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물속 미생물을 없애는 자외선과 태양광, 폴리실리콘
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물속 미생물을 없애는 자외선과 태양광, 폴리실리콘
2018. 8. 8. 11:06
뜨겁고 강렬한 태양이 내리쬐는 요즘, 햇빛이 원망스러운 분들도 계실 텐데요. 하지만 태양은 우리에게 없어서는 안될 필수적인 존재이기도 합니다. 특히 요즘처럼 무더운 날 음식이나 물이 오염되거나 상하기 쉬운데요. 바로 이 태양빛이 오염된 물을 살균해주는 역할을 한다는 사실! 알고 계셨나요?
2006년 UNDP(유엔개발프로그램)에서 발간한 인간개발보고서에 따르면, 개발도상국에 사는 사람들의 50%가 오염된 식수를 마시고 질병으로 고통 받고 있다는데요, 태양의 자외선을 이용해 간단히 물을 깨끗하게 살균해주는 제품들이 나오면서 질병 발생률이 낮아지고 있다고 합니다. 자외선으로 물을 살균하는 원리와 어떤 제품들이 있는지 알아보도록 하겠습니다.
살균과 멸균 효과, #자외선(UV)
자외선은 10~400nm의 파장대를 가진 모든 방사에너지를 의미하며, 315~400nm 장 파장대의 ‘UVA’, 280~315nm의 ‘UVB’, 200~280nm의 ‘UVC’로 나뉩니다. 그 중에서도 UVC는 미생물, 박테리아, 바이러스, 곰팡이 등에 대한 살균과 멸균 효과를 가지고 있어 상수나 하수, 기타 살균 목적으로 사용됩니다. 자외선으로 살균한다는 말은 미생물의 DNA 구조를 파괴해 불활성화시켜 더 이상 활성을 가지지 못하게 한다는 것을 의미합니다.
자외선으로 물을 정수하는 #살균칩
미국 스탠포드 대학교의 ‘선형 가속기 연구소(SLAC:Stanford Linear Accelerator laboratory)'에서는 물을 살균할 수 있는 초소형 ‘살균칩’을 개발했습니다. 이 살균칩은 햇빛의 자외선을 이용해 물 속의 박테리아와 세균을 제거합니다. 이 칩은 산업용 고체 윤활제로 사용되는 ‘이황화 몰리브덴’ 필름으로 만들어졌는데, 얇은 형태로 가공하면 자외선을 흡수하고 증폭하는 광촉매제로 성질이 바뀝니다.
25ml 물 속에 이 칩을 넣고 자외선을 쬐어주자 대부분의 박테리아와 균이 파괴되었다고 실험 결과를 공개했는데요, 실제 햇빛을 쬐어주면 더욱 빠른 살균 효과를 볼 수 있다고 합니다. 단, 박테리아와 세균은 제거가능하지만 화학적 오염과 미세물질은 제거할 수 없습니다. 하지만 정수기를 사용할 수 없을 때 유용하게 사용할 수 있을 것 같습니다.
UVA로 미생물을 제거하는 #SODIS
스위스 수생과학기술재단(Eawag)은 페트병과 물, 그리고 태양만을 이용해 물을 살균하는 정수방법을 고안했는데요. 깨끗하게 씻은 페트병에 물을 3/4 정도 담은 후 뚜껑을 닫아 20초 가량 흔들어줍니다. 물을 가득 채운 뒤 햇볕이 잘 드는 곳에 놓고 태양열에 최소 6시간 정도 노출시킵니다. 이렇게 하면 매우 간단히 물을 살균할 수 있는데요.
태양광 식수 살균 처리방법인 ‘SODIS(Solar Water Disinfection Process)’는 UV-A와 태양열을 이용해 물속의 미생물을 자외선으로 제거하는 원리입니다. 실제 케냐와 볼리비아 지역을 대상으로 조사한 결과 세균과 바이러스, 기생충 등 세균이 감소하는 효과가 있는 것으로 나타났습니다.
물속 박테리아균 박멸하는 #솔라색(Solar Sack)
덴마크 올보르대(Aalborg University) 두 대학생이 아프리카 저개발국 주민들을 위해 친환경 휴대용 물 정화장치를 개발했는데요.  솔라색(Solar Sack)이라는 제품에 물을 담아 햇빛에 놓아두기만 하면 자외선으로 물을 살균합니다. 이는 태양열과 UVA와 UVB를 이용해 병원성 박테리아균을 제거하는 방식인데요, 최대 용량은 4리터로 4시간이면 정화가 된다고 합니다.
세계보건기구(WHO)는 솔라색이 물속의 병원성 박테리아를 99.9%~99.999% 제거해준다고 평가했으며, 케냐와 우간다 주민을을 대상으로 한 실험에서 효능을 확인했습니다.
태양은 이렇게 물을 살균 소독해 질병을 막아주기도 하고, 무한한 에너지를 제공해 우리의 삶을 풍요롭게 해주는데요. 여기서 중요한 사실! 바로 지속가능한 미래를 위한 태양광 에너지 발전의 핵심인 태양광 패널에 한화케미칼의 기술이 숨어 있다는 점입니다. 태양전지에서 빛에너지를 전기에너지로 전환시키는 태양광 패널을 만드는 주원료가 ‘폴리실리콘’인데요,  한화케미칼 여수공장에서 폴리실리콘을 생산합니다.
폴리실리콘은 잉곳, 웨이퍼, 태양전지, 모듈, 시스템으로 이어지는 태양광 산업 밸류체인의 첫번째 단계에 위치한 핵심 기초소재이지만 고순도 정제 및 제조기술이 까다로워 진입장벽이 높습니다. 한화케미칼의 폴리실리콘은 소수 업체만 가능하다는 고순도 제품으로 세계시장에서 인정받고 있습니다.  우리의 삶을 더욱 풍요롭게 해주는 친환경 태양광 에너지와 함께 인류가 직면한 에너지 문제를 위한 차세대 솔루션을 제공하는 한화케미칼의 활약도 기대해 주세요.
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