최근 전 세계적으로 나노기술에 대한 기술개발이 활발하게 이루어지면서 다양한 산업분야에서 나노물질의 사용이 급증하고 있다. 다양한 나노물질 중에서 탄소계 나노물질의 사용량이 가장 많으며 탄소계 나노물질의 환경영향에 대한 논란이 계속되고 있다. 탄소계 나노물질은 자체의 생체독성과 함께 다른 오염물질의 거동에도 영향을 미칠 가능성이 있어 환경적으로 주목받는다. 하지만 환경 내에서 나노물질의 거동과 노출경로에 관한 연구는 미미한 실정이다. 현재까지 보고된 바에 의하면, 나노물질은 그 종류에 관계없이 생산량의 대부분이 최종적으로는 폐기물매립지에 처분되는 것으로 예측된다. 즉, 폐기물매립지로부터의 나노물질 노출 여부가 환경 내 나노물질의 농도를 결정할 것이다. 따라서, 본 연구에서는 대표적인 탄소나노물질인 플러렌(nC60)이 폐기물매립지 차수층을 통해 유출될 수 있는지 평가하고 거동을 예측하고자 하였다. 폐기물매립지 차수재로 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 점토와 고밀도폴리에틸렌(HDPE)에의 플러렌 흡착을 평가하기 위해 회분식 흡착실험을 진행하고 점토에 대해서는 주상 실험을 실시하여 플러렌의 이동을 관찰하였다. 실험에 앞서 본 연구의 실험 조건에서 수중 플러렌의 정량에 적합한 전처리 및 분석 방법을 선택하기 위하여 기존 분석법의 타당성을 검토하고 원심분리 방법과 톨루엔으로의 추출 후 UV/VIS 흡광 광도계 분석 방법을 활용해 정량분석을 수행하였다. 또한, 침출수 성상을 모사하도록 침출수 내 대표적인 NaCl, CaCl2 전해질 용액으로 이온강도를 조절하여 이온물질 및 이온강도가 거동현상에 미치는 영향을 살펴보았다. 이온강도가 높을수록 플러렌의 침전 및 흡착이 증가하였으며 높은 이온강도 조건에서는 침전이 가장 우세했다. 최종적으로 폐기물매립지 차수층을 모사한 주상 실험에서는 관찰 기간(80일) 동안 플러렌의 파과가 관찰되지 않았다. 본 연구의 결과로부터 폐기물매립지로부터의 플러렌 나노입자 유출은 미미한 수준일 것으로 판단된다. 하지만 장기간의 거동 관찰이 필요하고 폐기물매립지 내 다양한 물질이 플러렌의 거동에 영향을 미치므로 보다 다양한 조건을 고려한 거동 연구가 요구된다.

주요어: 나노물질, 플러렌, 폐기물매립지 차수층, 콜로이드, 흡착, 여과