초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
ㅇ 현재 국내 산업의 발전에 따른 화학, 섬유 산업 등에서 발생하는 복합 오염물질(Oil mist, TSP, PM10, PM2.5, 악취 등)의 배출량이 점차 늘어남으로 인해, 오존층 파괴와 함께 도시를 중심으로 발생하는 대기오염이 심각한 환경 문제로 대두되고 있다.
ㅇ 대기 오염의 복합 오염 물질 중의 하나인 Oil Mist는 대기 중 이동성이 강하고 악취를 유발시킬 뿐 아니라 발암성을 가지고 있어 환경 보건상 유해하기 때문에 Oil Mist 감축과 제어를 대기질 관리의 주요정책수단으로 설정하여

□ 연구의 목적 및 내용
ㅇ 현재 국내 산업의 발전에 따른 화학, 섬유 산업 등에서 발생하는 복합 오염물질(Oil mist, TSP, PM10, PM2.5, 악취 등)의 배출량이 점차 늘어남으로 인해, 오존층 파괴와 함께 도시를 중심으로 발생하는 대기오염이 심각한 환경 문제로 대두되고 있다.
ㅇ 대기 오염의 복합 오염 물질 중의 하나인 Oil Mist는 대기 중 이동성이 강하고 악취를 유발시킬 뿐 아니라 발암성을 가지고 있어 환경 보건상 유해하기 때문에 Oil Mist 감축과 제어를 대기질 관리의 주요정책수단으로 설정하여 활성탄소를 이용한 흡착, 연소로를 이용한 열분해 및 산화 방법이 대표적인 방법으로 사용되어지고 있으나, 이러한 방법에는 여러 문제점을 동반하여 이를 개선하는 것이 필요한 실정이다.
ㅇ 이러한 상황에서 본 기술은 공정 내부에서 Oil Mist_TSP/PM2.5/PM10/악취를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 기술을 접목하여, 배출가스에 공정 내부에 접목할 수 있는 2차 오염물질 통합 처리 시스템 기술을 개발하여 사업화시키고자 한다.

□ 연구개발성과
ㅇ 1차년도
- 기본적인 수요 현장에 대한 복합오염물질 배출 현황, 배출가스 처리 시설 등 확인하였으며, 설치가 필요한 장소 및 필요한 개선 사항 등을 파악하고,그에 따른 200CMM급 미세분사/ 자동세정 전기집진 시스템 설계 및 제작을 진행하였다.
- 미세입자 포집 최적인자 Test :미세 미스트를 가동시킬 경우 내부 습윤 분위기 조성으로 인한 Oil Mist 증착을 방지하여 세정 효율이 더 좋은 것으로 확인되었다.
- 모사분진입자, Oil Mist Test : 입경 사이즈별 PM2.5 평균 99.16%, TSP 99.5%, PM10 90%를 달성함으로서 입경 사이즈에 따른 효율 변수는 크지 않은 것으로 확인하였다.
- Pilot 설비의 악취 측정 : 인입 10,000배 (희석배수값) 기준 배출부 2080배로 총 4단계 감소 효과를 확인하였다.
- 운전 조건별 최적 인자 분석 :악 조건(3,330mg/m³ min으로 390min 분사)시 전압/전류 및 집진 성능에는 큰 차이가 없는 것으로 확인되었다.
- 지능형 마이크로 펄스 전원 공급 장치 및 운영 Program 모의 제작을 통해 2차년도 실증을 대비하였다.
* 위탁과제(한국기계연구원) : CFD 수치해석을 통한 최적 모델을 선정하였으며,TSP, PM2.5, Oil Mist 등에 대한 장비 실시간 정성, 정량 분석을 통해 최적화 설계 인자를 확보하였다.

ㅇ 2차년도.
- 수요 현장에 적용하기 위한 사전 환경 검토 및 개선사항(운영 프로그램/ 운영교육 매뉴얼), 안전사고 발생 방지를 위한 필요시설 등을 점검하였다.
- 안정적인 운전을 위한 PLC Program 기술을 확보 : 터치 스크린 운영 프로그램 개발 및 운영 매뉴얼 제작.
- 최종 Test bed를 구축 : 한국타이어 대전 제2공장 _ 브라다 하차장.
- 악취 저감 성능 향상 실험 : 공기 희석 관능법에 의해 기존 E.P + Wet Zone 가동 시 / 오존 발생장치 + E.P 가동 시를 비교한 결과 효율은 4단계 (희석배수)저감으로 동일한 결과 값을 확인하였다.
- 전체 시스템 연속가동 후 (1차) 처리효율 측정 결과 : 3015호 공정 98.8% /3016호 공정 97.2% 이상의 Oil Mist 집진 효율을 확인하였으며, 악취의 경우 저감단계 평균 4단계 (희석배수) 성능을 확인하였다.
- 최종 성능 평가 (2차) 결과 : TSP & PM10 (99.5%)/PM 2.5 (99.6%) /PM 1.0(99.6%) / (PM10 이상의 분진이 거의 측정되지 않는 현장 조건)

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
- 화학공정 뿐만 아니라 화력 발전소의 여러 곳에서 발생되는 배출가스 中 많은 미세입자/ 초미세입자, Mist 백연 처리를 필요로 하는 기존/ 신규 생산 라인에 활용이 가능하게 될 것이다.
- 화학 제조 공정의 경우 기존의 노후화된 가스 처리 장치의 By-Products(미세입자)를 저감함으로써 후단 처리 설비 부하를 줄여주며, 기존 PM(유지보수) 과정에서 소요되는 비용의 절감효과가 있으며, 신규 라인에는 미세먼지로 인한 덕트 적체/압력 문제 등을 사전에 방지 할 수 있는 장점을 통해 사업화를 추진할 것임. 또한 세부적으로 미세입자 처리 분야 뿐만 아니라, 추가적으로 타이어 제조 시 나오는 Oil Mist 발생 공정과 유사한 디스플레이 공정의 CVD, 에칭 공정 등에도 활용 가능하므로 확장 가능한 산업군은 늘어날 전망이다.
- 미세분사 및 수막형 자동세정 전기집진기는 단독 품목으로도 목적에 맞게 적용 가능한 기술이며, 전반적인 화학/반도체 제조 공정의 처리설비와 연계되어 접목 가능하다.
- 국내/외 환경 규제 대응 (대기오염물질 총량제) 세계 최초 신기술이라는 점과 첨단 환경오염 방지기술이라는 측면에서 해외시장 공략을 통한 외화획득은 물론 환경규제를 무기화하고 있는 무역정책에서 한발 앞선 경쟁력을 확보하게 될 것이다.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 환경기술개발사업 최종보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 6
• 표목차 ... 7
• 그림목차 ... 8
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 11
• 1-1. 연구개발 목적 ... 11
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 14
• 1-3. 연구개발 범위 ... 16
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 17
• 2-1. 연구 내용 ... 17
• 가. 타이어 제조공정 현장 적용환경검토 (1차년도) ... 17
• 나. 현장 적용 환경 검토 및 개선사항 점검 (2차년도) ... 65
• 2-2. 연구 개발 성과 ... 96
• 2-3. 연구 결과 ... 105
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 111
• 3-1. 목표 ... 111
• 3-2. 목표 달성여부 ... 111
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 112
• 4-1. 연구개발결과의 활용방안 ... 112
• 4-2. 사업화계획 및 기대효과 ... 113
• 붙임. 참고문헌 ... 115
• 끝페이지 ... 116