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[국가R&D연구보고서] 지중 환경 내 잔류성 유기오염물질의 나노-바이오 융합 안정화기술 개발 원문보기

보고서 정보
주관연구기관 육군3사관학교
KOREA ARMY ACADEMY AT YEONG-CHEON
연구책임자 한종훈
참여연구자 윤여민 , 조은혜 , 유은순
보고서유형최종보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2021-02
과제시작연도 2020
주관부처 환경부
Ministry of Environment
과제관리전문기관 한국환경산업기술원
Korea Environmental Industry & Technology Institute
등록번호 TRKO202200004044
과제고유번호 1485016867
사업명 지중환경오염위해관리기술개발사업(R&D)
DB 구축일자 2022-06-25
키워드 나노-바이오 융합소재.잔류성 유기오염물질.지중환경.투수성 반응벽체.플라스틱 시트파일.nano-bio.POPs.subsurface environment.Permeable reactive barrier(PRB).Plastic Sheet Pile(PSP).

초록

연구의 목적 및 내용
- 지속가능한 나노-바이오 융합소재 개발 및 현장 원위치 복원에 적용해 지중환경 내 잔류성 유기오염물질의 확산을 방지하고 신속하게 오염물질을 선택 제어하여 토양건강 및 생태계를 보존을 목표로 함.
- 본 연구는 3개년에 걸쳐 지중환경의 잔류성 유기오염물질을 선택적으로 흡착제어할 수 있는 지속가능한 나노-바이오 융합소재를 개발하고 물리화학적인 특성분석을 실시하여 배치, 컬럼, 파일럿 규모에서 소재의 안정성 및 현장의 빠른 안정화 성능을 평가하고자 함.
- 지속가능 나노-바이오 융합소재는 탄소계/금

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 제출문 ... 3
  • 요약서 ... 5
  • 요약문 ... 7
  • 목차 ... 9
  • 표목차 ... 12
  • 그림목차 ... 16
  • 1. 연구개발과제의 개요 ... 27
  • 가. 연구개발 목적 ... 27
  • 나. 연구개발의 필요성 ... 28
  • (1) 연구수행 배경 ... 28
  • (2) 연구개발 대상의 국내·외 현황 ... 39
  • (3) 기술개발의 차별성 ... 43
  • 다. 연구개발 범위 ... 49
  • (1) 선택적 흡착성과 투수성이 우수한 스마트 나노-바이오 융합소재 개발 ... 49
  • (2) 스마트 나노-바이오 융합소재의 물리화학적 특성분석 ... 50
  • (3) 현장모사 지중환경 조건에서 잔류성 유기오염물질의 흡착제어 성능평가 ... 51
  • (4) 스마트 나노-바이오 융합소재의 컬럼 내 안정화 성능연구 ... 52
  • (5) 잔류성 유기오염물질의 거동 및 안정화 예측을 위한 분석법 국제 인증 추진 ... 53
  • (6) 잔류성 유기오염물질의 거동 및 안정화 예측을 위한 분석법 국제 인증 추진 ... 57
  • (7) 스마트 나노-바이오 융합소재의 융해성 분석 및 재생능 평가 ... 58
  • (8) 스마트 나노-바이오 융합소재의 동반이동 예측모형 개발 ... 59
  • (9) 흡착 오염물질 및 나노-바이오 융합소재의 장기 유출성 평가 ... 60
  • (10) 스마트 나노-바이오 융합소재의 응집성, 침강성 거동분석 연구 ... 62
  • (11) 나노-바이오 융합기술을 이용한 투수성 반응벽체의 설계 ... 63
  • (12) 나노-바이오 융합소재의 현장 원위치 적용성 평가 및 기술 표준 매뉴얼 작성 ... 64
  • 라. 연구 추진 내용 ... 66
  • 2. 연구수행내용 및 성과 ... 67
  • 가. 스마트 나노-바이오 융합소재의 특수성 ... 67
  • (1) 잔류성 유기오염물질을 포함하는 환경 문제 이슈 및 처리 방법 선행 조사 ... 67
  • (2) 효과적인 오염 물질 제거를 위한 MXene의 특성 및 제조 방법 정리 ... 75
  • (3) MXene 물질 및 흡착 원리를 이용한 환경오염 물질 제어 관련 사례 연구 ... 79
  • 나. 흡착 제거 후 나노-바이오 융합소재의 재사용성 ... 85
  • (1) 잔류성 유기오염물질을 포함하는 환경오염물질 분석법 확립 ... 85
  • (2) 나노-바이오 융합 소재 개발 연구 ... 94
  • (3) 잔류성 유기오염물질을 포함하는 환경 오염물질 독성 평가 연구 ... 131
  • (4) 나노-바이오 융합소재 재사용성 평가 ... 148
  • 다. 스마트 나노-바이오 융합소재의 잔류성 유기오염물질 흡착 제거율 ... 151
  • (1) 나노-바이오 융합 소재 개발을 통한 환경오염물질 흡착 제거 ... 151
  • 라. 컬럼에서 잔류성 유기오염물질의 제거율 ... 166
  • (1) 금속 유기 골격체(MOF) 기반 나노 흡착제를 이용한 최근 우려 오염 물질(CECs)제거 관련 리뷰 ... 166
  • (2) 금속 유기 골격체를 활용한 미량 오염 약물질 흡착 제거 평가 ... 197
  • (3) 금속 유기 골격체를 이용한 내분비 교란 물질 흡착 처리 및 기작 연구 ... 221
  • 마. 파일럿 규모 흡착 안정화 성능 ... 242
  • (1) 활성 바이오차-산화철 나노복합체를 활용한 토양 지하수 내 다이옥신 모체의 흡착제거 연구 ... 242
  • (2) 스마트 나노 반응소재를 적용한 지하수 정화 파일럿장치 제작 ... 261
  • 바. 오염물질의 장기 유출 안정성 ... 270
  • (1) 자성 물질 La₂O₂CO₃-rGO/ZnFe₂O₄ 나노 흡착제를 이용한 수중 유기 염료의 효과적인 제거 및 동역학/기계론적관점에 관한 연구 ... 270
  • (2) 지중환경 내 다이옥신 물질과 다이옥신 물질 저감을 위해 사용하고자 하는 나노-바이오 융합소재의 생태독성평가를 통한 독성 특성 확인 ... 295
  • 사. 지중환경에서 스마트 나노-바이오 융합소재의 안정성 (응집,침전율) ... 310
  • (1) Ti₃C₂Tx MXene 및 Al-기반 금속 유기 골격체를 활용한 합성 염료 흡착 연구 ... 310
  • (2) Ti₃C₂Tx MXene 초음파 촉매를 활용한 합성 염료 산화 연구 ... 329
  • 아. 나노-바이오 융합소재의 최적화 및 빠른 안정화 ... 349
  • (1) 알지네이트 기반 비드를 활용한 효과적인 지중 환경 내 잔류성 유/무기오염물질 흡착 제거를 위한 사전 평가 ... 349
  • (2) 토양 지하수 내 4,4-DDT, As(V), F 선택적 제거를 위한 3D CA-alginate bead 흡착제 개발 및 Column test ... 359
  • 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 375
  • 가. 최종 연구목표 달성 결과 ... 375
  • 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 381
  • 가. 연구개발결과의 활용방안 ... 381
  • (1) 유기오염물질 안정화를 위한 요소기술 개발 ... 381
  • (2) 파일럿 규모 원위치 융합 안정화 기술 개발 ... 381
  • (3) 원위치 현장적용을 위한 융합 안정화 기술 고도화 ... 381
  • 나. 사업화계획 및 효과 ... 382
  • (1) 사업화계획 ... 382
  • (2) 사업화 전략 ... 382
  • (3) 사업화를 위한 비즈니스 모델 ... 382
  • (4) 무역수지 개선효과 ... 385
  • 다. 기대효과 ... 386
  • (1) 기술적 측면 ... 386
  • (2) 경제·사회적 측면 ... 386
  • (3) 환경적 측면 ... 386
  • 붙임. 참고문헌 ... 387
  • 끝페이지 ... 438

표/그림 (275)

참고문헌 (25)

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