하수처리시설, 감염병 대응 위한 핵심 역학조사 인프라로 부상

[중앙뉴스= 윤장섭 기자]한국건설기술연구원(원장 박선규, 이하 건설연)은 하수처리시설의 인체유래 병원체(세균, 바이러스 등) 제거성능과 각 병원체 농도와 수질지표와의 상관관계를 규명해, 하수역학조사 신뢰도 향상을 위한 과학적 근거를 마련했다고 10월 14일 밝혔다.

하수역학조사는 감염자들로부터 배출된 병원체가 모이는 하수관로, 하수처리시설 등의 하수도 인프라를 통해 공중위생 정보를 취득한다.  코로나19 팬데믹을 계기로 하수역학조사는 지역 내 감염병 유행 상황을 조기에 파악할 수 있는 수단으로 주목받고 있으며, 향후 신종 병원체의 출현과 확산 가능성이 높아짐에 따라 그 중요성은 더욱 커지고 있다. 하수역학조사의 지속적인 실행을 위해서는 하수처리시설의 공중보건 관리역량을 평가하고, 신뢰도 높은 데이터에 기반한 병원체의 실시간 모니터링 기술 개발이 필수적이다.

건설연 환경연구본부 연구팀(팀장: 김일호)은 하수처리시설의 공중보건 관리역량을 평가하기 위해 질소와 유기물 제거에 특화된 하수처리공정을 대상으로, 인체유래 병원체들에 대한 제거효율을 파악했다. 그 결과, 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)가 99.9%, 분변 유래 바이러스(crAssphage)가 98.5%, 총대장균군은 99.9%의 제거효율이 확인됐다.  이는 하수처리시설이 감염자로부터 배출된 병원체의 환경 재확산을 효과적으로 차단할 수 있는 시설임을 입증하는 결과이다.

또한 하수처리시설 내 각 단계에서 수질 지표와 병원체 농도의 관계를 분석한 결과, 형광 기반 기술로 측정된 유기물 지표들과 병원체 농도 간에는 높은 상관관계가 확인됐다. 이는 형광 기반 측정기술이 하수처리공정 내 병원체의 실시간 모니터링에 효과적으로 활용될 수 있음을 시사한다. 본 연구는 건설연과 일본 교토대학(Nishimura Fumitake 교수) 간 하수 내 병원체의 샘플링 및 전처리 기술 개발에 대한 공동연구(KICT-CSIRO-KU 공동 인류유래 신종유해인자 환경감식 연구, 2021~2026) 성과 중 하나이며, 현재는 머신러닝에 기반한 감염자 수 예측을 목표로 하는 하수역학모델 개발 협력을 지속하고 있다.

박선규 원장은 “이번 연구는 하수처리시설의 수질지표와 병원체 농도와의 상관성을 증명했다”며, “이를 기반으로 향후 하수 내 병원체의 실시간 모니터링 기술을 개발해 지역 내 감염병 대응 역량 강화에 기여할 수 있을 것으로 예상된다”고 밝혔다.

본 성과는 「Evaluation on removal and monitoring of human-associated pathogens in a modified Ludzack-Ettinger wastewater treatment system: A fluorescence-based approach」라는 제목으로 Journal of Hazardous Materials Advances(2025.6.22.)에 게재됐으며, 한국연구재단 ”해외 우수 연구기관 협력허브 구축 사업”의 지원을 받아 수행됐다.