초록 ▼

□ 연구개요
최근 낙동강과 북한강 등의 주요 상수원에서 여름철뿐만 아니라 겨울철에도 남조류 등이 대량 발생하였고, 조류 발생과 관련한 수돗물 안정성과 관련한 이슈들이 언론에 대대적으로 보도되면서 수돗물에 대한 불신감으로 이어지고 있다. 현재 정수처리 시설에서는 조류 발생 시 심층수를 취수하거나 염소처리, 활성탄 처리 등의 대처 방안을 수행하고 있으나, 큰 소득 없이 경제적 부담만 가중시키고 있다. 따라서 결국 수면관리를 통해 수자원 이용 단계에서 수면 근처에 다량 존재하는 조류와 조류 유래의 대사산물들을 효과적으로 처리해 줄

□ 연구개요
최근 낙동강과 북한강 등의 주요 상수원에서 여름철뿐만 아니라 겨울철에도 남조류 등이 대량 발생하였고, 조류 발생과 관련한 수돗물 안정성과 관련한 이슈들이 언론에 대대적으로 보도되면서 수돗물에 대한 불신감으로 이어지고 있다. 현재 정수처리 시설에서는 조류 발생 시 심층수를 취수하거나 염소처리, 활성탄 처리 등의 대처 방안을 수행하고 있으나, 큰 소득 없이 경제적 부담만 가중시키고 있다. 따라서 결국 수면관리를 통해 수자원 이용 단계에서 수면 근처에 다량 존재하는 조류와 조류 유래의 대사산물들을 효과적으로 처리해 줄 수 있는 획기적인 기술의 적용이 병행되어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 유해 조류 및 조류 유래의 이차 대사물질과 같이 수면 근처에 다량으로 존재하는 오염물질을 효과적으로 처리하기 위해 유기오염물질의 흡착과 자연광을 이용한 광분해의 특성을 가지는 부유 광촉매를 연구 개발하여 실제 조류 발생 현장수 처리에 적용시켜 보고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 가시광선 영역을 포함하는 태양광에 효율적으로 반응하는 부유 광촉매 소재 개발
- 가시광선 영역에 효율적으로 반응하는 PANI/TiO2 광촉매 합성
- PANI 함유량이 PANI/TiO2 광촉매의 광분해 성능에 미치는 영향 분석
- 합성된 PANI/TiO2 광촉매의 특성 분석
○ 태양광 반응 부유 광촉매 소재의 물리-화학적 안정성 및 처리효율 평가
- 합성된 PANI/TiO2 광촉매의 광분해 재이용 성능 분석
- PANI/TiO2 광촉매의 Endocrine Disrupting Chemicals (EDCs) 분해 특성 분석
○ 태양광 반응 부유 광촉매 소재의 성능 개량 및 수거 효율 평가
- 광촉매를 함유하는 부유성 Polystyrene (PS) 복합체 합성
- 촉매의 회수율과 응용성을 높이기 위한 기반 산화철 제조 및 적용
- 성능 개량한 부유성 광촉매의 특성분석과 효율 평가
- 부유성 광촉매 기술의 특허 출원
○ 현장 모사형 반응조 설계 및 운전 인자 도출
- 부유성 광촉매의 실제 크롬 폐수 적용 광환원 실험 수행
- 부유성 광촉매의 현장 모사형 반응조 실험 수행

□ 연구개발결과의 중요성
- 기술적인 측면에서 본 연구를 통해 조류 기인 유해물질의 효과적 제어뿐만 아니라 생산/운영비용 최소화, 고성능 환경소재 실용화 등의 핵심노하우를 도출하여 변화하는 세계 수처리 시장에서 국내기술 경쟁력을 제고할 수 있을 것으로 기대된다.
- 사회적 측면에서는 조류 발생 문제로 인해 식수에 대한 사회적 불안감을 해소하고 불필요한 갈등을 완화할 것으로 기대한다. 나아가 실용화를 통해 기업체 투자를 적극 유도하여 산업분야 일자리 창출에도 기여할 수 있을 것이다.
- 경제적 측면에서는 부유성 광촉매 기술의 최적화를 통해 화학 약품의 대량 첨가가 필요한 기존의 고도산화 처리 기술 보다 더 우수한 경제성을 확보할 수 있다.
- 학문적 측면에서는 조류 유래의 이차대사산물의 제어와 제거 효율 향상을 위한 중요한 기초 자료를 제공할 것이며, 이를 기반으로 국제협력 연구를 구축하고 나노소재 수처리 적용연구 분야의 첨단에서 학문의 발전에 기여할 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1. 2018년 1차년도 실적 ... 6
• 2. 2019년 2차년도 실적 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 14
• 대표적 연구실적 ... 16
• 끝페이지 ... 25