[기획특집] 꿈의 미래자원 “일라이트(illite)”로 미세먼지 해결
[기획특집] 꿈의 미래자원 “일라이트(illite)”로 미세먼지 해결
  • 정희
  • 승인 2019.04.16 10:53
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

평균 95.5%의 세슘 흡착력, 공기정화기나 공기청정기 illite 원사 필터 채택
미세먼지로 전  세계가 초비상상태에 돌입했다. 미세먼지로 인한 사망자가 증가하고 있고 초미세먼지가 호흡기를 통해 혈액까지 침투할 수 있어 건강에 미치는 악형향이 크다는 것은 이미 세계보건기구(WHO)에서 드러났다. 환경부는 우리나라의 경우 초미세먼지로 인한 조기사망자수는 2015년 기준 1만1924명이라고 밝혔다. 국민건강에 치명적인 영향을 미치는 미세먼지를 줄이는데 정부는 전력투구해야 한다. 점토광물인 일라이트(illite)는 2011년 후쿠시마 대지진때, 평균 95.5%의 세슘 흡착력이 일본 방송에 대대적으로 방영되어 그 기능과 효용성을 인정받기도 했다. 차세대 주요 광물이 될 일라이트(illite)에 대해 특집기사로 심층있게 다뤄보기로 했다.
 
충북 영동군, 일라이트(illite) 원광 매장량 세계 최고 양 보유
우리나라에서도 지난 해 한 방송국에서는 주목할 만한 소재로 일라이트(illite)를 다큐멘터리를 방송했다. 광물질인 ‘일라이트)’에 대한 집중 조명이었다. 한시간 이상의 일라이트가 가진 다양한 효능에 대한 탐색은 매우 흥미로웠다. 사실 일라이트 광물에 대해서는 약 10여 년 전 많은 언론매체에서 다수 다루고 취재한 적이 있었다. 그동안 일라이트가 가진 광범위한 잠재적 작용성에 대한 연구는 대학과 국책 연구기관을 중심으로 꾸준히 실험돼 왔는데, 주로의료·미용·산업·친환경 측면에서 다루어졌다.
 
 
최근에 방송된 프로그램 제목에서는 일라이트를 ‘미래자원’으로 명명했다. 일라이트를 설명할 때 종종 ‘신비의 광물’이라는 수식어도 등장한다. 그만큼 일라이트가 가진 향후 주목성이 크다는 방증이다. 광물질로서의 일라이트는 1937년 미국의 그림(Grim)교수에 의해 미국 중북부에 위치한 일리노이 주(Illinois 州) 광산에서 처음 발견됐다고 해서 일라이트(illite)라는 명칭이 붙었다. 지금까지 알려진 바로는 일라이트가 가진 가능성에 비해 매장 분포가 넓지 않은데, 우리나라 영동군을 비롯해 미국의 펜실베니아 주와 일리노이 주, 캐나다 퀘벡 주, 중국 사천성 지역, 그리고 호주 등에서 발견되고 있다. 특히 주시되는 점은 한국지질자원연구원에 따르면 다른 지역의 매장량이 많지 않은데 비해 1985년에 처음 발견된 충북 영동군의 일라이트 원광 매장량은 수백만 톤에 달하는 세계 최고의 양을 보유하는 것으로 추정되는 점이다. 일라이트 덩어리는 보통 다른 불순물들과 뭉쳐있는데 우리나라에서 발굴되는 일라이트는 미국 등지에 비해 순도가 훨씬 높다고 한다. 영동의 일라이트 광맥은 수억 년 동안 두 차례의 열수반응을 거치며 생성된 것이라고 한다.
 
의료·항균·미용·산업·친환경 등 전 방위적 효능 지녀
일라이트의 입자간 공간에서 발생하는 강한 포집 능력은 환경오염이 지구의 강력한 위협 요소로 존재하는 현재를 반영하듯, 실제 많은 일라이트 관련회사에서 흡착탈취제나 공기정화 형태의 제품을 출시하고 있다. 공기정화기나 공기청정기에도 일라이트를 함유한 원사 필터를 채택할 경우, 이 필터 원적외선이 방사돼 몸의 혈액순환에 도움을 주는 작용을 하며 원사 필터가 항균과 살균력을 겸비하고 있어 세균번식이 염려되는 필터 문제를 해결하고 있기도 하다. 또 실험결과에 의하면 세라믹화한 일라이트를 정수기 필터의 하우징 내부에 충진시켰을때 물 속에 녹아있는 중금속이 걸러지는 효과를 기대할 수 있다고 한다.

관련해서 한국원자력연구원 연구팀의 실험이 매우 유의미해 보인다. 연구팀에서는 일라이트의 세슘 흡착력을 연구했다. 주지하다시피 2011년 후쿠시마대지진 때 누출된 방사능 속에는 포함된 세슘은 공기 중으로 유입되면 암 등의 심각한 질병을 유발하지만 배출 제거가 어렵다. 원자력연구원 팀은 먼저 물속에 나트륨을 녹여 바닷물과 똑같은 환경을 만들어 농도를 달리하면서 일라이트를 넣어보았다. 그 결과 일라이트는 “평균 95.5%의 세슘 흡착력”을 보여주었다. 이는 점토광물의 흡착능력 보유 능력 중 매우 강력한 것이기도 하다. 연구팀은 세슘 흡착력이 강하다는 것은 여타 오염물질이나 독성물질을 흡착하는 능력도 매우 뛰어날 수 있다고 예상했다. 이와 관련한 논문보고들은 많이 나와 있다.

경상대학교 지구환경학과 조현구 교수의 실험이 이런 예상에 조응한다. 조현구 교수는 다양한 중금속과 일라이트의 흡착 능력 실험결과, ‘구리·아연·납·카드뮴 등에 흡착력을 강하게 보이는데 특히 구리와 아연에 뛰어나다’고 설명한다. 따라서 생활이나 산업용 오폐수와 가축 사육으로 인한 토양오염 정화를 위한 유익한 방편이 될 수 있다고 한다.
 
 
이런 성질을 이용한 생활 상용화로 벽지를 들 수 있다. 천연벽지 생산회사를 경영하는 남윤석 씨는 편백나무에 일라이트를 배합한 벽지를 18년째 만들고 있다고 한다. 건축자재에는 포름알데히드 등 화학 독성분이 많이 들어 있어 이를 제거하는 방편으로 일라이트를 섞는 방법을 고안한 것이다. 실용성을 위해 일반 벽지와 일라이트 벽지를 같이 태워본 결과 일반벽지는 심하게 타면서 폴리염화비닐, 톨루엔. 벤젠 등의 유해성분이 나온 반면 ‘일라이트 벽지에서는 연기 없이 재만 남았는데 유해가스가 배출돼지 않았다’고 한다. 실제 가정집에서 일라이트배합 벽지를 장기간 사용하는 실험을 한 결과 실내 공기질이 유해 성분 수치가 평소의 반 이하로 현격히 저감된 사례로 보고되고 있다. 향후 실내 공기질 개선을 위한 발상으로 벽지는 물론 타일이나 페인트 등 건축자재에도 일라이트 사용이 확산될 가능성이 열려있다.
 
동양에서는 오래 전 이미 조명된 일라이트
대다수의 일라이트 정보들이 최초 발견자로 그림교수를 꼽지만, 동양에서는 이미 오래전에 일라이트의 존재를 파악하고 그 효능을 적어놓은 고서들이 전해지고 있다.
충북 영동에 일라이트 광산을 소유하고 있는 (주)용궁일라이트의 이수덕 대표는 ‘ 중국에서 진한(秦漢) 시기에 편찬된 것으로 알려진 최고(最古)의 약물학 서적 ‘신농본초경(神農本草經)’에 일라이트에 관한 설명이 나온다고 전했다. 그에 따르면, 이 약물서에서는 일라이트를 가리켜 ‘무독한 것으로 피부를 보호하고 윤택하게 하며, 중풍이나 한열에 좋고 오장을 안정시켜 마음을 편안하게 한다’고 적혀 있다고 한다. 이런 결론은 생체 실험을 거친 후 도출된 결과라고 한다. 또 조선의 의서인 ‘동의보감(東醫寶鑑)’에도 역시 일라이트에 대한 효능이 나오는데, ‘돌비늘성으로 독성이 없으며 성질이 편안해 기운을 치료하고 오장을 편안하게 하며 비장과 위를 보호하고 이질을 그치게 한다’고 쓰여 있다고 한다. 19세기말 중국에서 발간된 중국 의서인 ‘약성부(藥性賦)’ 역시 일라이트에 관한 효능을 적고 있는데 앞의 두 의서와 겹치는 내용이 많다고 한다. 약성부에서는 특히 부스럼이나 종기, 동창 등의 독을 제거한다고 적혀있기도 하다.

이와 같은 효능 때문에 이수덕 대표는 수년째 일라이트를 식용으로 먹고 있다. 인체에 독성이 없기 때문이다. 시중에는 관련회사들에서 출시된 다양한 일라이트 함유 제품들이 많이 나와 있다. 이수덕 대표가 운영하는 (주)용궁일라이트에서는 소금, 비누, 화장품은 물론 나일론에 일라이트 성분을 배합한 옷감용 원사를 생산하고 있으며 농협에 일라이트 사료로 공급하고 있이며 중국에도 수출을 하고 있다.
 
일라이트가 함유된 식용생수 한모금
일라이트가 함유된 식용생수 한모금
 
(주)용궁일라이트의 건축용 재료들
(주)용궁일라이트의 건축용 재료들
 
이수덕 대표는 지난 2007년 정부과제로 고기능성 소재 기술개발 사업을 수행하면서 ‘한국지질자원연구원(KIGAM)’에 개방형 연구실 역할을 제공하고, 2008년과 2009년에 차례로 중국 상하이 대학교, 중국 지질대학교와 차례로 일라이트에 관한 연구개발 양해각서를 체결하면서 일라이트의 긍정적 효용에 관해 많은 정보를 얻게 됐다.
또 연세대학교 친환경소재연구단, 서울대학교병원 임상시험센터 그리고 용궁일라이트 부설연구소가 산학연을 통해 기초특성 연구와 임상실험을 실시하고, 한국요업기술원과 세라믹신소재연구센터 등과는 일라이트의 핵심적 효능을 정제해 제품으로 상용화 할 수 있는 방법을 연구하기도 했다. 이 외에도 다른 경로로 일라이트에 대한 관심을 가진 다른 많은 대학연구소나 국책기관들에서 임상실험을 해왔고, 학회지나 대중매체 등에서도 그 실제적 효능에 대한 보도를 적지 않게 해오고 있는 중이다. 이들 연구결과를 통해 혹은 상용화를 통해 나타난 일라이트의 효능을 예상범위를 훨씬 뛰어넘어 다양한 분야에서 주목받을 수 있는 뛰어난 장점들을 지니고 있다.
 
일라이트에 함유된 인체 치료제로서의 리톤·스트론튬
일라이트에 특정하게 함유된 성분 중에는 리톤과 스트론튬이 있다. 많은 논문 자료에서는 이 두 성분이 사람의 인체에 긍정적인 작용 효과들을 두루 내놓고 있다. 앞서 소개한 (주)용궁일라이트의 이수덕 대표도 이 점에 주목해 자료를 모으고 있다고 한다.
리튬은 특히 ‘조울증 치료에 특효’를 나타내는 것으로 알려져 있다. 익히 알려진 조울증 외에도 뇌일혈이나 알츠하이머 같은 뇌질환 증상에도 효과가 있다는 연구결과도 나왔다고 한다. 미국 메릴랜드 주 Bethesda에 있는 국립보건원(NIH)의 De-Maw Chuang 연구팀은“조울증 환자의 줄어든 두뇌 세포들을 리튬이 정상 크기로 회복시켜 주는 것을 돕는다는 점에서 뇌질환이나 알츠하이머에 걸린 세포들을 살아있도록 유지한다고 여겨진다‘는 발표를 한국과학기술정보연구원(KISTI)이 인용하기도 했다.

또 이탈리아의 한 연구팀에 의하면 이 ‘리튬이 근축위성 측산 경화증 즉, 루게릭병 지연에 효과가 있는 것’으로 발표됐다고 국내 한 매체에서 보도한 적이 있다. 이 연구팀의 임상실험 결과는 현재 유일한 루게릭병 치료제인 ‘릴루졸’에 비해서도 그 효능이 더 뛰어난 것으로 확인됐다고 한다. 리튬이 뇌와 관계된 질환에서 현저한 효능을 보이는 것을 토대로 해서 관련 연구들이 많이 보고되고 있는데 지난 2003년에는 국내 ‘소아청소년정신의학 학술지’에 자해 증상을 가진 발달장애아에게 리튬을 투여한 결과 ‘공격적 자기 손상적 활동의 치료에 효과적’이었다는 논문이 게재돼 있기도 하다. 연계해서, 미국 매사추세츠 맥린 병원에 근무하는 로스 발데싸리니 박사팀은 자살 가능성이 있는 우울증 환자에게 리튬을 투여시 자살위험률을 88.5% 가량 줄일 수 있는 것으로 나타나기도 했다.
 
일라이트에 함유된 또 하나의 성분인 ‘스트론튬은 골다공증 치료에 특효약’이다. ‘대한내분비학회지’에 보고된 논문에 따르면, 폐경 후 골다공증이 발생한 여성에게 스트론튬을 하루 2g씩 투여한 결과 3년 후에는 요추골밀도를 14.4%, 대퇴골경부 골밀도를 8.3% 증가시켰다는 것이다. 또한 골절된 부분에서는 첫해에 추가 척추 골절 발생률을 49%, 3년째에는 41% 가 감소됐다고 한다. 스트론튬 투여로 인한 심각한 이상반응은 없으며 가장 흔한 반응인 설사 또한 투여 3개월 후에는 대부분 사라졌다고 한다.
역시 삼성서울병원 내분비대사 내과 민용기 교수가 비척추 골절에 대한 스트론튬의 효과를 분석하기 위해 폐경 후 여성 5,000명을 대상으로 진행한 예비 결과도 주목된다. 보고에 의하면 주변부 골절은 16%, 고관절 골절은 41%가 감소되었다고 한다. 그리고 골조직 형태의 연구에서 우려되던 무기질화 장애는 발견되지 않았다고 한다.
또‘The New England Journal of Medicine’이란 의학잡지에 따르면 골다공증을 가진 폐경기여성들에서 스트론튬 라넬레이트를 사용해 3년 동안 치료했을 경우 골밀도가 증가했으며 척추 골절 위험도 지속적으로 감소시키는 결과를 보였다고 한국과학기술정보연구원(KISTI)이 전하기도 했다.
 
원적외선 방출을 이용한 치료용 일라이트
일라이트는 원적외선 방사 효과도 뛰어난데 이점을 이용해 병원에서 치료용으로 사용하는 곳이 있기도 하다. 아직 일라이트가 의료 과정에 전면적으로 등장하지는 않지만 보조적인 역할을 일정부분 하고 있다. 온열 치료를 통해서다.
예를 들어 암세포는 42.5℃에서 괴사하는 반면 좋은 세포는 오히려 열에 의해 활성화가 되는 속성이 있기 때문이다. 원적외선은 파장이 길어 열 침투 효과가 높은데 일라이트의 열방사율 93%를 넘길 뿐만 아니라 4~5㎝ 깊이 까지 깊숙이 침투해 세포에 열을 전달하기 때문이다. 실제 인체에 일라이트를 사용한 전 후를 열화상 카메라로 촬영한 결과, 사용 전 체온과 사용 후 체온에는 현저한 상승을 보이는 차이를 확인할 수 있다.

중소기업에서 생산해 낸 일라이트 이용 제품들은 시중에 적지 않게 출시돼 있는 편이다. 일라이트 매트, 사우나 시설, 침대 등을 비롯해 아포피 피부질환용 화장품이나 입욕 마사지용 제품들이 인체에 직접적인 영향력을 행사하는 일라이트 제품들이다. 최근처럼 미세먼지가 심한날에는 일라이트 비누는 머리나 피부에 노폐물, 화학물질을 흡착분해 해 생활의 필수품이 되고 있다고 한다.
 
 
친환경성 건축물 유용성 시험전문기관에 의해 입증
일라이트의 중금속 흡착 및 공기정화 기능과 원적외선 방출 효능은 리조트나 주택 건축 등의 공법에서도 차츰 채용되고 있다. 대명 홍천 소노펠리체 리조트 내 휴식공간, 인천의 주안북초등학교 내에 있는 아토피체험 학교, 장안평 현대힐스테이트 아파트, 영동의 민주지산 자연휴양림, 천안에 소재한 일라이트 찜질방 등은 대표적인 예이다. 이들 건축물들은 일라이트의 항균력과 공기정화기능, 피부나 폐질환자의 주거환경 개선, 원적외선을 이용한 신체 기능회복 등을 염두에 두고 지어진 것들이다.

일라이트의 친환경성은 시험전문기관에서 70여 차례에 걸친 시험결과로 이미 입증된 바 있다. 납, 비소, 카드늄, 수은, 육가크롬, 구리 등 인체 유해성을 가진 중금속들을 적게는 65%에서 100%까지 흡착 가능하다고 한다. 벤젠, 톨루엔, 포름알데히드, 암모니아, 일산화탄 소등의 유해가스도 시험결과 82~97% 흡착과 분해 효과를 보였다. 원적외선연구원과 건자재시험연구원에서 내놓은 시험 결과에 의하면 녹농균, 대장균, 포도상구균(식중독균), 폐렴간균, 박테리아 등의 유해 병원균도 역시 일라이트 성분에 의해 99.9% 제거가 가능하다고 한다. 게다가 인산염이나 적조생물군 등도 94~100% 제거하는데 특히 인산염은 황토보다 4배이상의 탁월한 제거 효과가 실험을 통해 입증됐다고 한다.
 
나노(nano) 크기의 다공체(多孔體)로 유해물질 포집 기능
2001년 영동대학교 정보전자공학부 구경환 교수가 한국전기전자래료학회에 내놓은 논문을 보면, 일라이트가 지닌 수많은 특장점은 ‘나노 입자들 사이에 포함된 공기층들이 주변 유해물질들을 끌어들여 포집하는 데서 비롯되는 것’을 알 수 있다. 실제로 점토광물들은 대부분 입자와 입자사이에 미세한 공간구조를 가지고 있다고 한다.
이 논문을 더 자세히 살펴보면, 일라이트는 자체에서 음이온을 발생시키고 파장이 길고 진동수가 낮은 원적외선이 다른 물질에 비해 방사량이 많아 인체에 유익한 역할을 할 수 있다고 한다. 또 포집기능은 발생 악취와 부진, 유해가스, 세균 등까지도 흡착하거나 탈취하는 기능을 수행할 수 있다.

앞서 언급한 방송에서도 일라이트의 정화기능을 이를 입증하는 사례들이 제시됐다. 충청북도의 한 닭 사육농가에서는 사료에 일라이트를 5~10% 정도 섞어서 먹인다고 한다. 그런데 ‘신기하게도 이 사료를 먹이면서부터는 발병을 우려한 항생제를 먹이지 않아도 되고, 이전에는 닭들의 설사 때문에 항문이 항상 지저분했었는데 이마저 말끔해졌다’는 것이다. 닭장 안에도 상시적으로 일라이트를 뿌려놓은데 항균작용이 있어 서식 장소들의 청결성이 좋아졌다는 것이다. 일라이트의 효과를 직접 경험한 이 농가는 아예 밭작물에도 일라이트를 뿌려 주고 있다고 한다. 전북 김제시에도 대규모 닭 사육농가가 분포해 있는데, 역시 일라이트를 사료에 사용하면서 뚜렷한 효과를 보았다고 한다. 지난 2008년도에 국내에서 처음 A.I가 발생했을 당시 이곳을 310군데의 닭 사육농가에서 살처분이 이루어지는 대규모 농가피해를 보았다. 김제시 농업기술센터에서는 면역력 증강 방안을 고민하다가 일라이트 효용에 관한 논문을 접하고 닭 사료에 역시 일라이는 첨가하는 방법으로 시험을 했다. 그런데 놀라운 결과가 나왔다. 2009년은 물론 ‘전국에 A.I가 들끓던 2010과 2011년에도 김제시는 피해 없이 거뜬히 넘길 수 있었다’고 한다. ‘닭에서 흔히 발생하는 연변이 적어지고 계분에서 나오는 암모니아 가스도 현저히 줄었다’고 한다. 그런데 2014년 일라이트를 중단하지 김제시에는 다시 A.I가 발생했다. 일라이트 효과가 확연히 입증된 셈이다. 최근에 일라이트 사료가 농가에서는 인기를 차지하고 있다.
 
이를 뒷받침 하는 실험이 영동군에 있는 유원대학교 연구실에서 이루어졌다. 일라이트의 생물체 영향력 실험을 위해 쥐를 통한 생체실험을 했다. 14일 동안 일라이트를 먹은 쥐의 복강을 절개해 소화기관과 폐 등을 검사해보니 ‘급성 독성 반응이 일어나지 않았고 체중 등의 변화도 없었던 것’으로 나타났다. 좀 더 자세한 소화기관 작용을 알아보기 위해 비글 12마리에 일라이트를 45일 동안 먹이는 실험을 통해서는, ‘소장과 대장의 비피더스 균이 2400배 증가하고 식중독을 일으키는 웰치균은 40배가 감소한 것’으로 나타났다. 위 세포 점막이 활성화돼 소화력을 높이고 생산성도 좋아진 결과도 얻었다.

일라이트는 동물뿐 아니라 식물군에도 좋은 영향을 미치는데, ‘뿌리가 손상된 화분에 일라이트를 배합해주니 회복력과 활착력이 눈에 띄게 상승하고 물 흡입력도 좋아졌다’는 것이다. 역시 일라이트를 사용한 논의 벼들은 태풍이 지나간 후에 그렇지 않은 벼들이 모두 쓰러진 반면 ‘튼튼한 뿌리 덕에 굳건히 서 있다’고 한다.
 
일라이트의 산업적 개발 정책적으로 필요 절실
서두에 설명했듯이 일라이트의 극적인 효능에 대한 관심과 연구가 오래전부터 끊임없이 이어져 오고 시중에는 적지 않은 관련제품들이 나와 있지만 일라이트가 가진 획기적인 효능에 비해 시장은 아직 약한 느낌이다. 왜 그럴까.

일라이트 관련업체를 경영하는 김경동 대표는 ‘지금까지 일라이트 개발이 주로 중소기업에 의해 이루어졌는데 자금과 연구인력의 한계가 있기 때문’이라고 진단한다. 대기업에서 관심을 가지고 개발할 경우 혁신적인 제품이 나올 것이라고 장담한다. 그러기 위해서는 정부가 정책적으로 일라이트에 대한 지원책을 펴주는 것이 가장 빠른 지름길이라고 제시한다.

일라이트 매장지 영동군이 소재한 충청북도청의 마스터플랜을 가장 적정한 예로 들 수 있다. 충청북도청에서는 오송에 ‘융합바이오세라믹소재 센터’를 세우고 미래성장동력을 육성하기 위한 아이템으로 영동의 일라이트 광맥을 이용한 산업화를 추진하고 있다고 한다. 또한 영동군에서는 일라이트를 전면에 내세워 스파와 찜질방 등을 갖춘 대규모 힐링타운을 조성해 전국적인 관광인구를 끌어들일 계획을 세우고 있다. 이 힐링타운이 조성되면 3000억원 이상의 경제효과와 3,000여 명의 고용효과를 누릴 수 있다는 전망도 나온다.
부존자원이 풍족하지 않은 우리나라에서 일라이트는 미래성장동력이자 차세대첨단산업의 핵심소재가 될 수 있는 가능성이 높다. 방법은 일라이트에 대한 정보가 더 많은 사람들에게 공유되어 주요 산업정책으로 부상시키는 일만이 남았다.

댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

  • 서울특별시 영등포구 국회대로 800 진미파라곤 1225
  • 대표전화 : 02-780-0990
  • 팩스 : 02-783-2525
  • 청소년보호책임자 : 이가영
  • 법인명 : 종합시사뉴스매거진
  • 제호 : 시사뉴스매거진
  • 등록번호 : 강남, 라00488
  • 등록일 : 2010-11-19
  • 발행일 : 2011-03-02
  • 발행인 : 최수지
  • 편집인 : 최수지
  • 시사뉴스매거진 모든 콘텐츠(영상,기사, 사진)는 저작권법의 보호를 받은바, 무단 전재와 복사, 배포 등을 금합니다.
  • Copyright © 2019 시사뉴스매거진. All rights reserved. mail to sisanewszine@naver.com
ND소프트