이번 연구는 영국 왕립화학회가 발행하는 세계적 국제학술지 ‘환경과학:나노(Environmental Science:Nano)’지 표지논문으로 선정됐다.

연구팀은 환경에 고농도로 유입되고 있는 철 기반의 나노입자 4종류가 대장균이라는 미생물의 생장을 어떻게 저해하는지를 비교했다.

그 결과 나노입자가 미생물 표면에 붙어 압력을 가함으로써 세포를 손상시키고, 세포가 손상된 미생물은 생장이 저해된다는 메커니즘을 밝혀냈다. 또 촉매별로도 여러 형태로 생장이 억제되는 성향을 알아냈다. 촉매마다 서로 다른 물리적 특성(사이즈와 표면전하)에 따라 달라진다는 사실도 추가 확인했다.

그동안 엔지니어링-나노입자가 오염된 흙과 지하수를 정화시키기 위해 대량 사용되고 있지만 실제로 이 물질이 위해를 끼치는지 여부에 대한 연구는 부족했다.

장 교수는 “이번 연구를 통해 환경정화에 광범위하게 사용되는 나노소재에 대한 실질적인 위해성 여부를 제공함으로써 나노기술의 실용화에 중요한 전기를 마련했다”며 “각 촉매들이 미생물의 생장을 어떻게 억제하는지 밝혀낸 결과를 바탕으로 환경과 생체에 무해한 저독성 엔지니어링 나노소재를 설계하고 대량생산하는 데 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

한편 이 연구성과는 환경부와 한국연구재단이 추진하는 토양·지하수 오염방지기술개발사업 및 중견연구자지원사업의 일환으로 수행됐다.