초록 ▼

현대사회의 사업 발달로 인하여 발생하는 탄화수소류 계통의 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs) 및 유해가스(Harzardous Air Pollutions, HAPs))는 인류생존의 근본을 위협하는 중대한 문제로 대두되고 있다. 주요 배출원은 도장시설, 세정시설, 저장시설, 소각로를 비롯한 연소과정을 거치는 모든 장치와 화학공정 및 공장에서 발생할 수 있다. VOCs 및 HAPs 성분 등은 인체에 미치는 영향이 클 뿐만 아니라 대기환경에 미치는 영향이 커서 대기 중에 존재할 때 가시거리를 감소

현대사회의 사업 발달로 인하여 발생하는 탄화수소류 계통의 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs) 및 유해가스(Harzardous Air Pollutions, HAPs))는 인류생존의 근본을 위협하는 중대한 문제로 대두되고 있다. 주요 배출원은 도장시설, 세정시설, 저장시설, 소각로를 비롯한 연소과정을 거치는 모든 장치와 화학공정 및 공장에서 발생할 수 있다. VOCs 및 HAPs 성분 등은 인체에 미치는 영향이 클 뿐만 아니라 대기환경에 미치는 영향이 커서 대기 중에 존재할 때 가시거리를 감소시킬 뿐만 아니라 광화학 작용을 통하여 제 2 의 환경오염을 유발할 수 있어 이에 대한 적정관리 처리기술이 매우 중요하다고 하겠다.
도장공정(Painting Process)은 제품의 품질과 미관을 결정하는 중요한 요소로서 자동차를 비롯한 가구 및 모든 산업에 필수적인 공정으로 자리 잡고 있으며 공정 중에 발생하는 VOCs의 양이 국내 전체 발생량의 40%에 이르는 것으로 나타나고있다. 도장공정의 VOCs처리 공정을 살펴보면 도장부스에서 작업 중 발생된 VOCs는 와류실 및 eliminator를 거치고 습식세정 공정을 거치게 되며 배출되는 배기가스는 활성탄 탑을 거쳐 흡착이 이루어진 후 대기로 방출된다. 도장시설의 배출가스를 포집하여 분석한 결과 발생되는 주 VOCs의 물질은 toluene, xyluene, ethyl benzene, methyl acetate, ethyle acetate, methyl isobuthyl ketone, acetone, 2-butane등의 다양한 유기화합물이 발생하고 그중 toluene, xyluene등이 주로 발생하며 다량의 HAPs 이 포함되어 있다. 도장공정에서 배출되는 VOCs 및 HAPs는 국내 배출량에서 차지하는 비중이 높은 만큼 경제적인 측면에서 회수를 하여 재활용을 하는 것이 필요하며 또한 환경적인 측면에서 실제적으로 인체에 미치는 영향을 고려할 때 그 중요성이 커지고 있다. 미국 등 선진국에서는 이미 1990년대 초반부터 발생특성 가, 배출계수 개발, 우수방지 기술(MACT) 개발 등에 많은 투자와 규제를 하고 있고 국내에서도 배출에 대한 엄격한 법 적용이 예상되므로 도정공정에 대한 배출량을 저감하기 위한 회수기술개발이 매우 필요하다고 하겠다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 목차 ... 5
• 표차례 ... 7
• 그림차례 ... 9
• 제1장 서론 ... 12
• 가. 연구개발의 중요성 및 필요성 ... 12
• 나. 연구개발의 국내외 현황 ... 14
• 1. 마이크로파를 이용한 탈착 연구 국외의 연구현황 ... 14
• 2. 마이크로파를 이용한 탈착 연구 국내의 연구현황 ... 17
• 3. 고분자 흡착제 연구개발의 국내외 현황 ... 24
• 다. 연구개발대상 기술의 차별성 ... 28
• 제2장 연구개발의 목표 및 내용 ... 30
• 가. 연구의 최종목표 ... 30
• 1. 유동성 흡착로 설계 및 개발 ... 30
• 2. VOCs 흡착효율과 마이크로파 특성을 고려한 흡착제(Polymer raisin) 연구 ... 30
• 3. 마이크로웨이브를 이용한 흡착제로부터 VOCs 탈착로 설계 및 개발 ... 30
• 4. 장치의 시운전 및 자동화연구 ... 30
• 나. 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 ... 32
• 1. 연도별 연구개발의 목표 ... 32
• 2. 연도별 연구개발의 평가방법 ... 33
• 다. 연도별 추진체계 ... 34
• 제3장 연구개발 결과 및 활용계획 ... 35
• 가. 연구개발 결과 및 토의 ... 35
• 1. 마이크로파를 이용한 탈착반응로 제작연구 ... 35
• 2. Microwave에 의한 Polymerbead의 탈착반응로 설계(50m3/min 규모) 및 제작 ... 46
• 3. Polymer bead 특성 및 마이크로파에 의한 탈착연구 ... 54
• 4. Microwave에 의한 탈착가능 VOCs흡착제(Polymerbead)개발 ... 54
• 5. Polymerbead 및 Microwave를 이용한 VOCs(BTX)의 흡탈착 실험 ... 83
• 6. Polymer bead 흡착탑 설계 및 제작 ... 90
• 7. Polymer bead의 흡탈착 장치의 적용 연구 ... 103
• 나. 연구개발 결과 요약 ... 117
• 1. 기존 흡착제의 문제점 파악과 비극성 VOCs 회수를 위한 마이크로파 탈착용 고분자 흡착제 개발 전략 ... 117
• 2. 주요연구개발 결과 ... 117
• 다. 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 120
• 라. 연도별 연구성과(논문.특허 등) ... 123
• 마. 관련분야의 기술발전 기여도 ... 124
• 바. 연구개발 결과의 활용계획 ... 125
• 제4장 참고문헌 ... 126
• 부 록 ... 127