초록 ▼

□ 연구개요
폐수처리 공정은 자연계에서 일어나고 있는 물리, 화학, 생물학적 자정현상을 모방하고 있다. 하지만, 화학적 산화제/환원제의 투여는 슬러지 발생양의 증가 및 투여된 화학물질의 잔류를 야기한다. 본 연구에서는 수중 오염물질간의 산화, 환원 반응을 통해 일어나는 자정현상을 모방한 폐수처리 공법을 개발함으로써 경제성과 환경 친화성의 이점을 모두 충족하고자 한다. 즉, 산화를 통해 독성이 저감되는 오염물질과 환원을 통해 독성이 저감되는 오염물질간의 산화, 환원 반응에 의해 수중 오염물질이 제거되는 새로운 화학반응을 규명하고

□ 연구개요
폐수처리 공정은 자연계에서 일어나고 있는 물리, 화학, 생물학적 자정현상을 모방하고 있다. 하지만, 화학적 산화제/환원제의 투여는 슬러지 발생양의 증가 및 투여된 화학물질의 잔류를 야기한다. 본 연구에서는 수중 오염물질간의 산화, 환원 반응을 통해 일어나는 자정현상을 모방한 폐수처리 공법을 개발함으로써 경제성과 환경 친화성의 이점을 모두 충족하고자 한다. 즉, 산화를 통해 독성이 저감되는 오염물질과 환원을 통해 독성이 저감되는 오염물질간의 산화, 환원 반응에 의해 수중 오염물질이 제거되는 새로운 화학반응을 규명하고, 최적의 운전 조건 (반응기 용량 및 형태, 반응 온도, 농도, pH 등)을 바탕으로 한 경제적 폐수처리 공법을 개발하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 연구목표
- 수중 중금속/산소음이온과 유, 무기 오염물질간의 산화, 환원 반응을 통한 독성 저감 및 분해 과정 규명 연구: 2종 이상의 새로운 오염물질간의 산화, 환원 반응 규명, 상위 30%이내 SCI 논문 2편 출간
- 수중 금속 이온/유기 오염물질/산소간의 (광)화학적 산화, 환원 반응을 통한 활성 산소종 생성 규명 연구: 2종 이상의 새로운 활성 산소종 생성 메커니즘 규명, 상위 10%이내 SCI 논문 1편 출간, 상위 30%이내 SCI 논문 1편 출간, 국내특허 1건 출원
- 경제성이 높은 오염물질간의 산화, 환원 반응에 기반한 폐수처리 공법 선정 및 파일럿 테스트 연구: 2종 이상의 새로운 폐수처리 공법 개발, 상위 5%이내 SCI 논문 1편 출간, 상위 10%이내 SCI 논문 1편 출간, 국내특허 1건 출원

(2) 연구결과
- 과산화일황산염과 유기 오염물질간 그리고 크롬 6가 이온과 요오드 이온간의 산화, 환원 반응 규명
- 자외선 조사하 2가 구리 이온에 의한 다양한 활성 산소종 (슈퍼옥사이드 라디칼, 하이드록실 라디칼, 과산화수소) 생성 및 수중 수산화철 표면에서의 하이드록실 라디칼 생성 메커니즘 규명
- 폐수처리용 3가 철이온/텅스텐 산화물/과산화일황산염 공법과 동결/염소이온/과산화일황산염 공법을 개발하고, 파일럿 테스트를 통하여 기존 공법보다 높은 분해 성능 입증
- 상위 5%이내 SCI 논문 (Chemical Engineering Journal 3편, Applied Catalysis B: Environmental 1편) 4편 출간, 상위 10%이내 SCI 논문 (Environmental Science & Technology) 1편 출간, 상위 50%이내 SCI 논문 (Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry) 1편 출간
- 국내특허 2건 출원

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
(1) 영향력이 높은 저널 (high impact factor)에 논문 게재 가능
(2) 두 가지 오염물질을 동시에 처리한다는 측면에서 경제성이 높음
(3) 핵심 기술, 논문 및 특허 확보를 통해 새로운 폐수처리 특성화 분야 구축
(4) 환경 신기술로서 폐수처리 공정에 활용

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 목적 및 필요성 ... 4
• 나. 연구의 가설 ... 4
• 다. 최종 연구목표 및 연구범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 가. 온도조절을 통한 과산화일황산염과 유기 오염물질간의 산화, 환원 반응 향상 및 이를 이용한 수처리 ... 5
• 나. 크롬 6가 이온과 요오드 이온간의 산화, 환원 반응을 통한 크롬 6가 이온과 요오드 이온 제거 ... 6
• 다. 자외선하 2가 구리 이온을 이용한 활성 산소종 생성 및 비소 3가 산화 연구 ... 7
• 라. 수산화철을 이용한 하이드록실 라디칼 생성 및 비소 3가 산화 연구 ... 9
• 마. 3가 철이온을 이용한 텅스텐 산화물의 광화학적 과산화일황산염 활성 가속화 및 이를 이용한 수처리 ... 10
• 바. 염소이온과 과산화일황산염간의 산화, 환원 반응을 통한 하이포염소산 생성 및 이를 이용한 수처리 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 가. 연구개발성과의 활용분야 및 활용방안 ... 13
• 나. 추가연구의 필요성 ... 13
• 다. 타 연구에의 응용, 기업화 추진 및 기술 이전 방안 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 19
• 끝페이지 ... 34