초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
○ 전 세계적으로 연간 700만 명을 조기 사망에 이르게 하는 미세먼지는 분석 및 저감 방안 정립이 시급한 상태로서, 물질 분석 및 개질에 효과적인 방사선기술을 이용하여
- 미세먼지 오염원을 중성자 방사화 분석 기술로 정확하게 평가하고,
- 전자선으로 미세먼지 원인물질을 저감시키는 기술의 개발

전체 내용
[1세부]
1. 전자선 기반 미세먼지 저감 요소기술 개발
2. 전자선 기반 미세먼지 응축 전환 기술 개발
3. 전자선 기반 미세먼지 저감

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
○ 전 세계적으로 연간 700만 명을 조기 사망에 이르게 하는 미세먼지는 분석 및 저감 방안 정립이 시급한 상태로서, 물질 분석 및 개질에 효과적인 방사선기술을 이용하여
- 미세먼지 오염원을 중성자 방사화 분석 기술로 정확하게 평가하고,
- 전자선으로 미세먼지 원인물질을 저감시키는 기술의 개발

전체 내용
[1세부]
1. 전자선 기반 미세먼지 저감 요소기술 개발
2. 전자선 기반 미세먼지 응축 전환 기술 개발
3. 전자선 기반 미세먼지 저감 시스템 개발 및 현장 적용성 평가

[2세부]
1. 미세먼지 성분 분석 정밀도 향상
2. 국내 대도시 미세먼지 모니터링 연구
3. 방사선 정보를 이용한 시간별 대기 미세먼지 영향 모델링

1단계
목표
[1세부]
○ 1차년도: 전자선 기반 질소/황산화물 처리기술 타당성 확보
○ 2차년도: 전자선 기반 2차생성 미세먼지 응축전환 기술 개발

[2세부]
○ 1차년도 : 서울, 대전 측정소 구축
○ 2차년도(단계) : 포집 기술 개발 및 분석 기술 정립

내용
[1세부]
○ 1차년도: 전자선 기반 질소/황산화물 처리기술 타당성 확보
- 질소/황산화물 분석 시스템 구축
- 전자선 기반 질소/황산화물 처리 시스템 요소기술 개발
- 첨가제 종류에 따른 질소/황산화물 제어특성 연구

○ 2차년도: 전자선 기반 2차생성 미세먼지 응축전환 기술 개발
- 응축성 미세먼지 분석 시스템 구축
- 전자선 기반 응축성 미세먼지 전환 시스템 설계 및 구축(Bench scale)
- 전자선 기반 응축성 미세먼지 전환 요소기술 개발
- 전자선 기반 응축성 미세먼지 전환 메커니즘 규명

[2세부]
○ 1차년도 : 서울, 대전 측정소 구축
- 방사화 분석을 통한 환경시료 분석 및 평가
- 미세먼지 측정소 설계 및 구축
- 대기 환경 샘플 확보
- 미세먼지 모니터링을 위한 방사선 정보 수집 및 분석

○ 2차년도(단계) : 포집 기술 개발 및 분석 기술 정립
- 미세먼지 매트릭스 확립 및 방사화 분석 정밀도 측정
- 측정소 운영을 통한 미세먼지 포집 및 분석
- 오염원별 미세먼지 샘플 확보 및 분석
- 대기 방사선정보와 미세먼지의 상관관계 분석

2단계
목표
[1세부]
○ 3차년도: 전자선 기반 미세먼지 제어 시스템 개발
○ 4차년도: 전자선 기반 미세먼지 저감 시스템 최적화
○ 5차년도: 전자선 기반 미세먼지 저감기술 현장 적용성 연구

[2세부]
○ 3차년도: 미세먼지 내 방사성 물질 이용 추적 기술 개발
○ 4차년도: 중국발 미세먼지 오염원 추적
○ 5차년도: 환경부 교차 분석 완료, 중국발 미세먼지 평가

내용
[1세부]
○ 3차년도: 전자선 기반 미세먼지 제어 시스템 개발
- 응축성 미세먼지 저감효율 개선
- 응축성 미세먼지 집진기술 최적화
- Semi pilot-scale 미세먼지 저감 시스템 구축
- 전환 응축성 미세먼지 입자특성 규명 연구

○ 4차년도: 전자선 기반 미세먼지 저감 시스템 최적화
- 다양한 운전인자에 따른 미세먼지 처리효율 데이터 확보 및 주요 인자 도출
- Pilot scale 질소/황산화물 발생 시스템 구축 및 전자선 반응기 설계
- 현장처리용 시작품 제작 및 최적 전자선 운전변수 확보

○ 5차년도: 전자선 기반 미세먼지 저감기술 현장 적용성 연구
- 전자선 기반 미세먼지 저감 시스템 기술 타당성 및 경제성 평가
- 시스템 운전 최적화 및 성능 고도화를 통한 현장 적용성 평가
- 장기운전을 통한 시스템 신뢰성 및 데이터 베이스 확보
- 전자선 기반 미세먼지 저감용 전처리 필터 개발 및 현장 실증 평가

[2세부]
○ 3차년도: 미세먼지 내 방사성 물질 이용 추적 기술 개발
- 타 분석 기법 간 정밀도 평가 및 검출하한 향상
- 기상 조건 별 미세먼지 성분 분석
- 미세먼지 내 방사성 핵종 분석
- 대기상태에 따른 방사선량 기반 미세먼지 영향 모델링

○ 4차년도: 중국발 미세먼지 오염원 추적
- 방사성 핵종 기반 오염원 평가 방법 개발
- 방사선 정보를 이용한 계절별 대기 미세먼지 영향 모델링

○ 5차년도: 환경부 교차 분석 완료, 중국발 미세먼지 평가
- 제주도 미세먼지 동향 분석
- 제주도 미세먼지 시료 내 단반감기 핵종 분석
- 원자력 연구원 내 XRF 와 iNAA 시료 분석 비교
- 국립환경원 시료 비교 분석

연구개발성과
○ 전체 연구개발기간 목표: 국내외 논문 게재 22건/학술 발표 30건/특허 출원 10건/특허 등록 6건/기술이전 1건/기술인증 1건/인력양성 7명

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
(1) 과학·기술적 측면
○ 방사능을 미세먼지 분석의 새로운 마커로서 활용하여 새로운 데이터 산출
○ 지속적인 연구 및 이종기술 융합을 통한 온실가스 배출 저감 및 온실가스 배출권 거래 우위 선점

(2) 경제·산업적 측면
○ 기존 방사능 측정 시설을 미세먼지 측정소로 활용 가능케 하는 기술로 실시간 미세먼지 측정소 170개소 및 미세먼지 성분 분석 측정소 15개소 확장 효과
※ 성분 분석 측정소 구축비용만 약 150 억원 이상 절감
○ 기존 탈질(SCR) 및 탈황(FGD) 설비 대비 초기 시설투자비 40% 및 운전관리비 40% 절감 예상
○ 중국 및 신흥경제국가의 방사선융합기술 시장 선점
○ 기존 탈질설비의 SCR 촉매 등의 수입대체 효과

(3) 사회적 측면
○ 미세먼지를 비롯한 대기오염물질 처리 신기술 개발을 통한 대국민의 건강 증진 기여 및 안전문제 해결
○ 미세먼지와 방사능의 상관관계를 바탕으로 미세먼지 분류 정보를 실시간으로 국민들에게 제공하여 과도한 불안감 해소 유도

(출처 : 요약문 2p)