‘모든 국민은 건강하고 쾌적한 환경에서 생활할 권리를 가진다.’

환경정책기본법에는 국민의 권리를 이러게 규정하고 있다. 그렇다면 과연 우리는 건강하고 쾌적한 환경에서 생활하고 있을까. 사실은 그러지 못한 경우가 많다. 산업화와 도시화가 진행되면서 대기·수질 오염은 날로 심각해지고 있다. 또 기름, 중금속, 농약에 의한 토양과 지하수의 오염도 매우 심각하다. 환경공학은 이러한 악조건 속에서 오염을 미연에 방지하고 이미 발생한 문제를 처리하는 최전선을 책임지는 학문이다.

KAIST 생명화학공학과 나노환경연구실 양지원 교수팀은 나노 기술(NT)과 바이오 기술(BT)을 이용해 오염된 토양과 지하수를 원래 상태로 복구시키는 연구를 진행하고 있다.

양 교수팀의 주요 연구 분야로는 토양에서 오염물을 분해할 수 있는 미생물을 찾아내 이를 이용해 오염물을 제거하는 생물정화기술(bioremediation), 기름으로 오염된 토양을 계면활성제(세제 성분의 화학물질)를 이용해 씻어내는 토양세정기술(surfactant flushing), 토양과 지하수에 전기를 가하여 오염물을 분해하는 전기화학적 산화기술(electrochemical oxidation) 등을 들 수 있다.

원유 유출 사고가 발생한 태안 현장을 치유하는 것도 환경공학의 몫이다. 기름 오염이 어느 정도로 심각한지 판단하고, 효과적으로 기름을 제거하는 방법을 찾아내 적용하며 기름을 닦아낸 흡착포와 같은 폐기물을 안전하게 처분하는 일까지 모두 환경공학과 관련돼 있다.

양 교수팀은 1990년대부터 미생물을 이용한 생계면활성제(일반 화학세제와 같은 기능을 하지만 환경 독성이 낮은 물질)를 생산하고 이를 이용해 오염된 토양을 복원하는 연구에 집중해왔다.

예를 들어, 기름으로 오염된 토양에 전기와 미생물을 적용하면 미생물이 기름을 토양에서 분리시킨다. 또, 땅 속에 전극을 꽂으면 오염물이 전기장 안에서 이동하여 땅에서 제거된다. 이렇게 모인 오염물을 다시 미생물을 이용해 처리하면 오염물을 완전하게 제거할 수 있다. 중금속이나 산업 용제로 오염된 지하수는 이들 오염물을 먼저 고분자 물질과 결합시킨 후 이를 막으로 분리하면 오염물이 제거된 깨끗한 물을 얻을 수 있다.

양 교수는 “환경공학을 공부하는 우리는 토양이나 하천이 한번 오염되면 그것을 정화하는 것이 얼마나 어려운지를 알고 있다.”면서 “나노 구조의 물질을 이용해 물속에 있는 독성 물질을 제거하는 고효율의 흡착제를 개발하는 연구, 미세조류를 이용해 이산화탄소를 제거하면서 바이오디젤을 생산하는 연구들이 현재 활발하게 진행 중”이라고 밝혔다.

박건형기자 kitsch@seoul.co.kr