초록 ▼

1. 최종목표
- 폐수에는 중금속과 유기물 등 각종 오염물이 혼합되어 있으며, 중금속 처리를 위해 이온교환수지 공정, 유기물 처리를 위한 활성탄 흡착 공정이 각각 필요하여 비효율적이면서 경제적으로 많은 손실이 있다. 따라서 폐수 중의 중금속과 유기물의 조성비에 따라 키토산 비드 내의 활성탄 함량 비를 달리하여 비드화 하는 기술개발과 중금속과 유기물을 동일 공정 내에서 동시에 제거할 수 있는 산업체 맞춤형 친환경 소재 개발.
- 갑각류의 껍질로부터 다공성 키토산 비드를 제조하고 이를 친환경 미생물 담체로 개발.
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1. 최종목표
- 폐수에는 중금속과 유기물 등 각종 오염물이 혼합되어 있으며, 중금속 처리를 위해 이온교환수지 공정, 유기물 처리를 위한 활성탄 흡착 공정이 각각 필요하여 비효율적이면서 경제적으로 많은 손실이 있다. 따라서 폐수 중의 중금속과 유기물의 조성비에 따라 키토산 비드 내의 활성탄 함량 비를 달리하여 비드화 하는 기술개발과 중금속과 유기물을 동일 공정 내에서 동시에 제거할 수 있는 산업체 맞춤형 친환경 소재 개발.
- 갑각류의 껍질로부터 다공성 키토산 비드를 제조하고 이를 친환경 미생물 담체로 개발.
- 환경오염방지시설 산업체의 경쟁력 확보와 폐수처리 선도 기업으로 도약하기 위한 기술력을 배양.
2. 개발내용 및 결과
- 상전이법으로 제조된 키토산 비드의 비표면적은 350 m2 /g 이었으며, 키토산과 활성탄의 함량비가 1/0.5(CAC-1)와 1/1(CAC-2)인 친환경 소재 비드의 비표면적은 각각 516 m2 /g과 640 m2 /g으로 비드 내의 활성탄 함량이 증가할수록 비표면적은 증가 하였다.
- 중금속인 구리이온에 대한 친환경 흡착제의 흡착용량은 키토산 비드 > CAC-1 비드 > CAC-2 비드 순이었으며, 염소계 유기물화합물인 2,4-D에 대한 흡착용량은 CAC-2 비드 > CAC-1 비드 > 키토산 비드 순이었으며, CAC 비드를 이용하여 중금속과 유기물을 동시에 제거할 수 있었다. 회분식 실험결과로부터 친환경 소재에 대한 중금속과 염소계 유기화합물에 대한 물질전달계수 (경막물질전달계수, 세공확산계수 및 표면확산계수)를 구할 수 있었다.
- 키토산 비드에 미생물이 부착된 SEM 사진으로부터 다공성 키토산 비드는 미생물 담체로 사용 가능함을 확인할 수 있었다.
3. 사업성과
? 기술적 성과
- 폐자원인 갑각류 껍질로부터 회수한 키토산을 상전이법을 이용하여 친환경 흡착제를 제조하는 기술 개발.
- 키토산 비드를 폐수중의 중금속 제거와 미생물 담체로 이용할 수 있는 기술 개발
- 폐수중의 중금속과 유기물을 동시에 제거 하기위해 키토산에 활성탄을 첨착시켜 비드화 하는 기술 개발.
? 경제적 성과
- 폐자원인 갑각류의 껍질로부터 친환경 흡착제 소재 개발은 자원의 재활용뿐만아니라, 2차적인 환경오염이 없어 경제적 성과는 매우 크다.
- 산업폐수 중의 중금속과 유기물의 조성비에 따라 키토산 비드 내의 활성탄 함량비를 달리하여 산업체 폐수 맞춤형 친환경 소재 제작이 가능하기 때문에 수처리장치 공정의 소형화와 간소화로 환경오염방지시설 산업체의 경쟁력을 확보 할 수 있다.
- 친환경 천연고분자인 키토산을 다공성 키토산 비드로 제조하여 미생물 담체로 활용할 수 있기 때문에 현재 미생물 담체로 많이 사용되고 있는 세라믹, 우레탄 폼, PVA 등 미생물 담체를 친환경 소재로 대처하여 국가 경제에도 이바지 할수 있다.
? 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 해안에 다량 폐기되고 있는 갑각류의 껍질을 친환경 흡착제 소재로 개발하여, 유독성 폐수의 수계 유입을 방지하고, 공단에 산재한 영세한 업체의 폐수 처리비용을 저감시킬 수 있다.
- 영세업체의 폐수처리 기술지도 및 친환경 소재를 이용한 폐수처리 기술 등을 이전하여 기업 경쟁력 제고에 도움.
- 수처리 관련 산업을 육성하여 고용창출효과에 활용할 수 있을 뿐만 아니라 업체의 이익창출에도 활용될 수 있다.
4. 향후추진계획
- 점진적 기술 개발 노력으로 국가 환경 친화적 기업 육성.
- 지속적인 기술 개발 및 실험을 통해 발생될 수 있는 문제점 보완 및 흡착제의 업그레이드화.

목차 Contents

• 사업비사용실적보고서...1
• Ⅰ. 총괄현황...1
• Ⅱ. 과제개발비 세부집행내역...1
• 개발결과의견서...5
• 시제품으로 제조된 친환경 소재...6
• 최종보고요약서(초록)...7
• 목차...9
• 제 1 장 서론...10
• 제 1 절 개발대상기술의 개요...10
• 제 2 절 기술개발의 필요성 및 중요성...11
• 제 3 절 국내/외 관련 기술의 현황...11
• 제 4 절 국내/외 시장규모...11
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...12
• 제 1 절 개발의 내용 및 방법...12
• 제 2 절 실험결과 및 고찰...12
• 1. 다공성 키토산 비드 제조...13
• 2. 친환경 소재의 흡착특성...20
• 제 3 장 사업성과...33
• 제 1 절 기술적 성과...33
• 제 2 절 경제적 성과...33
• 제 3 절 기타 성과...33
• 제 4 장 결론...34
• 제 1 절 결론...34
• 제 2 절 향후 계획...34