일본 독립행정법인 산업기술종합연구소 환경관리기술연구부문 미규제물질연구그룹은 환경잔류성과 생체축적성이 높고 생태계에 대한 영향이 우려되고 있는 전형적인 유기불소 화합물인 퍼플오로옥탄산(PFOA)을 비롯한 수중의 퍼플올카본 산류를 상온에서 불화이온으로 완전히 분해하는 방법을 성공적으로 개발했다.

유기불소 화합물은 다른 물질로는 대체하기 곤란한 우수한 물질화학적 성질을 가지고 있기 때문에, 최근에 계면활성제(界面活性剤), 표면처리제, 폴리머, 연료전지 구성재료, 레지스터, 액정 등의 기능성 재료로서 폭넓게 사용되고 있다.

그러나 일부 유기불소 화합물이 환경의 물과 야생생물 중에 지구 규모로 존재하고 있다는 사실이 밝혀지고 있어, 그 분해성의 어려움과 생체축적성에 의한 생태계에 대한 영향이 우려되어, 발생원 대책 및 폐기물 대책의 확립이 시급한 실정이었다.　

이러한 유기불소 화합물은 탄소가 형성하는 결합 가운데 가장 강한 ´탄소・불소 화합´으로 형성되어 있기 때문에 화학적으로 상당히 안정하며, 자연계에서는 분해되지 않는다.

또한 열분해시키기 위해서는 약 1000℃ 이상의 고온이 필요하게 된다. 더욱이 이러한 물질은 OH라디칼과의 반응성이 빈약하기 때문에 종래의 수처리법(水処理法 : 산화티탄광촉매, 이온 등）에서도 분해되기 어렵다.

이번에 산업기술종합연구소의 연구그룹은 헤테로폴리산이라고 하는 광촉매를 이용하여 실온에서 수중의 PFOA를 비롯한 퍼플로올카본 산류를 낮은 에너지로 불화물 이온과 이산화탄소로 완전히 분해시키는데 성공했다.

불화물 이온은 기존의 프로세스인 칼슘처리법에 의해 환경에 무해한 불화칼슘으로 변환된다. 연구그룹은 앞으로는 더욱 연구를 진행시켜, 이 시스템의 실용화와 불소계 화합물 전체의 환경부하 절감에 공헌해 나갈 예정이다.

그리고 이 방법은 광화학적인 PFOA를 분해시킨 세계 최초의 사례가 되며, 미국 화학회가 발행하는 환경과학전문잡지인 Environmental Science & Technology(11월 15일호)에 게재될 예정이다.

(KORDIC)