지스트 이윤호 교수팀 

먹는 물에서 항간질성 의약품 검출 및  

수처리 공정 중 구조 변환 현상 규명 

  

주변에서 흔하게 사용되는 의약품과 인공합성 화합물이 수처리 

공정에서 변환되어 먹는 물 수질에 영향을 미칠 수 있다는 사실 확인 

□ 지스트(광주과학기술원, 총장 김기선) 지구‧환경공학부 이윤호 교수팀은 부산 수질연구소와 함께‘가바펜틴’*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 물에서‘가바 펜틴’이라는 항간질성 의약품을 광범위하게 검출하였고, 생활하수가 ‘가바펜틴’의 주요 배출원임을 국내 최초로 확인하였다.

∘‘가바펜틴’은 낙동강 하류에 위치한 정수장 원수에서도 검출되었으며, 염소 수처리 과정에서 ‘가바펜틴’이 빠른 시간 내에 다른 물질로 변환되는 현상을 확인하였다.

∘ 연구팀은 ‘가바펜틴’의 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 있다”면서 “미량으로 존재하는 오염물질이라도 수환경에서 어떻게 이동하고 변환하는지에 대한 후속 연구를 통해 지속적인 관리 방안이 마련되기를 기대한다”고 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 Research에 7월 8일자로 온라인에 게재되었다. <끝> 

▲ 그림_하수를 통한 가바펜틴의 배출 및 강물과 정수처리 공정에서 거동과 변환 개요도