남세균과 마이크로시스틴, 정수장에서는 어떻게 관리될까? 최신 논문으로 알아보는 수돗물 안전성
안녕하세요! 오늘은 “조류 발생지역 정수장의 남세균 및 마이크로시스틴 분석”이라는 논문(상하수도학회지 제39권 1호, 2025년 2월)을 바탕으로, 우리 수돗물 속 남세균과 마이크로시스틴이 어떻게 관리되는지 알아보려고 해요.
솔직히 말해, 논문은 좀 어렵고 딱딱하잖아요? 그래서 오늘은 논문에 나온 사실과 데이터를 바탕으로, 남세균과 독소가 왜 중요한지, 정수장에서는 어떤 과학적 방법으로 분석하는지, 그리고 실제로 우리 수돗물은 얼마나 안전한지 한 번에 쏙 이해할 수 있도록 설명할 거예요.
논문 출처는 아래와 같습니다.
한지원, 송원중, 독고석, 이창하, 김진근, 권지향(2025), “조류 발생지역 정수장의 남세균 및 마이크로시스틴 분석”, 상하수도학회지 제39권 1호, 35-48쪽
이제, 논문에서 밝힌 과학적 사실을 바탕으로 수돗물 안전에 대해 알아볼까요?
왜 남세균과 마이크로시스틴이 문제인가?
여름만 되면 뉴스에서 한 번쯤은 들어봤을 거예요. 강이나 호수에 초록빛 물결이 출렁이고, '녹조라떼'라는 별명까지 붙었죠. 이 녹조의 주범이 바로 남세균(시아노박테리아)입니다. 남세균은 마이크로시스틴이라는 독소를 만들어내는데, 이게 간에 치명적일 수 있어요. 세계보건기구(WHO)도 마이크로시스틴 농도가 1㎍/L를 넘지 않게 관리하라고 권고할 정도로, 수돗물 안전과 직결된 문제랍니다.
그런데, 남세균이 많아지면 독소도 함께 늘어난다는 사실, 알고 계셨나요? 그래서 정수장에서 이 남세균과 마이크로시스틴을 얼마나 잘 걸러내는지가 정말 중요해요.
정수장 남세균·마이크로시스틴 분석 방법
이번 연구에서는 남세균이 자주 발생하는 낙동강 하류의 한 정수장을 집중 분석했어요. 여기선 전오존-혼화-응집-침전-여과-소독이라는 고도 정수처리 공정을 사용하더라구요. 각 단계(취수원, 착수정, 오존처리, 침전, 여과, 정수)마다 물을 채취해서 탁도, 클로로필-a, 남세균 세포수, 그리고 마이크로시스틴 농도를 분석방법에 따라 측정했네요.
- 탁도 : 물의 흐림 정도, 미세 입자 제거의 핵심 지표
- 클로로필-a : 조류(남세균 포함)의 양을 보여주는 지표
- 세포수 계수 : 현미경으로 남세균 세포를 직접 세는 방식
- 마이크로시스틴 분석 : LC-MS/MS와 ELISA로 6종 동질체 정밀 측정
특히, 마이크로시스틴은 세포 안에 숨어있을 수 있어서, 세포를 완전히 파괴해 독소를 꺼내는 전처리 과정이 필수입니다. 여기서 연구팀은 초음파 처리, 동결/해동법, 메탄올 추출법 3가지를 비교했네요.
정수처리 공정별 실제 분석 결과
제시한 결과를 보면, 정수처리 공정이 상당히 효과적이었네요! 취수원수의 탁도는 23.8 NTU였는데, 정수로 만들고 나면 0.67 NTU로 뚝 떨어집니다. 클로로필-a도 15.7 mg/m³에서 1.0 mg/m³로 93% 이상 줄었고요. 남세균 세포수는 착수정에서 2,500 cells/mL 정도였지만, 여과 이후에는 아예 검출되지 않았습니다.
| 공정 단계 | 탁도(NTU) | 클로로필-a(mg/m³) | 남세균 세포수(cells/mL) |
|---|---|---|---|
| 취수원수 | 23.83 | 15.7 | 417 |
| 착수정 | 44.86 | 3.6 | 2,500 |
| 전오존 처리수 | 32.37 | 2.4 | 3,333 |
| 응집·침전 처리수 | 3.30 | 1.4 | 1,250 |
| 여과 처리수 | 1.83 | 1.4 | N/D |
| 정수 | 0.67 | 1.0 | N/D |
여기서 N/D는 '불검출'이라는 뜻이에요. 즉, 여과 이후로는 남세균이 완전히 사라졌다는 거죠!
정수장 공정이 잘 작동하면 남세균과 그 독소는 거의 완벽하게 제거됩니다. 하지만, 남세균이 폭발적으로 늘어나는 시기엔 추가 모니터링이 꼭 필요해요.
독소 추출법 비교: 동결/해동 vs 초음파 vs 메탄올
마이크로시스틴은 세포 안에 숨어있기 때문에, 세포를 완전히 파괴해야만 정확한 농도를 알 수 있어요. 연구팀은 세 가지 추출법을 비교했는데, 그 결과가 꽤 흥미롭습니다.
- 동결/해동법(-20℃) : 146.47±15.11 μg/L로 가장 높은 추출효율
- 초음파 처리(20~30%) : 123~128 μg/L로 비교적 높은 효율
- 메탄올 추출법 : 45.13±7.50 μg/L로 가장 낮은 효율
동결/해동법이 가장 간단하면서도 효율이 높았고, 초음파도 괜찮았어요. 메탄올은 생각보다 별로인 것으로 나왔네요. 실제로 국내외 여러 연구에서도 동결/해동이나 초음파가 가장 많이 쓰입니다.
참고: 마이크로시스틴 6종 중 MC-LR과 MC-RR이 전체 독성의 84%를 차지해요. MC-LR이 특히 더 위험하니, 정밀 측정이 중요합니다.
수돗물 안전과 과제
우리나라 정수처리 공정은 남세균과 마이크로시스틴을 효과적으로 제거할 수 있다는 게 이번 연구의 결론이네요. 하지만, 기후변화로 인해 남세균 폭발이 더 자주, 더 강하게 일어날 수 있거든요. 그럴 땐 정수장에서도 실시간 모니터링과 고도처리가 필수입니다.
그리고, 세포 외 독소는 일반 정수처리로는 잘 안 걸러지니, 세포가 살아있을 때 최대한 제거하는 게 핵심! 앞으로는 남세균 대발생 시기와 다양한 수계에서 더 많은 연구가 필요하겠죠.
수돗물 안전이 걱정된다면, 정기적으로 수질검사 결과를 확인하고, 남세균 대발생 시기에는 정수장 공정 개선과 모니터링 강화가 필요하다는 사실을 기억하세요.
오늘도 깨끗한 수돗물 한 잔, 안심하고 마실 수 있도록 과학자들과 현장 전문가들이 밤낮없이 연구하고 있다는 사실, 잊지 마세요!
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한지원 외, “조류 발생지역 정수장의 남세균 및 마이크로시스틴 분석”, 상하수도학회지 제39권 1호, 2025년 2월.