버려지는 폐목재를 활용해 토양에 쌓인 항생제 오염을 정화하는 새로운 기술이 개발됐다.
중국 선양농업대학 연구팀은 폐목재인 톱밥으로 만든 '철갑 바이오차'가 토양 속 산소와 철 성분을 활성화해 항생 물질을 효과적으로 분해한다는 연구 결과를 국제학술지 '바이오차'(Biochar)에 발표했다.
바이오차는 바이오매스(생물자원)와 숯(charcoal)의 합성어로, 나무·왕겨 등 유기물을 산소 없이 열분해해 만든 친환경 소재다. 연구팀은 이 바이오차에 철(Fe)을 결합시켜 항생제 분해 능력을 극대화했다.
새로 개발된 철갑 바이오차는 토양 속에서 촉매 역할을 한다. 바이오차가 전자를 전달하는 통로가 되고, 표면에 입힌 철 성분이 산소를 지속해서 활성화시켜 오염물질을 분해하는 고리 역할을 하는 원리다.
실험 결과, 이 물질은 항생제 오염물질인 '설파메톡사졸'을 81.2%까지 분해하는 것으로 나타났다. 특히 분해 과정에서 생성되는 독성도 줄어드는 것으로 확인됐다.
실제로 해당 기술로 정화된 토양에 체리 무 씨앗을 심었을 때, 오염된 토양보다 발아율과 성장률이 모두 향상되는 결과를 보였다.
연구를 이끈 레이 장 교수는 "바이오차의 전자 전달 능력과 활성 철을 결합해 오염물질 산화를 지속해서 지원하는 촉매를 만들었다"며 "토양의 자연적인 과정을 활용하는 친환경적인 방식"이라고 설명했다.
연구팀은 이 기술이 폐기물을 재활용해 농경지 오염 문제를 해결하는 지속가능한 대안이 될 수 있을 것으로 기대했다. 향후 다양한 토양 종류와 실제 농업 환경에서의 장기적인 효과를 검증하는 연구를 이어갈 계획이다.