수처리 공정 중 독성 부산물 변환 현상 규명
후속 연구 통한 지속적 관리 방안 마련 필요

이윤호 GIST 지구‧환경공학부 교수. (사진=GIST 제공).
이윤호 GIST 지구‧환경공학부 교수. (사진=GIST 제공).

광주과학기술원(GIST‧총장 김기선)은 이윤호 GIST 지구‧환경공학부 교수팀이 부산 수질연구소와 함께 ‘가바펜틴’이라는 간질 치료 의약품이 먹는 물 원수에 존재하며 염소 수처리 과정에서 독성 가능성을 지닌 부산물로 변환된다는 사실을 최초로 규명했다고 20일 밝혔다.

연구팀은 낙동강 유역의 하수 유출수와 낙동강 하류에 위치한 정수장 원수에서 항간질성 의약품인 가바펜틴을 광범위하게 검출했다. 가바펜틴의 아민 작용기가 염소와 빠르게 반응해 독성 가능성을 갖는 니트릴 작용기로 빠르게 변환된다는 사실을 확인했다.

또 염소를 사용하는 실제 정수장 물에서도 가바펜틴-니트릴 부산물이 생성됨을 밝혀냈다. 가바펜틴-니트릴 부산물은 정수장의 후속공정에서 대부분 제거돼 무해한 수준으로 농도가 저감됐으나 상시적인 관리가 필요하다.

이번 연구에는 이 교수의 지도 하에 라지운 박사과정생이 제1저자로 참여했다. 수질관리 전문 기관인 부산 상수도 사업본부 수질 연구소의 손희종 박사와 염훈식 박사가 낙동강 유역 하수처리장과 강물‧먹는 물 처리장 시료에 대해 미량의 오염물질 분석·모니터링을 수행했다.

하수를 통한 가바펜틴의 배출 및 강물과 정수처리 공정에서 거동과 변환 개요도. (사진=GIST 제공).
하수를 통한 가바펜틴의 배출 및 강물과 정수처리 공정에서 거동과 변환 개요도. (사진=GIST 제공).

연구는 환경부 산하 환경산업기술원 상하수도 혁신 기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구 성과는 환경과학‧수자원 분야 저명 국제학술지인 ‘Water Research’에 7월 8일자로 온라인 게재됐다.

이윤호 교수는 “이번 연구 성과는 우리 주변에서 흔하게 사용되는 의약품과 인공 합성 화합물이 수처리 공정에서 변환돼 먹는 물 수질에 영향을 미칠 수 있다는 것을 확인했다는 데 의의가 있다”며 “미량으로 존재하는 오염물질이라도 수환경에서 어떻게 이동하고 변환하는지에 대한 후속 연구를 통해 지속적인 관리 방안이 마련되기를 기대한다”고 강조했다.

염소 수처리 이후 시간에 따른 가바펜틴의 감소와 가바펜틴-니트릴의 생성. (사진=GIST 제공).
염소 수처리 이후 시간에 따른 가바펜틴의 감소와 가바펜틴-니트릴의 생성. (사진=GIST 제공).