해양오염 미세플라스틱 해결방법 프러시안 블루는 무엇일까?

최근 한 언론 보도를 통해 해양오염의 주범인 미세 플라스틱을 해결할 수 있는 방법이 보도되었습니다.

한 물질이 미세 플라스틱을 제거하는데 쓰인다는 것인데 이 물질은 새롭게 개발된 물질이 아니라 기존에 있는 물질이었습니다. 

 

프러시안 블루라고 불리는 이 물질이 어떻게 해양오염의 주범인 미세플라스틱을 없앤다는 것일까요?

1. 프러시안 블루의 정의와 탄생 배경

 

프러시안 블루(Prussian Blue)는 짙은 파란색 계열의 색깔로 현대적 합성안료 기술로 만들어진 최초의 색을 의미합니다.

의미 자체는 색을 의미하는 것인데 염료의 색을 나타내는 의미이자 염료를 말하기도 합니다.

 

프러시안 블루 이름의 유래는 원산지인 당대 프로이센이며 수도의 이름을 따서 베를린 블루라고도 불립니다.

 

RGB 색상의 값으로 0, 49, 83 입니다.

 

프러시안 블루는 1704년경 프로이센 왕국의 수도 베를린에서 디스바흐(Diesbach)가 발견한 후 디펠(Dippel), 드 피에르(De Pierre) 등 학자들의 연구,개량에 의해서 1750년경까지 널리 사용되었습니다.

주로 염료, 짙은 파란색의 물감, 잉크 등에 사용되었는데 제조가 쉽고 가격이 싸며 무독성이고 색깔도 진하고 예쁘기 때문에 널리 쓰였습니다. 프러시안 블루는 프로이센 군대의 군복에도 사용되었습니다.

 

청바지에 자주 사용되는 색상은 인디고 블루와 함께 물감의 청색 안료로도 널리 쓰입니다.
과거 복사기술이 발달하기 이전에는 청사진을 제작하는 데에도 사용됐습니다.

 

 

2. 프러시안 블루 용도

 

프러시안 블루는 염료로서의 용도와 안전성 때문에 의료용으로도 자주 쓰이는 물질입니다.

혈관과 림프관을 착색시키기 위한 물질로 사용되고 있으며 투명한 세포를 현미경으로 관찰할 때도 자주 쓰입니다.

세포막(정확히는 인지질)을 잘 착색시키는 붉은 염료(나일 레드)와 함께 대표적인 세포관찰용 청색 색소로 사용됩니다.

프러시안 블루는 염료 이외에도 방사성 물질의 해독제로도 널리 알려져 있습니다.

독성이 없으면서 세슘 등 중금속들과 잘 결합하여 배출되므로 방사성 세슘과 탈륨 중독의 해독제로 널리 사용됩니다. 체르노빌 사태 등 중증 방사선 오염 때 치료제로 단골로 등장한 물질이 프러시안 블루입니다. 국내에서는 프러시안 블루를 활용한 의약품이 한국 식품의약품안전처에서 승인되지 않았습니다.

 

프러시안 블루는 과다하게 접촉해도 독성이 전혀 없는 물질이기 때문에 인체에 해가되진 않습니다. 

 

3. 프러시안 블루의 미세 플라스틱 제거

 

국내 한 여구기관에서 방사성 세슘을 제거하기 위한 실험을 진행하고 있었습니다.

미세 플라스틱이 담긴 용액에 프러시안 블루를 우연히 떨어뜨려봤는데 실험 결과가 굉장히 놀라웠습니다. 

 

물에 가루 형태의 프러시안 블루를 넣은 뒤 미세 플라스틱이 들어있는 용액을 부은 뒤 가시광선을 쬐었더니 프러시안 블루 결정에 미세 플라스틱들이 들러붙어 군체를 이룬 것입니다. 

 

기존 여과 기술로는 제거가 되지 않는 눈에 보이지 않을 정도로 매우 작은 150nm 크기의 초미세 플라스틱도 군체를 이루었기 때문에 염료 결정에 응집된 미세 플라스틱은 비커 바닥으로 가라앉아 걸러내기만 하면 됩니다. 

 

KIST 연구진은 프러시안 블루가 이런 기능이 있는 것을 확인하고 미세 플라스틱을 가장 효율적으로 제거할 수 있도록 프러시안 블루의 결정구조를 조절했습니다. 결정 구조가 조절된 프러시안 블루는 3배 이상 많은 양의 미세플라스틱을 응집할 수 있어서 기존 응집제보다 약 250배 우수한 성능을 보였습니다.

 

 

 

 

놀라운 발견이 알려진 것은 10월입니다. 

국내 연구진에 의해서 알려진 이 번 발견은 새로운 응집제를 개발하기 위한 단초가 될 것으로 예상됩니다.

 

현재까지 이를 응집제로 만들어 사용하는 기업은 없는 것으로 보입니다. 

국내 중소기업에 기술이전이 이루어지면 해양환경 오염을 해결하는데 큰 역할을 할 것 같습니다.

 

지난 2016년에는 한국원자력연구원에 의해 나노입자 응집체 표면에 세슘을 흡착할 수 있는 염료인 프러시안 블루(PB)를 입혀 세슘 제거용 자성나노흡착제를 개발한 적이 있습니다. 수중에 퍼진 세슘을 제거하기 위한 흡착제가 연구되고 있었지만 사용 후 회수가 어려워 흡착제 확산 및 축적에 따른 2차 환경오염의 문제점이 있었습니다.

 

이 번에 개발된 기술 또한 이런 것과 같이 프러시안 블루의 결정구조를 조절하여 미세플라스틱을 응집하는 것입니다.

프러시안 블루가 이렇게 좋은 염료이자 물질이었다니, 새삼 국내 연구진들의 노력도 감탄스럽고 관련주를 괜히 찾고만 싶어집니다.

 

현재까지 관련주는 밝혀지지 않은 것 같습니다.

 

초미세 플라스틱까지 해결할 수 있다고 하니 놀라운 발견에 국내 과학기술에 다시 한 번 감탄을 보냅니다.