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초음파로 땅을 정화하는 신기술 발명

‘음파발광’효과 적용, 97%까지 정화
오염된 토양을 초음파로 정화하는 방법이 호주 CSIRO 산업물리연구소 연구진에 의해 개발됐다. 이 연구는 지난 9월 6일 ‘뉴사이언티스트’ 온라인 판에 소개됐다.

정유공장이나 발전소에서는 발암작용과 기형아 출산을 유발하는 디디티(DDT), 폴리염화비페닐(PCB) 등 분해하기 힘든 오염물질이 배출된다. 이들은 물과 공기로 확산돼 먹이사슬 각 단계마다 축적될 수 있다.

이들 오염물질을 정화하기 위해 지금까지 화학처리와 태우는 방법이 이용됐지만 또 다른 유독물질을 만들어내는 위험이 있었다. 연구원 안드레아 소사 핀토스는 “기존 방법은 정화도 완벽하지 못하고, 비용과 시간도 많이 든다”고 말했다.

연구팀이 개발한 시스템은 오염된 토양에 물을 섞은 뒤 오염물의 분자구조를 초음파를 이용해 파괴한다. 연구팀은 각 지역에서 모은 시료와 오염된 모래로 시험한 결과 오염물의 97%까지 파괴했다고 주장했다. 현재 개발된 시스템은 하루에 토양 250~500kg을 처리할 수 있는 시험용이다.


초음파로 토양을 정화하는 장치. 토양 250~500kg 처리할 수 있는 시험용이다.

오염물을 정화하는 초음파는 고압부와 저압부가 반복적으로 나타나는 일련의 파동이다. 낮은 압력은 물을 끓게 해 미세한 기포를 만든다. 높은 압력은 기포를 부숴 국부적으로 4000°C 이상의 온도와 1000기압의 압력을 만든다. 소사 핀토스는 “이정도 온도와 압력은 어떤 분자라도 부술 정도”라며 “이 방법을 이용하면 토양 알갱이의 표면에 기포가 생기는데, 이곳은 오염물이 많은 곳이라 효과가 더욱 크다”고 말했다.

기포를 초음파로 터뜨리면 순간적으로 4000℃이상의 온도와 빛을 내는 '음파발광'현상이 일어난다.
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