버려지는 농업 부산물인 왕겨(쌀겨)를 이용해 물속 항생제 오염물질을 단 4분 만에 완전히 분해하는 친환경 기술이 개발됐다.

중국과학원 도시환경연구소 연구팀은 왕겨 기반의 바이오차 촉매를 개발해 이 같은 성과를 얻었다고 16일(현지시간) 국제학술지 '바이오차'에 발표했다.

항생제는 인체나 동물 체내에서 완전히 분해되지 않고 폐수, 강, 호수 등으로 유입돼 환경오염과 항생제 내성균 확산의 주요 원인으로 지목돼왔다.

연구팀은 왕겨로 만든 바이오차에 산화코발트 나노입자를 결합해 새로운 촉매를 만들었다. 이 촉매는 강력한 산화제인 과황산염을 효율적으로 활성화시켜 4분 안에 항생제 레보플록사신을 100% 분해하는 데 성공했다.

특히 이 촉매는 시프로플록사신, 테트라사이클린 등 다른 종류의 항생제에도 강력한 분해 성능을 보였다. 호수 물, 수돗물, 하수처리장 방류수 등 실제 물 환경에서도 수 분 내에 대부분의 항생제를 제거하는 효과를 입증했다.

연구팀은 첨단 분석을 통해 산화코발트의 '격자 산소'가 반응 속도를 높이는 핵심적인 역할을 한다는 사실도 처음으로 규명했다.

항생제 분해 후 생성물의 독성 또한 크게 감소하는 것으로 확인됐다. 대장균을 이용한 실험에서 항생제 처리수는 더 이상 항균 효과를 보이지 않았다.

연구를 이끈 지아팡 시에 박사는 "농업 폐기물의 가치를 높이는 동시에 첨단 수처리 기술을 구현한 연구"라며 "항생제로 오염된 폐수를 처리하는 더 안전하고 지속가능한 기술 개발에 기여할 것"이라고 말했다.