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경남 통영시 사량도 앞바다에서는 대규모 적조제거 작업이 펼쳐졌다.
포항산업과학연구원과 군산대 등 5개 대학이 1년간 공동으로 개발한 '바닷물 전기 분해법을 위한 적조제거기술'을 처음으로 현장에 적용한 것이다.
연구팀은 3일 동안 바닷물 30만t을 처리한 결과 1㎖당 5,000~8,000개에 달하던 유해성 적조생물이 거의 없어져 새로운 적조제거기술이 실제 바다에서 성공을 거두었다고 평가했다.
◇ 바닷물 전기분해법이란?
바닷물 속에 미세한 플랑크톤이 대량으로 번식해 색깔이 붉게 변하는 현상을 적조라고 한다. 적조는 바다 속의 물고기와 해양생물을 집단으로 폐사시켜 어민들에게 피해를 끼치고 심각한 환경오염을 유발한다.
기존에는 적조 제거를 위해 황토살포법을 이용했다. 황토살포법이란 말 그대로 바다에 흙을 집어넣어 플랑크톤들이 흙알갱이에 달라붙게 해서 바다 속으로 가라앉히는 것이다. 이 방법은 인력이나 비용이 많이 들며 바다에 뿌려진 황토들이 10시간 동안 떠다니며 2차 오염을 일으킬 우려가 있었다.
이번에 연구팀이 개발한 전기 분해법은 바닷물을 전기 분해해 살균작용을 하는 물질을 만들어내는 것이 핵심이다. 모두 4단계 반응을 거치는데 중학교 교과서에 나오는 간단한 화학반응이다.
먼저 바닷물을 전기 분해하면 주요 구성성분인 염화나트륨(NaCl·소금)이 나트륨이온(Na+)과 염소이온(Cl-)으로 분해된다. 또 물(H₂O)은 수소이온과 수산화기(OH-)로 분해된다. 이후 나트륨과 수산화기가 만나 수산화나트륨(NaOH)이 되고 여기에 염소이온(Cl-)이 붙어 차아염소산나트륨(NaOCl)이 된다. 차아염소산나트륨은 살균작용을 하기 때문에 적조를 일으키는 미생물들을 죽인다. 이후 차아염소산나트륨은 햇빛에 의해 자연 상태의 바닷물로 돌아간다.
◇ 개발 과정
포항산업과학연구원 등은 2년전 상수도 소독에 흔히 사용되는 차아염소산나트륨을 바다에 적용할 수 있을 것이라는 생각을 하게 됐다. 1년여 동안 바닷물을 전기분해하는 장치를 개발한 뒤 경남 거제시 옥포항 근처에 발생한 적조를 대상으로 모의실험을 실시했다.
적조 발생 때는 유해미생물인 코크로디니움이 바닷물 1㎖당 1,500개, 잠노디니움이 850개에 이르렀으나 실험 실시 후 10분만에 각각 76%, 88%가 제거되었다. 또 실험 시작한 지 2시간만에 이들 플랑크톤이 완전히 없어졌다.
이러한 실험이 해양생태계에 미치는 영향을 조사하기 위해 군산대 등 5개 대학에 실험 실시 전후의 바다 생물군 조사를 의뢰했으며 환경에 미치는 영향이 거의 없는 것으로 나타났다.
◇ 향후 적용
연구팀이 개발한 적조제거장치는 일반 선박에 장착해 바닷물을 전기 분해할 수 있는 장치이다.
바닷물을 100t 규모까지 흡입할 수 있는 펌핑 시설과 흡인된 바닷물을 전기 분해하는 발생 장치부, 전기 분해된 바닷물을 다시 적조 발생면에 살포하는 살포부, 바닷물 속의 알칼리수를 검출하여 알칼리도를 측정하는 측정기로 구성돼 있다.
이번에는 시간당 2만5천t을 처리할 수 있는 장치를 사용했는데 전체 적조면적에 비해서는 턱없이 부족한 수준이었다. 앞으로 시간당 500~10만t 등 8가지 규모의 적조제거장치를 만들어 적조발생면적에 따라 효과적으로 적용할 계획이다.
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