“살충제 98% 제거”…전북대 오병택 교수팀, 친환경 정화 기술 개발

미생물과 전기 자극 결합해 잔류 농약 완전 분해…토양 생태 안전성도 입증, 농약 오염 해결 새 길

전북대학교 오병택 교수(생명공학부 환경생명공학전공) 연구팀이 전 세계에서 널리 쓰이는 유기인계 살충제 ‘클로르피리포스(Chlorpyrifos, CPF)’를 98% 이상 제거하는 데 성공했다.

이번 연구 결과는 세계적 권위의 학술지 'Chemical Engineering Journal'에 실리며 국제적으로 그 가치를 인정받았다. 이 연구는 전북대 박사과정생 사띠야(P. Sathya)씨가 제1저자로 참여했다.

▲전북대학교 오병택 교수(왼쪽)와 박사과정 사띠야(P. Sathya)씨 (오른쪽). 두 연구자는 미생물과 전기 자극을 결합한 ‘바이오-전기화학 시스템(BES)’으로 살충제 클로르피리포스를 98% 이상 제거하는 데 성공했다. ⓒ전북대

클로르피리포스는 농업 현장에서 흔히 사용되지만, 토양에 장기간 잔류하며 인체와 생태계에 심각한 피해를 일으키는 대표적 잔류 농약이다. 기존 기술로는 분해 효율이 낮거나, 분해 과정에서 2차 오염이 발생할 우려가 있었다.

오 교수 연구팀은 이런 한계를 해결하기 위해 Streptomyces pactum(AR-8)이라는 미생물과 전기 자극 기술을 결합한 ‘바이오-전기화학 시스템(BES)’을 개발했다.

실험 결과, 미생물만 사용할 때보다 훨씬 높은 98.54% 제거율을 보이며 거의 완전한 무독화에 가까운 수준의 분해에 성공했다.

또한 고성능 분석 장비(HPLC-MS/MS)를 통해 CPF가 독성이 낮은 물질로 바뀌는 과정을 밝혀냈다. BES로 정화한 토양에서 지렁이를 키운 결과, 오염 토양에서 나타나던 생존율 저하와 성장 억제가 사라졌고, 장내 미생물에도 큰 변화가 없었다. 즉, 기술의 생태학적 안전성이 확인된 것이다.

오병택 교수는 “이번 기술은 잔류 농약을 완전히 분해하면서도 생태계에 해가 없는 지속가능한 정화 기술이라는 점에서 의미가 크다”며 “농업과 환경 분야 전반에서 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

제1저자인 박사과정 사띠야(P. Sathya)학생은 “실험 중 에스터라제와 OPH 등 효소의 활성이 뚜렷하게 증가한 것은, 전기 자극이 미생물의 분해 능력을 크게 높였다는 것을 보여준다”며 “이번 결과는 미생물을 활용한 오염 정화 기술의 새로운 가능성을 제시한다”고 설명했다.

이번 성과는 농약 오염으로 인한 토양과 생태계 피해를 줄일 수 있는 새로운 친환경 해법으로 주목받고 있다. 전북대 연구팀의 기술은 환경 보건과 식량 안전성이 중요한 시대에 차세대 농약 정화 기술로 기대를 모은다.