지난 8월, 화학자들은 오랫동안 불가능해 보였던 일을 해냈다고 발표했습니다. 바로 가장 분해하기 어려운 잔류성 유기 오염물질 중 일부를 온화한 조건에서 분해할 수 있게 된 것입니다. 흔히 '영원한 화학물질'이라 불리는 과불화알킬물질(PFAS)은 환경과 우리 몸에 놀라운 속도로 축적되고 있습니다. 분해하기 어려운 탄소-불소 결합 덕분에 PFAS는 방수 및 비점착성 코팅제나 소방용 거품 등에 유용하게 사용되지만, 수 세기 동안 환경에 잔류한다는 단점도 있습니다. 이러한 화합물 중 일부는 독성이 있는 것으로 알려져 있습니다.
노스웨스턴 대학교 화학자 윌리엄 디히텔과 당시 대학원생이었던 브리태니 트랑이 이끄는 연구팀은 퍼플루오로알킬 카르복실산(PFAC)과 또 다른 PFAS 계열 화합물인 GenX에서 약점을 발견했습니다. 용매 속에서 이 화합물들을 가열하면 카르복실산기가 떨어져 나가고, 수산화나트륨을 첨가하면 나머지 과정이 진행되어 불소 이온과 비교적 무해한 유기 분자만 남게 됩니다. 이처럼 매우 강한 C-F 결합을 끊는 데는 단 120°C밖에 걸리지 않습니다(Science 2022, DOI: 10.1126/science.abm8868). 연구팀은 이 방법을 다른 유형의 PFAS에도 적용할 수 있을지 연구하고 있습니다.
이 연구 이전에는 PFAS를 제거하는 최선의 전략은 화합물을 격리하거나 막대한 에너지를 사용하여 초고온에서 분해하는 것이었는데, 이마저도 완전히 효과적이지 않을 수 있다고 우스터 대학의 화학자 제니퍼 파우스트는 말합니다. "바로 이런 이유로 이 저온 공정이 매우 유망한 것입니다."라고 그녀는 덧붙입니다.
이 새로운 분석 방법은 2022년에 발표된 다른 PFAS 관련 연구 결과들과 함께 발표되어 특히 환영받았습니다. 8월, 이안 쿠진스(Ian Cousins)가 이끄는 스톡홀름 대학교 연구팀은 전 세계 빗물에서 미국 환경보호청(EPA)의 음용수 기준치인 과불화옥탄산(PFOA) 농도가 기준치를 초과한다는 연구 결과를 발표했습니다(Environ. Sci. Technol. 2022, DOI: 10.1021/acs.est.2c02765). 이 연구는 빗물에서 다른 PFAS 물질들도 높은 농도로 검출되었다는 사실을 밝혀냈습니다.
파우스트는 "PFOA와 PFOS(퍼플루오로옥탄설폰산)는 수십 년 전에 생산이 중단되었는데도 이렇게 오랫동안 잔류한다는 것은 놀라운 일입니다."라며 "이렇게 많은 양이 검출될 줄은 몰랐습니다."라고 말했습니다. 그녀는 커즌스의 연구가 "빙산의 일각에 불과하다"고 덧붙였습니다. 파우스트는 미국 빗물에서 EPA에서 정기적으로 모니터링하지 않는 새로운 유형의 PFAS가 기존 화합물보다 높은 농도로 검출되었다는 사실을 발견했습니다(Environ. Sci.: Processes Impacts 2022, DOI: 10.1039/d2em00349j).
게시 시간: 2022년 12월 19일