초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
산업폐기물에서 배출되는 배기가스 중에는 여러 종류의 중금속 오염물질이 포함되어 있기 때문에 주변의 주민 및 환경에 악영향을 미치고 있다. 일반적으로 사용되고 있는 여과백은 배기가스 중의 입자상 분진을 제거하는 것을 목적으로 개발되었으며, 중금속을 제거하기 위한 여과체의 개발은 아직 이루어져 있지 않다.
또한 중금속이 배출허용기준에는 포함되어 있으나 제대로 관리되고 있지 않는 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 산업체의 연소공정에서 발생하는 고온 배기가스 중의 입자상과 가스상 중금속 오염을 제거할

□ 연구의 목적 및 내용
산업폐기물에서 배출되는 배기가스 중에는 여러 종류의 중금속 오염물질이 포함되어 있기 때문에 주변의 주민 및 환경에 악영향을 미치고 있다. 일반적으로 사용되고 있는 여과백은 배기가스 중의 입자상 분진을 제거하는 것을 목적으로 개발되었으며, 중금속을 제거하기 위한 여과체의 개발은 아직 이루어져 있지 않다.
또한 중금속이 배출허용기준에는 포함되어 있으나 제대로 관리되고 있지 않는 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 산업체의 연소공정에서 발생하는 고온 배기가스 중의 입자상과 가스상 중금속 오염을 제거할 수 있는 흡착여과체를 개발하고자 한다. 기존의 여과백 내부에 케이지 대신 교체 장착함으로써, 신규 시설투자 없이 기존 환경오염제어 시스템에 적용하여 중금속 오염물을 제거할 수 있는 새로운 방법의 기술개발로서 다음과 같은 내용으로 연구를 진행하였다.
1. 중금속(Hg, Pb, As, Cr, Cd) 제거를 위한 첨착흡착제 개발
- 물리적 흡착능이 뛰어난 흡착제를 선정한 후 중금속의 종류별 흡착성능이 우수한 첨착흡착제 개발
2. 첨착흡착제의 종류별 중금속 흡착특성 연구
- 첨착흡착제의 크기, 충진밀도, 충진층의 두께 등에 대한 검토
3. 개발 첨착흡착제를 충진한 가스상 중금속 제거 흡착 구조체 개발
- 구조적 강도를 계산하고 안전성 확보
4. 흡착여과체의 미세먼지 집진 및 탈진특성 연구
- 여과체의 미세먼지 집진특성과 음파탈진에 의한 탈진특성 파악
5. 개발된 흡착 여과체가 장착된 여과집진장치를 소각로 후단에 설치하여 실증시험으로 성능평가
- PTFE 폼코팅 여과백과 내부에 장착되는 흡착구조체의 미세먼지 제거특성 및 중금속 제거효율 평가
6. 흡착여과체의 중금속 제거효율 향상을 위한 인자도출

□ 연구개발성과
• 정성적 성과
- 첨착흡착제 개발
- 미세먼지 제거효율 99.02%
- 중금속 제거효율 가스상 68.33%, 입자상 99.55%

• 정량성 성과
- 운전조건에 따른 첨착흡착제의 흡착 특성파악
- SCI 논문(3), 특허출원(4), 특허등록 (3)

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
- 본 과제에서는 소각로를 대상으로 하여 발생되어지는 미세먼지와 중금속 오염물질을 제거하는 여과체를 개발 및 실증하는 것임. 중금속 흡착 여과체가 개발되면 소각로의 가장 큰 문제점의 하나인 다이옥신까지 고효율로 처리할 수 있을 것이므로 이를 강조하여 영업에 적극 활용
- 전 세계적인 주요 쟁점사항으로 석탄화력발전소에 대한 강력한 오염물질 배출규제에 대응하여 국내발전사와 유기적인 연계를 유지하면서, 폐기물 소각로 시스템에서 실증시험을 통해 확보한 맞춤형 설계기술을 신규 및 노후 설비 교체에 적용할 계획임
- 시멘트소성로, 폐기물소각시설 등 다량의 비산먼지 발생과 더불어 중금속에 대한 노출이 높은 산업체의 배기가스 처리공정에 활용함
- 여과체 시스템을 다량의 입자상 및 가스상 오염물질의 배출과 특정 오염물질에 대한 제어 관리가 열악한 산업체에 활용함
- 현재 배기가스내에 포함된 중금속을 제거하기 위하여 사용하는 활성탄 분사와 같은 방법을 대체

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 환경기술개발사업 최종보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 6
• 표목차 ... 8
• 그림목차 ... 9
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 12
• 1-1. 연구개발 목적 ... 12
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 15
• 1-3. 연구개발 범위 ... 16
• 가. 연구개발의 최종목표 ... 16
• 나. 연차별 개발목표 및 내용 ... 16
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 21
• 2-1. 연구 내용 ... 21
• 가. 연구개발의 추진전략·방법 및 추진체계 ... 22
• 나. 1차년도 연구개발 결과 ... 25
• 다. 2차년도 연구개발 결과 ... 66
• 라. 3차 년도 연구개발 결과 ... 88
• 마. 결 론 ... 136
• 2-2. 연구 개발 성과 ... 138
• 가. 최종 성과 목표 ... 138
• 2-3. 연구 결과 ... 142
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 143
• 3-1. 목표 ... 143
• 가. 최종목표 ... 143
• 나. 연차별 목표 ... 143
• 3-2. 목표 달성여부 ... 144
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 147
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 ... 148
• 4-1. 연구개발결과의 활용방안 ... 148
• 4-2. 사업화계획 및 효과 ... 148
• 가. 사업화계획 ... 148
• 나. 무역수지 개선효과 ... 149
• 다. 사업화가능성 SWOT분석 ... 149
• 붙임. 참고문헌 ... 150
• 부록 ... 152
• 끝페이지 ... 191