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이윤호 교수팀, 먹는 물에서 항간질성 의약품 검출 및 수처리 공정 중 구조 변환 현상 규명
관리자
작성일2020.07.20 16:32 조회수50

지스트(광주과학기술원, 총장 김기선) 지구환경공학부 이윤호 교수팀은 부산 수질연구소와 함께가바펜틴’*이라는 의약품이 국내 먹는 물 원수에 존재하며, 염소 수처리 과정에서 독성 가능성을 지닌 부산물로 변환되어 수돗물에 존재 할 수 있다는 사실을 최초로 발견하였다.

*가바펜틴(Gabapentin): 간질 치료 의약품으로 널리 사용되며, 국내 및 국외의 하수 및 상수원에서 빈번하게 검출되고 있다.

강물과 같은 먹는 물 원수에는 다양한 종류의 합성 유기화합물이 존재하는데, 이들 화합물질의 일부는 수처리 과정에서 독성을 지닌 부산물로 변환될 수 있다는 가능성이 지속적으로 제기되어 왔다.

본 연구팀은 국내 낙동강 유역의 하수 유출수와 낙동강 물에서가바 펜틴이라는 항간질성 의약품을 광범위하게 검출하였고, 생활하수가 가바펜틴의 주요 배출원임을 국내 최초로 확인하였다.

가바펜틴은 낙동강 하류에 위치한 정수장 원수에서도 검출되었으며, 염소 수처리 과정에서 가바펜틴이 빠른 시간 내에 다른 물질로 변환되는 현상을 확인하였다.

연구팀은 가바펜틴의 아민 작용기가 염소와 빠르게 반응하여 니트릴작용기*로 변환됨을 최초로 규명하였으며, 또한 염소를 사용하는 실제 정수장 물에서도 가바펜틴-니트릴** 부산물이 생성됨을 확인하였다. 생성된 가바펜틴-니트릴 부산물은 정수장의 후속공정에서 대부분 제거되어 무해한 수준으로 농도가 저감 되었 으나 상시적인 관리가 필요하다.

*니트릴 작용기: 탄소와 질소사이 화학결합이 삼중결합으로된 작용기로 체내 흡수시 시안화이온으로 분해된다.

**가바펜틴-니트릴: 가바펜틴의 아민 작용기가 니트릴 작용기로 변환된 부산물로 니트릴 작용기를 지니고 있으나 체내에서 시안화이온으로 분해될 가능성은 낮으며 추가적인 독성 연구가 필요하다.

이윤호 교수는 이번 연구성과는 우리 주변에서 흔하게 사용되는 의약품과 인공 합성 화합물이 수처리 공정에서 변환되어 먹는 물 수질에 영향을 미칠 수 있다는 것을 확인하였다는데 가장 큰 의의가 있다면서 미량으로 존재하는 오염물질이라도 수환경에서 어떻게 이동하고 변환하는지에 대한 후속 연구를 통해 지속적인 관리 방안이 마련되기를 기대한다고 강조하였다.

이번 연구는 지스트 이윤호 교수의 지도 하에 라지운 박사과정생이 제1저자로 참여하였으며, 수질관리 전문 기관인 부산 상수도 사업본부 수질 연구소의 손희종 박사와 염훈식 박사가 낙동강 유역 하수처리장과 강물, 먹는 물 처리장 시료에 대해 미량의 오염물질을 분석·모니터링을 수행하였다.

본 연구는 환경부 산하 환경산업기술원 상하수도 혁신 기술개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 연구 성과는 환경과학 및 수자원 분야 저명 국제학술지인 Water Research78일자로 온라인에 게재되었다. <>

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