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광촉매로 집안 코팅하면 유해물질 중화… 햇빛 받으면 화학반응
글 : 박방주 중앙일보 기자 (bpark@joongang.co.kr)
새집 증후군이 확산되고 있다. 신축 건물에 사용하는 각종 자재에서 유해한 화학물질들이 나와 건강에 좋지 않다는 것이다. 벤젠·포름알데히드·톨루엔 등 유해물질의 종류도 수십 가지다.
벤젠 같은 것은 발암물질이며, 포름알데히드 등 상당수가 눈을 따갑게 하거나 머리를 지끈거리게 하는 물질이다. 포름알데히드는 주로 가구·단열재·합판 등에 쓰이는 접착제에서 나온다. 새집으로 이사갈 때는 기분은 좋지만 사실은 독성물질의 소굴로 들어가는 셈이다.
이 때문에 면역이 약한 어린이나 노약자는 잔병치레를 많이 한다. 보통 이런 독은 몇 년이 흘러야 빠져나간다. 해법은 없을까?
최근 유행처럼 번지고 있는 광촉매라는 것이 어느 정도 이런 유해물질을 해독시킬 수 있다. 광촉매에는 여러 종류가 있으나 이산화티타늄 가루를 주로 사용한다. 티탄은 지각에 아홉번째로 많은 물질로 백색 페인트의 안료로도 많이 사용한다.
광촉매로 사용할 때는 분말 입자의 크기가 수십∼수백 나노m(1나노는 10-9m)로 작은 것으로 표면적을 극대화시켜 쓴다. 큰 덩어리는 가루로 빻아 놓았을 때보다 표면적이 넓지 않아 효능이 떨어지기 때문에 나노 입자로 만든다. 이 분말로 집안 구석구석을 코팅하면 대부분의 유해물질을 중화시킬 수 있다.
광촉매는 햇빛을 받으면 화학반응을 일으켜 유해물질을 무해한 물질로 바꿔준다. 실내에는 햇빛이 잘 들지 않기 때문에 자외선을 내는 전등을 사용한다. 자외선의 에너지가 광촉매가 활동할 수 있도록 하는 것이다. 이산화티타늄은 흔히 소독제로 사용하는 염소나 오존보다 더 산화력이 좋아 살균·산화제로 효과가 탁월하다.
이산화티타늄을 주로 사용하는 것은 이런 효과 외에 빛에 부식되지 않으며, 생물학적으로나 화학적으로 자신은 변하지 않는 특성이 있기 때문이다. 화학적으로 안정하지 않다면 일정 시간이 지나면 광촉매로서의 수명이 다해 코팅을 다시 하는 일을 반복해야 할 것이다. 현재 나와 있는 이산화티타늄은 반영구적으로 사용할 수 있어 경제적이기도 하다.
광촉매는 어떻게 작용할까. 광촉매에 자외선이 닿으면 공기 중의 산소나 물과 반응해 화학반응을 잘 일으키는 물질을 만든다. 슈퍼옥사이드음이온과 수산라디칼이라는 두 가지로 이들이 유해물질의 중화에 핵심 역할을 한다.
각종 유해물질에 붙어 물과 이산화탄소로 분해해 버린다. 대부분의 유해물질은 유기물질로 돼 있는데, 슈퍼옥사이드음이온이나 수산라디칼에 닿으면 더 이상 유해물질로 남을 수 없는 것이다.
보통 정화장치에 사용하는 물질들은 2차 오염 물질을 만든다. 하수 처리장에서 찌꺼기가 남는 것이나 마찬가지다. 그러나 이산화티타늄은 벽에 코팅된 상태로 자신이 변하지 않기 때문에 어떤 2차 오염 물질을 만들지 않는다. 유해물질을 분해할 때 나오는 이산화탄소나 물밖에 없다. 물도 습기처럼 눈에 보이지 않는 상태다.
광촉매가 유기물질을 분해하는 특성은 살균에도 쓰인다. 설사를 일으키는 포도상구균이나 살모넬라균, 질병을 일으키는 바이러스 등의 세포막 역시 유기물질이다. 이런 균이나 바이러스가 광촉매에 닿으면 그대로 분해돼 버린다. 세포막이 터져 죽어 버리는 것이다.
이산화티타늄을 유리창에 코팅해 놓으면 청소를 자주하지 않아도 항상 깨끗한 상태를 유지할 수 있다. 우선 유리창에 붙는 때를 광촉매가 분해해 주며, 빗물이 깨끗이 닦아 버리기 때문이다.
이런 특성을 이용해 고층 빌딩이나 도로변의 방음벽 등에 활용하면 청소에 드는 비용을 크게 줄일 수 있다. 현재 이산화티타늄을 이용한 오폐수 처리 기술도 개발 중이다. 이 기술이 상용화되면 햇빛만으로 오폐수 정화를 할 수 있어 하수 처리를 걱정하지 않아도 될 것이다.
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이코노미스트 2004년 03월 12일 729호 / 2004.03.19 14:47 입력
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광촉매로 집안 코팅하면 유해물질 중화… 햇빛 받으면 화학반응
글 : 박방주 중앙일보 기자 (bpark@joongang.co.kr)
새집 증후군이 확산되고 있다. 신축 건물에 사용하는 각종 자재에서 유해한 화학물질들이 나와 건강에 좋지 않다는 것이다. 벤젠·포름알데히드·톨루엔 등 유해물질의 종류도 수십 가지다.
벤젠 같은 것은 발암물질이며, 포름알데히드 등 상당수가 눈을 따갑게 하거나 머리를 지끈거리게 하는 물질이다. 포름알데히드는 주로 가구·단열재·합판 등에 쓰이는 접착제에서 나온다. 새집으로 이사갈 때는 기분은 좋지만 사실은 독성물질의 소굴로 들어가는 셈이다.
이 때문에 면역이 약한 어린이나 노약자는 잔병치레를 많이 한다. 보통 이런 독은 몇 년이 흘러야 빠져나간다. 해법은 없을까?
최근 유행처럼 번지고 있는 광촉매라는 것이 어느 정도 이런 유해물질을 해독시킬 수 있다. 광촉매에는 여러 종류가 있으나 이산화티타늄 가루를 주로 사용한다. 티탄은 지각에 아홉번째로 많은 물질로 백색 페인트의 안료로도 많이 사용한다.
광촉매로 사용할 때는 분말 입자의 크기가 수십∼수백 나노m(1나노는 10-9m)로 작은 것으로 표면적을 극대화시켜 쓴다. 큰 덩어리는 가루로 빻아 놓았을 때보다 표면적이 넓지 않아 효능이 떨어지기 때문에 나노 입자로 만든다. 이 분말로 집안 구석구석을 코팅하면 대부분의 유해물질을 중화시킬 수 있다.
광촉매는 햇빛을 받으면 화학반응을 일으켜 유해물질을 무해한 물질로 바꿔준다. 실내에는 햇빛이 잘 들지 않기 때문에 자외선을 내는 전등을 사용한다. 자외선의 에너지가 광촉매가 활동할 수 있도록 하는 것이다. 이산화티타늄은 흔히 소독제로 사용하는 염소나 오존보다 더 산화력이 좋아 살균·산화제로 효과가 탁월하다.
이산화티타늄을 주로 사용하는 것은 이런 효과 외에 빛에 부식되지 않으며, 생물학적으로나 화학적으로 자신은 변하지 않는 특성이 있기 때문이다. 화학적으로 안정하지 않다면 일정 시간이 지나면 광촉매로서의 수명이 다해 코팅을 다시 하는 일을 반복해야 할 것이다. 현재 나와 있는 이산화티타늄은 반영구적으로 사용할 수 있어 경제적이기도 하다.
광촉매는 어떻게 작용할까. 광촉매에 자외선이 닿으면 공기 중의 산소나 물과 반응해 화학반응을 잘 일으키는 물질을 만든다. 슈퍼옥사이드음이온과 수산라디칼이라는 두 가지로 이들이 유해물질의 중화에 핵심 역할을 한다.
각종 유해물질에 붙어 물과 이산화탄소로 분해해 버린다. 대부분의 유해물질은 유기물질로 돼 있는데, 슈퍼옥사이드음이온이나 수산라디칼에 닿으면 더 이상 유해물질로 남을 수 없는 것이다.
보통 정화장치에 사용하는 물질들은 2차 오염 물질을 만든다. 하수 처리장에서 찌꺼기가 남는 것이나 마찬가지다. 그러나 이산화티타늄은 벽에 코팅된 상태로 자신이 변하지 않기 때문에 어떤 2차 오염 물질을 만들지 않는다. 유해물질을 분해할 때 나오는 이산화탄소나 물밖에 없다. 물도 습기처럼 눈에 보이지 않는 상태다.
광촉매가 유기물질을 분해하는 특성은 살균에도 쓰인다. 설사를 일으키는 포도상구균이나 살모넬라균, 질병을 일으키는 바이러스 등의 세포막 역시 유기물질이다. 이런 균이나 바이러스가 광촉매에 닿으면 그대로 분해돼 버린다. 세포막이 터져 죽어 버리는 것이다.
이산화티타늄을 유리창에 코팅해 놓으면 청소를 자주하지 않아도 항상 깨끗한 상태를 유지할 수 있다. 우선 유리창에 붙는 때를 광촉매가 분해해 주며, 빗물이 깨끗이 닦아 버리기 때문이다.
이런 특성을 이용해 고층 빌딩이나 도로변의 방음벽 등에 활용하면 청소에 드는 비용을 크게 줄일 수 있다. 현재 이산화티타늄을 이용한 오폐수 처리 기술도 개발 중이다. 이 기술이 상용화되면 햇빛만으로 오폐수 정화를 할 수 있어 하수 처리를 걱정하지 않아도 될 것이다.
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이코노미스트 2004년 03월 12일 729호 / 2004.03.19 14:47 입력
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