간행물 등 록번 호
진흥원 제 2002-13호
G　7 환경기술개발사업 과제 초록집
제
7
집
2002
한국환경기술진흥원
Korea Institute of Environmental Science and Technology
한국환경기술진흥원
Korea Institute of Environmental Science and Technology
머
리
말
지난 10년간 수행되어온 G-7환경기술개발사업은 상대적으로 선진국에 뒤져
있던 국내 환경기술수준을 크게 향상시키는데 일조를 해왔으며, 이제 어느덧 종료
시점에 이르렀습니다. 본 G-7환경기술개발사업에는 ’92년부터 2001년까지
10년간 3,573억원이 투입되어 총 331개 과제의 기술개발이 추진되어 왔습니다.
그 결과 기업화 155건(완료 122, 진행 33), 기술료징수 24.4억, 기술이전
275건, 산업재산권 출원 656건, 산업재산권 등록 229건, 학술지게재 1,387건,
학술회의발표 2,926회 등의 성과를 거두었습니다. 이러한 성과는 산․학․연
환경전문가 및 관계자 여러분의 열의와 노력이 있었기에 가능했다고 생각합니다.
주지하시는 바와 같이 G-7환경기술개발사업은 크게 3단계로 나뉘어 추진된
사업으로서 1단계(’92-’94)에는 기초(원천)기술확보를, 2단계(’95-’97)에는
핵심기술개발 및 실용화 기술 기반구축에 중점을 두고 수행되었으며, ’98년에
시작되어 현재 2001년 마지막년도 사업이 진행되고 있는 3단계에서는 그동안
수행된 연구결과 및 성과를 근간으로 하여 기술개발의 실용화 및 상용화를 목표로
추진하고 있습니다. 특히, 단일사업으로 추진되어오던 G-7환경기술개발사업의
과제관리 효율화와 연구성과 극대화를 위해 3단계에서는 환경공학기술개발사업,
공공기반기술개발사업, 자동차저공해기술개발사업으로 구분하고 벤처형 중소기업
기술개발사업과 국제공동연구협력사업을 추가하여 총 5개 사업으로 추진하고
있습니다.
또한 환경기술개발의 성공적인 수행과 계획된 목표달성을 위해 국립환경연구원
환경기술진흥센터가 전담관리조직인 한국환경기술진흥원으로 새롭게 독립하여
출범됨으로써, 우리원은 과제관리의 전문성과 책임성을 제고하고, 국내․외
환경기술 변화 및 정부환경시책에 능동적으로 대처하며, 환경기술 마케팅 강화
등 연구성과의 기술이전 및 활용촉진에 심혈을 기울이고 있습니다.
- i -
이러한 취지에 부응하고자 이번에 발간되는 G-7환경기술개발사업 과제초록집
(제7집)에는 3단계에 시작하여 2002.1월 현재 종료된 과제에 한하여 연구
과제의 연구결과를 요약하여 수록하였습니다. 이번 과제초록집이 관련분야에서
연구를 수행하고 계신 환경 전문가들의 연구활동에 조금이나마 도움이 되어
미래의 환경기술 발전에 이바지할 수 있고, 우리의 후손에게 건강한 자연과
깨끗한 환경을 물려주는데 기여할 수 있기를 기대합니다.
마지막으로 본 과제초록집의 발간을 위해 음양으로 많은 협조를 하여주신
산․학․연의 모든 환경 전문가들께 진심으로 감사의 말씀을 드리며 앞으로도
지속적인 격려와 조언을 부탁드립니다.
2002. 10
한국환경기술진흥원장
- ii -
류 재 근
목
차
머 리 말 ··············································································································· ⅰ
일러두기 ··············································································································· ⅴ
연구과제 제목 총괄 ·························································································· ⅸ
초 록 편
환경공학기술개발사업
Ⅰ. 대기오염 방지기술 ····················································································· 5
Ⅱ. 수질오염 방지기술 ·················································································· 23
Ⅲ. 상하수도 오염방지기술 ········································································· 45
Ⅳ. 폐기물 처리기술 ······················································································ 61
Ⅴ. 사전오염 예방기술 ·················································································· 87
공공기반기술개발사업
Ⅵ. 지구환경 보전기술 ··············································································· 115
Ⅶ. 해양환경 보전기술 ··············································································· 123
Ⅷ. 환경보건기술 ·························································································· 135
Ⅸ. 환경생태기술 ·························································································· 149
Ⅹ. 종합환경기반기술 ················································································· 159
- iii -
벤처형 중소기업 기술개발지원사업
Ⅺ. 대기오염방지기술 ················································································· 171
Ⅻ. 수질오염방지기술 ················································································· 175
ⅩⅢ. 사전오염예방기술 ················································································· 183
ⅩⅣ. 폐기물처리(자원화)기술 ···································································· 189
자동차저공해기술개발사업
ⅩⅤ. 자동차 저공해기술개발 ······································································ 197
국제공동연구협력사업
ⅩⅥ. 국제공동연구협력사업 ········································································ 205
색 인 편
Ⅰ. 주요어(Keywords) 색인(국문) ··················································· 211
Ⅱ. 주요어(Keywords) 색인(영문) ··················································· 223
Ⅲ. 연구책임자 색인 ··················································································· 237
부
록
Ⅰ. 환경기술개발사업 개요 ······································································ 243
Ⅱ. 연구과제 수행기관 ··············································································· 249
- iv -
일
러
두
기
• 본 초록집은 환경부가 주관하고 한국환경기술진흥원이 전문기관으로 수행한
선도기술개발사업인 환경기술개발사업(G-7 프로젝트) 중, ’98, ’99, ’00년도
수행 과제에 대한 연구결과를 요약 수록하였다.
• 본 초록집에 수록된 과제를 효율적으로 관리하기 위해 관리코드 번호를 사용
하였다.
• 초록집 구성은 분야별로 되어있으며 각 분야의 과제 초록은 관리번호, 국문
제목, 영문제목, 연구수행기관, 연구책임자, 연구기간, 페이지수, 연구결과
순으로 열거하고, 주요어(Keywords)는 국문과 영문으로 표기하였다.
• 본 초록집에 수록된 연구과제의 보고서를 이용하고자 할 경우 부록에 실려
있는 연구과제 수행기관을 활용할 수 있다.
1. 과제관리번호 체계
사업년도
사업
기술분야
중과제
과제일련번호
(1) 사업년도 : 협약사업 년도
(2) 사업별 코드(Code)
사
업
명
코드
사
업
명
코드
국책연구개발사업
A
선도기술개발사업
B
국가주도 첨단요소기술개발사업
C
기관별첨단요소기술개발사업
D
기업 지원사업
E
국제공동연구사업
I
- v -
(3) 기술분 야 코 드 (Code)
기 술 분 야
대기오염 방지기술
수질오염 방지기술
상하수도 오염방지기술
폐기물 처리기술
사전오염 예방기술
지구환경 보전기술
해양환경 보전기술
환경보건기술
코드
기 술 분 야
코드
81
82
83
84
85
86
87
88
환경생태기술
종합환경기반기술
벤처형 대기오염 방지기술
벤처형 수질오염 방지기술
벤처형 사전오염 예방기술
벤처형 폐기물처리(자원화)기술
경유차 저공해기술개발
국제공동연구협력사업
89
90
91
92
93
94
95
96
(4) 중 점 기술(중 과 제 ) 코 드 (Code)
사업
분류
중 점 기 술 명
코
사업
드
배연탈황․탈질기술 1
고효율 집진기술
대기오염 특 정 대 기오 염 물 질
방지기술 처리 기술
대기오염 측정장비 기술
육상교통 배출가스
저감 기술
2
3
4
5
오․폐수처리 기술 1
G-7
환경
공학
기술
개발
사업
수질오염 고효율 슬러지처리 기술 2
방지기술
수질오염 측정장비 기술 3
상하수도 정수기술
오염방지
기술 하수처리기술
폐기물 소각기술
1
2
1
폐기물 유해폐기물 처리기술 2
처리기술
폐기물 자원화기술 3
청정공정기술
사전오염
예방기술 청정제품기술
1
2
분류
중 점 기 술 명
지구환경 기후변화감시
및
보전기술 예측 기술
해양환경 해양오염방제
및
공공 보전기술 환경 회복기술
기반 환경보건 환경위해성평가 및
기술 기술
관리 기술
개발
환경생태
사업
자연환경 복원기술 개발
기술
종합환경
관리 및 정보시스템
기반기술
대기오염
벤처형 방지기술 대기오염 방지기술
중소
수질오염
수질오염 방지기술
기업
방지기술
기술
사전오염
개발
사전오염 예방기술
예방기술
지원
사업 폐기물처리 폐기물처리(자원화)기술
(자원화)기술
자동차
저공해 자동차
자동차 저공해
기술 저공해
기술개발
개발 기술개발
사업
국제공동연구
국제공동연구
협력사업
협력사업
- vi -
코
드
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
(5) 과 제 일 련 번 호
본 초록집에 수록된 순서에 따라 부여된 번호
2. 초록 구성
(1) 과 제 관 리 번 호
관리코드번호 부여요령에 의해 부여된 과제관리 번호 표시
(2) 연 구 과 제 명 (국문 )
연구사업 최종보고서에 표기된 국문 과제명
(3) 연 구 과 제 명 (영 문 )
연구사업 최종보고서에 표기된 영문 과제명
(4) 연 구 수 행 기관
당해 연구사업을 주관하여 실시한 사업수행 기관명
(5) 연 구 책 임 자 (
)
연구사업을 총괄하여 수행하는 책임자와, (
)안에
당해연구사업에 실제참여한 연구원의 총수를 표시
(6) 연 구 수 행 기간
연구사업의 총 연구기간을 표시
(7) 페 이 지 수
연구사업 최종보고서의 전체 페이지수 표시
(8) 연 구 결 과 요 약
당해 연구사업의 연구결과를 요약한 것으로 연구책임자가
작성․제출한 초록문을 가급적 그대로 반영함
(9) 주 요 어 (Keyw ords)
연구내용을 검색할 때 사용될 수 있는 주요 용어를
국․영문으로 표시
- vii -
3. 초록 예시
(1) 00B811001
(2) SCR 촉매제조 상용화기술 개발
(3) Manufacturing Technology of Commercial SCR Catalyst
(4) 한국전력공사 전력연구원
(5) 이 정 빈 (22)
(6) ’95 - ’00
(7) 435P.
(8) 배연탈질 기술중에서 국내환경에 적합한 선택적촉매환원공정(Selective
Catalytic Reduction, SCR)의 핵심기술을 개발하고, 가격경쟁력을 지닌
국산 SCR촉매 및 설계 기술의 개발을 위해 진행된 본 연구의 내용을 알아보면
다음과 같다.
먼저 촉매 개발 및 설계의 관점에서 촉매의 비표면적, 황성분 함량, 산특성
및 활성물질인 V2O5의 촉매표면에서의 존재상태 등의 물리화학적 물성파악을
파악하고 이들 촉매의 물성과 NOx 제거활성, SO2에 대한 내구성의 상관
관계를 규명하였다. 개발된 SCR 국산 촉매는 안료용 TiO2의 중간 생성물인
metatitanic acid를 원료로 한 TiO2 담지체에 V2O5를 활성물질로 하여
제조하였으며 Lab-scale 및 파일럿 시험을 통하여 우수한 촉매활성 및
내구성을 가지고 있음을 확인하였다.
(
중
략
)
상기의 결과로 선진국 수준의 SCR 촉매 제조 및 설계 기술을 확보할 수
있었으며, 차세대핵심환경기술개발사업을 통해 실증 설비에 적용 가능한 SCR
배연탈질 기술을 완성할 것이다.
(9) 배연탈질(Denitrification), 선택적 촉매환원법(Selectire Catalytic
Reduction, SCR)
- viii -
연구과제 제목 총괄
환경공학기술개발사업
대기오염 방지기술
811 배연탈황-탈질기술
00B811001
SCR 촉매제조 상용화 기술개발(배연탈질 촉매제조
기술 및 탈질 설비 개발) ·································································· 7
00B811002
배연탈황,탈질 동시처리 상용화 기술개발(플라즈마
배연탈황탈질 동시처리 장치개발) ··················································· 8
00B811003
저공해고효율 석탄연소 설비개발(저NOx 석탄 버너
+다단/재연소 연료주입장치) ·························································· 9
812 고효율집집기술
00B812004
세라믹필터를 이용한 먼지/SOx/NOx 동시처리
상용화 기술개발 ··············································································· 10
00B812005
미세입자 제거를 위한 하이브리드 집진장치 상용화
개발 ···································································································· 11
00B812006
중고온 고효율 여과포 상용화 개발 ·············································· 12
00B812007
보일러 배가스 다단 물유동층 집진장치 개발 ····························· 13
813 특정대기오염물질처리기술
00B813008
고효율 소각배출가스 특정대기오염물질 동시처리장치
상용화개발(DDN Plus Process 상용화개발) ························ 14
00B813009
고효율 소각배출가스 특정대기오염물질 동시처리장치
상용화 개발(다이옥신류 저감을 위한 최적제어시스템
및 활성탄 공정 개발) ····································································· 15
- ix -
814 대기오염측정장비기술
99B814001
광투과방식 대기오염 측정기기 상용화 개발(광투과
방식 굴뚝오염 측정기 상용화 개발) ············································ 16
99B814002
차량탑재형 대기분석시스템(LIDAR) 개발 ································· 17
99B814003
대기오염 종합정보시스템 개발 ······················································ 18
00B814010
광투과방식 대기오염 측정기기 상용화 개발(광투과
방식 일반대기 오염 측정기 상용화개발) ···································· 19
815 육상교통 배출가스 저감기술
99B815004
에멀젼을 이용한 청정제품 개발 ···················································· 21
99B815005
금속분말필터를 사용하는 첨가제방식 매연여과장치
시스템 개발 ······················································································ 22
수질오염방지기술
821 오폐수처리기술
99B821006
Nitrosomonas 고정담체를 이용한 영양염류제거
기술개발 ···························································································· 25
99B821007
고농도 질소함유 유기폐수처리 상용화기술 개발 ······················· 27
99B821008
전극접촉산화법을 이용한 순간폐수처리장치 개발
(난분해성 유기 화합물의 저분자화 및 색도유발물질
제거를 중심으로) ············································································· 28
00B821011
축산폐수의 탈질․탈인 공정 상용화 기술 개발
(생물학적 영양성분 제거공정 및 전기분해법을 이용한
축산폐수 고도처리 시스템 개발) ·················································· 29
00B821012
고정생물막 공법을 이용한 소규모 오수처리시설에서
유기물 및 영양염류 동시제거공정의 최적화 및 상용화 ············ 30
00B821013
저농도 BOD 함유 폐수의 황을 이용한 생물학적
탈질공정개발 ···················································································· 31
- x -
00B821014
감압증발 및 탈질․탈인공정의 조합에 의한 폐수처리
및 재이용시스템 상용화 기술개발 ················································ 33
00B821015
초음파를 이용한 난분해성 유해폐수물질 처리기술 개발
(sclae-up 기술을 중심으로) ······················································ 34
00B821016
막공정과 SBR 공정을 결합한 SM-SBR 신공정 개발 ············· 35
822 고효율 슬러지 처리기술
99B822009
고효율 탈수기 개발 ········································································· 37
99B822010
슬러지 공정 반류수 처리기술개발
(반류수의 생물학적 질소제거) ······················································ 38
00B822017
하․폐수 슬러지 열건조시스템 및 장치개발
(소각시스템 병행) ··········································································· 39
00B822018
하․폐수 슬러지 열건조시스템 및 장치개발
(연속감압식 간접 열건조시스템) ·················································· 40
00B822019
자가발열 고온호기성 소화(ATAD) 방식을 이용한
하수 잉여슬러지 저감기술개발 ······················································ 41
00B822020
퇴적준설물 처리․처분량의 경량화에 의한 난분해성
물질의 이동식 처리 및 재활용 시스템 개발 ······························· 42
823 수질오염 측정장비기술
00B823021
자동수질측정장치 개발(발광미생물을 이용한 수질오염
조기 경보장치 및 정보전송네트워크 개발) ································· 43
상하수도 오염방지기술
831 정수기술
99B831011
정수장 자동화 및 정수관련 기자재의 개발
(A. 급속여과지의 유공블럭형 하부집수장치의 개발
B. 수리적 와류를 이용한 순간혼화장치의 개발) ······················ 47
99B831012
국내수질에 맞는 응집제 개발 및 현장적용 ································· 49
- xi -
00B831022
오존 활성탄 정수시스템의 자동화 및 관련설비의 개발
(오존/AOP 및 활성탄조합 정수공정의 최적화 및 자동
제어 시스템개발) ············································································· 50
00B831023
정수장 자동화 및 정수관련 기자재의 개발(기존정수장
기능 향상을 위한 설비 및 관리시스템 개발) ····························· 51
00B831024
관망의 진단, 개량 및 부식방지 기술개발
(관망의 진단 및 관리 시스템 개발) ············································ 53
00B831025
간이상수도 및 소규모 정수시설의 개발
(역극전기 투석법을 이용한 해수의 담수화 기술개발) ············· 54
00B831026
상수원내의 조류독소, 마이크로시스틴의 고감도 검출
및 제거기술 개발 ············································································· 55
832 하수처리기술
00B832027
하수처리장의 탈질, 탈인 공정 상용화 기술개발
(탈질․탈인 공정 패키지화 기술개발) ········································ 56
00B832028
하․폐수처리장의 악취 제거기술 개발(토양미생물을
이용한 하․폐수의 무취 고도처리공정 개발) ····························· 57
00B832029
자연친화형 농어촌 수초․골재 하수처리장 모델 개발 ············· 58
00B832030
하수처리장의 탈질․탈인 공정 상용화 기술 개발
(Electron Beam을 이용한 축산폐수의 탈질․탈인
시스템 기술 개발) ··········································································· 60
폐기물처리기술
841 폐기물 소각기술
99B841013
액상주입식 소각시스템 개발 ·························································· 63
99B841014
선회식 연소방법에 의한 폐타이어로부터 열회수
시스템 개발 ······················································································ 65
00B841032
폐기물 소각설비의 평가분석 프로그램개발 ································· 66
- xii -
842 유해폐기물 처리기술
98B842003
Plasma를 이용한 전기로 분진처리 상용화 플랜트 ················· 67
00B842033
유류오염토양/불량매립지 정화기술(불량 매립지 복원) ············ 68
843 폐기물 자원화 기술
98B843001
폐기물을 이용한 유용자원 회수기술 개발(제약 및
식품제조 공정의 식물성 잔재물 재자원화 기술개발) ··············· 69
98B843002
폐기물을 이용한 유용자원 회수기술 개발
(제지슬러지 소각회를 이용한 골재개발 및 활용연구) ············· 70
99B843015
음식물쓰레기로부터 제조한 유기산을 이용한 제설제
CMO 제조기술개발 ········································································· 71
99B843016
반도체용 Etchant 제조공정 폐수로부터 고기능성
LIF의 합성과 응용 ·········································································· 73
99B843017
귀금속 광산 폐기물로부터 유가자원 회수기술
개발연구 ···························································································· 74
99B843018
식품효모제조공정의 발효폐액 및 용수의 재자원화
기술개발 ···························································································· 75
99B843019
폐암면을 재활용한 패널성형기술 개발 ········································ 76
99B843020
폐인쇄회로기판(PCB)의 소재화 기술개발 ·································· 78
99B843021
폐카본 슬러지로부터 초전도성 고품위 카본의
제조공정 개발 ··················································································· 79
00B843035
폐유기성자원의 발효사료화를 위한 복합미생물제제개발
및 발효공정의 최적화 ····································································· 80
00B843036
축산가공 및 피혁산업 폐기물중의 폐단백질을 원료로
하는 환경친화성의 고성능, 저가의 염소계 대체용
살균성 계면활성제의 개발 ····························································· 82
00B843037
폐건축 자재 재활용을 위한 전기충격식 수중파쇄
시스템연구개발 ················································································· 83
00B843038
음식물찌꺼기 염분제거 공정개발 ·················································· 84
- xiii -
사전오염 예방기술
851 청정공정 기술
98B851004
Connector 단말접점용 Au도금공정의 Pd도금공정
으로의 대체에 의한 시안함유 폐수의 원천방지 ························· 89
98B851005
청정공정 설계에 의한 보급형 도금폐액 처리기술 개발 ············ 90
99B851022
공정유해물질을 대체하는 청정기술 개발
(정밀화학제품 생산공정의 악취물질 제거기술) ························· 91
00B851039
자연친화형 공정개선기술(무용제 타입의 방미기능성
첨가제인 고분자의 합성공정 개발) ·············································· 93
00B851040
환경친화적 중합금지제 제조를 위한 저오염 PTBC
생산공정기술 개발 ··········································································· 94
00B851041
막소재 및 환경처리 응용기술개발(PTA 제조공정 중
폐기물의 유효성분 회수 및 재활용화 기술개발) ······················· 95
00B851042
통합관리시스템에 의한 오․폐수 처리공정의 청정
기술개발(농어촌 발생 오․폐수의 재활용을 위한
Package형 무배출시스템 개발) ·················································· 96
00B851043
중금속 저감화를 위한 청정쓰레기 소각공정 개발(중금속
저감화를 위한 소각재 청정 용융체 제조공정 개발) ················· 98
852 청정제품 기술
99B852023
청정제품개발(환경분해성 플라스틱 포장재료의 개발) ············· 99
00B852044
재생화 에너지원인 고효능 대용량의 고체고분자
전해질 전지의 개발(환경친화성 고에너지 리튬/설퍼
고체고분자 전해질 이차 전지(LSPB) 개발) ··························· 101
00B852045
축산분뇨처리와 수질오염방지용 청정제품개발 및
응용기술연구 ·················································································· 102
00B852046
분산 반응성염료 개발 및 국산화연구 ········································ 103
00B852047
쾌적한 생활환경 조성을 위한 조습 및 방출제어기능
소재 개발 ························································································ 104
- xiv -
00B852048
초고흡유성 수지 및 제조공정 개발 ··········································· 105
00B852049
환경규제물질을 포함한 고분자물질 대체소재 개발
(염소포함 열수축 튜브의 대체소재 개발) ······························ 106
00B852050
차량용 엔진의 공해저감형 연료공급 시스템개발
(이륜차용 엔진의 전․후처리 배기저감시스템 개발) ············· 107
00B852051
피혁가공용 무공해성 용제개발(유기용제형 피혁가공
소재의 무공해 대체소재 기술개발) ··········································· 108
00B852052
환경친화성 고효율 다기능 에어필터 개발(공기조화용
고효율 다기능성 에어필터 개발) ··············································· 110
공공기반기술개발사업
지구환경보전기술
861 기후변화 감시, 예측 및 영향평가기술
98B861007
지구온난화에 따른 한반도 환경영향평가 및
적응전략 기술개발 ······································································ 117
00B861053
지구온난화물질 감시기술 개발 ··················································· 118
00B861054
대기대순환 모델에 의한 기후변화 예측기술 개발 ·················· 119
00B861055
한반도 산성화 예측기술 개발(오염물질침착 및
영향평가기술 개발) ······································································ 121
해양환경보전기술
871 해양오염 방제 및 환경회복기술
99B871024
쌍동형 다목적 해상오염 방제선 개발 ········································ 125
- xv -
00B871056
해상유출사고 방제지원시스템 개발 및 상용화
기술개발 ························································································· 126
00B871057
인공습지조성 및 갯벌에 의한 오염정화기술 개발 ·················· 127
00B871058
환경친화적 유류오염저감을 위한 상용화기술 개발
(환경친화적 고성능 유처리제 및 흡착제 개발) ······················ 128
00B871059
해양방류관의 적정배치를 위한 실용화기술 개발
(하․폐수의 해양환경 친화적 수중방류위치선정
및 방류시스템 최적화 기술 개발) ············································· 130
00B871060
해산어 육상축양장의 수질개선 및 연안환경 개선을
위한 오존처리시스템의 개발 ······················································· 131
00B871061
국내 임해공단 주변해역 퇴적환경내 유기화합물
오염방제기준 설정기술개발 ························································· 133
환경보건기술
881 환경위해성평가 및 관리기술
98B881006
낙동강 수계에서의 남조류 독성연구 및 그 제거방안 ············· 137
00B881062
환경오염물질의 위해성 통합평가 및 시스템 개발 ·················· 139
00B881063
생태 위해성평가 예보체제의 개발 ············································· 141
00B881064
내분비계 장애물질의 검색시험법 개발 ······································ 142
00B881065
환경오염물질 독성평가의 신기술 개발
(국내화학물질의 유해성 시험 및 평가기법 개발) ·················· 143
00B881066
유해화학물질 사고예측기법 및 대응시스템 개발 ···················· 144
00B881067
환경오염물질의 인체노출지표를 이용한 건강영향
예측기법 개발 ················································································ 145
00B881068
OECD GLP수준의 안전성시험 기술개발 ································ 147
- xvi -
환경생태기술
891 자연환경 복원기술 개발
00B891069
국내 여건에 맞는 자연형 하천공법의 개발 ······························ 151
00B891070
효율적인 생물서식공간 조성기술 개발 ······································ 152
00B891071
지속가능한 개발을 위한 생태계지표 개발 ································ 153
00B891072
훼손된 해안 생태계 복원기술 개발 ··········································· 154
00B891073
멸종위기에 처한 야생동물 복원기술 개발 ································ 156
00B891074
식물세포를 이용한 화학비료의 캡슐화
(간벌재를 활용한 환경친화적 비료 제조기술) ························ 157
종합환경기반기술
901 관리 및 정보시스템
00B901075
소수계 수질관리 정보시스템 개발
(총량규제 정책지원시스템 수립) ··············································· 161
00B901076
정수장 진단기술의 개발
(정수장 최적화를 위한 진단기술의 개발) ································ 163
00B901077
국가기반산업/기초소재별 국가표준 환경성정보
(LCI INFRA D/B) 구축 ···························································· 164
00B901078
On-chip형 휴대용 환경분석 시스템 개발 ······························ 165
00B901079
오존 일차 측정 표준기의 평가 및 표준 보급시스템
개발 ································································································· 167
00B901080
통합환경관리시스템의 개발 및 적용
(하수도 시설 및 폐기물 관리 시스템) ······································ 168
- xvii -
벤처형 중소기업 기술개발지원사업
911 대기오염방지기술
00B911081
VOC 및 악취물질 처리장치개발 및 상용화
(기타기술; 광촉매) ······································································ 173
00B911082
고성능 다이옥신 처리장치 개발(Flat Bag
Filter이용 건식 고효율 다이옥신 처리장치개발) ·················· 174
921 수질오염방지기술
99B921025
고농도 유기폐수처리 실용화기술
(가죽모피가공 및 제품제조) ······················································· 177
99B921026
Starvation promoter에 의해 발현되는 유기인계
농약물질 무독화 효소생산 균주의 개발 ···································· 178
99B921027
수처리용 핵심장치 및 부품개발
(수처리용 생물산화 여과장치 개발) ········································· 179
00B921083
난분해성 산업폐수처리 실용화 기술개발
(산업용 유기화학; 광촉매산화) ················································· 181
00B921084
기능성 수처리 미생물 제재/약품 및 담체 개발
(유색폐수용 고효율 고분자 응집제 개발 및 상용화) ··········· 182
931 사전오염 예방기술
99B931028
비철금속 공정슬러지를 이용한 부분확산 합금분말의
제조공정 개발 ················································································ 185
00B931085
광촉매를 이용한 조류의 성장억제 및 분해에 관한
실용화기술 개발 ············································································ 186
00B931086
소형 중금속 자동검출 및 측정장치 개발(다매질
(수질, 대기))용 중금속 연속자동 측정장치 개발) ················· 187
00B931087
환경친화성 광촉매(TiO2)물질개발 및 상용화 ························· 188
- xviii -
941 폐기물 처리(자원화) 기술
99B941029
음식물쓰레기의 생물학적 처리와 부산물 상용화
개발(혐기성 방법을 이용한 음식물쓰레기의 처리와
부산물(바이오가스)의 발전에너지로 재자원화 개발) ············· 191
00B941088
폐플라스틱의 신소재화 개발 및 상용화(폐자동차
콤비네이션 램프의 신소재화 재활용 기술개발) ······················ 192
00B941089
폐유리를 이용한 시설재 개발 및 상용화
(폐유리를 이용한 도로용 포장재 개발 및 상용화) ················ 194
자동차 저공해 기술개발사업
951 자동차 저공해 대기오염 방지기술
99B951030
전자제어식 솔레노이드 Cooled EGR밸브
개발; 150마력 이상 ···································································· 199
00B951090
전자제어식 Common Rail Injection System
(CRIS)개발:150마력 이상 ························································ 200
00B951091
엔진매칭기술개발:150마력이상 ················································· 201
국제공동연구협력사업
961 국제공동연구협력사업
00B961092
아시아지역의 환경기술과 환경시장에 관한 조사
및 연구 ··························································································· 207
- xix -
초
록
- 1 -
편
환경공학기술개발사업
Ⅰ. 대기오염 방지기술
Ⅱ. 수질오염 방지기술
Ⅲ. 상하수도 오염방지기술
Ⅳ. 폐기물 처리기술
Ⅴ. 사전오염 예방기술
- 3 -
Ⅰ. 대기오염 방지기술
AIR POLLUTION PREVENTION
TECHNOLOGY
811 배연탈황․탈질기술
Technology for the Flue Gas Desulfurization
and Denitrification
812 고효율 집진기술
High Efficiency Particulate Control
Technology
813 특정대기오염물질처리기술
Technology of Hazardous Air Pollution
Treatment
814 대기오염측정장비기술
Technology of Measuring Equipment for
Air Pollution
815 육상교통 배출가스 저감기술
Technology for Diesel Vehicle Emission
Reduction
- 5 -
00B811001
SCR 촉매제조 상용화 기술개발(배연탈질 촉매제조 기술 및 탈질설비 개발)
Manufacturing Technology of Commercial SCR Catalyst
한국전력공사 전력연구원, 이정빈(22), ’95∼’00, 435P
배연탈질 기술중에서 국내환경에 적합한 선택적촉매환원공정(Selective Catalytic
Reduction, SCR)의 핵심기술을 개발하고, 가격경쟁력을 지닌 국산 SCR촉매 및 설
계 기술의 개발을 위해 진행된 본 연구의 내용을 알아보면 다음과 같다.
먼저 촉매 개발 및 설계의 관점에서 촉매의 비표면적, 황성분 함량, 산특성 및 활성
물질인 V2O5의 촉매표면에서의 존재상태 등의 물리화학적 물성파악을 파악하고 이들
촉매의 물성과 NOx 제거활성, SO2에 대한 내구성의 상관관계를 규명하였다. 개발된
SCR 국산 촉매는 안료용 TiO2의 중간 생성물인 metatitanic acid를 원료로 한
TiO2 담지체에 V2O5를 활성물질로 하여 제조하였으며 Lab-scale 및 파일럿 시험을
통하여 우수한 촉매활성 및 내구성을 가지고 있음을 확인하였다.
소형 촉매반응장치의 시험을 통하여 입증된 국산 SCR 촉매의 성능을 실제 배기가스
조건인 SCR 파일럿 플랜트의 촉매반응기에 충진, 기 구입된 국외 상용 SCR 촉매
(IHI, Hitachi, Siemens, BASF 및 KWH 등)와 함께 시험하였다.
국산 SCR 촉매의 가격 경쟁력 확보 및 양산기술 개발을 위하여 담지체로 사용된 국
산 TiO2를 직접 하니콤 형태로 성형하기 위한 압출성형(extrusion) 기술개발을 착수
하였으며, 1"x1" 압출성형 시험을 통하여 압출성형된 국산 SCR 촉매의 성능을 시험하
여 탈질율(약 90%)이 국외 상용촉매와 유사함을 확인하였다. 제조된 압출성형된 국산
촉매를 이용하여 내구성시험을 실시한 결과, 상용촉매와 동등한 우수한 내마모도를 보
였다. 실제 상용규모의 압출성형 촉매의 제조기술 및 양산체제를 확보하기 위하여
3”x3" 규모와 6"x6"규모의 압출성형기를 설치, 촉매양산체제를 구축하였다. 제조된 압
출성형 촉매의 성능은 파일럿플랜트 동일조건하에서
외국의 상용촉매와 비교 시험되었
다. 시험결과, 개발된 국산 SCR 촉매는 일부 상업용 SCR 촉매보다 탈질율(약 90%)
및 내구성 등에서 우수한 성능을 보였다. 파일럿 시험결과와 반응기 설계제약조건에 따
라 500MW급 SCR 반응기 개념설계를 실시하였으며 이를 기준으로 반응기에서 최적
의 유동조건을 갖도록 3차원 수치해석과 모형시험을 실시하여 신뢰성 있는 SCR 반응
기 설계자료를 확보할 수 있었다. 상기의 결과로 선진국 수준의 SCR 촉매 제조 및 설
계 기술을 확보할 수 있었으며, 차세대핵심환경기술개발사업을 통해 실증 설비에 적용
가능한 SCR 배연탈질 기술을 완성할 것이다.
※ 배연탈질(Denitrification), 선택적촉매환원법(Selective Catalytic Reduction, SCR)
- 7 -
00B811002
배연탈황․탈질 동시처리 상용화 기술 개발(플라즈마 배연탈황탈질 동시처리
장치개발)
Development of Plasma Facilities for Simultaneous Removal
of SOx and NOx in Flue Gas
한국전력공사 전력연구원, 김우영(35), ’96∼’00, 482P
발전소를 비롯한 대형 연소 시설에서 배출되는 대표적 가스상 오염 물질인 황산화물과
질소산화물을 제어하기 위한 다양한 노력이 지난 수세기에 걸쳐 이루어져 왔다. 우리나
라에서도 점증하는 환경 기술 수요에 대응하기 위해 G-7 환경기술개발 사업을 시작하여
발전용 배연 탈황 설비와 SCR 탈질 공정의 국산화 개발을 성공적으로 완료함으로써 선
진국 수준의 환경 기술을 확보하는 전기를 마련하였으나 이들 기술은 가스 처리를 위한
많은 동력 소모, 석회석 및 용수의 사용과 고가 촉매 사용 등에 따른 운영비용이 높으며,
폐수 및 폐 촉매의 발생과 같은 2차 오염의 발생 등과 같은 단점이 있다. 따라서 이와
같은 단점들을 보완할 수 있는 새로운 공정의 확보 필요성이 높아졌으며 이를 위해 본
연구에서는 황산화물과 질소산화물을 동시에 제거하기 위한 고효율의 플라즈마 배연탈황
탈질 동시 처리 공정을 개발하고 향후 대용량 연소 설비에의 적용을 통한 실용화와 상용
화를 위해 100MW 발전설비를 기준으로 기본 설계를 완료하였다. 이를 위해 본 기술개
3
발에서는 발전소에 3,000Nm /hr 규모의 파일럿 프랜트를 건설하고 실배가스를 적용하
여 자료를 취득함으로써 보다 실용적인 설계자료를 얻을 수 있도록 고려하였다.
본 연구를 통해 얻어진 주요 결과는 아래 처럼 요약할 수 있다.
1. Pilot plant를 이용한 플라즈마 배연 탈황․탈질 동시 처리 공정 실험에서 발전소 배
가스를 대상으로 탈황율 90%, 탈질율 70%를 달성하여 본 기술의 적용 가능성을 확
인하였으며 향후 Scale-up 연구 등을 통해 공정의 상용화가 가능할 것으로 보여진다.
2. Impulse generator의 개선을 통해 단위 설비의 소형화와 저전력 소모형 펄스 발
생기 제작기술을 확보하였으며, 대형설비용 펄스발생기 설계기술을 확보하였다.
3. 첨가제를 사용하여 전력 소모량이 4Whr/㎥이하로 낮으면서 SO2 및 NOx 제거율
이 각각 90%, 70% 이상 가능한 플라즈마 공정의 최적 운전조건을 도출하였다.
4. 플라즈마 배연 탈황․탈질 공정의 부산물로 수집되는 암모늄염의 입도 분포를 확인
하였으며 전기집진기를 이용한 부산물 수집 기술의 확보와 최적 운전 조건을 확인
하였고 공정에서 얻어진 부산물은 질소질 비료의 원료로 사용 가능함을 확인하였다.
5. 지금까지의 연구결과를 바탕으로 100MW급 플라즈마 탈황․탈질 동시처리 공정의
기본 설계를 완료하였다.
※ 저온플라즈마(Non-thermal Plasma), 탈황탈질동시처리(Simultaneous Removal of
SOx and NOx), 펄스 발생기(Pulse Generator), 첨가제 (Additives), 암모늄염
(Ammonium Salt)
- 8 -
00B811003
저공해 고효율 석탄연소설비 개발(저NOx 석탄 버너+다단/재연소 연료주입장치)
Development of Low NOx and High Efficiency Coal Firing
System
두산중공업(주) 기술연구원, 이익형(33), ’97∼’00, 469P
본 연구의 목표는 석탄 보일러 출구에서 질소산화물을 70% 이상 저감할 수 있는 연
소설비를 개발하는 것이다. 이를 위하여 본 연구는 세부분으로 나뉘어 수행되었으며,
각 부분의 연구를 통해 획득한 기술성과는 다음과 같다.
첫 번째로 NOx를 150ppm이하로 줄일 수 있는 미분탄 버너를 개발한 것이다.
NOx의 저감 효과는 조정된 분사조건(DRB 응용형 및 선회 유입형 노즐)과 균일하게
분사하는 DRB 버너 미분탄 노즐에서의 실험결과와 비교해 보았을 때 조정된 분사조건
에서 NOx 배출량이 현저하게 감소하였다. 이 때 미분탄 농도 및 1차 공기가 특정 조
건으로 조정된 상태에서 NOx가 최소(약 130 ppm)로 배출됨을 확인할 수 있었다.
일반적으로 저 NOx 버너를 설치하지 않은 석탄 보일러의 출구에서 약 450ppm의
NOx가 배출되므로 본 연구를 통해 개발된 버너의 NOx 저감율은 71%에 이른다.
두 번째로는 다단연소/재연소 기술개발이다. 다단연소/재연소의 가장 큰 문제점으로 지
적되는 화로 내 투입 공기와 연료의 불균일을 획기적으로 개선할 수 있는 분사 노즐 및 분
사 방법을 개발하여 벽면식 OFA의 경우에 혼합도를 69.8%이상 크게 향상시켰다.
마지막으로 위에서 개발된 기술을 검증할 수 있는 3MWt급의 연소설비를 개발하여
설치하였다. 본 연구를 통해 개발된 연소설비는 석탄뿐만 아니라 각종 연료의 연소특성
을 시험할 수 있을 뿐만 아니라, 다단연소 및 재연소의 시험을 수행할 수 있도록 구성
되어 있다. 또한 설비의 운전을 자동화하여 최소한의 인력이 다양한 연소시험을 수행할
수 있도록 구성되어 있다.
본 연구를 통해 목표한 NOx 저감율을 달성하였을 뿐만 아니라 추후에 각종 친환경
청정 연소기술 개발을 수행할 수 있는 기반 기술과 설비를 개발하였다.
※ 질소산화물(NOx, Nitrogen Oxide), 저 NOx 버너(Low NOx Burner), 연소로(Furnace),
다단연소(Fuel and Air Staging), 재연소(Reburning), 미분기(Pulverizer)
- 9 -
00B812004
세라믹필터를 이용한 먼지/SOx/NOx 동시처리 상용화 기술개발
A Study of the Simultaneous Removal Technology of Particulates
/ SOx / NOx Using Ceramic Filters
아주대학교, 홍민선(58), ’98∼’00, 689P
본 연구는 1992∼1997년까지 수행된 1, 2단계 연구에서 확보한 기술을 이용, 촉
매담지 세라믹필터에 Lime을 주입하여 먼지와 산성가스인 NOx, SOx, HCl을 동시에
처리하는
실험을
수행하였다.
저밀도
섬유형
세라믹
필터에
CuO/Al2O3-SiO2,
V2O5/TiO2를 담지하여 촉매기능을 부여하고 먼지 및 유해가스를 동시에 처리하였다.
CuO/Al2O3 세라믹 필터를 이용한 처리실험에서 NO, SO2, HCl 각각에 대한 처리
실험결과는 다음과 같다.
NO의 전환율은 350℃에서 90%이상의 좋은 제거효율을 보였으며 촉매 담지량이
9wt%(시편기준)일 때 고효율이 지속되는 온도의 범위가 넓게 분포하였다. SO2의 경
우는 화학반응에 의하여 제거되므로 반응온도가 높을수록(550℃에서 90%이상의 전
환율), 촉매 담지량이 많을수록 높은 전환율을 나타냈다. HCl의 경우, Ca(OH)2와 화
학 반응하여 CaCl2를 생성하므로 반응온도와 Lime 공급량 및 공간속도에 의한 영향
이 큼을 확인하였다.
먼지/유해가스 동시처리 실험에서 최적온도 350℃, 공간속도 6566hr
-,
에서 실험
한 결과 NO, SO2, HCl의 전환율은 91%, 87%, 86%로 나타났다. V2O5/TiO2 세
라믹 필터에 의한 실험에서 300∼350℃ 온도 영역에서 최대 활성도를 가졌으며 처리
효율은 CuO/Al2O3와 유사한 것으로 도출되었다.
실공정 실험은 T-산업의 유리용해로 공정에서 3개월간 수행하였으며 먼지와 NOx를
99.5%, 90%이상 안정적으로 처리하여 상용화 단계에 진입하였음을 확인하였다.
※ 촉매담지 세라믹필터(Catalytic Ceramic Filter), 먼지/유해가스 동시처리(Simultaneous
Removal of Particulates/HAP), 단일공정(Unit Process)
- 10 -
00B812005
미세입자 제거를 위한 하이브리드 집진장치 상용화 개발
Commercialization of a Hybrid Electrostatic Precipitator for
the Removal of Fine Particle
두산중공업 기술연구원, 조창호(30), ’98∼’00, 306P
선진국 수준의 전기집진기술을 확보하기 위하여, 총 3단계 10년에 걸친 본 연구중
최종 단계인 3단계에서는 1, 2단계를 통하여 개발된 광폭과 이동전극형 및 마이크로
펄스하전의 조합형 전기집진기의 시작품 실기적용과 함께 450mm 이상급의 광폭 및
이동전극형 E.P에서 탈진브러쉬, 방전극 추타장치등 핵심 요소 및 부품의 마모 및 내
구성 시험을 수행하였며, 마이크로 펄스하전에 의한 전기집진기 집진 특성 및 집진 성
능실험을 수행하였고, 초고전기저항 분진의 신개념인 플라즈마 SO3 변환/주입 기술등
을 동시에 개발 적용하여 궁극적으로, 조합형 전기집진기의 상용화를 위한 기술개발을
완성하였다.
아울러, 오일 Soot 등의 저전기저항 분진 및 미세분진의 고효율 집진을 위한 집진/
방전부 개조 Pilot 실험을 통하여, 광범위한 적용 영역을 가지는 조합형 전기집진 기술
로의 영역을 확장하였다.
또한 마이크로 펄스 전원공급장치의 개발과 실제 플랜트에 설치, 실증시험을 통하여
상품화가 가능하도록 하였으며 MPC 전원공급장치의 효율적인 설계를 위하여 전기집진
기 정전 용량 측정 장치를 설계, 제작을 통해 현장에서의 파라메터 튜닝시간을 단축할
수 있게 되었다.
※ 조합형 전기집진기(Hybrid Electrostatic Precipitator), 마이크로펄스 전원공급장치(MPC
TR(Micro-Pulse Control Transformer & Rectifier)), 집진효율(Collection Efficiency)
- 11 -
00B812006
중고온 고효율 여과포 상용화 개발
Development of High/Medium Temperature High Efficiency
Fabric for Commercial Purpose
한국에너지기술연구원, 박영옥(27), ’98∼’00, 432P
1998년부터 시작된 3단계 연구내용은 280-400℃에서 배출되는 배가스 중에 포함된
먼지를 제거하기 위하여 금속섬유필터 및 내열재가 코팅된 합성섬유여과포의 국산화 개발
상용화를 목적으로 하고 있으며, 또한 중고온 배가스 적용 여과포의 고효율 유지를 위한
먼지부하저감형 여과집진장치의 최적 설계기술 및 운전기술을 확보하는 것이다.
국외에서 제조되고 있는 중고온 배가스 적용 여과포에 대한 기술분석을 실시하여 실험용
여과포를 제조하였다. 그 결과로 스테인레스로 제조된 소결금속섬유필터 및 SiO2 계열의
ceramic 물질을 P84(polyimide)에 코팅하여 280℃에서 적용할 수 있는 합성섬유여과
포를 제조하였다. 이들 여과포의 내열성능을 평가하기 위하여 oven에 넣고 air 분위기에
서 250-400℃로 가열하여 여과포의 물리적 특성을 고찰하였다. 여과포의 성능을 평가하
기 위하여 기초성능실험장치, bench scale 성능실험장치, pilot scale 성능실험장치에
적용하여 압력손실, 집진효율, 내열성을 평가하였고, 이를 토대로 산업체 현장에 적용할
수 있는 시제품용 여과포를 제조하였다. 시제품용 여과포가 적용된 여과집진장치는 원심력
집진원리와 여과집진원리가 접목된 하이브리드 형태의 먼지부하저감형 여과집진장치
TM
(DUO-DEDUSTER )를 전산모사를 통하여 최적 설계를 하였다.
본 연구의 성능평가를 통하여 국내에서 제조된 소결금속섬유여과포와 외국의 제품과 비
교하여 보면 통기도 및 공극률은 유사하였고, 압력손실 및 집진효율도 차이가 없었다. 소
3
결금속섬유여과포의 실증평가는 1,200m /hr 용량의 장치에서 이루어졌고, 여과포의 규
격은 ψ156×3000L(mm)로 총 9본의 여과포가 설치되며, 유입온도 400℃, 여과속도
1.5m/min, 실험시간은 200시간 이상을 실시하였다. 소결금속섬유여과포의 집진효율은
3
99.89%, 탈진간격 10min 이상, 배출먼지농도 3mg/Sm 이하로 나타났다.
Ceramic 코팅 합성섬유여과포의 산업체 현장 적용 실증실험을 실시하기 위하여 먼지부
하저감 여과집진장치를 동 스크랩 공정의 후처리 설비에 설치하였다. 동 스크랩 공정에서
3
배출되는 배가스의 온도범위는 200-350℃, 배가스 처리용량은 15,000m /hr, ψ156
×3000L(mm)의 여과포가 116본이 설치되어 1.47m/min의 여과속도를 갖는다. 장치
의 운전은 2001년 9월부터 시작이 되어 현재까지 계속 운전이 이루어지고 있으며, 집진
3
효율 99.96% 이상, 배출먼지농도 0.5mg/Sm 이하로 우수한 성능을 갖고 있다.
※ 금속섬유필터(Metal Fiber Filter), 내열코팅 합성섬유필터(Heat Resistant Coating
Synthetic Fiber Filter), 먼지부하저감시스템(Dust Load Reduction System), 여과
집진장치(Bag Filter)
- 12 -
00B812007
보일러 배가스 다단 물유동층 집진장치 개발
Development of Multi-Stage Water Fluidized Bed Dust Collector
for Boiler Exhaust Gas
한국에너지기술연구원, 박상일(7), ’98∼’00, 170P
중유연소 보일러의 경우, 배가스에는 산성가스와 함께 다량의 먼지가 함유되어 환경
규제의 대상이 되고 있다. 본 연구에서는 다단 물유동층을 이용하여 중유연소 보일러의
배가스의 먼지를 포집하기 위한 집진장치에 대한 연구를 수행하였다. 이러한 물유동층
은 배가스유로내의 분배판위의 물유동층내에 전열관군을 넣어, 집진효율과 동시에 전열
효과를 증대시키고, 자체청소기능이 있으므로 파울링의 영향이 비교적 적다. 그리고 전
열관이 물유동층내에 있으므로 배가스중의 부식성분의 농축으로 인한 부식의 가능성이
줄어들어 물유동층 집진장치의 내구성이 우수하다. 따라서, 물유동층을 이용하여 중유
연소 보일러 배가스의 먼지와 SOx를 제어하는 동시에 보일러의 연료를 절감하여 물유
동층 장치의 투자비를 회수할 수 있으므로 집진탈황장치의 경제성을 향상시킬 수 있다.
중유연소 보일러의 먼지 특성은 입자내부에 구멍이 존재하는 중공형의 구상이며, 전
기저항율이 높고 점성이 강하고 aerosol상의 유분을 함유하고 있다. 입자크기는 대개
5-50㎛ 정도이며 평균입자크기는 15-25㎛ 정도인 것으로 보고되었다.
대전광역시 한미타올의 5ton/hr의 벙커-C유 보일러에 물유동층을 설치하여 현장실
증실험을 수행하여 물유동층에서의 집진탈황 및 폐열회수 성능을 측정하였다. 실험결
3
과, 물유동층의 집진효율은 약 85-88% 정도이며, 출구먼지농도는 17 - 22mg/Sm
정도이다.
이 경우의 물유동층 집진성능을 나타내는 공기역학적 절단직경은 약 4.4㎛
A 정도인 것으로 나타났다. 그리고 탈황성능은 87-90% 정도이며, 이때의 물유동층
출구의 SOx의 농도는 16-20ppm 정도이다.
한미타올의 기존의 시스템의 경우, 노내압은 부하에 따라 약 50 mmH2O 까지 증가
하는 것으로 나타났다. 그러나, 물유동층시스템을 설치한 이후에는 보일러 연소실의 노
내압이 ± 5mmH2O 내에서 변화하는 것으로 나타났으며, 그리고 물유동층에서의 압
력손실도 비교적 일정하게 유지되어 보일러 연소실의 연소성능과 물유동층의 형성이 안
정적인 것으로 나타났다.
한미타올의 경우, 보일러의 부하율은 약 34%정도로 낮은 수준이며, 응축수회수율은
약 22%정도이다, 현장실험에서 나타난 열회수성능을 보면, 열회수량이 47kW 정도이
며 이로 인한 보일러의 연료절감율은 약 4% 정도이며, 열회수에 의한 년간 연료절감
액은 약 980만원 정도로 나타났다.
※ 집진(Dust), 열회수(Heat Recovery), 물유동층(Water Fluidized Bed), 보일러(Boiler
Collection)
- 13 -
00B813008
고효율 소각배출가스 특정 대기오염물질 동시처리장치 상용화개발(DDN Plus
Process 상용화개발)
Development and Commercialization of Complex Treatment
Technology for Air Pollutants from Waste Incinerators
(주)제너럴시스템연구소, 이재수(40), ’98∼’00, 600P
본연구는 국가가 필요로 하는 50ton/day 규모이상의 일반폐기물 소각로에서 배출
되는 특정 대기오염물질(중금속포함)을 처리하기 위하여 필요한 one-step DDN
Plus System 공정개발의 최적화 기술과 상용촉매의 생산기술 및 제조능력을 확보하
여 실용화 하는데 목적이 있다. 제1차년도(1998. 12 ∼ 1999. 11)에서는 DDN
Plus Process의 설계제작을 거쳐 부산다대 소각장에 취부 Performance Test를 거
쳐 2차년도(1999. 12 ∼ 2000. 11)에는 고양시 일산소각장에서 최종년도인 3차년
도(2000. 12 ∼ 2001. 11)에는 용인시 용인소각장에서 DDN Process Pilot
Plant를 설치하여 소각장설비의 차이와 계절에 따른 일반폐기물 형상등의 조건변화에
적응하는 상용화 가능성을 확인하고 상용화시 실증설비의 설계자료를 도출, 공정의
Scale up 개념을 확보하였다.
DDN Process Pilot Plant의 성능 Test 결과는 실제 쓰레기 소각장 현장운전을
통하여 도출된 결과로 국내 쓰레기 성상과 관련하여 현장특성이 잘 반영된 결과이며 공
정의 특정대기오염물질 처리효율을 객관적으로 추출하기 위하여 Process in/out,
Reduction, Oxidation 촉매출구 등 4지점에서 시료를 채취하여 당초 계획된 연구
개발 목표인 NOx(85∼95%), Dioxin(95∼98%) VOC(95%)이상의 Reduction
으로 규제치 이하의 성능을 확인하였다.
특히 Pilot 규모의 흡착시설을 이용한 배기가스중의 중금속(수은화합물기준)의 흡착
실험을 DDN Process와 연결하여 배기가스중 수은 농도변화에 따른 흡착성능 실험을
수행하여 94∼97%의 흡착효율을 보였으며, 앞으로 황첨착활성탄외에 폐목재가스화
Wood Char에 대한 사용연구를 지속하여 DDN Plus 설비의 상용화 단계를 더욱 촉
진할 예정이다.
※ 배연질소산화물, 다이옥신 중금속 동시처리기술(DDN Plus Process), 촉매(Catalyst,
Reduction & Oxidation), 함침(Impregnation), 흡착층(Adsorption bed), 연소환원
공정(Thermal Reduction Stage), 촉매산화공정(Catalytic Oxidation Stage), 촉매
환원공정(Catalytic Reduction Stage)
- 14 -
00B813009
고효율 소각배출가스 특정대기오염물질 동시처리장치 상용화 개발(다이옥신류
저감을 위한 최적제어시스템 및 활성탄 공정개발)
Development of a Commercial Plant for a Simultaneous Removal
of Specific Air Pollutants from a Municipal Waste Incinerator
(주)대우건설기술연구소, 이의신(36), ’98∼’00, 364P
이 연구는 도시쓰레기 소각로에서 발생하는 다이옥신을 고효율로 제거하며 아울러 운
영비용을 절감하는 이중흡착필터공정(Dual Bag Filter, DBF)개발에 관한 것이다.
3
이를 위하여 1998년말부터 부천 중동 소각장내에 2,000Nm /h 처리규모의 DBF공
정을 설계, 제작 및 운전하였으며, 최종 공인검사결과, 현재 다이옥신 규제치인 0.1
3
3
ng-TEQ/Nm 보다 훨씬 낮은 0.011ng-TEQ/Nm 임을 확인하였다.
DBF공정의 핵심 원리는 기존의 백필터 공정을 응용한 공정으로 2개의 필터백으로 구
성되며, 1차필터백에서는 분진과 fly ash등과 같은 입자물질과 여기에 흡착된 다이옥신
을 제거 하고, 2차필터백에서는 입구에 활성탄을 분무하고, 가스상의 다이옥신을 흡착제
거하도록 고안되었다. 또한 주입되는 활성탄이 입자상 오염물질과 분리배출 되므로 활성
탄을 재순화하여 사용이 가능하므로 활용효율을 극대화 할 수 있는 장점이 있다.
이 공정 개발과 관련하여 주된 연구내용으로는 먼저 실공정 도시쓰레기 특성 분석과
배출가스 발생특성 연구를 통하여 DBF공정을 고안하였다. 둘째로 고안된 DBF공정을
2,000Nm3/h 규모로 설계, 제작, 운전을 통하여 핵심 운영인자별 다이옥신 제거 성
능을 조사하였다. 끝으로 개발공정의 성능조사가 이루어졌고, 이를 기반으로 30T/D
처리규모의 실공정 제작설계와 운영지침서를 작성 하였다.
이 공정은 다이옥신 뿐 아니라 중금속, 및 VOC등의 제거를 위해 쉽게 활용될 수 있
다. 또한 원리가 간단하여 기존 가동중인 소각로에 적용이 용이할 뿐 아니라, 설치, 시
공, 및 운전이 용이하여, 향후 강화되는 중소형 소각로 다이옥신 규제강화와 때를 같이
하여 더욱 확대적용이 기대된다. 또한 경제성이 우수하여 후단에 고가의 SCR촉매공정
을 설치를 하지 않아도 되며, 백필터만 단독비교시에도, 설치비용은 초기에 28%정도
증가하나 년간 운영경비를 13% 이상 절감하여, 중형규모 소각로 1기당 7억원 이상
절감이 가능할 것으로 평가되었다.
본 과제를 수행하며 발생된 개발성과로는 국제다이옥신 CONFERENCE를 포함 7건
의 논문 발표가 이루어 졌고, 수주를 대비한 30T/D 규모의 제작 설계등이 확보되었다.
※ 소각로(Incinerator), 배출가스(Flue Gas), 다이옥신(Dioxins), 이중흡착필터(Dual Bag
Filter, DBF)
- 15 -
99B814001
광투과방식 대기오염 측정기기 상용화 개발(광투과방식 굴뚝오염 측정기
상용화 개발)
Development of Measuring Instrument Equipment for Air
Pollution(Stack)
산업기술시험원, 강원국(28), ’98∼’00, 230P
1995년부터 시작된 연구내용은 1단계에서는 굴뚝오염자동측정기 국산화 상용화에
중점을 두어 회로설계에서 H/W, S/W 제작 등을 통해 현장시험 등을 국산화와 상용화
를 이뤄냈다. 성과로는 DUST, SO2, NO, CO 분석기에 대하여 국내 신기술 인증
Mark인 “NT”인증 획득, DUST, SO2, NO, CO, O2, Hcl 분석기에 대하여 환경부에
서 실시하는 환경계측기 형식승인검사를 획득하였고, DUST측정기에 교정방법 및 광
CABLE에 대한 분리 방법에 대하여 특허 및 실용신안 출원중이다. 또한 DUST, SO2,
NO, CO, HF, Hcl, NH3, O2, D/L, Flow Rater에 대하여 중소기업청에서 실시하
는 품질 인증 “EM”을 획득하였다.
1단계 성과를 기반으로 2단계에서는 측정방법을 DOAS FTIR 방법을 채택하여 측
정방법에 있어 한 단계 수준을 높이는 연구가 진행되었다. 광투과 방식 굴뚝오염측정장
비의 개발을 위하여 DOAS 방식의 이론 확립과 시제품 제작을 위한 각 부품의 특성
평가를 통하여 선정 및 test를 진행하였으며, Sensor의 설계제작, 컨트롤부, 회로부
설계
및
시작품을
제작하여
시제품을
Mono-chromatography
및
Portable
computer와 연결하여 분석기 개발을 진행하였다. 개발제품은 기존에 범용적으로 활
용되고있는 경로설치형 이중경로(Path Double Pass) Type으로 성능평가결과 진동
에 영향 및 수분 등 굴뚝의 직경에 따른 환경적 조건을 해결하기 위하여 수광부와 발광
부를 일체형(One Probe Type)으로 제작하여 성능평가를 수행하였다. 개발된 제품을
현장에 적용 Test 결과 광학적인 장치, 회로, 성능평가는 양호한 결과가 나왔다.
G-7 연구과제로 개발된 일체형 광투과 방식 굴뚝오염측정기를 현장 Test와 그
Data를 통한 Up-grade를 진행한다면 현재 고가(高價)로 수입되어 판매하고있는 굴
뚝측정장비의 신규 설치 및 교체용으로 활용이 가능할 것이다. 환경공학기술개발사업
(G-7 Project)으로 투자하여 얻어진 성과를 좀더 발전시켜 환경 설비분야 수출 산업
으로 육성하는 기술로 발전 시켜 연구개발 투자의 효율성을 기하고 환경산업발전에 필
요할 것이다. 기존개발제품을 수출기반기술 개발로 고유의 환경측정기기 산업기술을 육
성하여 국제 경쟁력을 확보하여 동남아 및 중국 등 환경측정기로 수출 주력품목으로 발
전이 가능할 것이다. 활용 및 응용분야로는 대기 굴뚝 TMS 용, 환경 실험용, 대기환
경측정기 개발에 활용, 발전 설비 집진 제어용으로 연관 개발될 수 있다.
※ 굴뚝자동측정시스템(TMS) , 광투과식 대기오염 측정기(Multi Gas Analyzer), 광투과식
(Open-path monitoring), FTIR(Fourier Transform Infrared Spectrocopy),
DOAS(Differential Optical Absorption Spectrometer)
- 16 -
99B814002
차량탑재형 대기분석시스템 (LIDAR) 개발(광투과방식 굴뚝오염 측정기
상용화 개발)
Development of Mobile Air Pollution Monitoring System (LIDAR)
한국원자력 연구소, 차형기(7), ’97∼’99, 273P
한국원자력연구소는 (주)주원산업과 공동으로 1997년부터 대기오염 측정용 LIDAR
(Light Detection And Ranging) 장비를 개발하였다. 이 장비는 레이저광을 대기
중에 조사한 후 되돌아오는 광신호를 원격으로 분석하여 대기중에 존재하는 오염물질의
농도를 거리별로 측정할 수 있는 기술로서, 대기오염 측정 및 감시에 있어 시공간적 제
약을 극복하는 새로운 대기오염 측정기술이다. 특히 자동차에 탑재한 측정장비는 감시
대상 지역을 순회하면서 의심이 가는 곳을 집중적으로 관측할 수 있기 때문에 오염감시
에 매우 효율적이다.
사용되는 레이저광의 파장범위는 자외선부터 가시광선 영역으로서, 주된 측정대상 물
질은 대류권에 존재하는 오존, 이산화질소, 이산화황 그리고 분진이다. 측정거리는 대
상 물질과 기상 조건에 따라 다소 차이가 있지만, 대개 2-3km 내외이며, 최소 측정농
도(detection limit) 는 수 ppb 정도이며, 거리분해능은 10m 이하이다.
이 장비는 레이저 송신부, 광신호 수신부, 신호처리부 및 이동차량부로 구성되어 있
다. 송신부는 파장을 가변시키는 이중파장 색소레이저와 이를 펌핑시키는 Nd:YAG 고
체레이저로 구성되어 있으며, 수신부는 산란신호를 수신하는 30cm 직경의 망원경과
각종 산란신호를 파장별로 분리시키는 스펙트럼 분석기, PMT 광센서 등으로 구성된
다. 광센서를 통해 얻어진 전기적 신호는 신호해석 S/W를 통해 농도분포로 전환되어
지며, 3차원 영상처리 S/W를 통해 오염물질의 공간적 분포를 단시간 내에 얻을 수 있
다. 차량은 이동시 광학 정렬이 유지될 수 있도록 내진동 설계되어 있으며, 7kW급 발
전기 2대, 에어컨, AVR 등이 내장되어 있다.
실용화가 이루어지면, 이 장비는 대단위 공단지역, 폐기물 소각장, 공항 등에 배치되
어 주요 공해가스의 대기오염 원격측정 및 오염 배출원의 감시에 활용 가능하다. 또한
시공간적인 측정능력이 탁월하므로, 주변 거주지로 확산되는 환경영향 평가에도 효과적
으로 활용될 수 있다. 외국에서 상용화된 제품의 경우 가격이 매우 고가(100만불이상)
이어서 사용에 매우 제한적이었으나, 국산화가 이루어질 경우 저렴한 가격으로 보급이
가능하고, 그 활용범위가 확산될 것으로 기대된다.
※ 라이다 (Lidar), 오존 (Ozone), 대기오염감시 (Atmospheric Pollution Monitoring),
차분흡수라이다 (Differential Absorption Lidar)
- 17 -
99B814003
대기오염 종합정보 시스템 개발
Development of Air Pollution Total Management System
(주)신우정보시스템 부설연구소, 송미영(32), ’94∼’99, 317P
대기질 자동측정기과 굴뚝 자동측정기로부터의 오염데이타를 이용하여 현재의 대기
환경을 감시 및 관리할 수 있도록 하며, 오염원의 배출량 자료를 DB화 하여 관련 기
상데이타 DB와 연계하고, 구축되어진 대기질 DB를 이용하여 환경영향평가, 현황분석
및 미래예보 등을 할 수 있도록 하는 대기질 평가 및 예측과 정보서비스가 가능한 종
합적인 대기정보시스템을 구축하였다.
복잡하고 다양화되는 대기 오염의 원인 규명과 올바른 저감방안을 제시하기 위해 대
기오염원에 대한 조사 및 데이터를 획득하였고, 이러한 기초자료를 토대로 현재 대기
에 대한 정확한 평가와 분석, 그리고 대기예측을 수행한다.
’94년부터 측정기기 국산화와 실시간 인터페이스 부문의 개발이 이루어졌으며, 데이
터의 통신 및 제어에는 양방향 통신이 가능한 폴링(Polling)방식을 사용하였다.
’97년부터 개발 시작된 대기정보시스템은 크게 실시간 모듈, 분석 모듈, 통계모듈,
출력 모듈, 자료관리 모듈로 구성된다. 각 모듈단위로 구성이 가능하며 대기TMS를 구
축하는데 있어 실시간 모듈이 필요하다. 현재 시범 지방 자치단체를 선정하여 시스템
을 구축 및 운용 중이며, 시범 환경의 구성이 용이한 기관을 선정하여 현재 운영되고
있는 시스템과 동시 사용이 가능하도록 지원하고 있다.
이를 위하여 관련 기기의 구성이나 추가 통신 모듈이 지원되며, 추후 범용 적으로
사용 가능한 모듈로 재구성된다. 대기 TMS를 구성함에 있어 오류데이터를 감별하기
위해 이상치 기각검정 알고리즘을 개발하였고, 측정망의 올바른 위치선정을 위하여 유
전자 알고리즘을 활용한 위치선정 시스템을 개발하였다.
’98년부터 대기질 관리/예측 Web시스템 개발을 위하여 시간에 따른 배출량의 변화
연구와 추가적 배출 오염원을 연구하였다.
국내에서 부분적으로 수행되었던 VOC의 자연배출량 자료를 수집, 정리하며, 이를
더욱 확대하여 모델링 입력자료로 활용하였다. 추가적으로 배출원자료의 격자화를 위
하여 알고리즘을 개발하고 해상도(1km)를 높이는 작업을 병행하였다. 여러 형태의 격
자화 배출량 자료와 대기오염도자료를 토대로 웹을 이용한 대기질 예측 시스템을 구축
하였다.
※ 대기측정망, 대기예측, TMS, VOC, Emission, ISC, STEM
- 18 -
00B814010
광투과방식 대기오염 측정기기 상용화 개발(광투과방식 일반대기오염 측정기
상용화 개발)
Development and Commercialization of Air Pollution Measuring
Instruments with an Open Path Type
한국표준과학연구원, 전기준(37), ’97∼’00,
본 연구과제는 최근 선진국에서 개발 생산되고있는 DOAS 장비에서
O3 등 일반대기오염 물질과 BTX, VOC 등을
SO2, NOx,
측정할 수 있는 기능에 부가하여 미세
분진(PM2.5, PM10)의 측정 및 시정을 측정할 수 있는 복합 원격 대기오염 측정 시스
템의 개발을 목적으로 하고 있다. 본 기술은 대기 중에 UV/VIS 영역의 백색 광을 투
과하여 경로상의 오염물질 특성에 따라 다 파장 영역에서 선택적으로 흡수가 일어난 광
스펙트럼을 분석하는 기술로서, 광 투과 경로의 길이가 수백 meter에서 수 킬로미터
까지 광의 분산 없이 이를 수 있는 송․수광 시스템, 미세한 광 흡수 스펙트럼을 분석
할 수 있는 분광 분석계 설계기술 등 하드웨어 적인 고 정도의 광시스템 개발기술과 광
흡수 스펙트럼 상에서 다 종의 오염물질 농도를 분석해 내는 소프트웨어 적인 기술로서
수학적 알고리즘의 적용기술, 각각의 오염물질이 갖고 있는 고유한 흡수스펙트럼을 분
석하고 이를 검증하여 database화하고 적용시킬 수 있는 기술 및 이를 실시간 계측
제어 연산할 수 있는 시스템 기술 등이 복합되어 완성되었다.
광 경로상의 오염물질의 종류나 농도를 측정함으로서, 도시지역이나 공단지역 같은
넓은 지역의 오염물질의 평균농도나 공간적인 분포를 알기에 적합하고 실시간 오염물질
의 이동 경로나 오염원을 찾을 수 있는 기술이다. UV/Vis 영역의 광원인 Xe-Lamp
를 사용하여 UV영역에서의 가스상 오염원 농도의 측정과 사람의 눈으로 관측할 수 있
는 파장대인 400nm에서 800nm까지의 가시광선 영역에서 시정거리와 에어로졸의
크기분포까지 측정할 수 있게 된다.
본 연구개발의 최종연도인 4차 년도에는 각 부분별 시제품의 최종 보완과정을 거처
최종 시제품 성능의 종합적인 평가를 통한 검증과정을 집중적으로 실시하였다. 송수광
부 광학계와 control부, 신호처리 회로 시스템을 합성하고 보완, 평가과정을 거쳤으
며, 스펙트럼 data 분석 알고리즘, 시정 과 에어로졸 측정 분석 알고리즘 등을 완성하
고 이의 운영 프로그램 개발 및 시스템 탑재를 완성하여 DOAS/TX 최종 성능평가를
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실시하였다. DOAS의 성능평가는 기준 cell에 의한 흡수 스팩트럼 검증 방법과 기존의
측정방법을 갖는 측정기와의 비교시험 및 선진 제품 DOAS 시스템과의 비교시험 방법
등을 수행하였다. 독일의 하이델베르그 대학에서 국제 공동 비교 시험을 실시하였고,
대전보건환경연구원 구성동 측정소에서 air monitoring system과의 비교시험을 실
시하였다. 두 차례의 성능 평가 실험 결과 본 연구개발 시제품과 선진 상용 DOAS 간
의 상호 연관 계수가 0.93이상으로 훌륭한 결과를 보였으며, 측정검출한계 성능은
NO2 0.51ppb, SO2 0.19ppb, 오존 4.2ppb 그리고 HCHO 1.51ppb, HONO
0.16ppb 등으로 목표성능에 부합하였다. 앞으로 신뢰성, 안정성 및 경제성 등에서 상
용제품으로의 경쟁력을 높이기 위한 기업 상용화 제품 개발 과정을 거치면 국제적으로
우수성을 인정받을 수 있는 경쟁력을 갖는 제품으로 탄생할 수 있을 것이다.
※ 광투과방식(Open-path Type), 차등흡수분광(Differential Optical Absorption
Spectroscopy), DOAS/TX, PDA 검출기(PDA detector), 분광기(Spectrometer), 시정
(Visibility), 에어로졸(Aerosol)
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99B815004
에멀젼을 이용한 청정제품 개발
A Development Program of Clean Products by Using Emulsion
인천정유(주) 연구소, 김기선(25), ’97∼’00, 206P
대기오염물질 저감을 위한 청정연료는 압축천연가스, 알콜, 바이오디젤, 전기자동차
등이 있으나, 연료공급을 위한 인프라 구축, 차량 개조 및 개발 비용, 연료비용 등의
문제로 국내 보급확대에는 어려움이 많은 실정이다. 이에, 현재 대도시 공해의 주범인
대형경유차량에 에멀젼연료를 적용하여 그로 인해 발생하는 배출가스(PM, NOx)를 저
감시키고, 연비를 향상시키고자 하였다.
에멀젼연료에 있어서 가장 중요한 기술중 하나는 상안정성 기간의 확보이다. 이를 위
해서 기존의 상용계면활성제 중에서 적절한 계면활성제 배합비를 찾아 상안정성 기간이
2개월 가량되는 에멀젼연료를 제조할 수 있었고, 연료품질기준을 만족시킬 수 있도록
적절한 첨가제를 선택하여 최적의 에멀젼연료를 제조할 수 있었다. 단기간에 상안정성
을 판단하기 위한 방법으로 개발한 Turbidity ratio (by UV-Vis spectrophotometer)방법은 그 동안 단기간에 에멀젼연료의 상안정성을 평가할 만한 마땅한 방법이
없던 실정에서 비교적 정확하게 판단할 수 있는 방법을 찾았다는 점에서 중요한 발견이
라고 생각할 수 있다.
에멀젼연료의 엔진테스트를 통해 확인한 경유대비 배기가스 저감율은 PM의 경우
35∼50%, NOx의 경우도 15∼45%정도이며, 연비는 3.8%(발열량기준) 향상된다
는 것을 확인하였으며, 엔진내구성테스트와 엔진오일의 분석을 통해서는 에멀젼연료가
엔진에 전혀 문제가 없다는 것을 확인하였다. 또한, 에멀젼연료의 분무형태에 대한 연
구가 이루어져, 에멀젼연료의 경우에 관통거리가 증가하는 현상과 분무각이 작아진다는
결론을 얻었다.
실차테스트에서는 경유와 에멀젼연료의 운행성을 비교 평가하였다. 실험결과 에멀젼
연료가 경유에 비해 힘이 다소 떨어진다는 평가를 얻었으나, 전반적인 운행성능에서는
경유와 유사한 것으로 평가되었다.
※ 에멀젼연료(Emulsion Fuel), 엔진테스트(Engine Test), 실차테스트(Vehicle Test)
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99B815005
금속분말필터를 사용하는 첨가제방식 매연여과장치 시스템 개발
Development of the Fuel Additive Type DPF System by Using
Sintered Metal Filter
금호하이테크기술연구소, 박용열(24), ’98∼’99, 155P
본 연구의 목표는 금속분말필터를 사용하는 첨가제 방식 매연여과장치 개발로서, 본
연구에서 개발되는 시제품 성능을 분석함으로서 양산가능성을 평가하는 것이었다. 금속
분말필터 개발목표는 PM제거율 70% 이상, 제조원가 10만원/㎡ 이하, 내열성 1,40
0℃ 이상, 실차내구성 10만km이상 확보이며, 매연여과장치 최적시스템 개발목표는
장치구조 최적화, 필터형상 및 면적 최적화, 첨가제 주입장치 설계, 금속필터내 재생
메커니즘 규명이다.
본 연구 진행중 5차에 걸친 시제품 개발과정을 거쳤으며, 그 중 4차 시제품에서 PM
저감율이 89%로 확인되어 개발목표를 충분히 달성하였다. 또한 양산시 제조원가는 1㎡당
약 95,000원으로 추산되며 대형차량의 경우 20만원, 중소형은 10만원대의 필터를
공급할 수 있을 것으로 예상된다.
장치구조의 최적화는 5차에 걸친 필터 구조변경을 시행하였으며 그 중 4차 시제품의
누설이 가장 적었고 실용화가 가능한 구조로 판단된다. 필터 시트의 크기는 차량 설치
와 제조를 고려하여 220×120mm로 결정하였으나 이는 차량에 따라 조정할 필요가
있다. 필터 전체면적의 최적화는 다공도와 함께 고려할 부분이며 2회에 걸친 다공도
조절로 중소형의 경우 60매가 적절한 것으로 판단되었다.
첨가제 주입장치의 설계와 개선도 3회에 걸쳐 수행되어 성능을 향상시켰으며, 금속
필터내 재생 메커니즘 규명을 위하여 첨가제 농도변화에 따른 재생특성 실험을 수행하
였다.
본 연구 결과 금속분말필터 소재 개발은 성공적으로 완료되었으며 경제성도 타 제품
에 비해 경쟁력이 있는 것으로 판단된다. 필터 본체 구조는 4차 시제품이 가장 우수하
나 누설에 대한 추가적인 구조보완이 캐닝과 함께 고려되어야 한다. 내구성에 대해서는
엔진실험에서 200시간 이상 시험한 결과와 실차시험의 중간결과를 종합하면 10만km
내구성 확보는 가능할 것으로 예상된다. 필터의 사업화를 위해서는 DPF 시스템 자체
의 성능 향상으로 상용화가 이루어져야 함께 사용할 수 있으며 이 경우 필터의 양산을
위한 추가적인 연구개발이 필요한 것으로 판단된다.
※ 금속분말필터(Sintered Metal Filter), 매연여과장치(Diesel Particulate Filter), 첨가제
(Fuel Additive)
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Ⅱ. 수질오염 방지기술
WATER POLLUTION PREVENTION
TECHNOLOGY
821 오․폐수 처리기술
Advanced Treatment Technology of
Wastewater
822 고효율 슬러지 처리기술
High Efficiency of Sludge Treatment
Technology
823 수질오염측정장비기술
Technology of Monitoring Eguipment for
Water Pollution
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99B821006
Nitrosomonas 고정담체를 이용한 영양염류 제거기술개발
Short-cut Nitrogen Removal Technology Using Nitrosomonas
Immobilized Media
삼성엔지니어링(주), 이용우(21), ’99∼’00, 426P
-
본 연구의 목적은 암모니아성 질소를 nitrate(NO3 )로 산화시킨 후 유기물을 이용
하여
N2
gas로
탈질시키는
기존의
질소제거
공정과 달리,
암모니아성
질소를
-
Nitrite(NO2 )로 부분산화시킨 후 바로 탈질시킴으로써 질산화에 필요한 산소 요구량
및 탈질에 필요한 유기물 요구량을 크게 줄일 수 있는 단축질소제거 공정을 개발하는
것이다.
1차년도 연구에서는 토양과 하수슬러지에서 Nitrosomonas NS-1을 선별하여 배
양하였다. Nitritification 조건규명 연구를 통해 온도 40℃, pH 8에서 Nitrite의
축적율이 가장 빨랐다. 또한 여러 종류의 담체를 대상으로 가장 적합한 Nitrosomonas
선택성 담체를 개발하였다.
2차년도 연구에서는 담체 양산기술 개발을 통하여 Nitrosomonas 선택성 담체의
대량생산 가능성을 확인하였고, bench-scale reactor 연구를 통하여 지속적인
-
nitrite (NO3 )의 축적 및 이의 탈질 가능성을 확인하였다. A/O type으로 설계된 총
용량 10L의 연속류 bench-scale reactor 2기 (SCBNR Ⅱ = 무산소조:호기조 비
율 1:2, SCBNR Ⅲ = 무산소조:호기조 비율 1:1)의 운전결과(3차년도 까지 약
630일 동안의 실험결과)를 요약하면 SCBNR Ⅱ의 경우 암모니아 농도 1,000mg/L,
CODCr 2,000mg/L의 유입수를 HRT 1.5일로 처리하여 99% 이상의 COD 제거효
율과 75%의 암모니아성 질소 제거효율을 얻었다. 산화된 암모니아 중 평균 96%가
-
-
-
NO2 로 전환되었으며, 탈질조에서는 반송된 NO2 의 93%, NO3 의 68%가 환원되었
다.
SCBNR Ⅲ의 경우 암모니아 농도 1,000mg/L, CODCr 1,600mg/L의 유입수
를 HRT 1.5일로 처리하여 98% 이상의 COD 제거효율과 75%의 암모니아성 질소
-
제거효율을 얻었다. 산화된 암모니아 중 평균 95%가 NO2 로 전환되었으며, 탈질조에
-
-
서는 반송된 NO2 의 98%, NO3 의 92%가 환원되었다. 본 연구결과는 고농도의 암모
니아와 COD가 공존하는 폐수에서 1년 이상의 장기간에 걸쳐 단축질산화를 성공시킨
첫 번째 사례인 것으로 조사되었다.
- 25 -
3차년도 연구에서는 bench-scale reactor의 운전결과를 바탕으로 고농도의 암모
니아성 질소를 함유하고 있는 양돈폐수 및 침출수 처리 pilot plant 연구를 수행하였
다. Pilot plant의 운전을 통하여 폐수성상별 설계 및 운전인자를 도출하였고, 본 공
정의 현장 적용 가능성을 확인하였다. Pilot plant의 운전결과를 요약하면, 침출수의
-
경우 산화된 암모니아의 최고 46%까지 NO2 로 전환되었으며, 양돈폐수의 경우는
44%까지 NO2-로 전환되었다. 실폐수의 경우 NO2- 축적율은 비교적 낮았으며 이는
현장에서 DO 농도, pH 등을 최적으로 유지하기 어려운 때문인 것으로 판단되었다.
그러나 담체를 사용한 SCBNR 공정으로 양돈폐수 및 침출수 처리에 대해서 각각
SCODCr 부하 2.0 및 2.1 kg-SCODCr/m3․day, 암모니아성 질소 부하 0.32 및
+
3
0.22 kg-NH4 -N/m ․day까지 안정적인 처리가 가능하였다.
※ 단축질소제거(Short-cut Nitrogen Removal), 생물막(Biofilm), 아질산 축적(Nitrite
Accumulation), 양돈폐수(Piggery Wastewater), 침출수(Leachate)
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99B821007
고농도 질소함유 유기폐수처리 상용화 기술개발
Commercialization of Treatment Technology for High Concentrated
Nitrogen Containing Waste Waters
한화석유화학(주) 중앙연구소, 한승호(21), ’98∼’00, 463P
본 연구에서는 암모니아성, 질산성 질소 등 무기성 질소의 탈 질소 및 DNT, MNT 등
독성 유기물의 초임계수 산화 반응 Mechanism 해석을 통해 실험실 및 Pilot 규모의
초임계수 산화 반응 시설을 이용한 DNT제조 공정 폐수의 탈질 및 유기물 분해 최적기술
확보하여 시간당 2톤의 처리능력을 갖는 폐수 처리공정의 설계와 건설을 완료하고, 성공
적으로 시운전을 완료하여 국내 최초로 초임계수 산화 공정 개발에 성공하였다.
DNT(Di-nitro-toluene)는 톨루엔을 질산과 반응시키는 질산화 공정을 통해 생산
된다. DNT 공정에서 발생되는 부산물들을 제거하는 과정에서 Red water라는 악성
폐수가 배출된다. 이 폐수에는 톨루엔, MNT, DNT등의 독성 유기물과 질산 이온, 암
모늄 이온 등이 포함되어 있어 생물학적 처리 방법으로는 처리가 곤란하였다. 본 연구
에서는 유기성 질소, 질산성 질소, 암모니아성 질소를 다량 포함한 DNT 공정 폐수에
대한 초임계수 산화 연구를 통해 Pilot Plant 기술을 확보하였고, 상용 공정의 설계와
공사를 완료하였고, 성공적으로 시운전을 완료하여 상업화에 성공하였다.
또한, 멜라민 공정과 같이 고농도 질소 함유 유기물이 다량 포함된 폐수를 암모니아
와 이산화탄소로 가수 분해하여 재활용하는 기술을 개발하여 시간 당 30톤 규모의 처
리 설비를 건설하여 시운전에 성공하였다. 멜라민은 요소를 원료로 하여 고온(350℃
이상)에서 합성한다. 이 과정에서 멜라민의 부산물로 Ammelide, Ammeline,
Biuret 등이 생성된다. 이들 물질은 제품의 순도를 저하시키기 때문에 멜라민 제품 회
수 공정에서 액상으로 제거시키게 된다. 이때 폐수에 이러한 부산물들이 포함되고 회수
하지 못한 멜라민과 원료인 Urea 등이 포함되어 고농도 유기성 질소화합물을 포함한
폐수로 배출된다. 본 연구에서는 멜라민 공정에서 발생되는 T-N 7000ppm 이상의
폐수에 포함된 질소 함유 유기물들을 가수 분해하여 암모니아와 이산화탄소로 전환시키
고, 다시 암모니아와 이산화탄소를 회수하여 요소 생산 공정의 원료로 재활용하고, 암
모니아와 이산화탄소가 제거된 처리수를 멜라민 공정의 공정수로 재활용하는 청정 기술
을 개발하였다. 실험실 및 Pilot Plant 단계의 연구를 완료하고 이들 연구 결과를 이
용하여 상업 설비를 설계 건설하였고, 시운전을 성공적으로 완료하였다.
이 들 2건의 상업화 연구를 동시에 진행하여 성공적인 연구 결과를 얻었으며, 이 들
고농도 질소 함유 폐수를 처리하는 기술을 이용하여 다른 산업 폐수의 총 질소 문제를
해결할 수 있을 것으로 파악된다.
※ 질소처리기술(Denitogenzation), 초임계수 산화기술(Supercritical Water Oxidation),
근임계수 가수분해기술(Near-critical Hydrolysis), 습식산화기술(Wet Oxidation), 청정
생산기술(Cleaner Production)
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99B821008
전극접촉산화법을 이용한 순간폐수처리장치 개발(난분해성유기화합물의 저
분자화 및 색도유발물질 제거를 중심으로)
Development of Instantaneous Wastewater Treatment Facility
Using Electrode Contact Oxidation Method
금호산업(주) 건설기술연구소, 임종성(13), ’98∼’00, 219P
고도산화공정(AOP : Advanced Oxidation Process) 중 전기화학적(Electrochemical)방법을 이용하여 오염물을 처리하는 전극접촉산화처리시스템(ECOS :
Electrode Contact Oxidation System)은 1차년도에 실험실규모의 Cell을 사용
하여 폐수원수별 처리조건과 처리효율 등에 대한 연구가 진행되었으며, 2차년도에는
이를 이용한 Pilot Plant를 설계, 제작, 설치하여 실제 폐수에 대한 시스템 안정성 및
효율성 연구가 수행되었다.
1차년도에 실행한 Lab test에서는 미국 ESC와 공동으로 음용수처리를 위해 개발된
전극접촉산화처리시스템을 난분해성 폐수처리에 적용한 결과 색도와 냄새가 완벽하게 제
거되는 것을 확인했다. 또한 ECOS 시스템의 폐수처리적용을 위해서는 전처리과정에서
입자물질 등을 미리 제거해 주었을 경우 처리효율이 크게 증가되었으며, 이를 위해 막분
리처리기술, 부상분리처리기술, 감압증발처리기술 등에 대한 연구도 동시에 수행되었다.
침출수, 합성 고무계 폐수 및 정밀화학 약품계 폐수 등 각기 다른 폐수에 대해 본 설비
를 효율적으로 운영하기 위해 원수성상(탁도, 색도, 전기전도도, 고분자물질의 구성성분
등)에 대한 분석 및 이에 대한 처리조건 Database 작업도 함께 이루어졌다.
2차년도에는 1차년도 실험을 통해 얻은 data를 바탕으로 1일 200톤 규모의 폐수를
처리하는 매립장에 Pilot Plant를 설치하여 운전하면서 본 시스템의 Scale-up에 관한
연구를 수행하였다. 본 Pilot Plant는 기존의 Lab Scale보다 Cell 면적을 100배 확대
하여 설계, 시작품으로 제작하여 설치, 운전한 결과 설계 과정에서 고려되지 않았던 Cell
조립 및 스케일 발생 등의 문제점들이 실제 운전 중에 발생하여 이를 수정․보완 하는 연
구를 수행하였다. Pilot test는 Lab test와는 달리 재순환 또는 체류시간의 개념이 없이
폐수가 Cell을 통과하는 순간 바로 처리되는 One-Way 방식을 채택하고 있다.
본 시스템은 적은 제품개발시간 및 투입비용으로 시제품생산 및 상업화가 가능하고,
유사제품에 대한 연구성과를 중심으로 연구가 진행되어 제품개발 실패에 대한 부담을
최소화할 수 있었으며, 개발된 제품은 난분해성 유기화합물을 파괴하기 위한 신기술로
서 설치비 및 운전비가 저렴한 특징을 지니고 있어, 제품의 상업화는 국내의 생산자와
수요자 모두에게 많은 경제적 효과를 가져올 것이다.
※ 고도산화공정(AOP : Advanced Oxidation Process), 전극접촉산화처리시스템(ECOS :
Electrode Contact Oxidation System), 난분해성 폐수처리(Recalcitrant Wastewater
Treatment), 셀(Cell)
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00B821011
축산폐수의 탈질․탈인 공정 상용화 기술개발(생물학적 영양성분 제거공정
및 전기분해법을 이용한 축산폐수 고도처리시스템 개발)
Development of a Process for the Removal of Nitrogen and
Phosphorus from Livestock Wastewater
한국과학기술연구원, 최용수(20), ’98∼’00, 537P
본 연구는 B3 공정의 축산폐수처리에 대한 적용성 평가, B3 공정에 의한 축산폐수
의 질소, 인 제거 반응 메카니즘과 B3 공정에 활용되고 있는 Bacillus sp.의 생물학
적 특성 구명, 그리고 생물학적 처리방법으로 제거가 불가능한 잔류 난분해성 오염물질
의 처리방법에 대한 연구 등을 포함하고 있으며, 1998년에 시작된 1차년도에는 문헌
및 자료조사, 축산폐수의 성상 분석, Bacillus sp.의 특성 연구 및 B3 공정의 재현
성 확인을 위하여 실험실 규모의 연구를 실시하였고, 실험결과를 바탕으로 1차년도 중
반부터 강원도 철원군 소재의 축산폐수 공공처리시설에 Pilot plant를 설치하여 약 2
년 6개월간 운전하였다. 2차년도에는 Pilot plant 운전시 협잡물 및 고형물 제거를
위한 전처리 설비와 잔류 오염물 제거를 위한 후단처리 설비를 설치 운전하였으며, 3
차년도에는 Pilot plant 운전과 후단처리 설비로서 오존처리설비를 추가로 설치․운전
하였고, 실규모 처리시설에 대한 설계인자 및 유지관리 방안을 도출하였다.
또한 실험실 규모 및 Pilot plant를 이용한 다양한 실험을 통하여 B3 공정의 축산
폐수처리 메카니즘을 구명하고 동력인자를 도출하였으며 축산폐수 탈질․탈인기술의 상
용화를 위한 공정설계 및 운전지침을 작성하였다.
연구결과에서 B3 공법은 축산폐수내 유기물과 질소 및 인 등 고농도의 영양염류를
고효율로 제거할 수 있는 우수한 축산폐수 고도처리공법으로 판단되었으며, 아울러 분
뇨 등 유사한 고농도 유기폐수는 물론 저농도의 하수, 오폐수 등의 처리에도 탁월한 경
제적인 공법으로 판단되었다.
※ 축산폐수(Livestock Wastewater), B3공법(Bio-Best-Bacillus Process), 탈질․탈인
(Nitrogen & Phosphorous Removal), 고도처리(Advanced Wastewater Treatment)
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00B821012
고정생물막 공법을 이용한 소규모 오수처리시설에서 유기물 및 영양 염류
동시제거공정의 최적화 및 상용화
Optimization and Commercialization of Biofilm Process for
Simultaneous Removal of Organic Materials and Nutrients
in Small Scale Sewage Treatment Plant
부산대학교 환경문제연구소, 박태주(11), ’98∼’00, 295P
1998년 12월에서 2001년 11월까지 3년간 수행된 생물막공법을 이용한 소규모
오수처리시설에서의 유기물 및 영양염 제거공정의 최적화 및 상용화에 대한 본 연구는
고정 생물막 공정과 유동상 생물막 공정으로 수행하였다.
고정 생물막공정 에서는 1차년도 Pilot plant를 설계제작 및 현장설치완료 하였으며,
유출수내 T-N농도 10mg/L, T-P농도 1.0mg/L를 얻기 위한 운전조건 도출하였다. 본
공정에 사용한 메디아는 국내에서 개발된 섬유상의 Poly Propylene 재질의 메디아로 산
과 알칼리에 강한 특성을 가지고 있다. 호기조내 메디아 충전율은 2.4∼2.9%로 하였다.
2차년도 사업은 1차년도의 연구결과를 바탕으로 T-N 10.0mg/L, T-P 1.0mg/L 이하의
안정적인 유출수질을 얻기 위한 겨울철 및 여름철의 최적운전조건을 도출하고, 탈질을 위
해 필요한 외부탄소원의 주입을 제어하기 위한 기본인자의 도출 및 음식물 쓰레기 등을 이
용한 대체 외부탄소원의 개발 및 적용을 수행하였다. 3차년도에서는 외부탄소원 자동제어
시스템을 안정적으로 적용하여 외부탄소원 주입량의 20%의 절감효과를 얻었고 공정 및
제어시스템의 최적의 설계인자 및 운전관리 방안을 정립하였다.
유동상 생물막공정 에서는 1차년도 Pilot plant를 설계제작 및 현장설치완료 하였
으며, 유출수내 T-N농도 10mg/L, T-P농도 1.0mg/L를 얻기 위한 운전조건 도출하
였다. 2차년도에서는 음식물쓰레기를 이용한 대체탄소원의 개발 및 1차년도에서 도출
된 운전인자로 최대부하량 실험을 행하였다. 3차년도에서는 1, 2차년 연구용 담체를
교체후 공정변경 및 동력학 계수, 최적운전조건을 재 도출하였다.
두 공정모두 HRT 4시간 및 동절기 10℃이하에서도 안정적인 유출기준을 만족시키
는 성능을 가지고 있으며, 생물막을 이용한 질산화 극대화, ORP를 이용한 외부탄소원
자동제어 시스템등을 이용한 Package화된 공정을 이용해 소규모 오수처리장은 물론
기존 하수처리장의 고도처리로의 개․보수 및 신설에 적용 가능한 인자를 도출했다. 연
구결과 연구목표인 유기물 및 영양염 제거공정의 최적화 및 상용화에 대한 최적의 인자
도출 및 성능을 개발했으며, 참여기업과의 실시계약으로 사업화추진 및 시장 경쟁성 등
을 갖추어 나가고 있다.
※ 고정생물막 공법(Fixed Biofilm Process), 유동상 생물막 공법(Moving Bed Biofilm
Process), 질산화(Nitrification), 탈질(Denitrification), 외부탄소원(External Carbon
Source), ORP(Oxidation Reduction Potential)
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00B821013
저농도 BOD함유 폐수의 황을 이용한 생물학적 탈질공정개발
Development of Biological Denitrification Process Using Sulfur
for the Wastewater Containing Low BOD
광주과학기술원, 김인수(13), ’98∼’00, 185P
1998년부터 3개년간 수행한 본 과제는 저농도의 유기물을 함유한 폐수의 질소제거
를 위하여 황에서 전자와 에너지를 얻는 독립영양탈질 미생물을 이용하여 경제적이고
쉽게 탈질을 수행시킬 수 있는 효율적인 생물학적 탈질공법이다.
본 과제의 연구내용으로 첫째, 황을 이용하는 독립영양탈질균의 생리학적 특성 파악
및 설계인자 도출을 위한 동력학 상수를 구하는 것이었으며, 이를 위해 실험실 규모의
회분식실험과 컬럼실험을 실시하였다. 둘째, 실제 폐수에 적용한 실험실 규모의 컬럼
연속운전 및 처리효율 및 성능평가를 실시하여 질산성질소 loading rate, 침출수의
농도에 따른 성능평가, buffer로 패각 및 lime stone이용 가능성을 파악하였고 셋째
로, 선행된 연구를 토대로 파일롯 운전인자를 도출하고 파일롯을 제작하였다. 제작된
파일롯은 경기도 시화하수처리장에 설치하였으며 그 처리용량은 50톤/일이고 시화하수
의 유기물 제거 및 질산화를 위한 산화조, 미생물제거를 위한 침전조, 1차처리수조, 질
산화된 폐수의 탈질을 위한 2개의 황접촉조, 미생물제거를 위한 모래여과조, 2차처리
수조 및 약품조(NaOH, 메탄올)로 구성하였다. 황접촉조에서 유기물, limestone의
탈질 영향을 파악하며, 황컬럼에서 limestone의 칼슘이온에 의한 정석반응으로 인의
제거특성 또한 파악하였다. 반응기 내부 도입용 독립영양탈질균의 고농도 배양 및 탈질
균의 유기물 기질 특성을 이용한 반응속도 향상 방안을 연구하였다.
이번에 개발된 SPAD 공법으로 C/N비가 낮은 폐수에 대해 탈질 시 값비싼 유기물을
인위적으로 주입하여야 하는 환경기술적 난제를 해결할 수 있었으며, 질산화 후 저렴한
황과 소량의 유기물을 이용하여 독립영양탈질과 종속영양탈질을 동시에 이용하여 질소
를 제거하고 또한 황과 함께 패각 또는 제강 슬러그를 이용하여 생성되는 수중의 칼슘
이온(Ca
2+
)에 의한 정석법으로 인(P)도 동시에 제거할 수 있게 되었다. 이 공정은 독
립영양탈질과 함께 종속영양탈질을 동시에 이용하기 때문에 황만을 이용한 독립영양탈
질 공정의 단점인 알칼리도의 파괴, 처리수내 황산염이온농도의 증가 및 총 용존이온량
증가의 단점을 보완할 뿐만 아니라 종속영양탈질과는 달리 투여한 유기물이 유출수에
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남지 않으며, 소량의 유기물로도 독립영양탈질과 종속영양탈질을 동시에 수행하여 거의
100%에 가까운 탈질효율을 달성할 수 있고, 후탈질이기 때문에 내부순환이 필요없고,
처리효율이 안정적이다. 사회경제적으로는 황과 메탄올 시세에 따라 경제성은 조금 달
라질 수 있지만 SPAD공법이 메탄올만을 이용한 종속영양탈질보다 30-50% 가량 더
경제적이며 이는 외국의 유명저널에 발표된 논문들을 통하여도 보고된 바 있다. 기존공
정의 큰 변형 없이 SPAD 공법을 추가하여 질산화 된 질산성 질소를 경제적으로 제거
가능하며 이에 따른 수요는 상당할 것으로 예상된다.
본 SPAD공법 관련으로 한국 2개, 영국, 일본, 중국에 각각 특허를 출원하였으며,
현재는 SPAD공법 참여기업인 동명산업(주)에 기술을 이전하여 상품화, 보급화 단계에
와 있다. 이 공정의 응용은 하수종말처리장, 농공단지 폐수종말처리시설, 오수 및 분뇨
처리, 축산폐수처리, 공장폐수처리에 확대 응용 가능하리라 판단되며, C/N비가 낮은
여러 폐수에서 직접 적용하여 현장기술 및 설계자료가 확보되어 경쟁력이 확인되면 선
진국으로의 기술 수출이 가능하다고 보여진다. 국내에서도 질소, 인 제거를 위한 기술
적 문제 뿐 만이 아니라 경제적으도 거의 대안이 없는 질소처리문제 해결에 획기적인
전환점을 제공할 것이다.
※ 황탈질(Sulfur Particle), 질소제거(Nitrogen Removal), 독립영양미생물(Autotrophic
Denitrification), 석회석(Limestone)
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00B821014
감압증발 및 탈질․탈인공정의 조합에 의한 폐수처리 및 재이용시스템 상용화
기술개발
Development of Wastewater Treatment and Reuse system
by the Evaporation and Denitrification-dephosphorous Process
한국과학기술연구원, 이윤표(18), ’98∼’00, 350p
본 연구는 최근 심각하게 대두되고 있는 단위축산농가에서 발생하고 있는 축산폐수의
적정처리를 위한 것으로, 고농도 폐수를 처리하기위한 감압증발농축공정을 개발함과 동
시에, 증발농축공정의 주요 장치인 열교환기내의 Fouling문제를 해결하여 장치의 안
정성을 높였으며, 후처리공정을 구성하여 재이용 및 방류가 가능한 단위시스템을 구성
하였다. 또한 (주)제로테크, 한국외국어대학교와 상호협력하에 상용화를 위한 현장안정
화를 그 목표로 하였다.
본 연구개발결과, 증발장치에서 발생하는 파울링 문제 해결하였으며, 축산폐수의 특성
상 고형성분이 많은 이유로 전처리공정에의 효율을 높이기 위하여 경사 진동형 편심스크
린을 개발하여 증발기의 효율을 높였으며, 증발농축공정에서 발생하는 Forming 제거를
위한 기술적 제안 및 실험을 실시 하였다. 또한 연속운전을 위한 Hydro-Cyclon을 개
발하여 현장에 적용하였으며, 증기의 재이용을 위한 증기압축기개념을 도입하여 경제적
인 시스템을 구성하였다. 또한 증발공정에서 발생하는 응축수의 적정처리를 위해 응축수
속에 함유되어있는 고농도의 질소를 제거하기위한 Air-stripping장치를 구성하였으며,
최종적으로 재이용 및 방류가 가능한 나선형 생물막 반응기를 구성하여 전체 시스템을
완성하였다.
상용화의 전단계인 본 연구의 특성상 현장적용을 위한 기술적인 보완을 통해 시스템
의 안정성을 꾀하고자 하였으며, Pilot plant를 설치하여 운전하였으며, 시스템에서
발생할수 있는 여러 가지 문제점들에 대한 해결방안을 이론적인 측면과 실제적인 측면
을 동시에 고려하여 현장에서 지속적인 A/S를 통해 문제점들을 수정하였다.
본 연구결과 단위농가에서 발생하고 있는 고농도 축산폐수의 적정처리시스템을 구성
3
할 수 있었으며, 12m /day급 Plant의 운전에의 안정성을 이룰수 있었다. 현장적용
이후 최적 Operating Manual을 작성하고 System 설계도를 완성하였으며, 성능검
증을 하였으며 최종적으로 경제성평가를 하였다.
※ 스케일(Fouling) 증기재압축(Mechnical Vapor Recompression) 생물막(Spiral BioFilm),
폐수처리(Wastewater Treatment), 축산폐수(Livestock Wastewater), 탈기(Air-stripping)
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00B821015
초음파를 이용한 난분해성 유해폐수물질 처리기술 개발(scale-up 기술을
중심으로)
Treatment of Nondegradable Substances in Wastewater by Ultrasound
한국기계연구원, 이양래(29), ’98∼’00, 119P
1차년도(’98.12∼’99.11)는 초음파를 폐수처리에 적용하기 위한 Scale-up 관련
연구로서
주로
저주파수(100kHz이하)
초음파기술 개발에
주력하였다.
2차년도
(’99.12∼’00.11)에는 고주파수(200kHz) 초음파기술을 개발하고, 초음파 단독으로
서 여러가지 기초실험과 폐수처리 적용실험을 수행하였으며, 아울러 초음파와 UV/광촉
매 조합공정에 대한 기초실험도 수행하였다.
3차년도에(’00.12∼’01.11)는 초음파(1.9∼5.8kW)와 UV(1.1kW)/광촉매(담체
고정식) 조합공정기술을 개발하였고, pilot plant용 초음파와 UV/광촉매 조합공정 관
련장치를 설계․제작하였으며, A공단의 난분해성 폐수를 처리하기 위해 제작한 pilot
plant를 통하여 2001년 5월부터 설치 및 실험을 시작하여 12월 12일까지 현장실험
을 실시하였다.
Pilot Plant의 현장실험결과를 보면, 초음파와 UV/광촉매 조합처리시(유량 1
ton/day 기준) COD 처리율은 초기 45ppm에서 7∼9ppm으로 대략 80∼84%,
TOC 처리율은 대략 90∼99%, BOD 처리율은 95% 이상, SS 처리율은 약 90%,
색도 처리율은 초기 55도에서 3∼7도로 대략 87∼95%로 처리를 하였다. 또한, T-P
제거효율은 50∼60%, T-N 제거효율은 15∼25%, 페놀과 n-Hexane은 검출이 안
되었다. 특히, 색도는 pH와 유량 변화시에도 거의 일정한 처리율을 보여주고 있다
(87% 이상).
본 기술의 특징으로는 다음과 같다. 초음파는 폐수중의 소수성물질의 분해에 효과적
이며 반대로 UV/광촉매는 친수성 물질의 분해에 효과적이므로 초음파와 UV/광촉매를
조합하여 처리할 때는 상호보완성이 우수하였으며, 색도에 대한 제거효과는 최대 95%
정도의 높은 제거효과를 보였다. 또한 본 연구에서는 담체고정식 광촉매 기술을 적용하
여 기존의 분말형 광촉매를 회수하는 기술적인, 경제적인 문제도 동시에 해소하였다.
※ 초음파(Ultrasound), 자외선(UV), 난분해성(Nondegradable), 제거율(Removal Rate)
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00B821016
막공정과 SBR 공정을 결합한 SM-SBR 신공정 개발
Development of SM-SBR (Sequencing Batch Bioreactor Coupled
with Submerged Membrane Bioreactor) Process
한국과학기술원, 신항식(24), ’98∼’00, 317P
막공정과 SBR 공정을 결합하여 하수에서 유기물 및 영양물질을 효과적으로 제거하
기 위한 본연구는 실험실규모의 반응조를 이용하여 막오염에 대한 정량적인 분석 및 막
오염 저감을 위한 운전조건을 도출하였으며, pilot 규모 반응조를 이용하여 실제 막오
염 저감을 위한 운전조건 적용성 및 처리효율을 평가하였다. 최종적으로 일일 50톤 처
리규모의 반응조를 설치하여 실제 현장적용성 및 처리효율을 평가하였다.
실험실 규모의 막오염 실험에서는 유입수의 COD변화와 COD/N 비 변화에 따른 막
오염 경향을 실험하였다. 막오염 저감을 위한 운전조건은 미생물 농도의 경우 MLVSS
기준으로 5,000 mg/l 전․후가 적당하였으며, SRT의 경우 20일이 최적이나, 큰 영
향은 주지 않았다. COD : N비 변화에 따라서는 높은 비에서 운전하는 경우 막오염이
저감되었다.
일일 5톤 처리능력의 pilot 장치를 이용하여 모델 검증 및 실규모 운전을 수행하였
다. 운전결과는 모델검증을 통해 최적조건을 도출하는데 사용되었으며, 결과적으로 유
입 및 무산소 1.3시간, 폭기 1.5시간, idle 0.2 시간으로 구성된, 총 3시간의 운전조
건을 도출하였다. 이를 이용하여 침지형 막공정과 SBR공정을 결합하여 유기물 및 질
소, 인과 같은 영양염류를 제거하기 위하여 360여일동안 운전된 SM-SBR 공정의 운
전을 통해
막오염의 주요 원인은 유입수중에 포함된 높은 SS 유발물질인 것으로 나타
났으며, 세정주기는 2∼3달 주기였다. 전체 공정운전기간중 유입수의 성상변화와 관계
없이 94%이상의 COD 제거율, 80%이상의 총질소 제거율 및 52%의 인제거율을 나
타냈다. 또한 온도변화에 대하여 유기물 및 인의 제거는 7℃의 낮은 온도에서도 우수
한 처리효율을 얻을 수 있었으나 질소제거의 경우 10℃ 이하에서 급격히 감소하는 것
으로 나타났다. SM-SBR 유출수의 수질은 매우 우수하여 공공의 목적으로 충분히 이
용가능한 정도의 재이용수 수질을 나타내었다.
일일 50톤 처리규모의 실증규모 SM-SBR 장치의 운전에서는 실제 하수처리장의 유
입수를 대상으로 하여 실험을 수행하였다. 원수는 하수처리장의 침사지에서 취수한 것
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을 사용했다. 실증규모 반응조에서의 유기물 제거율, 질소 제거율, 인 제거율은 각각
95%, 78%, 86% 로 나타나 기존의 다른 공정에 비해 상대적으로 우수한 것으로 나
타났다. 또한 동절기 수온이 15℃ 이하로 유지되는 경우에 있어서도, 높은 슬러지 농
도 및 막공정의 도입, 유입수중의 유기물의 효과적인 이용으로 높은 처리효율을 유지하
는 것으로 나타났다. 이는 기존의 공정이 온도 영향을 심하게 받는 것을 고려할 때, 공
정운영상의 장점으로 부각된다. 실증규모의 막오염에 따른 화학세정주기는 3∼4개월
주기인 것으로 보여지며, 슬러지 상태가 안정되면 화학세정주기는 늘어날 것으로 판단
된다.
※ 하수처리기술(Wastewater Treatment), 막공정(Membrane Process), 연속 회분식반응
조(SBR, Sequencing Batch Reactor), 질소제거(Nitrogen Removal), 막오염
(Membrane Fouling)
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99B822009
고효율 탈수기개발
Development of high Efficiency Screw Decanter for Solid-liquid
Separation from Swine Wastewater
한국기계연구원, 나은수(11), ’99∼’00, 323P
고점성과 중력 침강이 불가능한 축산(양돈)폐수는 기계적 고액분리를 통하여 전처리
공정에서 유기물의 농도를 최소화시킴으로써 후처리 부하를 줄일 수 있고 축산(양돈)
폐수는 고형물 입자의 침강속도가 거의 없으므로 중력장에서 고액분리하는 침전여과식
보다 원심침강법에 의한 스크류 데칸트의 적용이 가장 효과적이므로 고농도 질소와 인
이 함유된 양돈폐수 전처리를 위한 탈수기 개발 필요하였다.
이를 위하여 축산(양돈)폐수 슬러지 분리용 스크류 데칸트를 상용화여 핵심요소기술
과 설계기술 개발 및 2대(3㎥/hr, 7㎥/hr) 시작품의 현장적용을 통한 성능평가와 설
계적용성에 대하여 검증하였다.
연구
대상은
돈사에서
발생한 축산(양돈)폐수로
하였으며
처리능력은
5∼7㎥
/hr(TS 10%)인 바울과 스크류 컨베이어 설계 및 제작기술을 개발하였다. 적용 G 값
은 1800∼2200G이며 차속은 5∼20rpm으로 실험하였으며 그 결과 G값이 높을수
록 슬러리 공급량이 적을수록 또한 원심력장내 체류시간이 길수록 TS 제거율과 슬러지
함수율이 개선되어지며 2대의 현장적용 실험을 통하여 최적 운전기술을 정립하였다.
원심탈수기의 바울 분리단의 여액 배출기술을 확보하고 바울 분리단과 압착단 댐 기술
을 개발하였으며, 스크류 컨베이어 구조기술을 개발하였다. 바울 내 슬러리 유동현상과
고액분리 메카니즘을 수치해석을 통하여 규명하였고 분공 주변의 마모현상을 해석하여
내마모성 및 내구성 향상을 위한 대안 제시하였다.
이와 같은 기술 개발을 통하여 양돈폐수의 최적 고액분리 운전기술 및 운전조건 변환
에 따른 특성 기술을 개발하였으며 전처리 고액분리강화에 따라 후처리 부하를 감소시
켰다. 퇴비생산 증가에 따른 이윤을 창출하였으며 후처리 설비 규모축소를 통한 설비비
감소하였고 응집제 최소 사용으로 비용절감 효과 및 여액 처리비용을 감소시키는 기술
효과를 얻을 수 있었다.
※ 축산폐수(Swine Wastewater), 고액분리(Solid-Liquid Separation), 스크류 데칸트
(Screw Decanter)
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99B822010
슬러지 공정 반류수 처리 기술개발(반류수의 생물학적 질소제거)
Technology Development of Return Flow Treatment from Sludge
Processing
(주)대우건설 기술연구소, 김선구(7), ’97∼’00, 318P
국내 하수처리장에서 발생되는 반류수는 유입유량대비 1∼3%의 적은 유량으로 고농
도의 유기물, 질소 및 인을 함유하고 있다. 즉, 유기물의 경우에는 유입 BOD 부하의
10∼41%, SS 부하는 20∼161%이며, 질소와 인의 경우에는 각각 21∼47%, 1
3∼46% 가량이 반류수에 의해 증가되고 있다. 이러한 반류수는 충격부하의 유발원인
즉, 고농도의 NH4-N를 방류하여 인근 수역의 수질을 악화시키고 1차침전지뿐만 아니
라 후속공정에 부하증가의 원인이 되기도 하며 강우시 by-pass로 인하여 유입원수보
다도 높은 농도의 1차침전지 유출수를 방류하는 문제를 야기시키고, 전체 하수처리시
설 내에 체류하면서 슬러지 처리계통의 효율을 저하시키고 있다. 따라서 반류수로 인한
처리시설 내의 부하를 감소시킨다면 궁극적으로는 기존 처리장의 증설과 같은 효과가
발생될 것이다.
본 연구는 3년간 중 1차년도에는 국내 하수처리장의 현황을 파악하여 적용 가능한
반류수 처리공정을 결정하고, 2차년도에서는 Pilot Plant 규모의 공정연구를 통해 공
정의 최적화 방안을 도출하였으며, 최종년도인 3차년도에서는 개발공정의 실용화를 위
해 공정의 안정성을 검토하고 기본설계모델을 개발하였다.
본 연구의 최종 연구결과를 요약하면 공정의 안정성이 확인되었으며 아질산화 반응조
의 중요 설계인자는 SRT, Alkalinity, pH 및 산소요구량으로 파악되었다. 또한 유입
NH4-N가 600mg/L일 경우(대규모) 최적 HRT는 20℃와 35℃에서 2일과 3일이었
으며, 유입 NH4-N가 150∼300mg/L일 경우(소규모) 0.25∼0.5일로 나타났다.
또한 실험실 규모의 실험에서 아질산화 반응은 완전질산화 반응에 비하여 35℃와
20℃에서 각각 30%, 35% 정도 산소절감 효과가 있으며 Pilot Plant와 Demo
Plant 운전결과 35℃의 아질산화 반응을 거쳐 실제하수처리장에서의 영향을 분석한
결과 24% 정도의 산소절감 효과가 있었다. 그리고 Demo Plant에서 본 공정으로
NH4-N를 2∼3mg/L 저감시키고 유기물 제거시 산소소요량을 14% 정도 저감시켰으
며, 이를 기존 포기조 증설용량으로 환산하면 6.2%에 해당되는 것으로 파악되었다.
본 연구는 하수처리장의 효율적인 운전방법의 모형 제시가 가능하고, 기존시설의 증
설효과와 하수처리장 설계 및 운전방법 개선방안의 case model 및 기타 고농도 폐수
처리기술에도 활용 가능하며, 하수 및 슬러지 관련 정책 수립시 중요한 기술적 자료로
활용 가능할 것이다.
※ 반류수(Return flow), 아질산화 반응(Nitritation), 질산화(Nitrification)
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00B822017
하․폐수 슬러지 열건조시스템 및 장치개발(소각시스템 병행)
Development of Device and Heat-drying System of Sewage
and Wastewater Sludge(with Incineration system)
(주)세화환경 환경기술연구소, 고현백(13), ’98 ∼’00, 370P
1998년 말 부터 시작된 연구개발 내용 및 방법은 폐하수슬러지를 효율적으로 건조
하면서 연소하는 시스템의 개발을 위하여 국내외의 기술현황을 조사를 시작으로, 슬러
지건조와 소각을 연계한 시스템을 설계하여 슬러지성상에 의존한 연계처리의 가능성을
시뮬레이션하여 열효율에 대하여 검토하였다. 1차 파일롯트 플랜트를 설계제작 시운전
하였다. 파이롯트장치에서는 실규모 플랜트 설계에 대비한 각종 운전인자의 변화에 의
하여 건조-소각연계시스템의 효율성에 대하여 검토하였으며, 각종 개선점을 도출하여
실제 플랜트의 설계에 반영하여 실제 500kg/hr의 실규모 플랜트 설계, 제작하여 현
장에 설치 시운전을 하였다. 연구개발결과는 건조 및 소각을 연계하여 하․폐수 슬러지
를 처리하기 위하여 하․폐수슬러지의 기본성상을 보면 핫의 경우, 함수율 74.02%,
평균유기물 10.70%, 회분 15.27%, 발열량은 건조고형물(DS)로 측정한 실측값의
평균이 2,242㎉/㎏이었으며, 폐수는 함수율 55.74%, 유기물함량 21.84%, 회분함
량 22.45%, 발열량은 2,087.81㎉/㎏였다. 건조기의 유입열풍온도와 배기열풍의 온
도사이에서 건조기의 전체 열효율은 약 80%였으며, 건조소각 연계시스템 내에서 슬러
지를 100kg/hr 기준으로 수분함량이 50, 55, 60, 65, 70, 75%으로 변화에 대하
여 하․폐수슬러지의 평균발열량을 기준으로 보조연료량을 검토한 결과, 하․폐수슬러
지 모두가 생슬러지의 함수율이 약 60%이하일 때에는 소각시 열량이 부족하지 않았으
며, 이에 따른 보조연료 역시 필요하지 않았다. 건조시스템을 교반패들식 기류건조기를
채택함으로서 입도분포 95%이상을 1mm이하로 건조하는 것이 가능하였다. 전반적으
로 설계치에 비교하여 낮은 열효율(50∼60%), 낮은 처리용량(120/200kg/day)을
보였으나, 건조기온도 상승에 의한 순환용열풍 온도를 상승시킴으로서 설계값의 확보가
가능하였다. 최종 배기가스내에 CO, NOx, SO2의 농도는 열교환기 설치 전후에 모두
배출가스오염기준을 초과하지 않았다. 연구 최종 결과는 실규모 소각시스템의 설계사양
및 운전메뉴얼 등을 확보하였으며, 상용화에 대비한 각종 운전조건을 도출하였다.
※ 하수슬러지(Sewage Sludge), 건조(Dryer), 하수슬러지 소각(Sewage Incinerator), 교반
기류 건조기(Flash Dryer)
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00B822018
하․폐수 슬러지 열건조 시스템 및 장치개발(연속 감압식 간접 열건조 시스템)
Development of Thermal-drying System and Equipment for
Sewage/Waste Water Sludge. (Continuous Type Low Vacuum
Indirect Thermal-drying System)
장우기계(주) 허병수(32), ’98∼’00, 117P
국내의 슬러지 또는 고함수 슬러지의 발생량은 점차적으로 증가하는 추세에 있으며,
이들의 효과적인 처분은 국토가 좁은 우리나라의 경우 더욱 절실한 과제이다. 이러한
슬러지의 재활용 또는 자원화 공정에서 필수적인 것이 함수율과 부피를 감량화시키는
건조공정이다.
본 연구에서는 슬러지 건조에서 가장 경제성 있고 환경오염성이 적은 디스크 방식의
간접건조장치에 대하여, 1축 및 2축 디스크, 상압 및 감압 건조 설비의 핵심요소에 대
한 고효율화 모델개발과 실 플랜트에 대한 Scale-Up 적용기술을 확보하는 것을 목표
로, Bench 및 Pilot 실규모의 실험을 3년에 걸쳐 수행하였다. 1차년도에는 한 개의
축의 디스크 간접열 건조장치의 75kg/hr급 Bench-Scale에 대하여 핵심부분의 형상
개조 등을 통한 고효율화 건조기의 개조 설계, 제작과 다양한 종류에 대한 건조실험을
수행하였으며, 제 2차 년도에서는 1차년도의 Bench-Scale 실험결과에서의 각종 문
제점을 해결하고 실용화 확장 설계를 감안하여 두 개의 축으로 구성된 2축 디스크 감
압 시스템부를 설계, 제작하여 감압 간접열 건조공정에 대한 운전 및 효율을 시험, 평
가하고 설계 S/W를 완성하였다. 3차년도에서는 간접 열건조 공정의 효율향상과 독자
모델 개발을 위한 Pilot 종합실험과 함께, 슬러지 처리 실플랜트를 선정하여 실기 현장
의 Scale-up 적용과 현장입증 시험을 수행하였다.
특히, 간접열 건조장치에서 대표적으로 적용되고 있는 디스크 건조장치에서의 결정적
인 문제점인 고함수, 고점착성의 피건조물을 건조시 발생되는 벽면 부착과 엉킴 현상등
을 해결하기 위하여, 구동부와 엉킴 방지 스크래퍼(scrapper) 및 디스크 간격 등의
최적화 개조를 통하여 고효율화 시스템 기술을 확립하였으며, 각종 슬러지의 특성에 따
른 간접 디스크 건조에 대한 Data Base 확립과 주어진 처리용량, 건조효율 및 설치
공간에 대하여 최적의 슬러지 열건조 장치의 설계 기술 확보로 제작원가 및 운전비의
절감을 이루었다.
※ 슬러지 건조(Sludge Drying), 디스크 건조기(Disc Dryer), 감압 간접열건조 시스템
(Vacuum Indirect Thermal-drying System)
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00B822019
자가발열 고온호기성 소화(ATAD) 방식을 이용한 하수잉여슬러지 저감기술개발
Development of Reduce Technology Excess Sludge using
Autothermal Thermophlic Aerobic Digestion at Sewage Treatment
한국정수공업주식회사 기술연구소, 이창소(58), ’98∼’00, 281P
본 연구의 목적은 하수처리시 발생하는 다량의 잉여슬러지에 ATAD를 적용하여 유기
물 및 고형물 감량 후, 소화슬러지를 폭기조로 재반송하여 하수잉여슬러지를 저감하는
공정의 개발이다. ATAD는 빠른 미생물 대사 및 가수분해 촉진이 이루어져 짧은 시간
동안 고형물 감량 및 유기물 분해를 효과적으로 수행한다.
본 연구는 15㎥/일 용량의 Pilot Plant를 도시하수를 대상으로 운전하였는데, 공정
은 폭기조, 침전조, 농축조 그리고 ATAD 반응기로 구성하였다. ATAD 반응기는 농축
조 후단에 설치하여 ATAD 소화 슬러지를 폭기조로 재반송하여 하수잉여슬러지를 저감
하도록 하였다.
연구 결과, 활성슬러지법만을 운전하였을 때, 평균 BOD 108.1mg/ℓ, CODCr
271mg/ℓ, SS 110.9mg/ℓ의 유입수에 대해 BOD 8.2mg/ℓ, CODCr 32.3mg/
ℓ, SS 12.8mg/ℓ의 처리수질을 보였다. 이 공정에서 발생하는 잉여슬러지를 ATAD
로 소화 후, 폭기조로 반송하여 운전하였을 때는 평균 BOD 126.8mg/ℓ, CODCr
275.7mg/ℓ,
SS
126.3mg/ℓ의
유입수에
대해
BOD
13.5mg/ℓ,
CODCr
37.7mg/ℓ, SS 10.6mg/ℓ의 처리수질을 나타내었다. 이때, ATAD는 TS 기준
3.38%에서 2.95%의 고형물 감량효과가 있었다.
65℃ 고온소화 회분식 실험을 통한 고온균수 조사에서 소화시작 1일 만에 최대수에
5
이르렀으며, 고온소화조내 고온균 수는 평균 10 CFU/㎖ 정도였다. Pilot Plant의 폭
기조와 ATAD조의 균수를 조사한 결과 폭기조 내 중온균은 1.1×107CFU/㎖, 고온균
4
6.0×10 CFU/㎖
은
ATAD조
내
중온균은
4
4.4×10 CFU/㎖,
고온균은
4.5×
5
10 CFU/㎖으로 분포하고 있었다.
폭기조 반송슬러지량에 따른 처리효율을 살펴보기 위해 실험실 활성슬러지 설비에서소화
슬러지 량을 유입 유량에 대해 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.6%, 1%로 변화시켜 폭기조로
유입한 결과 0.3% 정도 까지의 소화슬러지 반송은 큰 무리가 없는 것으로 관찰되었다.
본 공정을 운영하면서 ATAD를 포함한 슬러지 저감공정에서의 설계인자를 도출하였다.
폭기조는 HRT 5.6∼9hr, DO 1.0∼2.0mg/ℓ, F/M 비 0.1∼0.3, SRT 5.7∼15
일, MLSS 3500∼4500mg/ℓ이며, 침전조는 HRT 4hr, 표면부하율 7.5∼25㎥/
㎡․일, 농축조는 HRT 24∼48hr, 고형물부하율 19∼29kg/㎡․일로 나타났다.
※ 슬러지저감기술(Sludge Reduce Technology), 용해(Solublizaton), 자가발열고온 호기성
소화(ATAD), 슬러지 반송(Sludge Recycle)
- 41 -
00B822020
퇴적준설물 처리․처분량의 경량화에 의한 난분해성 물질의 이동식 처리 및
재활용 시스템 개발
Development on a moving treatment and recycling system
for recalcitrant matters by minimizing the amount of teated
dredged sediments
연세대학교, 정연규(21), ’98∼’00, 568P
본 개발사업에서는 국내의 대표적인 하천이나 해안, 호소 등지의 오염퇴적물의 오염도와
성상을 조사하고, 물리화학적 슬러리 처리시스템과 생물학적 슬러리 처리시스템으로 구성
된 오염 준설물의 처리․처분 시스템을 개발하였다. 하이드로사이클론의 설계인자를 제고
하고 입자 분리에 대한 최적 처리 조건을 제시하였고, 부상탑에 대하여 설계방법론 및 운
전방법을 제시하여 각 공정이 조합되었을 때의 최적운전조건의 도출 등의 세부적인 사항을
연구하였다. 토양 내 다양한 유기화합물의 제거를 위해 다단계 슬러리 반응조를 이용한 퇴
적준설물의 연속처리 공정 개발 기술, 고농도 슬러지에서의 중금속 제거 기술, 미생물 제
제 개발기술, 중금속 제거 균주의 배양기술을 개발하였다. 이와 같은 퇴적준설물 처리․처
분시스템은 컨테이너 박스를 사용하여 조립, 통합함으로써 이동식 시스템으로 제작 개발하
고 실제 현장에 적용하여 오염지역에 대한 긴급 대처 방안으로 활용하고자 하는 것이다.
1차년도에서는 팔당호와 경안천의 퇴적토를 채취하여 성상분석을 실시하였으며 하이
드로사이클론을 제작하여 유입류의 유량, 압력, 고형물 농도 및 사이클론의 치수 등과
같은 최적 운전 인자 도출을 실시하였다. 또한 lab-scale의 부상탑을 설계하여 입자의
표면특성에 따른 분리 효과를 도출하였다. 생물학적 슬러리 반응조에서는 분류된 퇴적
오니 내의 유기물 산화 제거를 실시하였으며 처리 물질 내의 중금속 제거를 위해 우수
황산화균 배양 및 배양조건 최적화와 이를 위한 운전 조건의 도출을 실시하였다. 2차
년도에서는 하이드로사이클론의 scale up을 통해 현장 실험을 위한 설계 기술 확보
및 모델 검증을 위한 자료 분석, Pilot 규모의 부상 분리 공정의 설계, 제작 및 운전과
최적화, 통합 생물학적 처리 운영 및 최적화를 위한 인자 도출을 실시하였다. 3차년도
에서는 통합 퇴적준설물 처리 시설 제작 및 시스템 상호 연결 및 미비점의 보완과
scale-up 및 실용화와 제품화를 위한 자료의 축적을 위한 연구를 진행하였으며, 한강
수계시료에 대하여 물리적 처리를 통한 감량화를 시도한 결과 최대 73%의 제거효율을
얻었으며 인천 남동공단 시료에 대한 생물학적 처리를 통해 indeno(1,2,3-cd)
pyrene 73.4%, TPHs 55.9%, 중금속 Zn 96%, Cu 91%, Cr 83%, Ni 92%,
Cd 94%를 제거하였다.
※ 하이드로사이클론(Hydrocyclone), 부상 분리 공정(Flotation Separating Process),
생물학적 슬러리 반응조(Biological Slurry Reactor), 중금속 제거 기술(Heavy Metal
Removal Technology), 통합 퇴적준설물 처리 시설(Combined Sediment Treatment
system)
- 42 -
00B823021
자동 수질측정장치 개발(발광미생물을 이용한 수질오염 조기경보장치 및
정보전송네트워크 개발)
Development of Automated Water Quality Monitoring System
(Development of Automated and Continuous Early-WarningSystem for Water Pollution Prevention Using a Luminously
Modified Freshwater Bacterium)
서울대학교, 김상종(28), ’98∼’00, 296P
본 연구는 다양한 독성물질에 대한 민감도가 향상된 발광미생물을 개발하고 이를 이용
하여 수계의 독성을 자동으로 측정할 수 있는 연속식 수질독성 자동측정장치를 개발한
후 이를 바탕으로 수질오염 조기경보 및 감시 시스템을 구축하는 것을 목표로 하였다.
먼저, 다양한 독성물질에 대한 민감도가 향상된 발광미생물 균주를 개발하여 이를
YH9-RC라 명명하였다. 이 균주는 Microtox
Ⓡ
용 균주보다 민감도가 최대 65배까지
증가했다. 이 균주를 연속식 자동수질 측정장치에 이용하기 위해서 배양된 균주에
trehalose를 처리한 후 384 multiwell plate에 분주하여 동결건조하였으며 이를
통해 균주의 활성을 장기간 유지할 수 있었다.
개발된 발광미생물을 이용하여 물 시료의 독성을 측정하는 연속식 자동수질 측정장치
를 개발하였다. 개발된 장치는 균주가 함유된 384 multiwell plate 12개를 장착할
수 있어 장기간 무인자동운영이 가능하며 BactoTox 프로그램과 교신 가능하도록 제
작되었다. 또한 PMT sensor를 발광감지에 사용하여 뛰어난 민감도를 나타냈다. 이
장치를 실제 현장에 설치하여 장기간 성공적으로 가동함으로써 우수한 현장적응성을 확
인하였다.
개발된 발광미생물과 측정장치를 이용하여 다양한 화학물질 및 이들의 혼합물, 그리고
다양한 산업폐수의 독성을 실제로 측정하였다. 이 자료는 개발된 장치가 실제로 측정한
현장시료의 독성을 평가할 때 준거자료로서 가능할 수 있도록 database화하였다.
BactoTox 3.0 프로그램을 통해 원격 감시 및 조기경보 시스템을 구축하였다. 이
시스템은 연속식 수질독성 자동측정장치와 함께 현장에 설치되어 성공적으로 작동하였
다. 이 프로그램을 통해 독성측정자료를 원격지에서도 확인할 수 있었으며, 측정자료,
경보, 오류 신호가 공중통신망과 인터넷을 통해 전송되도록 할 수 있었다.
※ 담수발광세균(Luminously Modified Freshwater Bacterium), 발광유전자(luxAB),
동결건조(Freeze-drying), 연속식 수질 독성 검사 장치(Automatic Water Toxicity
Measuring Apparatus), 조기경보장치(Early Warning System), EC50
- 43 -
Ⅲ. 상하수도오염 방지기술
WATER SUPPLY &
TREATMENT TECHNOLOGY
831 정수기술
Water Supply and Treatment Technology
832 하수 처리기술
Sewage Treatment Technology
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99B831011
정수장 자동화 및 정수관련 기자재의 개발(A. 급속여과지의 유공블럭형 하부
집수장치의 개발, B. 수리적 와류를 이용한 순간혼화장치의 개발)
A. Development of the Porous Block Underdrain System for
Rapid Filtration, B. Method of Mixing Coagulant Chemicals
Instantaneously Using Hydraulic Turbulence and Apparatus
(주)신우엔지니어링 부설연구소, 김영환(16), ’98∼’00, 250P
’98 G7 환경공학기술개발 사업중 정수기술분야의 정수장 자동화 및 정수관련 기자
재의 개발 과제로「급속여과지의 유공블럭형 하부집수장치의 개발」,「수리적 와류를
이용한 순간혼화장치의 개발」에 관한 연구를 수행하였다. 그 결과로 현재 ‘신우유공블
럭형 하부집수장치(물 역세척용 W형․공기와 물 역세척용 AW형)’와 ‘원형위어의 수리
적 와류를 이용한 약품의 순간혼화 장치 및 설치기술’를 개발, 제품화하여 실용화 단계
에 있다.
신우유공블럭형(W․AW형) 하부집수장치는 상부집수판에 다수의 집수공을 균등하게
배치하고, 상부집수판 밑의 블록 몸체 내부에는 수직격벽으로 구획한 균압실이 종횡으
로 형성되어 있다. 하부균압판에는 다수의 오리피스공(“공기와 물” 동시세척방식의 경
우는 오리피스공에 통수관을 체결함)과 사수방지공을 균등하게 배치한 2단 구조, 3단
균압기능의 일체형 구조로서 어떠한 여과방식이나 역세척방식의 여과지에서도 역세척시
의 균압기능, 균등한 배분 및 분사기능, 여과시의 균등한 여과기능, 사수 및 정체수의
방지기능이 탁월하다. 또한, 기존여과지나 신설여과지에 경제적으로 간편하게 설치할
수 있도록 국내에서 최초로 개발된 새로운 기술의 유공블럭형 하부집수장치이다.
정수처리기술분야에서 중요한 역할을 담당하는 여과지의 하부집수장치 시스템은 기존
에는 대부분 휠러형 또는 스트레이너형으로서 이러한 하부집수장치는 불균등한 역세척,
스트레이너 파손, 설치불량, 사수지역 발생등의 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을
해결, 보완한 ‘신우유공블럭형 하부집수장치(W․AW형)’는 기술의 우수성과 안정성, 경
제성 및 유지관리의 용이성으로 수처리분야에서 경제적, 기술적 파급효과가 클 것으로
기대된다.
원형위어의 수리적 와류를 이용한 약품의 순간혼화 장치 및 설치기술은 수처리 공정
에서 사용되는 약품의 순간혼화방법에 있어서, 집합낙차에 의해 수리적인 와류가 형성
- 47 -
되도록 하고, 그 상부에 약품을 직접 투입함으로써 수리적 와류에 의하여 투입된 약품
이 순간적으로 균등하게 확산되도록 하였으며, 원형위어의 표면에 복수의 원수유도판
및 원수분류용 환봉을 설치하여 수직와류형성관 내에서 격렬한 난류를 발생시켜 수리적
으로 혼화효과를 극대화시켰다. 정수 또는 하․폐수처리 등 어떠한 종류의 약품혼화방
법 및 그 장치에도 적용이 가능하고, 기존 시설의 개량시에도 적은 비용으로 매우 간편
하게 설치할 수 있으며, 수리적 특성만을 이용하므로서 동력비 및 유지관리비 등이 전
혀 들지 않고, 고장이 없는 반영구적인 약품의 순간혼화장치 및 설치기술이다.
※ 신우유공블럭형하부집수장치(Shinwoo Underdrain System), 급속여과지(Rapid Filtration),
순간혼화장치(Rapid Mixing System), 수리적 와류(Hydraulic Turbulence)
- 48 -
99B831012
국내수질에 맞는 응집제 개발 및 현장적용
Development of Coagulants and Application in Field
(주)워테크 기술연구소, 곽종운(15), ’98∼’99, 397P
1998년 3단계 연구사업으로 시작된 본 연구과제는 신규개발 응집제인 Ca-PAX의
현장 적용성을 평가하고, 실제 생산 공정의 최적조건을 확립하기 위한 목적으로 실시되
었다. 본 연구과제에서 개발한 신규 응집제 Ca-PAX는 기존의 응집제에 비하여 높은
염기도(70%)를 가지고 있는 제품으로, 정수장 유입수 및 인공 조제수를 대상으로 탁
도 및 pH의 변동에 따른 응집성능을 평가한 결과 기존의 제품인 PAC(염기도 50%)
에 비하여 뛰어난 응집성능을 보였으며, 동일한 처리수질을 기준으로 약품 투입량이
25 - 30% 정도 절감되는 효과가 있었다. 특히, Ca-PAX의 경우 응집처리효율이 떨
어지는 조류 발생수질, 여름철 저알칼리 고탁도 수질, 저온수질 등에 있어서도 뛰어난
성능을 나타내는 등 적용수질이 광범위하고, 적정 투입량 구간이 매우 넓어 정수처리
운전조작에 있어서도 매우 편리한 장점이 있는 것으로 나타났다. Ca-PAX의 응집성능
이 뛰어난 것은 응집성능이 뛰어난 고분자 알루미늄 이온(polymeric aluminium
ion)을 생성하기 때문인 것으로 보이는데, 이는
27
Al NMR 등의 분석에서 확인할 수
있었다. 염기도가 높은 응집제의 경우 염기도가 낮은 응집제에 비하여 생산조건 및 응
집제의 화학적 성분에 따라서 안정성이 크게 변동되므로 적절한 반응조건, 생산공정,
최종 제품의 함량을 조절하는 것이 매우 중요하다. 본 연구과제에서는 고염기도 제품의
안정성을 향상시키기 위한 방안으로 유기응집제의 첨가, 응집제의 알루미늄 함량 변경,
여과도의 조절, 제품 제조온도의 변경 등 다양한 변수를 적용하여 안정성을 향상시킬
수 있는 방안에 대하여 고찰하였으며, 최적의 제조조건에서 고염기도 응집제의 안정성
이 크게 향상됨을 알 수 있었다.
※ 염기도(Basicity), 정수처리(Potable Water Treatment), 탁도(Turbidity), 응집제의
안정성(Stability of Coagulant)
- 49 -
00B831022
오존, 활성탄 정수시스템의 자동화 및 관련설비의 개발(오존/AOP 및 활성탄
조합 정수공정의 최적화 및 자동제어시스템 개발)
Development of Optimization and Auto Control System for
Drinking Water Process Using Ozone/AOP and Activated Carbon
한국건설기술연구원, 오현제(63), ’98∼’00, 1210P
본 연구는 1994년 이후 국내에 도입된 고도정수처리시설 중 핵심공정인 오존/AOP
공정, 활성탄공정들의 기능을 극대화시킬 수 있는 유지관리기술인 자동화기술을 개발하
고 보급하기 위하여 ‘오존/AOP 및 활성탄 자동정수공정의 개발 및 실용화’를 목표로
진행되었다.
주요 연구결과로는 오존/AOP 및 활성탄 자동정수공정과 오존공정 자동제어시스템,
AOP공정 자동제어시스템, 활성탄 자동화공정, 활성탄공정 자동제어시스템, 활성탄 자
동 정수공정 통합운전관리시스템 등을 개발하였다.
오존/AOP공정의 자동제어를 위한 신기술로서 오존공정 자동제어시스템으로는 ID 자
동제어시스템, kCT 자동제어시스템, CT 자동제어시스템 및 TOC 자동제어시스템 등
을 새롭게 개발하였고, AOP공정 자동제어시스템으로는 주입오존농도 비례제어기법, 잔
류오존농도 비례제어기법 및 잔류오존농도 일정제어기법 등을 개발하였다.
활성탄공정의 자동제어를 위하여 활성탄 자동화공정의 통합운전관리시스템과 역세척
자동제어시스템 및 재생시기 의사결정시스템을 개발하였다.
따라서, 유입원수의 실시간 수질 변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 기존정수공정
과 함께 오존/AOP공정, 활성탄공정별 자동운영체계를 구축한 오존/AOP 및 활성탄 자
동정수공정을 실용화하여 최종처리수 수질의 안전성과 안정성이 항상 유지될 수 있도록
하였다.
※ 고도정수처리(Advanced Water Treatment System), 오존처리(Ozone), 고도 산화처
리(Advanced Oxidation Process), 활성탄처리(Activated Carbon), 오존/AOP 및 활
성탄 조합 정수공정의 최적화(Optimization of Ozone/AOP and Activated Carbon
System), 고도정수공정 자동화(Automation of Advanced Water Treatment
System), 자동정수공정(Automatic Water Treatment Process), 순간오존요구량(ID),
오존소비속도(kc), 오존/AOP공정 자동제어(Ozone/AOP Auto-Control), 활성탄공정 자
동제어(GAC/BAC Auto-Control), 수질자동분석시스템(Automatic Water Analysis
System), 활성탄 역세척(Backwashing of GAC/BAC), 재생시기 의사결정(Decision
Making of Regeneration Time), 통합정수관리(Integrated Water Control), 의사결
정시스템(Decision Making System), 전문가시스템(Expert System)
- 50 -
00B831023
정수장 자동화 및 정수관련 기자재의 개발(기존정수장 기능향상을 위한 설비
및 관리시스템 개발)
Automation of Water Treatment Plants and Development of
Water Related Facilities
한국수자원공사 수자원연구소, 오석영(31), ’98∼’00, 624P
본 연구는 3년(1998. 12∼2001.11) 동안에 기존 사용되고 있는 수처리 설비들
에 대한 성능과 운영효율에 대한 정확한 진단과 이들 진단된 설비의 문제점을 보완 혹
은 새로운 형식의 수처리설비를 개발하는 것이다. 본 연구의 핵심은 정수장자동화를 위
한 설비의 안정화를 도모하는 것과 단위공정별로 신뢰성을 기반으로 하여 설비의 최적
화를 도모할 수 있는 설비를 개발하는 것이다. 각 항목별 구체적인 연구개발 내용은 다
음과 같다.
계장제어시스템은 선진외국의 기술이 국내에 변형 없이 구축됨으로서 정수장 근무자
들이 이들 프로그램의 Source Program이 없음에 따른 프로세서별 전문화가 용이하
지 못하고 운영 매뉴얼 등에만 의존함으로서 자동화를 위한 기술축적에 장애가 되어 왔
다. 이와 같은 국내 실정으로 보아 정수장 기자재와 수질특성 등을 연계 운영하는 기술
을 확보함으로서 수질과 시스템을 하나의 범주에 묶는 작업이 시급하였다. 계장 및 관
리시스템에 관한 연구에서는 염소요구량을 자동으로 결정할 수 있는 염소요구량 자동결
정시스템을 개발하였고, 본 설비의 현장 적용시 필요한 MMI프로그램과 각부의 동작을
위한 PLC프로그램을 개발하여 현장 적용이 용이토록 하였다.
슬러지 배제설비에 관한 연구는 슬러지가 과부하 등에 의하여 Rail에서 탈선, 적은
슬러지를 배제하기 위해 주기적으로 슬러지 인발밸브의 개방, 열소손 등에 의하여 링크
파손시 연속적인 파손의 유발 등의 문제로 에너지의 소비는 물론 처리수의 낭비를 초래
하며 조정조와 농축조 등에서의 부하가 증가될 수 있는 문제점을 해소하기 위하여 침전
지내 불균등한 슬러지의 분포를 효율적으로 제거할 수 있는 일정피치형 슬러지수집기를
개발하였다.
혼화 및 플록형성장치개발 연구는 CFD(Computational Fluid Dynamics)을
이용한 유체 수리해석을 통하여 임펠라 형상별로 池內에서 작용하는 물리적인 인자들의
크기를 비교․분석하여 정수장 운영시 기본자료로 활용토록 하고, 임펠라 회전시 池內
- 51 -
에서 유체에너지가 골고루 분포되어 응집효과를 높일 수 있는 수처리전용 날개인
Neo-Hydrofoil형 임펠라를 개발하였다.
경사판침전지 개발 연구는 국내에서 여러 가지 설계 및 운영기술의 미비로 인해 사용
을 기피하고 있는 것과 달리 선진국에서는 경사판 침전지와 연관된 각종 기술의 발전과
아울러 경사판 침전지의 활용이 점차 늘어나고 있다. 따라서, 국내에서도 이와 같은 효
율저하 문제나 유지관리상의 문제를 적절히 해결할 수 있는 경사관 침강장치를 개발하
였다.
상수처리용 고분자응집제의 양산 및 현장적용기술개발 연구는 고분자 응집제를 개발
하였고 이에 대한 안정성를 높여 무기 응집제와 병행하여 고분자 응집제를 사용함으로
서 홍수 때와 같이 갑작스런 탁도 변화에 유연하게 대처하고 아울러 정수장 슬러지를
효율적으로 탈수할 수 있는 기술을 개발하였다. 또한 고분자 응집제를 양산하는 기술을
보유하여 국제적인 경쟁력을 보유하고 실제 정수장에서의 성능 평가를 실시하였다.
※ 슬러지 수집기(Sludge Collector), 고효율 임펠라(High-efficiency Impeller), 자가세
정이 가능한 경사관 침강장치(Self Cleaning Plate Settler), 고분자 응집제(Polymeric
Flocculants)
- 52 -
00B831024
관망의 진단, 개량 및 부식방지 기술개발(관망의 진단 및 관리시스템 개발)
Development of the Techniques for Diagnosis, Rehabilitation
and Corrosion Prevention in Water Supply Systems
한국수자원공사 수자원연구소, 윤재흥(47), ’98∼’00, 614P
본 연구는 G-7 환경공학기술개발사업인 “관망의 진단, 개량 및 부식방지 기술개발”
의 제 1연구과제로서 “관망의 진단 및 관리시스템”의 개발에 그 목적을 두고 있다. 상
수도 시설에서 수돗물의 수송기능 및 수질 유지기능을 담당하고 있는 관로 계통은 그
동안 양적인 팽창에도 불구하고 설계를 비롯한 운영 및 유지관리 기술이 아직 초보적인
단계에 머무르고 있는 것이 현실이다. 따라서 국내의 기술수준 및 관리환경을 감안한
상수관망의 진단 및 유지관리 기술의 개발 및 보급이 필요한 실정이며, 본 연구에서는
상수관망과 관련된 자료를 통합관리 할 수 있는 관망관리 시스템의 개발을 통하여 보다
효율적인 정보관리 체계를 마련하고, 통합화된 자료를 이용하여 상수관망을 효율적으로
평가 및 진단할 수 있는 관망진단 전문가시스템 (Expert System)을 개발하는데 목
적이 있다. 현재까지 수행된 연구결과는 상수관망에 대한 진단을 효율적으로 수행하기
위하여 지식베이스 (Knowledge Base)에 바탕을 둔 퍼지 (Fuzzy) 의사결정 기법을
도입하여 수리적 (Hydraulic) 인자에 대한 전문가시스템의 추론 알고리즘을 개발 하
였으며, 지리정보시스템 (Geographic Information System)에 기반을 둔 관망의
공간 및 속성정보 관리를 위한 관망관리시스템의 개선된 모형을 완성하였다. 또한 관망
의 운영관리 및 진단에 필요한 요소기술의 개발과 관련하여 동적 수리 및 수질해석 모
형을 개발함으로써 관로내의 수리적, 수질적 인자들의 시공간적 분포를 예측할 수 있도
록 하였으며, 부정류 역산기법을 이용한 누수평가모델의 개발을 완료하였다. 또한 확률
신경망이론 (Probabilistic Neural Network Algorithm)을 이용한 노후도평가모
델, 수질의 부식성을 고려한 부식평가모델의 알고리즘 개발 및 사용자 편의환경을 완성
하였다. 또한 누수평가모델의 검증을 위한 Pilot Plant실험 및 Noise Filtering 기법
을 개발하였으며, 현장조사 및 측정을 통하여 관로내 미생물 재생장과 수질인자의 관계
를 규명하였다.
※ 상수관망(Water Distribution System), 전문가시스템(Expert
(Corrosion), 누수(Leakage), 노후도(Degree of Decrepit)
- 53 -
System),
부식
00B831025
간이상수도 및 소규모 정수시설의 개발(역극전기 투석법을 이용한 해수의
담수화 기술개발)
Development of Temporary Purification Plant and Small WaterSupply Facilities
(주)이우테크 환경과학기술연구소, 이천우(16), ’98∼’00, 187P.
본 과제는 G-7 환경공학기술개발사업의 “간이상수도 및 소규모 정수시설의 개발”과
제로서 음용수 및 생활용수등 물 부족으로 불편을 겪고 있는 도서지방 또는 해안지방의
용수 부족현상을 해결하기 위하여 고염도의 해수를 담수로 변환시켜 음용수로 활용이
가능하여야 하므로 본 연구에서는 역극전기투석법을 이용하여 음용수 수질기준의 담수
3
를 생산할 수 있는 용량 200m /day의 해수 담수화 설비를 개발하였고, 소규모 간이
정수시설 등에 활용이 가능하도록 연구를 수행하였다.
본 연구는 1차년도에 24m3/day 용량의 Lab scale의 실험설비를 설계․제작하고,
제작된 Lab scale 실험설비의 실험운전을 통하여 scale up에 필요한 설계인자를 도
출하였다. Lab scale 실험설비를 통하여 막의 설치조건, 한계전류밀도 등 역극전기투
석법을 상용화하기 위한 경제적․효율적인 설계인자를 도출하였다. 2차년도에는 Lab
3
scale에서 도출된 설계인자를 이용하여, 처리용량을 60m /day의 Pilot plant를 설
계․제작하여 해안가에서 바닷물과 지하로 스며드는 지하염수를 직접 취수하여 먹는 물
기준의 음용수를 생산하기 위한 최적조건을 도출하는 실험을 수행하여 200m3/day의
Pilot plant 제작에서 발생할 수 있는 문제점을 사전에 점검하였으며, 3차년도에는 1
3
차년도 및 2차년도에서 확인된 문제점을 해결하면서 200m /day의 Pilot plant를
제작하여 안정적인 운전조건을 도출하고, 연속운전을 통하여 실험설비의 안정적인 효율
성을 확보하였으며, Pilot plant에 대한 장기연속운전을 통하여 설비의 상용화 과정에
서 발생될 수 있는 문제점을 보완하였으며, 실험을 통하여 설치비와 유지관리에 소요되
는 비용을 객관화하여 설비의 신뢰성을 확보하였다. 따라서 기존의 담수화 기술과의 설
치비용 및 운전비용에 대한 객관적인 비교를 통하여 경제성을 확인하였으며, 상용화 추
진을 위한 기반을 확보하였다.
본 연구는 간이상수도 정수설비에 적용하는 해수 담수화 공정의 개발이 연구의 기본목
표이므로 구매자의 요구에 의하여 다양한 용량의 설비가 제작되므로, 다양한 용량의 설
비의 설계를 용이하게 하고, 호환성을 유지하기 위하여 설계인자들에 대한 호환성, 안정
성, 효율성, 편의성 및 경제성을 고려한 설계인자를 도출하여 최적의 모듈화를 이루어 구
매자의 요구에 의한 규격변동 또는 가격의 변동이 발생되지 않도록 개발되었다.
※ 담수화(Desalination), 이온교환막(Ion-exchange Membrane), 전기투석법(Electrodialysis),
극성전환전기투석법(Electrodialysis Reversal)
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00B831026
상수원내의 조류독소, 마이크로시스틴의 고감도 검출 및 제거기술 개발
Development of Methods of Highly Sensitive Detection and
Removal of Cyanobacterial Toxins, Microcystins in Water Reservoir
강원대학교, 표동진(19), ’98∼’00, 94P
최근에 국내 여러 담수의 부영양화가 가속화 되어가고 그에 따라 남조류가 대량 증식
하는 현상이 나타나고 있다. 대표적인 예로 소양호에서도 1986년에 처음 남조류가 출
현한 이후 매년 빠른 증가 추세를 보이고 있으며 1990년부터는 여름에 물빛이 연두색
으로 변하고 물가에 남조류의 scum이 형성되기도 한다. 남조류는 점액질에 의해 상수
원처리장 sand filter의 막힘을 초래하고, 수돗물에서 불쾌한 냄새와 맛을 내는 원인
이 되는 등의 피해를 줄 수 있다.
지금까지 남조류중 약 25종의 남조류가 독소를 가지는 것으로 알려져 있는데 그중 대
표적인 종이 Microcystis와 Anabaena에 속하는 종들로 국내의 대부분 부영양호에서
하계에 우점종으로 나타내고 있다. 근래 일본의 Harada연구팀과 미국의 Carmichael
연구팀에 의해 독소의 종류와 구조가 밝혀지고 남조류의 독성과 피해에 관하여 일반의
인식이 확산되고 있다. 남조류 독소의 중독 중세와 원인물질이 수의사들에게 알려지게
되면서 그동안은 원인불명으로 가려져왔던 남조류에 의한 가축피해의 원인이 밝혀지게
되었으며 미국, 유럽, 등지에서는 최근 남조류가 증식한 호수물을 마시고 가축과 야생동
물이 죽는 사고가 많이 보고되고 있다. 그러나 국내에서는 남조류 독소의 출현이나 독소
분포 등의 기초적인 현황이 상세하게 파악된 적이 없고 분석기술도 확립되어 있지 않아
대책마련이 시급한 실정이다. 1996년 여름 부산 상수원에서 Microcystins가 검출되
어 큰 사회문제가 되었다. 브라질에서는 1996년 2월 Microcystins에 중독되어 40명
이 죽고 68명이 중태에 빠진 참사가 일어나기도 했다.
본 연구에서는 우선 남조류로부터 마이크로시스틴을 추출하여 분리, 정제의 과정을
거쳐 순도가 높은 마이크로시스틴을 다량으로 얻은 후, 분자량이 큰 단백질(carrier
protein)과 마이크로시스틴을 결합시켜 생체가 항원으로 인지하기 쉽게 하고, 독소로
서의 기능을 억제시킨 형태로 항원을 준비, 제조하였다.
분자량이 큰 단백질로는 KLH(Keyhole Limpet Hemocyanin)를 사용하였으며 이
러한 마이크로시스틴과 KLH의 결합체를 Mouse에 주사시켜 마이크로시스틴 항체를 개
발하였는데, 개발된 마이크로시스틴 단일클론 항체는 면역원의 제작, 면역화, 세포융합과
선별의 단계들을 거쳐서 만들어졌다. 이렇게 만들어진 마이크로시스틴 단일클론 항체를
이용하여 마이크로시스틴 검출용 고감도 ELISA Kit를 개발하는데 성공하였다.
※ 마이크로시스틴(Microcystin), 남조류독소(Cyanobacterial Toxin), 항체(Antibody),
면역학적검출키트(Immuno-detection Kit)
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00B832027
하수처리장의 탈질, 탈인 공정 상용화 기술개발(탈질․탈인 공정 패키지화 기술)
Development of Nitrogen and Phosphorus Removal Process
for Sewage Treatment
(주)대우건설 기술연구소, 이의신(7), ’98∼’00, 291P
국내에 건설되어 운전중인 대부분의 하수처리장은 대규모의 표준활성슬러지 공정으로
구성되어 있어 질소와 인을 제거하기 위한 시설 변경이 시급한 상황이다. 또한 최근에
는
관거
정비의
어려움
때문에
중소규모의
하수처리장
건설이
1998년에는
3
5,000m /d이하의 처리장이 23개소에 불과하던 것이 2000년에는 44개소로 증가하
3
3
였으며, 여기서 처리되는 하수량도 1998년 32,500m /d에서 67,800m /d으로 2
배 이상 증가하였다. 따라서 이러한 처리장에 있어 공정의 단순화 및 간결화를 통해 경
제적인 이익을 얻을 수 있는 공정 개발이 필요한 실정이다.
본 연구는 국내 하수성상 및 환경조건에 적합한 중소규모 및 마을하수도 규모의 고도
처리공정을 개발하고자 기존 질소, 인 고도처리공정들의 현황 및 문제점을 검토하여 공
정 개선안을 도출하고, 운영 및 유지관리가 용이한 사용자 친화공정의 실용화에 연구의
최종목표를 두고 있다. 이를 위해 1차년도(1998)에는 반응속도 향상을 위한 문헌 연
구 및 기초 연구가 수행되었으며, 기존 BNR 공정에 media 주입을 통하여 부착미생
물에 의한 포기조의 질산화율을 15% 향상시킬 수 있었으며 전체 질소제거효율도
10% 정도 향상시킬 수 있었다. 그리고 실제 공정에서는 포기조의 HRT를 10%이상을
감소시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 또한 2차년도(1999)에서는 설치, 운영 및 유지
관리의 용이성을 고려한 사용자 친화적인 새로운 공정의 연구가 수행되었으며, 반응조침전조 일체형 공정의 package화를 통하여 운전자의 동선을 고려한 최적의 설계를
하여 운영 및 유지관리의 용이성, 공정의 처리안정성 등을 평가하였다. 본 과제에서 개
발된 디칸터는 기존 침전지에 비해 15% 이상의 SS 제거효율을 나타내었다. 그리고 3
차년도(2000)에서는 1차년도와 2차년도에서 도출된 공정의 설계인자 및 운전인자를
바탕으로 복합공정(‘생물막’+‘반응조-일체형’)에 대한 full scale plant 실험을 수행하
여 국내와 같이 유입하수의 부하 변동이 심한 경우에서 안정적인 처리효율과 운전 및
유지관리가 용이한 공법개발을 완료하였다. 또한 개발공정의 국내 저농도 하수에 대한
처리성능의 신뢰도를 확보하기 위하여 현재 동절기를 포함한 6개월의 연속운전 결과를
통한 환경부 환경기술검증을 수행 중에 있고, 이와 더불어 산업재산권을 출원, 획득하
여 추후 이를 통한 사업화를 중소규모 및 마을하수도 규모를 대상으로 하여 추진할 예
정이다.
※ 생물학적 영양소 제거(BNR, Biological Nutrient Removal),
하수처리장(Medium and Small Scale STP)
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담체(Media), 중소규모
00B832028
하․폐수처리장의 악취제거 기술개발(토양미생물을 이용한 하․폐수의 무취
고도처리공정개발)
Development of Odorless Advanced Treatment Process for
Wastewater using Soil Microorganisms
한양대학교 환경공학연구소, 신응배(30), ’98∼’00, 543P
본 연구개발사업은 악취와 영양염류를 동시에 제거할 수 있는 공정을 개발하기 위한
목적으로 3년에 걸쳐 수행에 왔으며, 각 연차별 주요연구 내용 및 결과는 다음과 같다.
1차년도 연구는 기존의 2차 처리공정에 적용되던 악취처리공정에 영양염류제거 기능
을 추가한 새로운 무취고도처리 공정을 제안하고, 실험실 규모의 비교실험을 통하여 최
종적인 무취고도처리 공정 즉, 혐기-간헐포기 공정을 확정하였다. 또한 개발공정에 대
한 최적 운전인자 및 동역학적 인자를 도출하였고, 미생물에 의한 악취제거기전을 규명
하기 위하여 개발공정 내 슬러지로부터 악취제거기능이 우수한 미생물종을 분리, 동정
하였다.
2차년도 연구는 실증 plant 운전을 통하여 실제 현장적용성에 대하여 평가하였고,
또한 현장에서 발생하는 예측할 수 없는 문제점들을 파악하고 이를 보완 할 수 있는 방
안을 마련하고자 하였다. 계절별, 유입수질별 처리효율을 평가한 결과 유입수질, 수온
등의 변화에도 불구하고 BOD, TCODcr, SS, TP 모두 평균 90%이상의 처리효율을
나타냈으며, TN의 경우 평균 70% 이상의 제거효율을 나타내었다. 또한 현장에서 보
다 안정적이며, 우수한 처리효율을 확보할 수 있는 설계 및 운전방안을 확립하였고, 실
증 Plant의 유입구에서부터 주요 공정별로 발생하는 악취의 성상을 계절별로 분석하고
처리도도 평가하였다, 아울러 악취제거 기전연구에서는 악취물질별 제거 미생물을 분
리, 제거효율을 평가하였으며, 악취제거기능이 우수한 미생물종의 최적배양인자를 도출
하였다.
마지막으로 3차년도 연구는 1, 2차년도 연구결과를 토대로 신설 및 기존처리장에서
악취와 영양염류를 동시에 제거 할 수 있는 신공정에 대한 실용화 모델별 기본설계, 운
전지침, 유지관리 지침 등을 확립하였다. 특히 기존처리공정에 대한 개조용이성을 다각
도로 평가하고 개발공정에 대한 기술성, 경제성도 평가하였다. 또한 공인기관에 의뢰하
여 6개월 동안 광범위한 조사를 통하여 신기술평가를 실시하였으며, 2001년 10월 환
경신기술로 지정받았다.
※ 영양염류(Nutrient), 악취(Odor), 동시제거(Simultaneous Removal), 간헐폭기
(Intermittent Aeration)
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00B832029
자연친화형 농어촌 수초․골재 하수처리장 모델 개발
Development of an Environmentally Friendly Sewage Treatment
Model with Water Plant and Sand for Small Communities
한국교원대학교, 정동양(21), ’98∼’00, 438P
자연정화공법을 이용한 수초․골재 하수처리장의 모델 개발을 위하여 1998년 12
월∼2001년 11월까지 3년간 연구를 하였다. 국내에서 알려진 부레옥잠, 미나리 등은
위 처리장에서 사용되지 않았으며, 우리 주변의 다년생 수초인 갈대를 골재 침상에 식
재하여 가정의 모든 생활 하수를 미생물과 골재의 물리 및 화학적 특성으로 처리하는
기술이다.
현재 우리나라 농어촌에 보급된 하수처리장의 종류는 환경부자료에 의하면 50여종이
넘는다. 이것은 아직 농어촌에 보급할 적당한 공법이 자리잡지 못하고 있음을 의미하
며, 다른 한편으로는 기존 공법을 약간씩 변경하여 새로운 공법이라고 명하고 있기 때
문일 수도 있다.
하수처리공법은 크게 보면 한 가지라고 할 수 있다. 단지 하수를 처리하는 과정에서
효율과 경제성을 가미하여 처리장의 형체가 변한것 뿐이다. 기계와 화공약품을 투입하
여 자연의 처리과정을 과속화 시킨 것을 인위적인 처리공법이라고 한다. 처리과정을 과
속화 한다는 것은 많은 에너지(비용)를 소모하며, 기계고장으로 처리과정이 중단되기도
한다. 따라서 단위별 처리비용이 매우 높다는 것이 특징이다. 뿐만 아니라 생활 하수가
주를 이루는 농어촌의 경우 식사시간을 전후하여 하수가 발생하고, 그 외 시간은 하수
가 거의 흐르지 않는다. 이러한 특수한 상황에서 기계시설은 그 처리효과가 심하게 떨
어지고 불필요한 에너지를 낭비한다는 단점을 가지고 있다. 자연정화 공법을 개발하여
현재 농어촌에 보급하는 모델은 수초․골재 하수처리장이다. 이 처리장의 기본은 구조
는 수초가 자라는 골재(모래와 자갈) 침상이다. 우리나라의 다년생 수변식물인 갈대,
줄, 붓꽃 등이 주로 사용되는 수초이며, 입경이 큰 모래와 자갈이 사용된다. 그리고 처
리장에 하수의 자연유입이 가능하면 일체 기계가 사용되지 않기 때문에 고장이 없다.
처리장은 크게 갈대조와 습지로 구분하며, 기계 및 전기설비가 필요 없는 것이 특징
이다. 따라서 고장이 없고 유지관리비가 거의 들지 않는다. 이러한 시설임에도 우리나
라에서 부지면적이 많이 필요하다는 이유로 지금까지 연구되지 못하였으나 이번에 개발
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3
한 처리장은 그렇지 않다. 실제로, 250m /일의 처리용량을 가진 기계식 처리장과 비
교해보면 연간 1∼1.5억원 정도의 유지 관리비가 절약된다. 따라서 농어촌의 부지비용
은 논외가 된다. 처리효율은 BOD, COD, TP, SS 는 각각 90%, TN = 70% 수준
이상으로 사계절 안전하게 처리되는 공법이다. 수변, 수자원 보호구역의 방류수질을 충
족하며, 농어촌, 군부대, 외딴 시설 등에 앞으로 그 활용도가 다양해질 것이다.
현재 경상남도 남해군, 진주시, 충북 청원군, 충주시, 경기도 양평군 등 여러 곳에
시공되어 사용중에 있으며, 현재 설계중인 곳이 다수이다. 이 처리공법은 초기 우수를
처리하여 하천, 호수 수질을 높이는데 사용할 수 있고 생태복원과 자연습지 학습장으로
활용할 수 있으며, 현재 양평군 모 초등학교의 자연학습장용으로 설계중이다.
※ 친환경적 하수처리장(Environmentally Friendly Sewage Treatment), 수초․골재 하수
처리장(Sewage Treatment Model with Water Plant and Sand), 농어촌 하수처리장
(Sewage Treatment for Small Communities)
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00B832030
하수처리장의 탈질․탈인 공정 상용화 기술 개발(Electron Beam을 이용한
축산폐수의 탈질․탈인 시스템기술 개발)
Commercialization Technical Development of Process System
to Remove the Nitrogen and Phosphorus in Sewage(Technical
Development of Process System to removal the Nitrogen and
Phosphorus in Livestock Wastewater using Electron Beam)
동보기연주식회사, 박성돈(8), ’99∼’00, 179p
1999년 시작된 연구는 모두 4단계로 진행되었다. 1단계로 원수의 수질특성과 이온
화가스에 의한 축산폐수의 반응특성연구와 저온 플라즈마 발생장치에서 발생되는 이온
화가스를 이용하여 축산폐수를 처리함으로써 나타나는 수질특성과 제거효율을 이화학적
분석과 FT-IR, UV/VIS spectrophotometer, EDS, NMR, IC, CHN 원소분석 등
의 기기분석을 통하여 조사하였다. 2단계는 공정개선을 위한 자료확보에 중점을 두었
다. ⅰ) FeCl3를 적정 응집제로 선택하여 유기물질, SS, 탁도 제거의 최적 pH 조건
도출 ⅱ) 이온화가스 접촉과 응집공정에 의한 유기물질내 친-소수성 물질의 변화를 확
인, ⅲ) 이온화가스 접촉 유무(有無)에 의한 응집공정 슬러지의 특성변화를 살펴보고,
슬러지 내 중금속 함량을 측정하여 토양환원 가능성, ⅳ) 축산폐수내 유기물질의 대부
분을 차지하는 Humic acid를 반응 mechanism 규명을 위한 대상물질로 선정하여
이온화가스에 의한 분해특성을 파악하였다. 3단계는 ⅰ) Zeolite를 축산폐수처리에 적
용하기 위한 기초연구로서 Zeolite의 물성과 암모늄 이온 교환특성, 재생과정에서의
이온교환용량의 변화 등에 대한 검토, ⅱ) 단일 용질계와 비단일 용질계에서의 이온교
환능력(CEC)을 확인하고 유기물과 공존 양이온의 영향 관찰, ⅲ) 방류수 수질의 안정
화 및 재이용을 위한 고도처리방안으로 활성탄을 흡착제로 선정하여 활성탄의 흡착거동
을 확인하였다. 마지막으로 4단계에서는 ⅰ) IZ공정을 적용한 pilot plant
운전을
실시하여 공정 상용화에 대한 기초 연구를 수행하였다.
축산폐수 원수 분석결과 TBOD5/TCODCr 값이 0.07∼0.34로 생물학적으로 처리
가 어렵거나 독성폐수로 분류되었다. 이온화가스 접촉시 유기물질 중 쉽게 분해가능한
유기물질이 먼저 분해되었으며, 응집후 C/N 비는 1.34∼0.66으로 매우 낮았다. 분해
조에서는 색도, 대장균(MPN), 암모니아성 질소(NH4--N)의 제거효율이 탁월하였다.
XAD-수지 분석결과 이온화가스 접촉후 축산폐수 내 유기물질 중 소수성 분율이 증가
하여 FeCl에 의해 소수성 유기물질과 색도 제거효율이 향상되었다. 처리수의 수질은
CODCr 40㎎/ℓ, BOD5 15㎎/ℓ, T-N 10㎎/ℓ, T-P 0.5㎎/ℓ이하였다.
※ 이온화가스(Ionization Gas), 비열플라즈마(Non Thermal Plasma), 축산폐수처리
(Livestock Wastewater Treatment), 질소-인 제거(Nitrogen-Phosphorus Removal)
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Ⅳ. 폐기물 처리기술
WASTE TREATMENT TECHNOLOGY
841 폐기물 소각기술
Low-Pollution Incineration Technology
842 유해폐기물 처리기술
Hazardous Waste Treatment Technology
843 폐기물 자원화기술
Waste Resource-recovery Technology
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99B841013
액상주입식 소각시스템 개발
Development of Liquid Injection Incineration System
한국에너지기술연구원, 김상국(7), ’97∼’99, 180P
1차년도인 1997년 폐액 처리용량 10kg/hr급의 실험용 액상주입식 소각로본체를
설계, 제작, 운전, 실험하였다. 소각로본체는 버너, 본체, submerged-quencher이
며 부속설비는 보조연료공급설비, 압축공기공급설비이다. 난분해성 폐액의 연소반응성
을 고려하여 체류시간은 2초가 되도록 하였다. 연소실은 내경 35cm, 길이 200cm
이며, 소각로 본체는 5개 part로 분리가 가능하도록 제작하였고 LPG용 Vortex
burner를 자체 개발하여 설치하였다.
보조연료인 LPG만 연소시킨 연소성능실험에서 LPG 공급량, 공기비, 2차공기 유입
속도 그리고 연소실 압력 변화에도 연소특성에 큰 변화가 없음을 확인할 수 있었으며,
공기비 1.2인 운전조건에서 CO2는 9-10%, O2는 4-6% 발생했으며 CO는 약 20
ppm, NOx는 약 150ppm으로 연소성능도 우수하였다. 또한 LPG 공급량 3.2
o
kg/hr일 때 연소실 온도는 1,000 C 이상을 유지하였다. 소각로 하부의 quencher
에서 맥동의 발생을 억제하기 위하여 내부구조를 변화시키면서 실험하였다. 공기유량이
3
2
0 - 1.6m /min인 유량범위에서 quencher내 압력변화를 0.02Kgf/cm 이내로 유
지할 수 있었다.
2차년도에는 국내에서 발생하는 액상폐기물을 수거, 분석하여 금속염농도를 측정함
으로 원료에 대한 조사를 하였다. 폐액소각실험을 하기 위하여 폐액분무설비, 배가스처
리설비, 폐수처리설비, 데이터수집장치를 설치하였으며 공기라인에 건조기를 설치하였
다. 폐액소각실험은 모사폐액을 대상으로 하였다. 3차년도에는 소각로 수리 및 개조를
용이하게 할 수 있도록 지지대를 개조하였고 공기압축기를 증설하였다. 소각실험은 주
로 산업폐액을 대상으로 하였다. 염 및 할로겐 농도가 높은 폐액에 대한 소각실험과 아
울러 장기운전시 기계적인 장애요인을 분석하기 위한 연속운전 실험을 수행하였다. 이
러한 성과를 바탕으로 실증용 액중배기식소각로에 대한 개념설계를 하였다.
폐액소각실험은 2차년도에는 주로 모사폐액을 그리고 3차년도에는 산업폐액을 대상
으로 수행하였다. 모사폐액은 산업현장에서 흔히 사용하는 용제를 물과 혼합하여 제조
하였다. 소각실험결과를 정리하면 다음과 같다. 보조연료로 LP가스를 연소하면서 폐액
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공급량을 증가시킨 결과 노상단보다는 하단에서의 온도증가폭이 커졌다. 이는 폐액의
연소속도가 보조연료에 비하여 느리기 때문으로 해석된다. 과잉공기비가 일정한 상태에
서 폐액에 의한 입열량이 증가함에 따라 버너에서의 온도가 감소하였는데 이는 입열량
이 증가함에 따라 연소용공기 유입량이 증가하여 버너에서의 온도가 하락하였기 때문이
다. 폐액에 의한 입열량이 일정한 조건에서 폐액내 할로겐 농도가 높을수록 배가스중
CO농도가 증가하였다. 스스로 연소가능한 폐액을 연소시 보조연료의 공급없이 연소가
정상적으로 일어났으며 노내 온도분포와 배가스 조성에 문제점이 없었다. 염이 함유된
폐액을 연소시 quencher내 염농도가 증가하였으며 염의 일부는 순환수 필터에서 제
거되었다. 농도가 높은 염화탄화수소계열의 폐기물을 연소시 발생되는 염화수소가스는
quencher와 흡수탑에서 거의 완전하게 제거됨을 확인하였다.
※ 액상폐기물(Liquid Waste), 금속염(Metal Salt), 액중배기식소각로(Submerged Quench
Incinerator),
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99B841014
선회식 연소방법에 의한 폐타이어로부터 열회수시스템 개발
Study on Reducing the Unburnt Carbon in Fly-ash by Cyclonic
Combustion System
한국에너지기술연구원, 손응권(7), ’98∼’00, 139P
본 연구에서는 폐타이어를 연소시켜 이에서 얻은 열을 온수로 바꾸어 농촌의 비닐하
우스 난방열로 사용하기 위하여 종래의 통타이어의 회분식 단순소각이 아닌 분말화된
폐타이어를 연속적으로 선회식으로 연소시켜 발생된 연소열의 이용과 연소 후 남은 잔
류 차르를 카본블랙의 대용품으로 활용하는 선회식 연소로를 개발하는 것을 주목적으로
한다.
폐타이어 투입량 30kg/hr일 때의 1차연소로 출구온도, 2차 연소로 출구온도는
1043℃와 976℃이고, 이때의 열회수율은 50% 이상으로서 기존의 오일 보일러보다
는 성능이 떨어지지만 충분히 경제성이 있고, 배가스 중의 SO2 제거를 위한 실험에서
배가스에 CaO 혼합액 분무실험에서 SO2의 값은 약 30ppm으로서 우리가 원하는 기
준치 이하의 값을 가진다. 잔류차르의 특성분석결과 카본블랙의 대체품으로 활용이 가
능함을 알았다.
본 연소로의 설계 및 성능예측을 위하여 유동장해석용 컴퓨터 모델을 사용하였으며
대상 타이어의 연소특성을 알기 위하여 TGA 및 고온분위기 반응로를 이용한 비등온
실험을 행하였다.
실험결과는 목표로 한 연소효율과 열효율의 값에 가까웠으며 SO2와 CO도 규제치
이하의 값을 얻었다. 이들 자료는 향후 실증실험을 할 때의 운전자료로 활용될 것이며,
실증실험과 단위장치별 실험자료를 분석하여 공정을 개선하는 작업, 최적 운전조건 도
출실험을 하여 이들 자료를 종합하여 상업용 소각로를 설계코자 한다.
본 시스템의 활용방안으로서는 ① 기존의 경유를 열원으로 한 화훼단지 및
중소도시
의 대중용 목욕 및 대용량의 급탕용 보일러의 대체용으로 본 소각시스템을 활용, ② 선
회식시스템의 고온연소에 의하여 일반 소각로에서 발생되는 소각재의 용융화와 배연가
스의 재연소화에 활용, ③ 폐수지류 등과 같은 가연성 폐기물을 왕겨, 석탄 등과의 혼
합연소에 활용할 수 있다.
※ 선회식 연소로(Cyclonic Combustion), 폐타이어(Waste Tire), 열회수(Heat Recovery),
잔류차르(Residual Char)
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00B841032
폐기물 소각설비의 평가분석 프로그램 개발
Code Development for the Performance Estimation of MSW
Incinerator
에이티이에스(주) 기업부설연구소, 이진욱(11), ’98∼’00, 155P
본 과제는 도시폐기물 소각설비의 평가 및 분석이 가능한 프로그램의 개발을 위하여
1998년 12월부터 2001년 11월까지 총 3년간 수행되었다. 본 연구에서는 도시폐기
물 소각로의 성능을 예측하는 직접적인 방법인 실험이 지니는 단점인 비용, 다양한 조
건에서의 실험 및 다양한 정보 확보의 어려움 등을 극복할 수 있는 방법으로서 전산유
체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 기법을 적용하여 연소실 내부의
열유동 현상을 예측하는 프로그램을 개발하고자 하였다. 특히 전산유체역학에 깊은 지
식이 없는 기술자들도 쉽게 해석을 할 수 있도록 프로그램을 구성하고자 하였다.
현재 국내에 판매되고 있는 상업용 코드는 범용 코드로서 아주 다양한 해석 기능을
갖추고 있으나 국내 대부분의 업체에서는 일부 기능만을 활용하고 있는 점을 고려하여
본 연구에서는 스토커 및 유동층 소각로 전용 해석 코드를 개발하였다. 또한 solver와
마찬가지로 pre-processor의 경우에도 너무 다양한 응용을 목적으로 한 관계로 사용
이 불편하고 코드의 가격을 상승시키고 있다. 본 연구에서는 손쉽고 단순하면서도 소각
로 해석을 위하여 필요한 기능을 충분히 갖춘 pre-processor를 개발하였다. 또한 일
련의 수치해석 과정을 단순하게 진행할 수 있도록 하는 사용이 간편한 GUI(Graphic
User Interface)를 개발하였다.
본 연구의 결과로서 개발된 코드는, 소각설비 제작 업체에서는 소각로 설계 기준 설
정, 소각설비 운전업체에서는 최적운전조건의 검사 및 제어, 소각설비 관리기관에서는
설비의 표준화 및 운점지침을 결정할 때 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
또한 상기와 같은 프로그램을 활용하게 되면 다음과 같은 환경기술적인 측면에 기여할
수 있다고 판단된다. 즉, CFD 해석 코드를 이용하여 유동장의 특성 관찰에 적용함으로써
연소실 내부의 사영역(Dead Zone)의 크기를 확인하고 이를 최소화하기 위한 방안을 설
정할 수 있다. 사영역의 크기를 최소화할 경우, 연소가스의 실질적인 체류시간이 증가되므
로 다이옥신 및 CO의 저감효과를 기대할 수 있다. 그리고 소각로 연소실의 노즐에서 분사
된 2차 공기가 적절하게 혼합되는지의 여부를 확인하여 혼합효과를 크게 하는 방안을 도
출함으로써 보다 완전연소에 가까운 운전 조건을 설정할 수 있다. 또한 유동이 불균일하여
고속 유동영역이 존재하게 되면, 이에 편승하는 비산재의 양이 많아지고, 비산재의 속도가
빨라지게 되며 고속의 입자가 특정 벽 방향으로 치우치는 결과를 초래할 수 있다. 이러한
유동의 불균일성을 제어할 수 있는 방안을 도출함으로써 연소실 벽면의 수관벽 또는 내화
재의 침식을 가속화할 가능성을 현저하게 감소시킬 수 있다.
※ 소각로(Incinerator), 성능평가(Performance Evaluation), 전산유체역학(Computational
Fluid Dynamics), 유동해석(Flow Analysis)
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98B842003
Plasma를 이용한 전기로 분진 처리상용화 플랜트
Semi-commercial Scale Plant for EAF Dust Treatment
by
Extended Arc Plasma (1.5 ton/hr Scale)
포항산업과학연구원, 신형기(93), ’94∼’98, 250P
고철을 주원료로 사용하는 전기로 제강공정에서 분진의 발생율은 용강 생산량의 2 5% 정도로 알려지고 있으며 현재 국내 전기로 업체에서 발생하는 전기로 분진의 양은
연간 30만톤에 이르고 있는 것으로 알려져 있다. 전기로 분진은 납, 아연, 카드뮴등
중금속이 함유되어 중금속 용출이 발생하여 유해 폐기물로 지정되어 이의 처리 및 폐기
가 심각한 실정이다.
이와 같이 전기로 철강업체의 현안문제로 대두되고 있는 EAF Dust를 효율적으로
처리하여, 유가 금속을 회수하고, 무해한 슬래그를 제조하는 환경 친화적인 공정을 개
발하고, 자원으로의 활용가능성을 확보하기 위하여 첨단의 청정 에너지원인 Plasma를
이용한 전기로 분진의 처리 공정을 연구하였다.
연구결과 Hollow type Graphite 전극을 사용하여 안정적으로 장시간 운전이 가
능한 Extended Arc Plasma F'ce와 새로운 형태(V-type)의 Zn-condenser를
결합한 RAPID system은 유해 폐기물인 EAF dust의 안정적인 처리에 매우 유효하
고 경제적인 수단임을 알 수 있었다.
설계 완료한 시간당 1.5ton의 EAF Dust를 처리 가능한 Pilot 규모의 RAPID
System(RAPID-10)의 제작 및 설치를 완료하고 시운전을 행하였다.
연구 결과를 종합하여 아래와 같은 결론을 얻을 수 있었다.
1. 시간당 1.5ton 처리 규모인 RAPID-10 system의 제작 및 시공을 성공적으로
완료하고 시운전을 행한 결과 Zn 회수율 75%의 성과를 얻을 수 있었으며, 향후
연속조업에 의하여 회수율 향상의 가능성을 확인하였다.
2. 일련의 연속 실험을 통하여 얻은 경험에 의하여 설비의 내구성 및 안정성을 확보하
는 방안을 강구하였으며, 이를 RAPID-50의 설계에 반영하였다.
3. 일정 온도, 일정 산소분압에서 플라즈마 질소 분압이 증가함에 따라 슬래그와 평형
하는 용철 중 질소 농도는 증가함에도 불구하고 Zn의 증기압은 변화가 없으므로
안정적인 Zn의 증발회수를 기대할 수 있을 것으로 예측되었다.
4. 아연과 납의 원활한 분리를 위한 최적조건은 납욕의 온도 500-550℃, 납 풀에서
의 체류시간은 20분이었으며, 교반조건이 아연과 납의 분리에 미치는 영향은 미소
하였다.
※ 전기로분진(EAF dust), 플라즈마(Plasma), 아연회수(Zn Recovery)
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00B842033
유류오염토양/불량매립지 정화기술 개발(불량매립지 복원)
Development of Contaminated Soil and Landfill Remediation
Technologies
삼성물산건설부문 기술연구소, 조한욱(34), ’98∼’99, 393P
1998년 12월부터 2년간 수행된 3단계 연구는 2단계까지 수행되었던 오염토양/지
하수 정화기술과 연계하여 대상지역의 오염물질 제거 기작과 자연저감능에 대한 연구를
추가적으로 수행하였다. 이와 같은 연구는 복원기술 적용시 오염지역의 정화기간을 산
출되는데 중요한 자료로 이용될 수 있다. 또한, 3단계 연구과제인 “불량매립지 복원기
술 개발”을 위해서는 문헌 조사를 통하여 도출된 22개소의 불량매립지에 대한 현장실
사 또는 조사를 통해 대상 매립지를 1개소를 선정하여 연구를 수행하였다. 대상 매립
지인 경기도 용인시에 소재한 고매리 매립지를 대상으로 물리탐사 등을 수행하여 오염
지역 현장 특성을 평가하였다. 또한, 모형 매립조 실험을 통한 안정화 및 분해성 평가
와 오염지역의 복원 기본 설계 및 유류오염토양 정화기술에서 개발된 복원 시스템 공정
의 개선 보완이 이루어졌다. 그리고 일련의 불량매립지를 대상으로 지속적인 현장 특성
화 작업과 현장 복원 실험을 수행하여 관련기술의 적용성 평가하였다.
2차년도 (1999. 12∼2000. 11)에는 매립지 복원 기술의 시범 적용을 위하여 고
매리 매립지를 대상으로 복원기술을 시범 적용하였으며, 1차년도와 연계하여 타 매립
지에서도 적용하여 실험을 수행하였다. 그리고 불량매립지의 on-line 계측 및 모니터
링과
자동/반자동
운전을
위하여
TMCS
(Tele
Monitoring
and
Control
System)을 개발하여 현장적용을 하였다. 불량 매립지의 경우 매립가스, 침출수 등 이
차오염 물질에 의해 토양 및 지하수 오염이 잠재적으로 문제가 됨으로 본 연구에서는
현장에서 이차오염물질을 처리할 수 있는 PRB (Permeable Reactive Barrier)와
biofilter에 관한 연구를 수행하여 이차오염원에 의한 오염문제를 저감하고자 하였다.
또한, 국내에 산재된 다양한 종료 매립지 현장 조사를 통하여 매립지 안정화 진행과
정에서 변화하는 매립폐기물, 침출수, 가스 등의 물리화학적 및 생물학적 지표 자료를
수집하여 매립지 안정화도 조사 기법과 평가지표를 제시하였다. 이와 같은 연구결과는
매립지 사후 관리기간의 평가척도 및 환경신기술 평가제도의 불량매립지 정화기술의 평
가척도로 이용할 수 있을 것으로 사료된다. 그리고 매립지내의 열이동 및 온도 분포에
관한 모델 개발, 침출수의 위해성 평가, 다양한 모델을 통한 매립가스 발생량 및 침출
수 발생량 산정을 통해 오염 안정화 및 복원기술을 평가하였다. 그리고 이러한 일련의
연구 결과를 바탕으로 매립지 복원장비 성능 개선과 복원장치 및 기술체계를 구축하였
으며, (주)오이코스가 실시기업으로 참여하고 있다.
※ 매립지 복원 기술(Landfill Remediation Technology), 안정화 평가 기준(Stabilization
Assessment Criteria), 투수성 반응벽체(Permeable Reactive Barrier)
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98B843001
폐기물을 이용한 유용자원 회수기술 개발(제약 및 식품제조 공정의 식물성
잔재물 재자원화 기술개발)
Recycling Technology Development for Plant Residues from
Pharmaceutical and Food Processing Industries
연세대학교, 나규환(12), ’96∼’98, 176P
본 연구는 3년에 걸쳐 연구가 진행되어 왔다. 1차년도(’96)에는 한약재 부산물의 발
생량 및 기초 성분조사를 통해 사료로의 사용가능성에 대한 실험을 실시하였다. 그 결
과 다른 사료원료와 비교하여 조지방, 회분, 수분의 함량은 더 많은 양을 함유하고 있
으나 조단백질의 경우 낮은 수치를 나타내었다. 따라서 첨가물을 첨가하여 사료를 제조
할 수 있다는 결론을 얻었다.
2차년도(’97)에는 1차년도에서 얻은 이러한 기초실험을 통해 사료제조공정의 기본조건인
수분, pH, 온도, 시간, 첨가물의 함량, 종균제의 함량을 변화시켜가며 최적조건을 도출하는
데 중점을 두었다. 연구결과 수분은 60%, pH 7, 온도는 25∼30℃, 첨가물함량은 40%,
종균제의 함량은 전체무게의 0.03%를 첨가하여 3일간 발효, 숙성시 최적의 조건의 결과가
나왔다. 이때 사료로의 가능성을 평가하는 방법으로 각 소화력(단백질, 전분, 섬유소소화
력), 조지방, 조단백, 조섬유의 측정, 보습력(%), 종균의 주종류인 Bacillus subtilus
균의 양을 측정하여 발효정도를 알아보았다. 또한 각종 필수 아미노산의 함량변화를 측정
하여 보조사료로의 가능성을 입증하였다. 이러한 결과를 바탕으로 Rat를 이용한 동물의
사료 섭취율, 증체율, 질병 발생율, 사망률 등을 측정한 결과 유의성을 나타내지 않았다.
최종년도인 3차년도(’98)에는 1, 2차년도의 결과를 바탕으로 사료를 제조하여 가축
(돼지)에 대해 적용 실험한 결과 육질중 조지방의 함량이 낮아지고, 조단백질, 조회분의
함량이 고급육으로의 가능성을 나타내었다. 특히 소비자의 심미적인 측정척도인 색도
(Lightness, Redness, Yellowness, 농담)의 경우 대조군에 비해 높은 수치를 나타
내었다. 최근 저지방, 저콜레스테롤 육류에 대한 소비자의 관심이 증대되면서 측정된 육
질의 콜레스테롤, 불포화지방산의 함량의 경우 대조군에 비해 낮은 콜레스테롤, 포화지방
산의 감소와 불포화지방산의 증가를 나타내어 고급육의 생산에 가능성을 나타내었다.
현재 이러한 결과를 바탕으로 사료제조, 발표조건에 대한 특허를 진행중이며, 연구결
과를 바탕으로 사업화를 진행하고 있다. 사업화에 따른 경제적 이익은 초기 투자액이
부지 및 시설비를 포함한 금액이 소요되나 현재 제약업체에서 배출되는 폐기물 전량을
제품생산화하여 판매할 경우 단기적으로 투자액의 환수 및 장기적으로는 발생폐기물의
재활용과 고급육의 생산을 통한 축산농가의 경쟁력 증가가 예상되고 있다.
※ 한약잔재물(Herb Medicine Residue), 사료(Animal-feed), 증체율(Growth Rate), 저
지방(Crude Fat), 조회분(Crude Ash), 조단백질(Crude Protein), 색도(Color), 포화
지방산(Saturated Fatty Acid), 불포화지방산(Unsaturated Fatty Acid)
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98B843002
폐기물을 이용한 유용자원 회수기술 개발(제지슬러지 소각회를 이용한 골재
개발 및 활용연구)
Development and Applications of Artificial Aggregate using
Paper Sludge Ash
전북대학교, 소양섭(13), ’96∼’98, 180P
1996년부터 시작한 본 과제는 제지 슬러지 소각회를 이용한 비소성 인공골재 제조
공정의 개발 및 용도에 따른 품질특성 확립, 골재 활용 기술의 확립 및 골재 제조 시스
템의 설계 및 제작, 시운전과 운전조건의 최적화 등에 따른 pilot plant의 제조 기술
의 확립을 목표로 하였다.
순수국내기술로 독자 개발한 골재 제조 시스템을 ’98년 4월부터 제작을 시작하여
’99년 4월에 제작을 완료하고 ’99년 6월까지 수십차례의 시운전을 통하여 설계 당시
예측하지 못했던 공정상의 문제점들에 대한 추가작업을 병행하면서 상온에서 인공골재
를 제조할 수 있는 시스템 제작 기술을 확보하였다. 즉, 시간당 2톤정도의 소각회를 처
리할 수 있는 상온골재제조기계의 Pilot Plant의 개발(완전자동화 시스템)을 성공적으
로 제작하여 시험가동에 성공하였다. 상온인공골재제조시스템의 기본설계 및 장치 개발
등의 기술축적이 이루어졌으며, 그 결과를 특허 출원 하였다.
’96년부터 제지 슬러지 소각회를 이용한 인공골재의 제조 연구를 수행하여 용도에
적합한 골재의 품질특성을 명확히 확립하였다. 또한 소각회 골재를 혼입한 콘크리트의
개발과 역학적, 내구성 등의 품질특성을 규명하게 되었다. 그 결과 소각회 골재의 품
질특성은 일반골재의 대용으로 활용하여도 별 문제가 없는 정도의 수준을 확보하게 되
었다.
소각회 골재의 더욱 적극적인 활용을 위하여 소각회 골재를 이용한 콘크리트 2차제
품의 시험적 생산을 ’98년 6월부터 ’99년 6월까지 수행하였다. 연구수행결과 협력업
체인 현대콘크리트 벽돌 공장에서 소각회 골재를 이용한 벽돌 및 블록 및 경계석 등의
시험제작 하였고 제조된 제품은 모두 KS기준을 상회하였다.
또한 본 연구에서 개발된 Pilot Plant를 이용하여 기타 산업폐기물(도시쓰레기 소각
재, 석탄회, 레미콘 슬러지 및 기타 미립분 형태의 폐기물)의 상온인공골재 시스템 적
용을 통한 재활용 가능성을 확인할 수 있었다.
※ 제지슬러지 소각회(Paper Sludge Ash), 인공골재(Artificial
(Recycling), 비소성(Non-sintering), 콘크리트(Concrete)
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Aggregate),
재활용
99B843015
음식물쓰레기로부터 제조한 유기산을 이용한 제설제 CMO 제조기술개발
Technology for Manufacturing CMO as Road Deicers Using
Organic Acids from Food Wastes(Animal Feed/Compost/Bio
Gas Production)
디프러스금속공업(주) 부설연구소, 정재덕(44), ’98∼’00, 569P
본 연구의 내용은 남은 음식물을 이용하여 제설제 CMO를 제조할 수 있는 신기술을
개발하고 이 제품의 경제성 향상을 위한 부수적인 공정을 취합한 통합 시스템을 개발하
는 것으로, 크게 남은 음식물을 이용한 제설제 CMO 제조공정, 사료화/퇴비화공정, 혐
기성 소화 공정으로 나눌 수 있다.
본 연구에서 개발하고자 하는 Ca, Mg와 유기산의 염(CMO)은 현재 세계시장에서
부각되고 있는 새로운 화학물질로서 가까운 장래에 수백만 톤에 이르는 많은 양이 사용
될 전망이다. 그러나 현재 제품생산 원가가 워낙 높아 대량생산이 지연되고 있는 실정
이며, 이러한 높은 생산가의 주요 원인은 원료비이다. 그 중에서 유기산의 생산은 원유
등 화석원료에만 의존해 왔기 때문에 세계적인 생산량도 한정되어 있고 가격도 비싸다.
본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 원료비용이 전혀 들지 않는 음식물 쓰
레기로부터 당을 추출한 후 발효를 통해 유기산을 생산하고 Ca, Mg와의 염을 생산함
으로서 생산원가를 획기적으로 낮출 수 있다. CMO 시장은 구미지역과 유럽을 비롯하
여 워낙 방대하므로 가격 경쟁력만 갖춘 염을 생산할 수 있다면 폐기물의 감량효과 뿐
만 아니라 매년 수십만 톤 이상의 수출도 가능하여 국가 이익에도 큰 기여를 할 수 있
을 것으로 기대된다.
혐기성퇴비화 신기술은 유기성폐기물의 자원화기술 분야에 있어서 새로운 장을 여는
것으로서, 유기성폐기물의 처리를 목적으로 선진외국에서 개발된 DRANCO, SEBAC
등의 혐기성소화법이나 그 밖의 호기성퇴비화방법 등의 경쟁기술에 비하여 경제성이 월
등할 뿐만 아니라 뚜렷한 기술적 비교우위에 있는 것으로 평가되고 있기 때문에 개발된
신기술의 시장성은 국내외적으로 무한히 클 것으로 사료된다.
효모가 풍부한 생균사료제재는 가축의 질병을 예방하고 건강을 증진시켜 체중을 증가
시키거나 우유생산량을 증가시킨다. 따라서 원료비용이 거의 들지 않는 남은 음식물을
활용하여 고품질의 생균사료첨가제를 만들어 상품화시킬 계획이다.
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2차년도 연구결과 분리된 고온균들을 활용하면 건식사료 생산시 고온에 의한 열처리
비용을 최소화시키면서 발효를 이용한 탈취효과와 동시에 각종 병원성 미생물들을 사멸
시킬 수 있다. 이 결과를 이용하여 공정을 개선하고 분리된 균주를 순수하게 증식시켜
고온 발효용 미생물상품으로 개발할 예정이다.
진공건조사료 생산방식 외에 Rotary drum식 발효기를 이용한 사료 제조 공법의
확립과 위생적 안전성 및 제조사료의 동물 사양 시험이 향후 필요하며, 개발된 사료화
관련 software(이용 program) 기술은 본 기술을 이용하는 기관 또는 단체(예, 지자
체)에 관련 기기와 함께 package로 제공되어 남은 음식물의 사료화 기술보급에 견인
차 역할을 할 것이다.
※ CMO, 사료화, 퇴비화(Fertilization), 메탄화, 유기산(Organic Acid)
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99B843016
반도체용 Etchant 제조공정폐수로부터 고기능성 LIF의 합성과 응용
Synthetic Technology of High Purity Metal Fluoride from
Waste Water containing Fluorine at Manufacturing Process
of Semiconduct Etchant
충남대학교, 노재성(13), ’98∼’99, 92P
1998년부터 시작된 연구내용은 1차년도에 반도체용 Etchant 제조공정에서 발생되
는 불소계 폐수로부터 부가가치가 높은 LiF를 실험실적으로 합성하여 LiF의 결정형태
및 순도를 조사하고, 2차년도에는 Pilot Plant Scale LiF 합성장치를 설계 및 제작
하여 고순도의 LiF를 직접 생산하고, 생산된 LiF의 용도를 개발하는 기술이다.
먼저 1차년도에는 반도체용 Etchant 제조공정 폐수로부터 고순도 LiF를 실험실적으로
합성하기 위하여 테프론 재질로 반응장치를 제작하였다. 15% LiOH, LiCl 및 Li2CO3 슬
러리를 100rpm으로 교반하면서 불소계 폐수 수용액을 상온에서 0.1 mol/min로 공급
하면서 2시간동안 반응시켜 수율을 조사한 결과 LiOH를 사용하였을 때가 가장 높게 나타
났고, Li/F = 1.3인 조건에서 이론적 수득량에 가장 근사한 값을 보였다. Li원으로
LiOH를 사용하여 XRD 분석한 결과, 순수한 LiF가 생성되었다. 한편, Li원으로 Li2CO3
및 LiCl을 사용하였을 때 X선 회절분석을 한 결과, 이론적 수득량에 도달하기 전에 미반
응원료 및 기타 불순물이 검출되었다. 한편 Li원으로 LiOH를 사용하여 Li/F = 1.3인 조
건에서 생성된 생성물에 함유된 미량의 불순물을 ICP를 이용하여 검출한 결과, 가장 높은
불순물로 함유되어 있는 이온은 Ca이온으로 나타났고, 전체 함량은 약 30.6 ppm 이하로
나타났다. 이 결과로부터 BOE 수용액으로부터 LiF를 합성할 때, Li원으로써는 LiOH를 사
용하는 것이 바람직하였다. 마지막으로 흡광도법을 이용하여 LiOH를 사용하여 불소계 폐수
로부터 LiF를 합성한 후 여액의 불소이온 농도를 조사한 결과 14.4ppm으로 나타났다.
2차년도에는 1차년도에서 얻은 반도체용 Etchant 제조공정 폐수로부터 고순도 LiF의
합성을 실용화하기 위한 기초방안으로서 Pilot Plant 규모의 LiF 합성장치를 설계 제작
하였다. 반응기는 테프론 코팅된 스테인레스강으로 제작하였고, 용적은 20L이며 생산형태
는 회분식(Batch type)으로 하였다. 반응기를 통하여 합성된 고순도 LiF는 평균입도가
5㎛ 이하이므로 매우 미세하여 여과를 하는데 있어서 PP 부직포를 사용하여 여과를 하였
고, 여과시스템은 진공여과를 하였다. 본 Pilot Plant 규모의 LiF 합성장치를 사용하여
고순도 LiF 분말을 대량 합성하였고, LiF의 응용연구로서 KAlF4와 LiF 조성에 따른 융점
을 조사하기 위하여 LiF의 첨가량 결정 및 융점 측정하였고, 광학적 기능으로 이용하기 위
하여, 불화물계 유리의 조성을 3성분계 맞추어 LiF의 함량에 따른 불화물 유리의 성형온
도를 조사하였고, 성형된 유리의 굴절률 및 기타 광학적 특성을 평가하였다.
※ 폐수 재활용(Waste Water Recycling), 불소(Fluorine), 불화리튬(Lithium Fluoride),
배터리(Battery), 플럭스(Flux)
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99B843017
귀금속 광산 폐기물로부터 유가자원 회수기술 개발연구
Recovery Process Development of Valuable Materials from the
Abandoned Gold Mine Tailings
한국지질자원연구원, 채영배(15), ’98∼’00, 343P
1998년에 시작하여 2년간 실시한 본 사업은 국내에 산재된 귀금속 광산폐기물 중
에 함유된 유가광물을 회수하기 위한 기술과 공정을 개발하고, 이를 근거로 하는 Pilot
Plant 설계․설치, 설치된 Pilot Plant의 운용최적화를 도모하고자 하는 기술이다.
우리나라에는 해방이전부터 많은 금속광산이 개발되었으나, 광산활동 중에 발생한 폐
기물을 적정처리하지 않았기 때문에 이들에 의한 지하수, 지표수 및 토양오염원으로 작
용되고 있다.
한국지질자원연구원에서 조사한 바에 의하면, 우리나라에는 약 1,000여개의 폐광산
이 있으며, 정밀 조사한 223개의 광산 폐기물은 아직도 환경오염원으로 작용되고 있는
곳이 80%를 상회한다고 보고되고 있으며, 국립환경연구원이 조사한 12개(’88∼’95년
간) 금속광산지역의 토양오염은 일반지역보다 7개 지역에서 높게 나타났으며, ’94년
환경기술개발원에서 조사한 결과 24개 지역 중에서 16개 지역에서 토양오염의 기준치
를 초과하고 있다고 보고되고 있다.
이들 폐기물은 광산에 따라 다소 상이하지만, 카드뮴, 구리, 납, 아연, 비소, 수은등
에서 기준치를 상회하고 있으며, 이들 중금속은 모두 비염, 식욕부진, 심폐기능약화 등
경미한 증상도 있으나, 카드뮴등의 중금속은 여러 가지 공해병을 유발할 수 있는 원인
물질이 되고 있으므로, 이들의 제거는 물론, 이들 폐기물 중에 함유된 유가광물을 회
수․재활용함에 따른 이익뿐만 아니라, 토양오염의 복원, 폐광지역 주변의 생활환경 향
상, 부존자원의 유효이용측면에서 그의 효과가 우수함이 예견된다.
본 연구에서는 ‘98년도에 시간당 2톤의 처리능력을 가지는 Pilot plant를 설치하였
는바, 이를 기준으로 분석하면, SiO2 92%이상(산출량은 전체의 50%, 금속산물
5.0%, 중간산물 45.0%) 산출되는데, 이들의 활용분야는 고품위 규석을 사용하는 제
강로재용, 유리용, ALC용 등 다양하며, 중간산물은 건자재, 경량골재용, 농약용 충전
제를 들 수 있으며, 유가금속은 제련소의 제련원료로 사용 가능함으로, 관련산업으로의
원료소재 수급안정화, 국내 자원의 유효이용 및 환경관련산업으로의 기술적 파급효과
등이 기대된다.
※ 금광산 폐기물(Gold Mine Tailing), 유가자원(Valuable Materials), 회수(Recovery),
물리적 분리선별(Physical Separation)
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99B843018
식품효모제조공정의 발효폐액 및 용수의 재자원화 기술개발
Reutilization of Waste Medium and Water in Bread Yeast
Fermentation
조흥화학공업(주), 김대중(10), ’98∼’99, 91P
한국의 많은 발효 산업이 설탕 생산 부산물인 당밀액을 사용하고 있고, 이것을 이용
한 균체분리 또는 발효처리 방법으로는 처리가 불가능한 실정이며, 현재 한국에서는 해
양투기의 방법으로 폐수물 추출 후 남은 폐액은 고농도 (2% 고형분)의 폐기물이 되며
이는 정상적인 폐수를 처리하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 과
제의 목적을 “빵효모 발효폐액의 사료첨가제로 재활용” 및 “저공해발효배지 제조로의
폐수 재활용”의 2 가지 목적 하에 연구하였다.
빵효모 (Saccharomyces cerevisiae) 발효폐액의 사료첨가제로 재활용을 위한 연
구로 1) 당밀 발효폐액의 50%까지의 농축기술 개발, 2) 농축된 발효폐액을 육계를
이용한 동물실험, 그리고 3) 발효폐액의 고부가가치화를 위한 아미노산생산 균주육종
을 수행하였다. 저공해발효배지 제조로서 폐수 재활용을 위한 연구는 1) 값싼 당원료
를 이용한 저공해 배지원료 제조, 2) 개발된 저공해 배지이용 pilot plant 이용 생산
연구, 3) 생산된 효모의 발효품질연구의 3개항을 수행하였다.
본 연구결과 현재 20%까지 농축하고 있던 폐당밀액을 50%까지 농축하여 사료첨가
물로서 사용 가능성을 보였다. 폐당밀 농축액은 건조중량으로 육계사료의 2%까지 사
용하였을 때 증체율, 혈청검사, 관능검사에서 대조구와 차이가 없었다.
또한 저공해발효배지를 제조하여 효모를 배양한 결과 기존의 고농도폐수(검은색,
CODCr 40,000-60,000 ppm)보다 개선된 폐수(무색, CODCr 4,000-6,000ppm)가
발생되었는데, 이는 현재의 폐수처리시설로도 처리가 가능하여 해양투기에 의한 환경을
보호할 수 있었다. 뿐만 아니라 효모 균체세척을 기존의 3회에서 1회로 줄여 고가의
장비를 덜 사용할 수 있었다. 그리고 배양 후의 균체 농축액의 상태가 이물질이 없이
깨끗하여 좀 더 좋은 품질의 효모를 생산할 수 있고, 이 방식에 의하여 생산된 효모의
균체수율은 현재의 50-60g/L에서 100g/L 이상으로 증가되었다.
※ 빵효모(Bread Yeast), 당밀 발효폐액(Waste Water from Blackstrap Molasses),
아미노산생산 균주(Amino Acid Producing Mutants), 저공해발효배지(Clean Medium),
사료첨가물(Feed Additive)
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99B843019
폐암면을 재활용한 패널성형기술 개발
Development of the Panel Forming Technique using the Wasted
Rockwool
한국기계연구원, 강정식(17), ’98∼’00, 126P
산업 폐기물인 폐암면을 재활용하여 건축자재의 밀도가 약 0.25∼0.3g/㎤인 결로방
지용, 천장용 패널과 밀도가 0.5∼0.6g/㎤인 고강도의 벽체용 패널을 건축자재의 특
성인 난연성과 고강도를 유지하며 취급이 용이한 경량 패널을 생산할 수 있는 자동화
생산 설비 및 성형기술을 개발하였다.
’98-’99년도에는 1) Polyurethane을 이용한 발포형태의 암면패널 성형시험을 수
행하였으나 난연등급이 낮은 polyurethane 바인더의 단점에 의해 여러종류의 바인더
실험을 수행하여 분말상의 phenolic binder 적용실험을 수행하였다. 2) 바인더의
변경에 따른 간이실험장치를 수정 및 보완하여 연속패널 성형 실험중 바인더의 문제점
해결을 위해 phenolic resin(novolac)을 선택하고, steam에 의해 암면 및 폐신문
지 등과 혼합된 바인더를 용융시킬 수 있도록 간이실험장치에 영용량이 큰 steam
line 도입하여 패널성형 sample 제작 후 난연, 강도, 특성을 분석하였다. 3) 패널의
경량화를 달성하기 위해 원료의 선정과정에서 폐 ceramic fiber, 폐신문지, 질석 등
을 혼합하여 패널 sample을 제작해봄으로서 매우 낮은 밀도를 유지할 수 있음을 실험
을 통해 입증하였으며 경량화 충진재를 선택하여 Mixer에서 바인더와 암면, 경량화재
를 원료로 혼합후 간이실험장치의 screw conveyer 의해 혼합, 이송후, press type
으로 연속성형의 패널제작 가능성을 확인하였다.
’99-’00년도에는 1)간이 실험장치에서 추출된 암면성형을 위해 설계된 bench
scale의 기본성능 요소를 반영하여 forming process 상세설계를 수행하고 상세설계
된 forming공정에 적합하게 실제 암면패널의 성형 가능성을 확인하기 위한 본격적인
실험장치인 pilot plant의 설계를 수행하였으며 pilot plant 실험을 통해 건식공정으
로 패널을 대량생산할 수 있는 가능성을 실험하였다. 2) 간이실험장치에서 생산된 시
제품패널에 대해 건축재료로 사용하는데 필요한 제반 성능인 단열성, 난연성 등의 성능
을 실험하였다. 3) 그러나 간이실험장치에서 연속생산된 시제품패널은 초기에 기대했
던 경량화와 고강도를 유지코자 했던 연구목적을 달성하는데는 한계가 있음을 알았다.
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’00-’01년도에는 1) 고강도 경량의 조립식 건축자재를 개발하기 위해 패널내부에 경
도유지를 위 삽입하는 골조는 바둑판형의 허니컴 형태, 마름모꼴의 벌집형태, 파형, 직
선형과 재료는 철판, 마분지, 화이버섬유 등의 여러 형태와 재료를 선정하여 시제품을
제작후 건축성능을 확인하였다. 2) 여러 가지 재료와 형태를 비교시험한 결과 건축성
능측면과 경제적인 측면에서 화이버섬유를 사용한 파형골조를 삽입한 패널이 최적의 가
격과 최고의 성능을 가질 수 있음을 확인하였다.
※ 폐암면(Wasted Rockwool), 패널성형(Panel Forming), 바인더(Binder), 패놀레진
(Phenolic Resin), 타면기(Scutch), 혼합기(Mixer)
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99B843020
폐인쇄 회로기판(PCB)의 소재화 기술개발
Development of Advanced Materials for Wasted PCB(Printed
Circuit Board)
순천대학교, 반봉찬(14), ’98∼’00, 110p
1998년 폐PCB를 이용해 소재화 할 수 있는 기술을 개발하기 위해 폐PCB의 물리
적, 화학적 물성 분석을 실시하였다. 또한 분쇄 실험장치 및 실험 설비를 도입하여 조
쇄한 후 미분하기 위한 분쇄 장비(shredder)설계하였다.
분쇄한는 이유는 물질이 세분화되면 새 생성물은 일정한 입도 분포를 갖게 되고 반응
속도, 물질속도가 증대되고 피복성, 균일성 및 성형성 등의 성질이 개선된다.
이에 폐 PCB를 분쇄 후 여러 물성적 특성으로 볼 때 자동차 브레이크라이닝에 적합함
을 알 수 있었다. 자동차 브레이크 라이닝에 들어가는 석면 재료를 폐 PCB로 대체함
을 적용하게 되었다.
장점으로는 자동차 브레이크용 마찰재를 저가의 재활용 소재로 대체할 수 있고, 기타
각종 기계공업에서의 마찰재로의 활용 기대할 수 있다.
또한 폐회로기판(PCB)을 분쇄하여 석면대체재료인 브레이크용 마찰재로 개발한다면
이는 환경친화적 소재의 개발이라는데 큰 의미를 둘 수 있다.
우수한 내마모, 내구성을 지닌 브레이크 라이닝 및 마찰재의 제작은 폐PCB의 분쇄량,
분말입도를 감안한 최적의 분쇄장치의 설계와 제작으로 시작하여 폐PCB 분쇄기술을 개
발하고 분쇄자동화 공정을 개발하였다. 이를 마찰재 배합조성 및 소재화 기술개발을 통
하여 폐PCB 브레이크라이닝을 제작하였다. 폐PCB 재활용기술의 선점과 폐자원의 고부
가가치 소재화로 경제성에 크게 기여할 수 있고, 기타 기초 재료로의 용도개발이 되면
관련 중소기업에 기술이전이 가능할 뿐 아니라 신규사업의 육성을 도모할 수 있다.
※ 폐인쇄회로(Printed Circuit Board), 슈레더 (Shredder), 재활용(Recycling)
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99B843021
폐카본슬러지로부터 초전도성 고품위 카본의 제조공정 개발
The Removal Process of Impurities for the Recycling of Waste
Carbon Black
전남대학교, 김명준(8), ’98∼’00, 83P
본 연구는 물의 불꽃 반응에 의하여 수소가스를 만들고자 할 때 불완전 연소에 의해
부산물로 발생되는 폐카본 슬러지를 재활용하기 위해 수행되었다. 발생된 카본슬러지는
다량의 불순물을 함유하고 있어 탈수후 일부 저품위 카본원료로 사용되고 나머지는 모
두 소각되어지고 있다. 그러나 고품위 수성 카본블랙은 기능성카본블랙으로서 제조가
어려울 뿐만 아니라 제조시 환경오염문제와도 밀접한 관련이 있기 때문에 제조단가 및
판매가격이 고가이다. 본 연구에서 사용한 폐 카본슬러지는 수성카본슬러지이지만 불순
물로 애쉬(ash)와 철분을 함유하고 있으며, 낮은 황 함량 및 pH를 나타냈다. 이와 같
은 불순물은 카본을 기능성 카본 재료로 사용시에 제품에 막대한 영향을 미치게되므로
불순물의 제거가 필수적으로 요구된다. 따라서 본 연구에서는 폐 수성 카본슬러지를 고
순도 기능성 카본블랙원료로 사용코자 불순물 정제 실험을 수행하였다.
1차년도에는 분쇄에 따른 입도 분급 및 분산 특성, 유속과 입자의 침강속도, 고/액
비에 대한 실수율과 제거율 관계, 시약첨가와 불순물 거동, Pilot 공정 설계 및 제작,
공정시스템 평가 및 보완, 정제품의 분석 및 평가, 최적공정을 제안했다.
2차년도에는 Mini-pilot 공정테스트, Batch 실험결과와 mini-pilot 공정 운전결
과의 비교 검토를 통한 문제점 보완, 정제공정의 후 단계인 탈수공정의 설계 및 제작,
건조공정의 설계 및 제작과 기존공정을 기준으로 한 mini-pilot설계, 건조기의 설계
제작 및 운전, 건조로의 회전속도, 내부온도, 운반속도 등의 영향에 대한 검토와 전 공
정의 최적화 분석 및 경제성 검토, 최종제품 생산과 시판품과 비교분석을 수행하였다.
연구수행결과, ash 함량을 0.01이하로 99%의 제거율을, 철분은 100% 제거할 수
있으며 카본 미세 기공에 존재하는 황은 정제과정에서 60% 제거되었으며, 불순물 제
거 후 카본입자의 비표면적이 700㎡/g에서 930㎡/g으로 상승하였다.
※ 폐카본(Waste Carbon), 고품위 카본(High-grade Carbon Black), 불순물 제거(Removal
Process of Impurities)
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00B843035
폐유기성자원의 발효사료화를 위한 복합미생물제제 개발 및 발효공정의 최적화
Development of Microbial Consortia for the Feed Conversion
from Organic Wastes and Optimization of Fermentation Process
한국생명공학연구원, 윤병대, ’98∼’00, 200P
폐유기성자원의 사료로의 전환에서 가치성과 안전성이 확보된 기술을 개발하여 배합
사료원료의 수입대체 효과와 환경적 문제해결에 일익을 담당할 수 있는 노력이 필요하
다. 이에 본 연구에서는 사료로서의 가치를 극대화시킬 수 있는 복합미생물제제의 개발
과 습식발효사료화를 위한 발효공정의 최적화를 목표로 하였다.
사료화균주로서 높은 생육속도, 효소활성, 길항능 등을 갖는 12균주를 최종 선별하
였으며, 선별된 12균주의 형태학적, 생리학적, 생화학적 특성 조사를 통해 동정한 결
과, Bacillus sp., Cellulomonas sp., Alcaligenes sp.의 균주 등으로 밝혀졌
다. 미생물제제의 생산공정은 액상배지에 각각의 사료화균주를 배양한 후, 고정화 담체
에 흡착시켜 2차 고상배양을 하였으며, 생산공정이 완료된 후 미생물 생균수는 3.0 ×
10
10
CFU/g으로 나타났다. 복합미생물제제의 발효사료화 현장적용실험은 저장조에
복합미생물제제를 첨가하여 습식발효사료를 제조하여 직접 축돈에 급이실험하여 수행하
였다. 시험돈의 체중과 일령, 도체등급 및 육질 등에서 큰 차이가 없었으며, 경제성을
비교해 보면 두당 16,000원 정도의 비용절감 효과가 있는 것으로 확인되었다.
습식발효사료의 기능성 개선을 위하여 다당류에 의한 설사억제 및 항생제 대체효과를
조사하였다. 미생물 유래 다당류를 투여한 결과, 대조구에 비해 높은 증체율 및 설사억
제 효과를 확인하였다. 기호성 개선효과는 발효공정 단계별로 효소활성 및 유기물의 변
화 등을 조사하였다. 제조된 습식발효사료에서 amylase, protease, cellulase,
lipase 활성을 나타내었으며, 남은음식물의 발효 전․후의 유기물 변화를 조사한 결
과, 수용성 조단백질, 조지방, 조섬유질의 양이 모두 증가하였다. 이것은 첨가된 복합
미생물제제에 의하여 고분자의 물질이 수용성의 저분자물질로 전환되었음을 나타내는
것이다. 최종적으로 발효사료화 후 칼로리가 약 850칼로리에서 약 1,350칼로리로 증
가하여 남은 음식물 사료의 식이성이 개선된 것으로 판단된다.
각 사료화공정 단계에서 채취한 시료가 Salmonella 속 균주와 E. coli에서 높은
길항능을 보여주었으며, 이러한 결과로부터 다른 미생물에 의한 음식물의 부패를 막아
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주고, 악취제거 및 양돈의 병원성 미생물에 의한 병을 방지할 수 있으며, 보존성을 높
여주는 것으로 판단되었다. 사료화 복합미생물제제에 대한 급성경구독성 실험결과, 독
성이 없는 안전한 가축 사료화제제로서 사용 가능성을 확인하였다.
최종 선별된 4종의 사료화 균주를 이용하여 복합미생물제제를 대량생산하였다. 각
각의 사료화 균주를 50L fermentor를 이용하여 액상배양 하였고, 각 배양액 30L를
탈지강 300kg에 접종하여 48시간동안 고상배양을 수행하였다. 각 각의 고상배양물을
같은 중량비로 혼합하여 1,200kg의 복합미생물제제를 대량생산하였다.
※ 음식물쓰레기(Food Wastes), 사료화(Fertilizing), 발효(Fermentation), 미생물
(Microorganism), 다당류(Polysaccharide)
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00B843036
축산가공 및 피혁산업 폐기물중의 폐단백질을 원료로 하는 환경친화성의 고
성능, 저가의 염소계 대체용 살균성 계면활성제의 개발
The Development of Sterilizing Surfactant by using Wasted
Protein from Butchery and Leather Industries, which is
Ecological Familiar, High Sterilizing and Cheap for the
Substitution of Chlorine Disinfectant
국립여수대학교, 최상원(15), ’98∼’00, 258P
본 연구는 수용성인 아미노산 리간드-금속-아미노산 이외의 리간드(MLX)구조를 지닌
화합물이 염소계에 상응하거나 우세할 정도의 강력한 살균력을 가진다는 것과 그 물질이
거의 독성을 가지고 있지 않음에 주목하였으며, 지금까지 그와 같은 물질이 활용되지 못한
이유가 순수한 단백질에 의한 아미노산 원료를 사용할 경우 지나치게 고가이기 때문이라는
점을 해결하기 위하여, 원료로 폐기물을 이용하므로 그 가격이 매우 저렴한 특징을 갖는
다. 원료로서 축산가공 및 피혁산업 폐기물을 가수분해하는 방법으로는 아미노산 염 혼합
물을 합성하여 사용하는 방법을 착안하여 연구하였다. 또한 현재 주로 사용되고 있는 염소
계를 대체하기 위하여는 살균능에 있어서 비슷하거나 이보다 상회하여야 하며 또한 人․畜
에 안전하여야 한다. 다른 한편으로는 그 가격이 염소계와 경쟁할만큼 저렴하여야 한다. 따
라서 가격면에서는 염소계에 뒤지지 않는 대체 살균제의 연구․개발을 진행하였으며 환경적
으로는 전혀 무해한 살균성 계면활성제를 개발하였다. 또한 원료와 공정의 다각화를 통한 생
산과 물성의 최적화를 중점적으로 수행하여, 현재 참여기업에서 판매가 진행되고 있다.
또한 연구로부터의 제품은 화학연구소에 독성을 의뢰한 결과 랫드를 이용한 급성경구
독성시험에서 LD50이 2,000mg/kg(rat) 이상으로 확인되어 어떠한 독성소견도 유발
하지 않는 것으로 나타났으며, 특히 대장균, 그람음성, 그람양성균 등의 실험에서는 시
중 제품과 비교하여 5시간 정도에서 매우 뛰어난 살균능을 나타내었고, 일부 식물 병
원균에 대한 연구결과도 매우 좋은 효과를 나타내어 향후 살균제로서 뿐만 아니라 농작
물의 병 예방제 및 농약으로서의 응용이 가능하리라 본다. 현재는 이를 이용한 살균성
계면활성제와 살균성 아미노산 비료 등의 응용 제품이 출시되어 있다.
따라서 본 연구로부터의 살균성 계면활성제는 독성이 매우 낮으면서도 살균능이 뛰어
나므로 향후 주택, 학교, 항공기 등의 주거 환경의 소독에도 매우 유용하며, 현재의 독
성이 강한 염소계를 대체하여 사용 가능하리라고 생각된다. 또한 살균성 유기질 비료로
서의 일부 개발제품은 현재 대량생산 또는 수입되어 사용되는 살균제 농약사용량의 저
감에 따른 농업환경 개선과 생산성 향상에도 기여할 것으로 믿어진다. 현재(2002년 5
월), 참여기업인 (주)에코윈에 의하여 제품의 시장화가 개시되어 진행되고 있다.
※ 살균제(Sterilizer), 계면활성제(Surfactant), 축산폐기물(Butchery waste), 폐단백질
(Wasted Protein)
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00B843037
폐건축 자재 재활용을 위한 전기충격식 수중파쇄 시스템개발 연구
Study on the Development of Underwater Electric Impact
Type Crushing System for Recycling of End-of-life Concrete
한국기계연구원, 이재경(28), ’98∼’00, 234P
1999년부터 시작된 본과제의 연구내용은 폐건축 자재를 자갈, 철근, 모래 등으로
완전 분리하여 재활용 할 수 있는 수중 전기 충격식 파쇄시스템의 개발하는 것이다. 전
기식 파쇄 장치는 폐자재로부터 골재를 분리 수거하여 재활용 할 수 있다는 특징이 있
으므로, 환경오염을 방지하고, 향후 필요한 골재의 수요를 충당하는 효과가 있다.
’99년에는 50T/H급 DC 충격전압 발생장치를 개발하였으며, ’01년에는 50T/H급
전기식 수중 파쇄시스템을 시제작하였으며, 3차년도인 ’02년에는 100T/H급 전기 충
격식 수중 파쇄시스템을 개발하였다.
먼저 DC 충격전압 발생장치를 개발하기 위해서는, 한국전기연구원의 위탁연구를 통
해 전기적 에너지의 변환기술을 확립하고 설계에 적용하였으며, 파쇄 분쇄시험 장치를
제작하였다. 전기식 수중파쇄 크러싱 System 개발에 있어서는, 기본구조를 설계하고,
또한 Chamber & frame 설계 및 Separator & 이송장치 등 시스템 전체를 설계.
제작하였다.
제작된 시스템의 재활용기술을 분석하고 활용하기 위해서, 충남대학교 및 단국대학교
의 위탁연구를 통해서, 골재/모래 재활용을 위한 분리기술를 연구하고, 재활용 골재의
이용 방안을 정립하였다.
연구개발결과로는 기계식 파쇄기에 비해 장점이 많은 전기 충격식 수중 파쇄시스템
개발이 100톤급의 용량에 적합하게 이루어졌으며, 재생 골재의 고도화를 위한 기술을
개발하며, 골재 이용 방안을 정립함으로써 체계적으로 연구가 수행되었다. 주관기관 및
참여기업 공동으로 연구결과를 평가 점검 한 결과, 시스템의 질적 수준이나 실용성이
우수하므로 사업화 가능성이 높은 것으로 판단된다.
본 전기 충격식 수중 파쇄 시스템은, 기계식 파쇄기보다 많은 장점을 가진 획기적인
시스템으로, 폐건축 자재를 자갈, 철근, 모래 등으로 완전 분리하여 재활용할 수 있으
므로, 향후 필요한 골재의 수요를 충당하는 효과도 있으며, 폐자재가 발생하는 건설파
쇄 현장에서도 활용 가능하므로 재건축 현장 등에 정착되어 나갈 것으로 사료된다.
연구개발결과의 활용계획으로는, 본 연구를 통하여 개발된 시스템을 NT마크 등의 인
증획득에 노력하며, 재건축 현장이나 처리업체와 연결하는 등, 현장적용시험을 추진하
며, 조기에 상용화되도록 추진할 예정이다.
※ 폐콘크리트(Wasted-Concrete), 재활용(Recycling),
(Electric Impact), 파쇄시스템(Crushing System)
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수중(Underwater),
전기충격식
00B843038
음식물찌꺼기 염분제거 공정 개발
Development of Desalting Process for Foodwastes
한국과학기술원, 양지원(6), ’98∼’00, 104P
최근의 환경부 통계 자료에 의하면 우리나라에서 하루동안 발생되는 음식물쓰레기의
양은 1999년 기준으로 11,577톤이며, 이는 전체 생활폐기물 중 25.4 %에 해당하
는 양으로 배출량이 가장 많은 쓰레기이다. 음식물쓰레기 발생량은 1991년도 이후 계
속해서 감소되는 경향을 보여 왔지만 아직도 그 비중이 큰 실정이다. 이렇게 쓰레기로
버려지는 음식물의 경제적 가치는 연간 14조원에 달하는 것으로 추정되고 있으며, 이
것을 처리하기 위하여 따로 5천억의 비용이 추가로 들어가고 있다는 사실을 주시할 때
버려지는 음식물로 인한 경제적 손실은 막대하다고 할 수 있다. 그 처리방법으로 과거
에는 단순 매립이나 소각이 주를 이루고 있었으나, 매립의 경우 유가자원의 손실, 악취
의 발생, 매립지의 사용연한 축소 등의 폐해가 유발되었고, 소각의 경우도 높은 함수율
로 인한 발열량의 저하, 보조연료의 대량 투입 등 오히려 매립의 경우보다도 적절치 못
한 처리방법이 되고 말았다. 그리하여 재활용 등의 새로운 대안 제시가 필요하게 되었
고, 그 결과 매년 재활용율이 증가하여 99년 기준으로 음식물쓰레기 재활용율이 33.9%
에 이르게 되었다. 환경부가 최근에 발표한 자료에 의하면 2002년까지 하루 6000톤
의 음식물쓰레기를 자원화하여 재활용율을 50%까지 올릴 계획이라고 하였다.
그러나 한국의 독특한 식생활 문화 때문에 음식물쓰레기에 함유되어 있는 다량의 염
분이 퇴비화 과정 동안 제거되지 않고 농축되어 그로 인한 염분피해를 야기시키고 있
다. 이런 문제점들로 인하여 대표적인 음식물쓰레기 재활용 방법인 퇴비화 과정을 통해
생산된 퇴비를 농가에서 기피하는 현상이 발생하고 있는 실정이다. 현재 퇴비화 공정에
서 수분 조절제로 쓰이는 톱밥 등을 50%가량 섞어 희석효과를 기대한다고 할 지라도
농림부에서 고시하고 있는 부산물 비료의 NaCl 1.0% 이하 규격을 충족시키지 못하고
있다. 또한 현재까지 음식물 쓰레기에서 염분을 제거하기 위한 연구는 보고된바 없다.
따라서 음식물 쓰레기의 재활용을 위해서 염분 제거 공정은 필수적이라 하겠다.
1998년 G7 환경공학기술개발 사업 과제로 선정되어 3년동안 연구를 수행한 본 연
구에서는 음식물쓰레기 중에 포함되어 있는 염분을 전기 이동을 통하여 효과적으로 제
거하여 음식물쓰레기 재활용에 가장 커다란 걸림돌인 염분 문제를 해결하는데 목적이
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있다. 이를 위하여 1차년도에는 최근에 중금속으로 오염된 토양의 정화에 이용되고 있
는 동전기 기술을 음식물쓰레기에 적용하여 염분제거에 관여하는 실험 인자들의 특성
및 상관관계를 통계학적인 방법을 이용하여 조사하고, 염분제거에 관여하는 주요 실험
인자를 결정하고자 한다. 또한 에너지 소비량을 계산하여 실제 현장 적용 가능성을 검
증하고자 한다. 2차년도에는 현장 적용을 위한 scale-up parameter를 도출하고, 발
생되는 폐수의 처리법을 결정하고, 3차년도에는 염분제거 공정을 현장에 설치하여 장
기간 운전하며 발생되는 공정의 문제점을 확인하고 보완하여 국내 상황에 적합한 음식
물 찌꺼기 염분제거 공정을 개발하였다.
본 연구에서는 회분식 반응기를 이용하여 동전기를 이용한 음식물 쓰레기의 염분제거
가능성을 확인하였다. 낮은 전류 하에서도 96%까지 염분이 제거되었다. 또한 염분제
거에 영향을 미치는 주요한 실험 변수로는 전극간 거리와 운전시간, 전류 밀도임을 확
인하였다. 이를 바탕으로 연속식 염분 제거 공정을 설계 제작하여 염분제거능을 확인하
였으며, 그 결과 평균 85%의 제거율을 얻을 수 있었다. 또한, 실제 공정에 적용하기
위해 대전광역시 유성구 소재 음식물 쓰레기 처리장에서 본 공정을 설치하여 운전한 결
과, 선별 후 파쇄된 음식물 쓰레기를 이용하여 최대 90%, 평균 83%의 염분 제거율
을 얻을 수 있었다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 음식물 쓰레기 염분제거 공정이
현장에서도 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 연속식 음식물쓰
레기 염분제거 공정은 대한민국 특허 (제 368868호)를 획득하였으며, 산업체 기술이
전을 완료하였다.
※ 염분제거(Desalting), 전기화학적(Electrochemical), 음식물쓰레기(Foodwastes)
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Ⅴ. 사전오염예방기술
POLLUTION PREVENTION
TECHNOLOGY
851 청정공정기술
Technology of Clean Process
852 청정제품기술
Technology of Clean Product
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98B851004
Connector 단말접점용 Au도금공정의 Pd도금공정으로의 대체에 의한 시안
함유 폐수의 원천방지
Prevention of Cyan-containing Waste by Replacing Au Plating
with Pd Plating for Microwave Switch Contacts
한국과학기술연구원, 최광진(8), ’97∼’98, 128P
1997년부터 시작된 2년간의 연구내용은 KMW/플라텍의 SPDT switch의 접점을 대
상으로 하여 기존의 경질금 도금을 환경오염도가 작은 Pd도금공정을 개발대체하고 이를
토대로 제조된 접점의 성능을 입증하여 참여기업에서 상업화를 추진하는 것이었다.
본 연구에서는 연구의 효율성을 극대화하기 위하여 우선 beaker-scale로 도금공정
개발연구를 착수하였는데, 대상부품의 전처리 및 여러 도금조건(온도, 전류밀도, 첨가
제 등)에 따른 도금공정을 연구하였고 제조된 Pd도금막을 특성분석(SEM, XRD,
XRF, AES, 나노경도 등)하여 향후 실용화 가능성이 높은 새로운 Pd도금기술을 개발
하였다. 본 Pd도금공정은 가격적으로 가장 저렴한 PdCl2를 사용하는 것으로서 도금욕
2
의 pH가 중성이므로 도금조의 부식문제가 없었고, 50℃ 및 5mA/cm 이 최적의 온도
와 전류밀도로 산출되었다. 도금의 효율은 미국의 상업제품과 동등하였으며, 첨가제도
환경유해성이 낮은 염계 화합물로 구성되어 있어서 시안화합물을 사용하는 기존의 Au
도금을 대체할 수 있는 높은 가능성을 보여주었다. 특성분석 결과, Pd도금공정은 거의
순수한 다결정성 Pd로 이루어진 막이 제조됨을 확인하였다.
Pd도금 단말접점의 성능시험 결과로서, 본 연구에서 제조된 Pd도금 switch pin
및 lead의 접점성능은 미국 Lucent Technologies의 Pd도금 접점과 비교할 때,
우위성이 있음을 보여주었다. 특히 100만회의 switching시험을 시행한 후, 접점의
저항이 초기치와 거의 유사하여 장차 100만회 이상의 시험에서도 문제가 없을 것으
로 예측되었다. 성능시험후 분석된 Pd접점은 미량의 유기물이 존재할 뿐 큰 손상을
입지 않아서 기존 7㎛ 정도를 사용하는 금도금과 비교해볼 때, 3-4㎛을 사용하는
Pd접점은 환경적인 측면뿐만 아니라, 경제적으로도 높은 가능성을 보여주었다.
Mid-scale 시스템 연구결과로서, 참여기업인 플라텍 내에 20리터급 Pd도금장치를
제작설치 및 시험가동을 완료하였다. Mid-scale 도금장치를 사용한 본격적인 Pd접점
의 생산은, 현재 국제시장에서 폭등하고 있는 Pd의 가격이 안정되고 또 본 연구를 통
해서 개발된 Pd도금접점이 KMW/플라텍에서 생산되는 switch 부품의 생산라인에 시
험적용하기로 최종 결정된 후 확립된 최적 Pd도금조건에서 시행될 계획이다.
※ 팔라듐(Palladium), 비시안도금(Non-cyanide Plating), 통신용스위치 접점(Switch
Contact), 공정조건(Process Condition)
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98B851005
청정공정 설계에 의한 보급형 도금폐액 처리기술 개발
Development of Easily Available Plating Wastes Treatment
Technique by Clean Process Design
한국화학연구원, 김태경(16), ’98, 36P
1차년도 연구내용은 환원법을 이용한 무공해 도금폐수 처리기술 개발과 폐수처리 공
정에서 유해 물질을 즉시 분석할 수 있는 정량제를 국산화하는 것이다. 국내에서 방출
되는 도금폐수 중 20%는 혼합 폐수로서 폐수처리 공장에서 폐수를 pH 조절과 산화법
으로 처리하는데, 중금속 이온과 착화합물을 형성하고 있는 시안이온을 분해하기 위해
산화제로 차아염소산소다를 과다하게 사용한다. 이로 인해 작업환경이 열악하고 처리수
내의 잔류 활성염소가 100ppm정도 남게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 시안
이온을 분해할 수 있는 공정들을 스크리닝하고, 중금속이온과 시안이온의 정량 분석제
를 도금폐수 처리공장에 저렴하게 공급하는 것이다.
개발된 기술은 중금속이온을 침전시키고 유리된 시안 이온을 빠르고 저렴하게 가수분
해하는 환원제와 응집제를 사용하여, 도금 폐수를 처리하므로 별도의 설치비용이 들지
않고 기존 시설에서 사용 가능하다. 또한 적용법이 간단하고 사용 약품비를 40% 절감
할 수 있다. 도금폐수 내의 유기물의 산화를 위해 최소량의 차아염소산소다를 사용하고
최종 단계에서 분석한 결과 유해물질이 검출되지 않았다.
구분
원수
국내배출
허용기준
국외배출
허용기준
개발된
처리법
pH
1.5∼2.5
5.8∼8.6
6∼9
6∼9
COD
350
90
50
30
Suspension Solid
200
80
31
30
CN
220
1
0.8
불검출
Cu
250
3
2.07
0.5
Zn
50
5
1.48
불검출
Cr착화합물
30
2
1.71
불검출
0.5
불검출
불검출
Cr+6
또한 공정 중에 사용되는 응집제(년소비량 : 24톤, 수입가 : 3천원/1kg, 년절감액 :
5,000만원) 및 분석시약(년소비량 : 6kg, 수입가 : 32만원/100g, 년절감액 : 1,500
만원)을 개발하여 공장에 기술이전 하였으며, 현재 참여기업에서 채택하여 사용 중에 있
고, 폐수처리약품 및 시안이온 분석시약은 참여기업에서 향후 보급할 예정이다.
※ 도금폐액처리기술(Plating Waste Treatment Technique), 시안분석법(Method for
Det-ermination for Cyanides), 중금속(Heavy Metal), 응집제(Flocculant)
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99B851022
공정유해물질을 대체하는 청정기술 개발(정밀화학제품 생산공정의 악취물질
제거기술)
Clean Technology for Reducing Harzardous Chemicals
한국화학연구원, 최명재(11), ’98∼’00, 217P
1999년부터 시작된 연구는 에틸렌디아민과 프로필렌글리콜의 축합탈수소반응에 의해
생성되는 결핵치료제의 원료인 2-Methylpyrazine (2-MP)을 반응수로부터 환경친화
적이고 경제성이 높은 방법으로 분리하는 기술의 개발에 관한 것으로서 현재 사용하고
있는 염출법을 공비법으로 교체하기 위한 기초연구, 생산규모의 1/10에 해당하는 파일
롯트 플랜트의 설계, 제작과 이 장치의 시운전 및 운전조건의 최적화를 위한 것이다.
연구개발내용으로는 기초연구인 Entrainer의 선정에서는 가격, 상평형 특성 및 휘
발성과 용해성, 독성 등의 여러 가지 특성을 고려하여 시클로헥산을 선정하였고, 사용
량은 원료의 약 10wt.%, 공비온도는 69도였다. 증류 칼럼의 선정에서는 2-MP의 손
실을 최소화하기 위하여는 고 단수의 컬럼이 효과적이었으며, 12단의 단수를 사용한
경우 MP의 손실은 0.5% 이하이었다. 공비증류에 의해 분리된 Crude MP를 12단의
동일한 단수의 컬럼을 이용하여 134℃∼136℃ 범위에서 분별증류시킨 distillate인
MP-rich fraction은 96%의 고순도 물질(on spec: 95% 이상)이었다. 공비증류
후 얻어지는 폐수는 COD가 약 20,000ppm 정도로서 약산 중화 처리법과 흡수처리
법을 시도하였으나 약산 및 흡착제의 2차 처리부담 등 제 2차 환경오염이라는 새로운
문제를 야기시켰으며, 해결대안으로서 이들 중 약 20wt.%를 증발, 응축시킴으로서 탑
상유분으로 유기물을 이동시켜 Crude MP의 증류잔사와 섞어 소각시킨다. 이때 증발
농축잔사는 평균 COD가 약 60ppm으로서 저농도 폐수로 처리할 수 있었다.
공비증류법의 현장설치를 위한 파일롯트 규모 연구에서는 일일 처리용량 140ℓ의 연
속장치 설계는 위탁연구기관인 충남대학과 협의하여 주 회수목표물질인 MP, Entrainer
및 공비물질인 H2O 간의 기-액 상평형 및 액-액 상평형을 저압 및 정온에서 측정하고
이를 Aspen+ 모사기를 통하여 RCM을 얻음으로서 필요한 설비의 규격을 예측, 설계하
였다. 설치는 (주)매그린에 맡겼으며 운전최적화 결과, 제품의 spec에 맞는 시제품을 연
속적으로 얻을 수 있었음을 확인하였다. 또한 용매의 손실이 회분식 운전 결과에 비하여
50% 이상 감소하였고 경제성을 향상시키는 요인으로 작용하였다.
또한 본 연구의 기존의 악취발생 공정인 가성소다 처리공정을 공비증류법으로 대체할
경우에 예상되는 경제적, 환경적 효과를 요약하면 가성소다 비용절감이 년간 2억 9천
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만원, 증류잔사의 연료화로 인한 폐기물 처리비 절감, 스팀생산비를 비롯하여, 가성소
다 처리시 생성물의 분해방지 효과 및 공비증류법으로 인한 5% 수율의 증가를 기준으
로 약 6억원/년의 비용절감효과가 예상되었고, 기본적으로 현 장치를 그대로 활용하면
서 Packed tower를 설치하는 비용 및 에너지 소모량이 년간 약 1억원이 추가로 소
요되며, 손실로 소모되는 용매의 가격이 년간 6천 7백만원 소요되며 폐수처리비용이
년간 8천 5백만원 정도 필요하였다. 이를 종합하면 연간 총 6억 7천만원 이상의 경제
적 이윤 창출이 예상되었다.
이는 에너지 소모량과 Entrainer로 사용되는 용매의 가격 등의 측면에서 발생하는
추가 운전비용에 의한 부담이 생기지만, 주생성물의 생산량 증가에 의한 수익으로 상쇄
할 수 있으며, 염석에 소요되는 원료주입비 및 알칼리물질이 함유된 폐기물의 소각단계
에서의 백연현상 등을 해결할 수 있는 등 환경적인 시너지효과도 기대되었다.
1년 6개월의 동안의 본 연구를 통하여 당초의 목표들을 달성하였고, 일일 Mixed
MP의 처리량 140L이상이면서 reboiler의 cap.가 35L이상인 Bench-scale 장치를
설계하여 설치하였다. 또한 실험실 규모에서의 실험데이터를 다시금 검증해 볼 수 있었
고, 이를 바탕으로 실제 현장설치시의 가능성과 보완점을 확인할 수 있었다.
현재까지의 연구개발성과로는 1건의 특허를 출원하였고, 국내 학회 발표 5건과 국제
학술회의 2건 및 국외 논문 3편과 국내논문 1편이 채택되었다. 또한, (주) 단일화학과
기술실시협약을 체결하여 정액기술료 23,100천원을 징수 완료하였고 현장적용은 (주)
단일화학의 폭발사고로 이것이 정리되면 추진할 계획이다.
※ 메틸피라진의 분리(Separation of 2-methylpyrazine), 공비증류(Azeotropic Distillation),
분별증류(Fractional Distillation), 염출법(Salting-out Method), 가성소다(Sodium
Hydroxide), 시클로헥산(Cyclohexane)
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00B851039
자연친화형 공정개선기술(무용제타입의 방미기능성 첨가제인 고분자의 합성
공정개발)
Development of Anti-fungi and Bacterial Materials ＆ Clean Process
호원대학교, 변윤섭(16), ’98∼’00, 99P
기존의 기술은 국내에서는 대기업 S와 미국의 G, 일본의 N등에서 제품을 출시하고 있
었으나 습윤 조건에서는 방미성 물질이 쉽게 용출되어 방미기능성이 떨어지고 제조공정
이나 시공과정에서 유해성 용매가 대기중에 휘산하여 대기오염의 원인이 되고 인체에 유
독하여 그 용도가 극히 제한되었으나, 본 연구에서 개발한 제품은 기능성 단량체를 고분
자 중에 가교결합을 통하여 고분자를 만들어 합성하였기 때문에 혹독한 조건에서도 용출
이 일어나지 않아서 그 수명이 길고 인체에 무해하며, 제조공정에서는 무용매 반응을 시
키거나 또는 최소량의 용매를 사용하였을 경우는 반응이 완결 된 후 전량 회수하는 공법
을 개발하여 V.O.C문제를 근본적으로 해결하였다. 항균 기능을 보유한 재료의 용도 범
위는 대단히 광범위하여 - 의료용(곰팡이에 의한 질환-무좀 등, 일회용 의료용품-카테타
등, 피부질환 등), 건축물의 내장재(벽지, 블라인드, 욕실, 장판재, 커텐 등의 곰팡이 방
지 등), 식품관련 제품(포장용 필름, 용기, 도마 등), 가전제품(가습기, 세탁기, 냉장고,
에어컨 등), 토목(급수 및 배수 파이프, 방수 sheet, 등), 잡화(칫솔, 면도기, 화장품
용기, 완구 등), 섬유제품(타올, 가발, 카팻트, 양말, 내의 등)-이를 다 열거 할 수 없을
정도이다. 그러나 고분자 재료는 가볍고 값도 싸며 물성이 우수하여 가공하기도 쉽지만
Staphylococcus
aures,
Bacillus
subtilis,
Streptococcus
pyogenes,
Escherichia coil, Pseudomomas aeruginosa 등의 세균과 Aspersillus niger,
Penicillum sp., Chaetimium sp., Cladosporium sp., Trichoderma sp. 등
의 곰팡이에 의하여 쉽게 오염되므로 항균처리를 하지 않으면 안된다. 이에 본 연구에서
는 Monomer의 합성 → Monomeric biocide의 합성 → Intermediate의 제조 →
Functional(Antifungal, Antibacterial, Antimicrobial) Polymer의 합성 →
Application의 순서에 의하여 진행하였으며 각 과정마다 Halo zone test를 통하여
그 Effect를 확인하였다. 목적으로 하는 신물질이 개발되었을 때는 FDA의 승인을 얻고
Pilot제조 공정을 거친 다음 참여기업에 기술을 이전하여 상용화하여 제품을 생산하고
2001년 초부터는 각 사업장에 시공을 하고, 의료용품 제조업체와 제휴하여 응용제품을
생산하였고, 미주를 비롯한 각 국에 수출하여 2001년도 기준 방미기능성 소재 수입물량
약 200만＄/년 중 상당 부분의 수입대체 효과는 물론 역수출의 전기를 마련하였다.
2002년도에는 200톤/년 생산에 100억원의 판매계획을 세우고 2005년에는 1,000억
원을 훨씬 넘을 것으로 예상하고 사업을 확장하고 있는 중이다.
※ 방미기능(Antifungal), 휘발성 유기물(Volatile Organic Compound : VOC), 곰팡이
활성시험(Halo Zone Test)
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00B851040
환경친화적 중합금지제 제조를 위한 저오염 PTBC 생산공정기술 개발
Development of Environmentally-benigned Manufacturing Process
for Polymerization Inhibitor PTBC
한국화학연구원, 박상언(10), ’98∼’00, 58P
본 연구는 두개의 수산기가 치환된 방향족 화합물중 카테콜의 유도체인 PTBC
(p-tertiary butyl catechol)를 폐산, 폐수 발생없이 환경친화적 방법으로 제조할
수 있는 고체산 촉매 공정을 개발하기 위해 1998년부터 3년간 진행되었다. 카테콜 알
킬화 공정은 현재 일본, 미국, 불란서 등의 선진국에서 AlCl3, 산성 수지 등의 루이스
산 촉매하에서 생산하고 있으나 수율이 낮고 폐산 배출공정으로서 환경친화적 공정으로
의 개선이 필요한 상황이다. 국내에서는 전량 수입에 의존하고 있다. 본 연구에서는 제
올라이트 촉매를 적용하여 공정의 단순화 및 부산물 최소화가 가능한 기술을 개발하였
다. 이 때 얻어진 PTBC 생성물의 수율은 65%, 선택도는 95%였다.
1차년도 연구에서는 실험실 및 bench 규모의 알킬화 고체산 촉매 제조 및 알킬화
반응 최적화 기술을 확립하였다. 촉매활성 및 선택도를 최적화하기 위해 산성도 및 구
조가 다른 다공성 제올라이트를 설계 제조하고, 고상반응법, 이온교환법, 화학증착법
등에 의해 다공성 제올라이트 수식시켰다. FT-IR 및 XPS와 같은 분광학적 방법에 의
해 표면 산성도를 조사하여 고활성과 고선택성을 나타내는 산점의 종류 및 세기를 검증
하였고 고가의 3급 부탄올 대신에 이소부텐을 알킬화 반응제로 적용할 수 있는 촉매
시스템을 개발하였다. 이렇게 설계된 제올라이트 촉매에 의해 카테콜 알킬화 반응 활성
-1
을 조사하여 반응온도(100-170℃), 공간속도 WHSV(6-43 h ), 반응물비(0.5 <
알킬화시약/카테콜 < 1.5) 등의 반응조건을 최적화하였다. PTBC 수율을 향상시키기
위해 초과 알킬화된 부산물의 Transalkylation 기술이 함께 개발되었다. 벤취규모의
정제과정에서 99.5% 순도의 PTBC 제품을 확보하여 상업용 제품수준에 도달하였다.
2차년도부터는 1일 20kg 생산규모의 파일롯 Scale-up 연구를 진행하고 3차년도에
는 증류방법에 의한 생성물 분리기술이 최적화되었다. 파일롯 성능평가 시스템을 구성
하여 촉매 비활성화, 재생 및 수명조사가 진행되어 상업용 공정 운전조건을 확보하였
다. 파일롯 결과를 토대로 연간 500톤 규모의 생산 플랜트를 설계중이며, 파일롯 테스
트에서 얻어진 제품의 Premarketing을 시도하고 있다. 아울러 본 연구로부터 2건의
특허를 출원중에 있고 4편의 논문 게재, 5건의 학회발표 실적을 얻었다.
※ 고체산 촉매(Solid Acid Catalyst), 제올라이트(Zeolite), 알킬화공정 (Alkylation process),
카테콜(Catechol)
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00B851041
막소재 및 환경처리 응용기술 개발(PTA 제조공정중 폐기물의 유효성분 회수
및 재활용화 기술 개발)
Recovery and Reuse of Valuable Components from PTA(purified
terephthalic acid) Manufacturing Process
(주)동주엔지니어링 기술연구소, 남궁견(9), ’98∼’00, 86P
TPA(terephthalic acid)는 PTA(purified terephthalic acid)라고 하며
polyester fiber와 PET(polyethylene terephthalate) 박막(film) 형태로 가공했을
때 내열성, 인장강도, 굴곡강도, 충격강도 등이 우수한 원료 물질의 한 종류로서 산업적으
로 중요한 원료물질이다. 국내 PTA의 총생산은 99년에 약 450만 톤으로 큰 시장규모를
차지하고 있다. 그런데 국내에서 PTA 제조시 공정 중 발생하는 폐액에 존재하는 PTA나
미반응 성분을 그대로 폐수처리장으로 방출하거나 고체 폐기물로 처리해 버리는 경우가 많
아 미회수 PTA의 양은 연간 약 4,800 톤으로 이 PTA 폐수 처리비용이 원가상승에 큰
부담이 될 뿐 아니라 처리설비의 투자액도 매우 높은 실정이다. 따라서 이러한 문제를 해
결하기 위해 CTA 모액과 PTA 폐수 중에 포함된 PTA의 성분과 기타 미반응 성분을 막분
리 공정을 이용하여 분리 회수하여 공정에 재활용하는 기술을 연구하였다.
1999년에 시작된 1차 년도에서는 기초조사 및 전략을 수립하였고, 분석방법을 확립
하고 사용될 막으로 공정수를 고려해 고온이고 강산성 조건에서 장기간 사용이 가능하
며 TPA의 SS 제거에 적당한 0.1㎛ pore size를 갖는 stainless steel 재질의 정
밀여과막을 선정하였고 내경이 6.1mm인 benchtop test unit을 제작하여 PTA와
CTA 모액의 예비 정밀여과실험에 적용하여 CODcr의 제거효율 및 미립자 TPA의 회
수 및 적정 CIP 도출 실험을 시행하였다. Benchtop unit 실험결과 COD의 값은 평
균 14,100ppm에서 3,510ppm으로 줄어든 것을 확인할 수 있었고 TSS는 거의 완
전히 제거되는 것을 알 수 있었다.
2000년 2차 년도에서는 운전변수의 영향을 고려하여 pilot unit를 설계해서 만들
어진 pilot test unit을 S사의 PTA 및 CTA 생산공정에 직접 설치하여 membrane
system의 경제적인 운전 조건 확립을 위한 장시간(48시간) 운전시 flux의 변화, 관
내 선속도에 따른 변화, 적정 TMP(transmembrane pressure)등 최적운전조건 확
립에 대한 연구를 수행하였다.
2001년 3차 년도에서는 CTA-모액의 조성을 분석하였고, benchtop unit 여과
test, 여과 및 농축액의 분석, CIP(clean-in-place)의 최적 조건을 확립하였고 TPA 제
조 공정에서 배출되는 PTA 폐수와 CTA 모액을 정밀여과에 가장 적합한 stainless
steel 재질로 된 tubular type membrane으로 확정하고 tube 직경이 18.5mm, 길
이가 3m의 tube인 membrane module로 system을 구성 한 membrane unit를
설계하였고 운전방식은 average flux가 가장 높은 조건으로 선정하였다.
※ PTA(Purified Terephthalic Acid), 정밀여과(Microfiltraton), 막(Membrane)
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00B851042
통합관리시스템에 의한 오․폐수 처리공정의 청정기술개발(농어촌 발생 오․
폐수의 재활용을 위한 Package형 무배출시스템 개발)
Development of Zero-discharge System
삼양정수공업(주)부설연구소, 장명근(14), ’98∼’00, 123P
최근 수자원 부족에 대한 사회적 관심과 더불어 오․폐수 발생의 원천 봉쇄 및 활용
기술과 같은 능동적인 수자원 관리방안의 필요성 증가와 농어촌 지역의 오․폐수 처리
시설
및 전문 관리 인력의 부재 문제를 해결할 수 있는 새로운 공정개발의 필요성이
증가하고 있다.
본 연구는 총 3단계(3차년 도)에 걸쳐 진행되었다. 1차년 도는 농어촌 오․폐수의
재생 및 재활용과 관련한 기초 연구와 유사 사례에 대한 조사 및 적용 공법에 대한 연
구를 수행하는 단계이다. 무배출 시스템의 각 단위 공정에 적용할 설비에 대한 전반적
인 자료조사를 수행하고 이를 통해 최적 요소 단위기술들을 선정하여 실험실 규모의 단
위공정들을 설계/제작하는 단계와 농어촌 지역 및 상수원 보호구역으로부터 발생하는
오․폐수의 발생현황을 파악하여 무배출 시스템의 도입이 가능한 지역(마을하수도 사업
지역)을 선별하는 단계로 나뉘어져 있다. 2차년 도는 각 요소 단위공정들을 집적화 한
실험실 규모의 무배출 시스템을 설계/제작하고 운전실험을 수행하여 실 폐수에서의 처
리성능을 평가하고, 자동화/모니터링 시스템 및 원격 통합관리 시스템을 도입하여 이를
기반으로 제어기술을 확립하는 단계이다. 이를 통해 무배출 시스템에 대해 경제성을 포
괄한 최종평가를 수행하고 효율적인 관리방안을 도출하고자 한다. 1, 2차년 도의 연구
결과를 바탕으로, 3차년 도에는 연구목표에 적합한 수질 특성을 대변할 수 있는 대표성
이 있는 지역을 선정하여 상용화가 가능한 규모인 하루 100톤 처리용량의 pilot-plant
를 설계/제작 및 운영하게 된다. 이 단계에서도 역시 통합관리 시스템을 구축하여 실제
현장적용을 통한 공정 성능을 평가하게 되며, 최종적으로 무배출 시스템의 상업화 검증
을 수행하게 된다.
이와 같은 기술개발을 위한 연구에서 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
- 농어촌 지역 오․폐수의 발생현황 조사결과 오염부하량 변동에 대해 안정적인 처
리 공정의 개발 필요성 확인
- 주처리 공정인 분리막 활성 슬러지 공정(UF-ASP)과 후단의 고도처리 공정에 필
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요한 단위 공정의 설계
- UF-ASP의 처리결과 농업용수로 적합한 수질 확보 가능성 확인
- 후단의 고도처리 공정 연계 운전시 상수원수 수질 확보 가능성 확인
- 경제성 평가 수행 후 UF-ASP만으로 구성된 무배출 시스템 개발
- UF-ASP의 장기운전 결과 심각한 오염부하량 변동 하에서도 안정적인 처리수질
확인
- On-line monitoring 설비와 PLC를 이용한 UF-ASP의 무인 자동운전 기술 확보
- SCADA 시스템을 활용한 원격 통합관리 방안 수립
- 실폐수를 사용한 일 100톤 처리용량의 pilot plant를 통해 설계 공정의 사업화
가능성 확인
※ 농어촌 오․폐수, 분리막, 무배출시스템, 원격통합관리, UF membrane, HMI/SCADA
system, Zero-discharge
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00B851043
중금속 저감화를 위한 청정 쓰레기 소각공정 개발(중금속 저감화를 위한 소
각재 청정 용융체 제조공정 개발)
Development of Clean Incineration Process of Wastes for
Reduction of Heavy Metal Ions
한국과학기술연구원, 조운조(9), ’98∼’00, 130P
쓰레기 소각재 용융 방법은 미국등 선진국에서 핵폐기물을 유리(glass)화 하여 폐기
하는 원리를 응용한 것이며, 일본에서는 각 쓰레기 소각장에 소각재 용융로를 설비하여
중금속이 용출되지 않는 안정한 슬래그를 만들어 폐기하고 있다.
대기압 분위기에서, 상용 전압을 이용하여 용융시킬 수 있는, 가열 방법은 고온용 저
항 발열체를 사용하는 것이다. 본 연구의 장점중 하나인 정확한 온도제어는 양질의 균
일한 용융체를 제조 할 수 있다는 것이다.
등온 영역 최적화를 기본 개념으로 하여 전기 저항 발열체를 이용하여
소각재 용융
로를 설계․제작하고, 바닥재와 비산재 및 그 혼합물에 대하여 각각 용융 시험을 실시
하였다. 특히 용융 작업 중 휘발될 것으로 예상되는 무기물과 중금속을 포집하기 위하
여 고온용 중금속 필터를 제작하여 장착하였다.
전기 저항 발열체를 이용하여 연속식(flow-type) 소각재 용융로를 설계하여 제작하
였다. 전기 저항 발열 방식을 채택하여, 1차년도에 설계 제작한 단속식 용융로에서 구
한 데이터와 2차년도에서 구한 연속 용융로 설계 자료를 바탕으로 상용 온도 1600℃,
최대 파워 20KW급, 처리 용량 100kg/Day의 연속식 소각재 용융로를 설계 완료하
고 제작하였다.
설계 제작한 소각재 용융로는 용융 도가니를 설치할 수 있게 되어 있으며 소각재 용융로
의 구조는 1, 2차 연도의 연구 결과를 응용하여 설계하였다. 특히 용융 작업 중 휘발 될
것으로 예상되는 중금속을 포집하기 위하여 고온용 중금속 필터를 제작하여 장착하였다.
전기저항 발열체를 이용한 소각재 연속용융로를 개발하였으며 그 전기용량은 20kW
로써 100kg/day의 처리 능력을 가지고 있다. 본 연구에서는 비산재와 바닥재를 혼합
하여 유리화 시킴으로써 중금속 이온들을 안정화 시켰으며, 용출시험 결과 검출이 되지
않거나 규제치 이하였다.
본 연구를 통하여 개발된 용융로는 발열체로부터 용융 물질이 오염이 되지 않는다.
따라서 고품질의 유리질 - 고강도 유리섬유, 전구재료, 치과재료, 생체 유리, 유리 공
예 등 - 제조 공정개발에 응용될 수 있다고 본다. 처리 용량을 다양하게 설계할 수 있
으므로 병원, 학교 등 소규모 소각장용 용융 장비로써 공급이 가능하므로 병합 시설과
별도로 추진할 수 있다.
※ 소각재(Incineration Ash), 용융(Melting), 전기 저항(Electric Resistance), 중금속
이온 (Heavy Metal Ions)
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99B852023
청정제품개발(환경분해성 플라스틱 포장재료의 개발)
Development of Environmentally-degradable Plastic for Packaging
Materials
산업자원부 기술표준원, 강혜정(8), ’96∼’99, 371P
최근에 들어 지방족 2가알코올과 2가산을 직접 중축합반응시켜 생분해성의 기능을
갖는 폴리에스터를 제조하는 방법이 개발되어 많은 연구가 행해지고 있고 실용화 측면
에서 현재의 국․내외 기술현황을 비교․검토해 볼 때 가장 우수한 재료는 Polybutylene
succinate(PBS)를 포함하는 지방족 폴리에스테르계 고분자로서 각국이 경쟁적으로
개발하고 있으나 이들이 갖는 공통적 애로기술은 순수한 지방족 폴리에스테르 중합물
(PBS)로는 원하는 만큼의 분자량을 얻기 어렵고 Film으로의 성형시 인열강도 등의
물성이 약하다는 점과 가격이 비싸다는 점이다.
기존의 지방족폴리에스테르계 생분해성고분자의 단점인 취약한 물성을 개선키위해 생분
해가 가능한 분자량 수준의 aromatic group을 포함하는 여러 가지의 Aro/Ali
copolyester를 합성하고 이들 copolyester의 물성 및 열적성질을 측정하였으며 또한
이들 재료의 자연환경에서의 환경분해성 평가를 위해 compost medium 및 soil
medium하에서의 호기적 생분해도를 측정하였다. 아울러 Aliphatic copolyester 및
Aro/Ali copolyester를 이용한 생분해성 발포체 제조를 위해 최적발포 formulation
조제, 가교거동조사, 실험실적 발포성형조건 검토 및 각 조건에 따른 발포체의 물성 및 발
포배율을 측정하였다. 기계적 성질을 측정한 결과를 살펴보면 인장강도는 기존의 PBS,
PBAS 및 LDPE에 비하여 Aromatic 함량이 적을 때는 다소 떨어졌지만 Aromatic 함
량이 50mol%를 포함하는 경우에는 인장강도 값이 비슷한 수준에 도달한다는 것을 알았
다. 또한 인열강도의 결과를 살펴보면 DMT 함량이 증가할수록 인열강도 값도 증가하는
경향을 보이고 있다. DMT함량을 달리하여 얻어진 PBAT random copolyester의 경우
에도 DMT 함량이 40mol%인 PBAT6/4가 DMT함량이 50mol%인 PBAT5/5에 비해
분해속도가 빠를 뿐만 아니라 전체적인 분해도도 우수하다는 사실을 알았다.
본
과제에서는
생분해가
가능한
분자량수준의
aromatic
group을
포함하는
Aro/Ali copolyester를 합성함으로서 blown film으로 가공시 문제가 되는 기계적
강도를 개선하고 우수한 생분해성을 갖는 고분자량의 중합체 합성기술을 개발하였다.
- 99 -
또한 높은 용융점도를 갖는 고중합도의 폴리에스테르 수지 중합기술 개발을 통해 포장
용 발포 완충재를 개발하였다. 이와 같이 신규의 생분해성 플라스틱 소재를 개발함으로
서 실용화를 앞당기고 환경산업기술개발의 활성화를 꾀할 수 있을 뿐 아니라 기존의 비
분해성 플라스틱을 용도별로 대체함으로서 국내 수요를 창출함은 물론 비분해성 포장재
료 사용에 대한 법적 규제가 이루어지고 있는 선진국으로의 수출을 통해 환경제품의 수
출산업기반 구축에도 기여할 수 있으리라 판단된다.
※ 지방족 폴리에스테르(Aliphatic Polyester), 생분해도(Degree of Biodegradability),
발포고분자(Foam Polyester)
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00B852044
재생화 에너지원인 고효능 대용량의 고체고분자 전해질전지의 개발(환경친
화성 고에너지 리튬/설퍼 고체고분자 전해질 이차전지(LSPB) 개발)
R&D on The Highly Efficient and Large Capacitive Solid Polymer
Electrolyte Battery as The Regenerative Energy Sources
삼성 SDI(주)기술원, 승도영(39), ’98∼’00, 112P
1998년 12월부터 2001.11까지 진행된 본 과제는 그간 축적 되온 Li-ion
polymer battery관련된 고체 고분자 전해질 기술과 새로운 양극 재료인 유기 설퍼
기술을 결합하여 새로운 전지 시스템을 구현하고자 그와 관련된 재료 기술 및 공정 기
술을 연구하였다.
기술개발의 단계는 1차적으로 Sulfur계 양극재료 설계 및 개발 과정을 통하여
Elemental Sulfur, S375, S378, UV2, PTS11, NaMMT 등의 재료에 대한 설
계 및 개발을 하고, 이들의 특성을 분석하였다. 2차년도 및 3차년도에 걸쳐서는 여러
가지 조성으로 개발된 양극 재료의 전지 사용 가능성 여부 및 전해질, 음극 재료와의
결합에 따른 전기화학적 특성을 극대화시킬 수 있는 재료를 중심으로 양극을 구성할 양
극재료 조성 최적화 연구가 수행되었다. 이 과정중 양극재료와 물성이 잘 맞는 고분자
전해질 재료의 설계 및 합성이 수행되었다. 마지막 연도에는 기 개발된 재료를 중심으
로 전지 시스템을 구성하기 위한 각 소재의 물성 최적화 및 integration 공정 관련
연구를 중심으로 전지 시스템 구성에 주안점을 두고 연구가 진행되었다.
이에 따른 결과로는 양극 극판 성능 구현에 있어 단량체 sulfur를 이용하여
840mAh/g, 2mAh/㎠가 달성되었으며 이의 대체 조성으로는 이론 용량 1250mAh/g
이상, 실현용량 650mAh/g 이상의 유기 화합물 조성이 확보되었으며 복합화합물 양극
조성으로는 이론 용량 1000mAh/g 이상, 실현용량 600mAh/g의 조성이 개발되었다.
전해질 기술로는 전위창 0~3.5V 영역에서 전기화학적으로 안정한 gel 고분자 전해질
조성과 고체고분자 전해질 조성이 개발되었으며 각각의 전도도는 > 10-3S/cm 및 >
-4
10 S/cm 수준이었다. 이와 병행하여 음극 재료인 Li 금속의 화학적 불안전성에 의한
전지 성능 저하를 방지하기 위하여 Li 보호막과 관련된 연구가 진행되었으며 이의 결과
로는 무기 비결정질 화합물 조성의 박막화 기술이 확보되었다. 결과적으로 상기의 재료
를 기본 조성으로 전지 시스템을 구성하여 중량 에너지 밀도 200Wh/Kg, 부피에너지
밀도 250Wh/kg 수준의 단전지 개발이 완성되었으며 우수한 고율 동작 특성을 확보하
였다. 아직 상용화 수준에 이르기엔 수명 특성이 확보되지 않았으나 추가적인 연구 개발
에 의해 동 특성 역시 단시일 내에 확보될 것으로 예상된다.
※ 유기황화합물(Organo Polysulfide), 고분자 전해질(Polymer Electrolyte), 리튬금속
(Lithium Metal)
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00B852045
축산분뇨처리와 수질오염방지용 청정제품 개발 및 응용기술 연구
The study of Applied Technology and Development of the
Clean Substance for Treating the Livestock Manure and
Protecting Water Contamination
쌍용양회공업(주) 쌍용기술연구소, 이봉한(35), ’98∼’00, 322P
본 연구는 1998년부터 시작되어 3년간의 연구가 진행되었으며, 축산분뇨의 자원화
를 위한 수분조절재인 규산질다공체 제조기술을 개발하였으며, 규산질다공체를 이용한
퇴비화 기술 개발, 녹조제어 효과 파악 및 발효비료를 이용한 작물재배 효과를 파악하
였다. 또한 효율적이고 경제적인 축산폐수 정화처리 시스템 개발연구를 실시하였다.
Pilot 및 제조공장 제조실험을 통하여 규산질다공체의 제조공정 기술을 확립하였으
며, 제조원가 절감을 위해 산업부산자원 등을 활용한 원료 다양화를 실현하였다. 제조
된 규산질다공체를 활용하여 실증 퇴비화 현장 적용 시험결과 규산질다공체는 기존의
수분조절재인 톱밥, 왕겨와는 부숙기간이 20일 이내로 크게 단축되고, 수분조절 및 악
취저감 능력이 우수함을 확인하였다. 또한 3회 이상 반복사용이 가능하여 수분조절재
의 재료경제성 향상으로 축분 처리비용을 현저히 감소시킬 수 있었다.
규산질다공체 퇴비를 벼, 상추, 오이 작물재배에 적용한 결과, 생육상태와 수확량은
1년차 및 연작시도 비교구와 동등 이상의 수준이었으며, 화학비료 20% 이상의 대체가
능성을 확인하였다. 또한, 규산질다공체의 재료 특성에 의해 작물 재배후 토양의 pH,
Ca, Si, K 성분 상승효과가 있어 산성토양이 중화되고, 유효성분이 증가되는 등의 토
양 개량 효과가 있어 친환경농업 재료로의 사용이 가능함을 확인하였다.
규산질다공체를 이용한 미세조류 제거효과 조사에서 엽록소-a와 총인 함량 감소효과가
있었으며, 조류응집용 미생물응집제는 선별 배양한 후 녹조발생 남조류인 Microcystis
aeruginosa에 대상으로 실험하여 응집능이 우수한 S-2균을 선정하였다. 이 결과를 토
대로 규산질다공체와 미생물응집제를 부영양화된 연못에서 녹조제어 실험을 실시하여
녹조제거 효과를 확인하였다.
부적절한 처리 및 무단방류에 의해 하천 등의 환경오염을 크게 가중시키는 축산폐수를
처리하기 위해 축산폐수 Pilot 시스템을 이용하여 실험한 결과 축산폐수 공공처리시설 기
준의 방류수질 이내로 정화처리가 가능하였으며, 특히 난분해성 COD와 T-N 처리 능력이
우수하였다. 이 연구결과를 토대로 2개소의 공공처리장 개조공사를 수주-준공하여 방류수
법 규제치 이하로 안정적으로 처리가 가능하였으며, 현재 정상 가동중이다. 또한 중소규모
개별농가용 축산폐수처리 System 개발 및 실험을 통하여 처리기술을 확보하였으며, 본
연구에서 획득한 기술을 토대로 축산폐수 정화처리 사업을 더욱 확대코자 한다.
※ 축산분뇨(Livestock Manure), 퇴비화기술(Composting
(Bulking Agent), 폐수처리(Wastewater Treatment)
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Technology),
수분조절재
00B852046
분산 반응성염료 개발 및 국산화연구
The Research for Disperse-Reactive Dyes
한국화학연구원, 오세화(22), ’97∼’00, 74P
폴리아미드 계인 나일론, 모 등의 염색에는 오래 동안 산성염료가 널리 사용되어 왔
으며, 이때 제품의 염색과 제품사용의 제 단계에서 환경 유해적 요인들이 다양하게 존
재한다. 즉, 일부 산성염료들은 그 자체에 발암의 원인물질을 갖고있어서 중간원료 제
조, 염료 제조, 그리고 염색제품 사용단계에서 사용이 제한되고 있다.
한편 산성염료는 이온결합에 의해 염료가 섬유에 부착되기 때문에 염색 시 폐수에 염
료가 남아있게 되는데 이 현상은 짙은 색을 염색할 때에는 특히 높게 착색된 폐수를 방
출하는 원인이 된다. 이렇게 염색된 제품은 따라서 물로 세탁할 때에 염료가 서서히 탈
락되기 때문에 탈색이나 오염으로 변색하거나 오염되어 염료 고착제를 처리하게되어,
원가가 오르고, 제품의 촉감이 나빠지는 단점이 있다. 또 이로 인해 고가제품인 모직물
들은 전문적인 드라이클리닝 세탁을 해야하는데 유해 용제인 퍼클로로에틸렌 등을 사용
하는 드라이클리닝의 잔류물은 또 다른 환경오염을 초래하게 될 뿐 아니라 자주 소비자
불만을 야기하기도 한다.
본 연구는 이러한 산성염료로 인한 사전 오염을 원천적으로 차단하려는 시도로 50종
의 중간원료와 500 종의 염료를 구조 고안 합성하여 물성을 평가한 후 우수한 후보
물질을 선정하는 방법으로 추진되었으며, 분산 반응성 염료를 개발하여 국산화 연구를
수행한 것이다. 연구가 종료된 현재에도 다양한 색상과 용도 개발, 중간원료와 염료들
의 규모성장 제법 확립 등을 포함하여 기술을 보완 이전함으로써 신규 염료 종인 분산
반응성 염료의 광범위한 상용화를 조속히 실현하기 위해 계속 연구중 이며, 연구 성과
는 관련 섬유제품의 고급 고품질화와 다양한 패션제품의 국산화로 이어질 것이어서 기
대가 크다.
※ 청정 염색법(Clean Dyeing), 나일론 염색(Nylon Dyeing), 분산 반응성 염료
(Reactive-disperse Dye)
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00B852047
쾌적한 생활환경 조성을 위한 조습 및 방출제어 기능소재의 개발
Development of Release Controlling and Moisture Controlling
Materials for Comfortable Living Environment
한국화학연구원, 서태수(66), ’98∼’00, 91P
중질원료와 경질원료의 배합률을 매개변수로 하여 다공성 세라믹스(경량 담체)를 작
성, 그 물성을 분석하여 적절한 원재료의 조합 및 배합률을 도출했다. 그 결과 원재료의
조합은
많은 인자를 감안해야 할 것이나, 대체로 중질원료로는 카올린을, 경질원료로는
규조토, 석탄회, 제올라이트의 복합체 혹은 벤토나이트, 제올라이트, 석탄회의 단일체가
적절했다. 한편 원재료의 다양한 배합률을 적용하여 작성한 담체의 물성을 분석해 본 결
과, 중질원료와 경질원료의 배합률은 70 : 30 ∼ 50 : 50 정도가 바람직하였다.
폐슬러지를 경량화 재료로 이용하여 초경량 담체를 작성하고, 담체 물성을 분석하여
경량화 정도와 기공특성 변화를 조사해 보았다. 그 결과 압축강도와 절건비중은 폐슬러
지의
배합률에 반비례하여 감소하고, 흡수율과 수은 침적률은 그것에 정비례하는 경향
을 보였다. 특히 폐슬러지를 전혀 배합하지 않은 경우 절건비중이 1.15로서 폐슬러지를
50wt% 배합한 경우의 1.55에 비하여 경량화가 상당히 진척됨을 인정할 수 있었다.
담체 내에 함침시킨 약액의 용출실험 결과, 경량 담체와 초경량 담체 모두 코팅처리한
경우가 미처리한 경우에 비하여 9% 전후의 약액 용출률 감소를 보였다. 또한 코팅
처
리와 무관하게 초경량 담체가 경량 담체보다 2.5배 이상의 큰 함침량을 나타내었다.
시작 담체가 관행의 자연용토인 모래를 대체할 수 있는지를 검토하기 위하여 밭흙과
적토를 사용해서 담체 또는 모래로 혼합한 배양토를 형성하여 잔디, 일년초(페튜니아,
팬지 등) 및 구근류(튜울립, 크로커스 등)의 생육상태를 조사해 보았다. 그 결과 담체
가 포함된 인공배양토는 잔디와 일년초, 구근류의 생장을 양적, 질적으로 향상시키고,
관상가치를 높이고 식물체의 생육을 강건하게 하므로 자연용토인 모래를 충분히 대체할
수 있을 것으로 검정되었다.
실리카계 조습재료(기공경 ≒ 10nm)에 항균금속 또는 TiO2를 담지시키고 광 조사
하에서 ESR 분석을 통해서 조습․항균재료의 활성요인(OH 라디칼)에 대하여 검토해
본 결과, ESR 스펙트럼 상에서 OH 라디칼의 존재를 확인할 수 있었다. 즉 0.1wt%
Fe doped TiO2에서 가장 큰 OH 라디칼에 의한 피크가 관찰되어, 결론적으로
0.1wt% Fe doped TiO2가 제일 강한 항균력을 가질 것으로 확신이 되었다. 또한
경제성을 감안하면 한국티타늄사의 anatase 형 TiO2를 사용하는 것이 유리할 것으로
여겨지며, 이를 mesoporous한 담체에 효과적으로 장입하기 위해서는 입자크기가 극
히 미세한 나노사이즈의 TiO2가 필요함을 알았다.
※ 다공질 재료(Porous Materials), 담체(Carrier), 방출제어형 농약(Controlled Pesticide
Release), 인공토(Artificial Soil), 습도조절(Humidity Control)
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00B852048
초고흡유성 수지 및 제조공정 개발
Development of Super-oil-absorbent Resins and Preparation Process
광운대학교, 나재식(8), ’98∼’00, 227P
1999년 6월 1일부터 시작된 본 연구에서 개발하고자 하는 초고 흡유성 수지 개발
은 아킬레이트계, 우레탄계의 초고흡유성 수지이다.
1차년도에는 친유기를 함유한 단량체를 개발하여 입상물을 제조한 후 제품의 흡유능
및 속도테스트로 흡유제 가능성을 확인하였다. 2차년도에는 친유성 알킬계, 우레탄계를
이용한 초고흡유성 수지 제조를 위해 추가 단량체를 선정하여 첨가제를 개발하고 제품
의 요구 물성 및 흡유능을 측정한 후 상용화를 위한 최종 초고흡유성 수지를 선정, 제
조공정을 연구하였다. 3차년도에는 제조된 초고흡유성 수지의 실증 실험을 통한 성능
을 확인한 후 제품의 생산성 및 응용성에 대한 연구를 하였다. 실증 실험시 각 제품들
의 관련규격 제조 조건을 최적화하여 각 제품의 용도별 생산공정을 확립한 후 마지막으
로 경제성을 검토하여 사업화를 계획하였다.
단량체 laurylacrylate(LA), 가교성단량체 ethylene glycol dimethacrylate
(EGDMA) 및 개시제 benzoylperoxide(BPO) 등을 이용하여 현탁중합을 통해 합
성된 poly laurylacrylate(PLA) 중합체는 25℃∼65℃의 온도범위에서 7종의 기름
에
대하여
흡유능을
측정하여
대부분
5분
이내에
포화
흡유능을
보였다.
Poly(2-ethylhexylacrylate)의 흡유능은 함성조건 중 초음파의 조사시간과 조사강
도에 따라 변화되어 초음파의 조사시간 10분, 조사강도는 675W이었을 때 최대 흡유
능을 나타내었다.
폴리우레탄계 초고흡유성 수지 개발을 위해 PPG, PTMG, PBGA, PEG등의
polyol을 이용하여 각 첨가제의 양 및 반응조건들을 확립하면서 최대 흡유능을 갖는
폴리우레탄 폼을 제조하였다. PPG-1000과 PPG-3000(triol)의 경우에는 최대 흡유
능이 약 40배에 달하는 것으로 나타났고, Polytetramethylene glycol은 초기 흡유
속도가 매우 빠르면서 최대 흡유능이 약 40배에 달하는 것으로 나타났으나 PTMG의
경우 PPG보다 인장강도 등의 물리적 특성이 저하되는 것으로 측정되었다.
※ 흡유제(Oil-absorbent), 아킬레이트(Acrylate), 폴리우레탄(Polyurethane)
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00B852049
환경규제물질을 포함한 고분자물질 대체소재 개발(염소포함 열수축튜브의 대
체소재 개발)
Development of Substitutive Materials for Heat Shrinkable
Tubes Containing Chlorine
성남전기공업(주) 기술연구소, 이영규(20), ’98∼’00, 153P
열 수축 Tube 는 전선, 콘덴서피복재, 건전지피복재 등 여러 분야에서 사용되어 왔
으며, 소재로는 PVC가 주종을 이루어왔다. PVC 열수축튜브는 적용된 장소에서 열을
받으면 함유하고 있던 Chlorine이 염소가스로 되어 작업환경에 치명적인 피해를 초래
한다. PVC 물질 중 Chlorine은 Green Round협약에서 환경규제 물질로 규정하여
유해화학 물질목록에 포함하여 관리하고 있기 때문에 PVC는 더 이상의 열수축튜브 소
재로 사용할 수 없는 실정이다. 환경규제 물질이 포함되지 않은 열수축튜브 개발을 위
한 대체소재는 PET계통의 Copolyester소재를 선정하였다. 이를 선정하게된 기본 배
경은 PET 계열 열수축튜브를 압출성형가공 하려면 선정된 고분자가 적당한 결정성과
가교성을 지녀야 되기 때문이다.
결정성 Polyester인 PET만으로는 열 수축 튜브의
압출성형 가공이 어려워 이에 다른 형태의 Polyester를 공중합 시켜 PET가 비결정성
을 갖도록 한 것이 비결정성 Polyester 이며, 비결정성 Polyester는 결정성
Polyester에 비하여 비교적 성형이 쉬웠으며 첨가제에 따라 개구성, 유연성, 인쇄성
등의 물성의 조절로 열 수축 튜브를 개발 할 수 있었다. 하지만 비결정성 Polyester
는 결정성 Polyester 수지에 비하여 가격이 대단히(약4배) 고가이며 국내에서는 제조
되는 회사가 없는 만큼 현재의 시장상황에는 적용이 가능하지만 미래시장에는 상용화가
어려울 것으로 판단되어 현재 국산 저 결정성 Polyester 수지를 이용한 열수축 튜브
의 개발을 진행하여 105℃ 콘덴서용 열수축 튜브로는 개발이 완료되었다. 또한, 열 수
축 튜브의 제조공정 및 물성에 최적의 수지인 비결정성 Polyester수지의 중합에 성공
하여, 미래의 원료수급 문제에 대처가 가능하게 되었다.
열 수축 Tube를 제조하는데 있어서의 핵심 기술은 연신기술 이다. 수축 Tube제조
과정에 있어서의 연신이란 용융된 수지를 고화 후에, 열을 매체로 사용하여 원하는 만
큼 Size를 확장 후 냉각시키는 방법을 연신이라 한다. PVC와 동일한 연신방법으로는
생산성이 떨어지고, 균일한 수축율과 Size의 편차의 감소를 요구하는 사용자의 요구를
만족시킬수 없는 등 최적의 열수축 튜브의 제조는 불가능하였다. Polyester의 최적
연신 방법을 개발하기 위하여 그 동안 여러 차례에 걸쳐 Screw L/D, C/R, Pitch등
의 설계Test, Cylinder L/D설계 Test, 스팀 연신 장치 Test, 정량토출장치(Gear
Pump)의 개발을 통하여 최적의 열 수축 튜브의 제조공정을 개발할 수 있었다.
※ 수축튜브(Shrinkable Tube), 폴리에스터(Polyester), 폴리염화비닐(PVC), 콘덴서
(Capacitor)
- 106 -
00B852050
차량용 엔진의 공해저감형 연료공급 시스템 개발(이륜차용 엔진의 전후처리
배기저감시스템 개발)
Development of Emission Aftertreatment System in Motorcycle Engines
한국기계연구원, 정동수(23), ’98∼’00, 262P
본 연구는 이륜차의 배기가스 저감을 위한 후처리기술 개발로서 1차년 도에는 2행정
49cc, 89cc 2종류 엔진에 flex-coat를 적용하여 엔진과 차량의 성능을 매칭 시켜
국내 배출가스 규제치(1단계) 목표를 만족하였다.
2차년 도에서는 1차년 도에 발생하였던 문제점들을 해결하기 위해 촉매를 flex-coat
형에서 honeycomb 형으로 변경하였으며 촉매의 활성화를 돕고 배출가스 저감성능을
극대화시키기 위해 2차공기분사(secondary air injection)장치를 적용하였다. 적절
한 촉매의 위치를 선정하기 위해 머플러 내부의 각 위치에서 촉매 활성화에 최적인 온
도위치를 배출가스 시험모드에서 측정하였으며 엔진시험결과와 실차시험 결과의 상관성
을 높이기 위한 노력도 함께 진행되었다.
특히, 2차공기 공급은 공급량이 일정한 범위 내에서는 배출가스 저감에 큰 효과를 가져
다주었으나 그 이상은 오히려 배출가스 량을 증가 시켰다. 그리고 2행정 엔진에서 촉매장
착 없이 2차공기 공급장치를 적용할 경우에도 배출가스 량을 증가 시켰다. 반면에 124cc
급 4행정엔진에서는 2차공기 공급만으로도 충분한 배출가스 저감효과를 얻을 수 있었다.
또한 오일 소모량, 공연비, 연소온도 등 엔진의 운전조건이 촉매의 열화에 미치는
영향을 평가하기 위해 촉매 열화용 벤치시험장치와 촉매의 탈 부착이 용이한 조립식
머플러를 제작하였다. 4가지 조건에 대해 총 50시간 동안 열화 시켰으며 매 10시간마
다 배출가스 저감율 시험을 실시하였다.
3차년 도에는 촉매 및 2차 공기공급장치를 동시에 적용하였을 때 배출가스 저감성능
및 차량의 성능을 매칭 시키는 실험을 수행하였다. 촉매의 크기, 위치, 코팅된 귀금속
의 종류가 엔진의 종합성능에 미치는 영향, 그리고 2차공기의 공급량에 미치는 영향을
평가하였으며 최적의 촉매 및 2차공기 공급방식을 선정하여 최종 시험에 적용하였다.
2행정 2기종과 4행정 1기종에서 실시된 종합시험결과 4행정의 NOx를 제외하고는
2001년 이후 강화되는 국내 배출가스 규제치를 만족시켜 최종목표를 무난히 만족시켰
다. 그러나 4행정 기종에서의 NOx 규제치는 현실과 큰 차이가 있어 규제치를 완화하
거나 적용시기를 늦출 필요성이 있다.
본 연구를 통해 개발된 후처리기술은 타 기종의 이륜차뿐만 아니라 유사 소형엔진이
사용되는 농기계 및 가정용, 레저용 저공해 소형엔진 개발에 적극 활용될 수 있을 것으
로 판단된다.
※ 이륜차(Motorcycle), 후처리기술(After Treatment Technology), 촉매(Catalyst), 2차
공기 공급장치(Secondary Air Injection/induction System)
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00B852051
피혁가공용 무공해성 용제개발(유기용제형 피혁 가공소재의 무공해 대체소재
기술개발)
Development of a Nonpolluting Materials for Leather Coating
(주)젠트롤부설연구소, 김형순(10), ’98∼’00, 50p
피혁을 제조하는 과정에서 발생하는 환경오염을 사전에 예방하기 위하여 기존에 사
용하고 있는 유기용제형 피혁가공소재를 무공해 소재로 대체하는 기술을 개발하였다.
폴리우레탄을 neutralization emulsification방법으로 수분산하여 입자를 제조하고
분자량 및 구조의 조절은 이소시아네이트 종류, 폴리올 양, 폴리올 분자량, 사슬연장
정도 변화, NCO/OH 비의 증가, prepolymer의 공정온도, 분산온도, 분산 교반속도,
분산방법 등에 따라 가능하다. 이에 공정변수 조절을 통하여 제조된 수성 폴리우레탄
복합체를 이용하여 투기성, 방수성, 천연질감 및 내마모성이 뛰어난 피혁․섬유 가공에
사용되는 접착제, 코팅제, finishing제 및 함침가공제를 개발하였다.
수성 폴리우레탄 수지를 합성하고 물성 분석을 통한 기존 유성제품과의 비교를 위하
여 이소시아네이트 및 폴리올의 종류를 선정하여 폴리우레탄 prepolymer의 제조하
고, 중화유화법을 이용한 분산을 통하여 수성 폴리우레탄 입자를 제조하였다. 다양한
공정조건에 따라 제조된 수성 폴리우레탄 입자의 분자량, 구조 및 물성분석을 통하여
기존 유성제품과 유사한 수분산 폴리우레탄샘플을 제조하였다. 수성 폴리우레탄 수지
합성 공정의 변화를 통한 수성 폴리우레탄 분산 기술을 증대시켰고, 합성피혁 가공에
적합한 물성향상 조건을 확립하였다. 수분산 폴리우레탄 제품의 합성피혁 가공공정 적
용 시 문제점을 개선하였다. 이러한 수분산 폴리우레탄 제조를 통한 최적 공정조건에서
의 수성 폴리우레탄 합성법을 개발하고, 기존 용제형 공정을 최대한 활용하는 수성 폴
리우레탄 수지 합성 공정을 개발하여, 작업환경 개선 및 생산성 향상을 이루고, 수성
폴리우레탄 수지 합성 공정의 적용을 통한 수성 폴리우레탄 분산 기술을 증대시켜 합성
피혁 가공에 적합한 물성향상 조건을 확립하여, 개발된 시스템을 이용한 응용기술을 확
립하고, 합성피혁 가공제를 개발하였다.
이상의 개발 기술을 통하여 점도, 작업시간, 분자량, 인장강도, 신율, curing time
및 compatibility 등의 공정적용에 따른 조건을 확립하고 문제점을 개선하여 수용성
폴리우레탄의 응용제품을 개발하고 시생산 시험을 통한 수용성 폴리우레탄 생산기술을
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확립하였다.
개발된 수용성 폴리우레탄을 기본 원료로 하여 합성피혁을 제조하였으며, 제조된 합
성피혁은 접착력, 내습열성, 인장강도, 신장율, molding성 등을 측정하여 평가한 결
과 우수한 물성을 가진 합성피혁으로서 사용이 가능하다는 결과를 얻었다. 본 연구개발
로 환경친화적인 피혁 생산공정으로 VOC 저감은 물론 작업자의 안전적 조업과 혁신적
피혁제품 개발이 가능하여 경제적인 효과도 크다고 하겠다. 이 연구를 통하여 수성 폴
리우레탄 소재의 설계나 응용 방안의 마련에 있어서 중요한 기술적 노하우를 가져다 줄
것으로 예상되며, 국내 폴리우레탄 기술의 향상과 저장 안정성 기술 및 실용화 기술의
향상에 도움이 될 것으로 기대된다. 합섬직물 분야 이외의 섬유, 피혁, 도료, 자동차,
전자기기 등의 수분산 폴리우레탄 소재 산업 발전에도 큰 기여를 하여 다가오는 그린라
운드 및 미국 환경보호법에 대처할 수 있는 효과를 나타낼 것이다.
※ 수용성 폴리우레탄(Water based Polyurethane), 피혁(Leather), 코팅(Coating)
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00B852052
환경친화성 고효율 다기능 에어필터 개발(공기조화용 고효율 다기능성 에어
필터 개발)
Development of High Efficiency Multifunctional Air Filter
for Air Purification Systems
한국과학기술연구원, 최웅수(10), ’98∼’00, 77P
최근 산업의 급속한 발전으로 환경 오염의 심각성이 전 세계적으로 대두되고 있어,
선진국을 중심으로 오염 물질의 정화와 여과 매체에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행
되고 있다. 일반적으로 환경 오염은 크게 수질 오염과 대기 오염으로 구분할 수 있는
데, 대기 오염의 경우는 연소, 분쇄 및 화학 공정 등에서 발생되는 각종 유해 가스와
미세 분진 등이 주된 오염원이다. 따라서 대기 오염을 제거 및 감소시키기 위한 공조
설비, 집진 설비 및 탈황 설비 등의 효과적인 청정 시스템 및 기본 소재에 대한 연구․
개발이 시급한 실정이다. 그 노력의 일환으로서 현재까지는 부직포가 공기 정화 여과소
재로 광범위하게 사용되어 왔으며, 그 제조 방법 또한 여러 가지 방법이 있다. 그러나
기존의 공기 정화 여과소재는 여과 효율을 단순히 여과소재의 기공성에만 의존하기 때
문에 여과효율 및 내구성 등에서 몇 가지 문제점을 나타내고 있다. 이러한 문제점을 해
결하기 위하여 정전기형 공기 정화 여과소재가 연구․개발되어 왔는데, 본 연구에서는 열
가소성 수지인 폴리프로필렌 (polypropylene)을 코로나 방전 (corona discharging)
장치가 장착된 공압출방사 시스템 (spray-spinning extrusion technique)을 이용하
여 무전원 정전 방식의 기공성 고분자 부직포 여과소재를 제조하였다. 제조된 기공성 부
직포 여과 매체에 잔존하는 표면전하밀도 (effective surface charge density,
ESCD)의 변화에 따른 여과효율 등을 여과성능 시험기로 측정하였다. 또한 기능성 분
말을 분사하여 흡착성, 탈취성 및 항균도를 지니게 함으로써 기공성, 정전기성 및 흡착
성 등의 다기능성을 갖는 새로운 환경친화형 에어 필터소재를 개발하고자 하였다. 이를
위하여 공압출방사 시스템과 코로나방전 시스템을 사용하여 연속 생산 방식의 정전기형
다기능성 고분자 부직포 여과소재를 제조하였으며 또한 원료 혼련 기술과 제조 조건을
확립하였다. 개발한 여과소재의 여과성능 시험과 정전기 측정 시험 및 기능성 시험을
통하여 여과효율과 표면전하밀도와의 관계, 탈취성 및 항균도 등에 대한 연구를 수행하
였다. 열가소성 수지인 폴리프로필렌 및 여러 조성의 기능성 분말을 첨가한 펠렛 형태
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의 블렌드 (blend) 복합체를 제조하여 공압출방사 공정으로 부직포를 제조하기 위한
헤드다이 시스템 및 열접착 lamination 시스템을 설계, 제작하였다. 그리고 부직포
여과소재에 정전기를 부여하기 위한 최적 조건을 확립하기 위하여 표면전하밀도와 코로
나 방전 전류 및 전압과의 관계를 연구한 결과, 표면전하밀도를 결정하는 주요 인자는
코로나 방전 전류인 것을 알 수 있었다. 또한 기능성 분말을 첨가한 여과소재의 기능성
시험 결과, 정전기성, 탈취성 및 항균도 효과를 향상시킬 수 있었다. 기존의 부직포 여
과소재에 비하여 큰 기공 크기에도 불구하고 더 높은 여과효율을 나타내는 것은 여과소재
제조 시에 고분자 섬유 자체에 부여된 정전기적 효과에 의하여 나타나는 것임을 전자주사
현미경 (scanning electron spectroscopy, SEM)을 이용한 표면 관찰을 통하여 확
인하였다. 이상과 같은 새로운 소제 제조 공정 및 기술인 공압출방사 공정을 이용하여
기존의 기공성 이외에 정전기성 및 기능성을 부여하여 제조한 공기조화용 다기능성 고
분자 여과소재는 기존 소재의 물성뿐만 아니라 정전기성, 흡착성 및 탈취성 등을 가짐
으로써 그 활용성은 매우 크다고 생각한다. 기존 제품과 비교해 보았을 때, 여과효율뿐
아니라 정전기성 및 흡착성 등의 다기능성을 보유함으로써 새로운 방식의 공기정화용
여과소재 시스템 개발 기술로서 여러 가지 기술적 파급이 가능할 것이다.
※ 폴리프로필렌(Polypropylene), 다기능성 에어필터소재(Multifunctional Air Filter Media),
공압출방사기술(Spray-spinning Extrusion Technique), 표면전하밀도(Effective Surface
Charge Density), 공기정화용 에어필터(Air Filter for air Purification System).
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공공기반기술개발사업
Ⅵ. 지구환경 보전기술
Ⅶ. 해양환경 보전기술
Ⅷ. 환경보건기술
Ⅸ. 환경생태기술
Ⅹ. 종합환경기반기술
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Ⅵ. 지구환경 보전기술
GLOBAL ENVIRONMENT
PRESERVATION TECHNOLOGY
861 기후변화감시 및 예측기술
Technology for the Monitoring and
Forecasting of Climate Change
- 115 -
98B861007
지구온난화에 따른 한반도 환경영향평가 및 적응전략 기술개발
National Plan for Assessing Climate Change Impacts and
Adaptation
광주과학기술원, 이재훈(43), ’98, 423P
1999년 6월 1일부터 시작된 본 연구의 내용은 지구온난화를 비롯한 기후변화가 전
지구적인 환경문제로서 한반도에서도 자연적 환경에 미칠 영향뿐만 아니라 사회․경제
적 환경에도 영향을 미칠 것으로 예상된다. 동시에 향후 국제적으로 기후변화 예방 및
적응방안이 구체화되어질 것으로 전망되어 이에 우리나라도 기후변화에 따른 중․장기
종합연구의 수행이 국가적 차원에서 필요하다.
본 연구에서는 2010년에 기후변화 대응의 국가 통합전략 구축을 위한 기반확립을
목표로 국가의 중․장기종합연구계획을 수립하였다. 한반도 지역에서의 기후변화의 감
시․추세․예측 분석, 영향 및 적응전략의 연구과제를 도출․제시하고 기후변화에 따른
영향평가의 추세분석과 이에 따른 적응전략 수립을 위해 중․장기적으로 추진되어야 할
연구계획을 수립하였다. 또한 기후변화에 대한 국가적응전략 및 정책 수립에 활용될 수
있도록 정책자료를 제공하고 무엇보다도 과학적 연구의 뒷받침하에 국익을 대변하는 대
응논리와 정책개발을 위한 연구계획수립에 중점을 두었다. 그 결과, 지구온난화 등 기
후변화가 한반도에 미치는 영향에 대응하기 위한 정부의 과학적이고 기술적인 연구지원
활동을 활성화하기 위해 IPCC-Korea(KPCC) 구성을 제안하였다. KPCC는 기후변화
를 위한 중․장기종합계획 수립시에는 미래에 대한 장기적 계획을 설계하고 이를 지속
적이고 종합적으로 추진하며 분야별 유기적인 연관성을 고려한 연구 분야별 전문화 및
통합화 등을 고려하고 있다. 21세기에는 기후변화가 국제환경 및 경제질서를 좌우할
전망이므로 우리나라에서도 지구온난화에 따른 영향평가와 이에 따른 적응전략의 과학
적인 연구가 체계적으로 추진되어야 할 것이다.
※ 기후변화(Climate Change), 지구온난화(Global Warming), 중․장기종합계획(Mid and
Long-term Master Plan), 감시측정망(Monitoring Network), 시나리오(Scenario),
영향평가(Impact Assessment of Global Warming), 적응전략(Adaptation Strategies),
지구온난화영향통합평가(Integraed Assessment for the Impact Assessment of
Environment change)
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00B861053
지구온난화물질 감시기술 개발
Establishment of Greenhouse Gases Monitoring Technology
in Korea
기상연구소, 이병렬(31), ’98∼’00, 465P
환경부와 과학기술부의 후원 하에 1990년 이후 제주도 고산에서 CO2 배경 농도 관측
및 변동 연구를 계속적으로 수행하여 오고 있다. 제주도 고산에서 관측된 CO2 농도는
WMO/WDCGG (세계기상기구/온실기체자료센터)에 등록되어 전 지구적 온실기체 농도
분포 현황을 파악에 활용되고 있다. 1997년 12월까지는 전라남도 무안 기상대에서 CO2,
CH4, N2O, CFC-11, CFC-12 등의 온실기체 연속 관측을 실시하였고, 이후 충청남도
태안군 안면도에 위치한 지구대기감시관측소로 옮겨 연속 관측을 계속해 오고 있다.
본 G7 과제를 통하여 극미량 온실기체인 SF6 분석시스템 개발이 완성되었다. 극저온의
트랩을 사용하는 분석시스템의 정확도는 ±0.7 %로 나타났다. SF6 분석시스템은 크게 6부
분으로 나눌 수 있다. (1) 건물 탑 타워로부터 연속적으로 대기시료를 받는 부분, (2) 해
수시료 분석을 위한 기체추출부분, (3) 시료 루프를 채우기 위해 표준기체, 대기시료, 또
는 블랭크 시료를 선택하기 위한 부분, (4) 큰 부피의 시료분석을 위하여 극저온으로 농축
하는 부분, (6) ECD와 주 컬럼을 깨끗하게 유지하기 위한 역흐름 시스템으로 구성된다.
한반도 오존감시를 위해 서울 상공의 오존층감시 자료와 기존 감시 자료(1985-1998)
로부터 오존층의 장기 변화 특성을 밝혔다. 그리고 서울 오존전량을 기초로 인공위성
TOMS 오존 관측자료를 보정하여 한국 전역의 오존전량 분포의 특성을 계절별로
분
석하였다. 복사전달모형은 NCAR (National Center of Atmospheric Research)
의 TUV (Tropospheric UV-Visible Model) 모형을 사용하였다. 이 모형을 우리
나라에 적용하기 위해 Brewer 분광광도계 (SCI-TEC #148)로 측정한 파장별 자외
선복사(300.5-324.5 nm)값과 모형 계산값을 비교하였다. 전파장의 적산 계산값이
평균 3 %가 적게 나타났으나, 파장별로 보정하여 구해진 계산값은 +0.7 %로 나타나
비교적 정확하였다.
산림지역은 탄소의 흡원(sink)으로 작용하여 대기 중 이산화탄소를 고정하는 역할을
담당하고 있다. 이에 한반도 육상생태계의 탄소순환 기작을 밝히기 위한 기초연구의
일환으로 2001년 5월 중순에 광릉수목원내 혼합림 지역에 설치된 32 m 높이의 관측
탑에 에디공분산 시스템을 이용한 CO2 플럭스 장기관측시스템을 구축하였다. 안정화된
양질의 자료 생산을 위해 2차례의 집중관측을 실시하였으며, 실내 및 실외 보정실험을
통해 개방형 이산화탄소 적외선 분석기(LI7500)의 정량적 보정체계를 구축하여 육상
생태계의 CO2 플럭스 집중관측을 위한 연구 기반을 확립하였다.
※ 온실기체(Greenhous gas), 지구대기감시(Global Atmosphere Watch : GAW), 성층권
오존(Stratospheric Ozone), 지표자외선(Surface UV), 와상관법(Eddy Covariance
Technique), 에너지플럭스(Energy Flux)
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00B861054
대기대순환 모델에 의한 기후변화 예측기술 개발
Development of Technology for Prediction of Climate Change
with an Atmospheric General Circulation Model
연세대학교, 김정우(49), ’98∼’00, 1050P
이 사업을 통해서 개발된 주요 기술은 이산화탄소 대기 중 농도의 점증 결과로 나타
날 지구 온난화 및 부대적인 기후 변화를 추정하는 것이며, 이 때 사용되는 기본 도구
들인 대기 대순환 모형 AGCM, 해양 대순환 모형 OGCM 및 대기/해양 접합 대순환
모형AO CGCM이 포함된다. 특히 우리가 개발한 GCM의 세계적 공인과 활용은 이 사
업의 가장 중요한 결과다. 주요 연구 결과를 요약하면 다음과 같다.
1) 대기 모형 상호비교 프로젝트 AMIP과 고기후 모델링 상호비교 프로젝트 PMIP
의 수행
CRAY Y/MP C90에서 실행되던 YONU AGCM Tr7과 ST15를 COMPAQ
Alpha Dec으로 이식, 모형 실행 부담이 크게 축소되었고, 소스 코드가 현대화되었다.
이에 따라, AMIP II 표준 적분이 Tr7으로 재실행되었고, 그 결과가 PCMDI에 제출되
었다. 한편 이 사업의 공익성과 우리가 창출하는 환경 정보의 세계적 공유를 생각할 때
세계 학계와의 긴밀한 유대가 필요했다. 이와 관련하여 연세대학교 지구환경연구소는
2000년 4월 24-26일, AMIP 진단 부프로젝트 EAC( East Asian Climate)의 제
5차 국제 워크샵을 “GCM Simulation of EAC”의 주제로 주관했다. 한국, 미국, 중
국, 일본 및 대만의 10개 기관으로부터 30여명의 과학자들이 이 모임에 참석했고,
GCM을 이용한 아시아 지역 기후의 모사에 초점을 맞춘 집중 토론이 열렸다.
GCM의 개선을 위한 기술로 상관 k-분포를 채택한 최적 복사 모형, 토양 수분의 상
변화가 인정되는 간극빙 수지 방정식 그리고 비국지 난류 혼합 과정 모수화 방안 등이
개발되었다. 특히 개선된 지면 모형이 접합된 Tr7을 이용하여 PMIP에서 제시한 경계
및 초기 조건으로부터 21kaBP 빙하기 기후가 시험적으로 모사되었다. 또한 에너지
불균형 문제를 해결하기 위하여 전구 에너지 수지 및 에너지와 물 수송에 관해 관측 및
AMIP II 모형들의 결과가 비교 분석되었다.
2) 지구 온난화 실험과 접합 모형 상호비교 프로젝트 CMIP의 수행
YONU CGCM Tr7W12를 이용하여 지구 온난화가 성공적으로 추정되었다. 이 추
정은 대기 중 CO2 농도를 현재 값 (345ppm)에 고정하고 85년의 모사 기간에 걸쳐
모형을 적분한 제어 실행과 대기 중 CO2 농도를 한해 1%의 누적 증가율로 월별로 증
가시키면서 같은 기간에 걸쳐 적분한 점증 실행의 두 가지 실행과 그 결과들의 비교로
이루어졌다. 실행 결과는 국제 협력 사업 CMIP I 및 CMIP II의 표준 결과로 각각 정
리되어 미국 로렌스 리버모어 국립 연구소 LLNL의 PCMDI에 제출되었다.
CO2의 배증 시점인 적분 후 70년의 모사 기후는 해면 온도, 지표 기온 및 강수량에
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서 지구 평균으로 각각 0.9℃, 1.4℃ 및 0.08mm/day (또는 3%)의 증가를 기록했
다. 해면으로부터 1000m 깊이에 이르는 해수의 온도 증가에 따른 부피 증가를 해면
의 수위 증가로 환산할 때, 온난화에 따른 수위 증가는 7.7cm이었다. 한편, 강수와
증발의 차이로 정의된 담수 속 또는 이로써 추정된 지면 가용수의 전구 분포에 따르면
동아시아 몬순 지역에서의 증가가 가장 뚜렷한 구조로 나타났다.
3) 차세대 OGCM의 개발
순 열 속과 복원 항을 결합한 형태의 복합적 열 속, 담수 속의 기후 자료 그리고 해
양 혼합 층 모형을 함께 이용했을 때, 혼합 층 모형의 접합은 해류가 강한 해역 이외에
서 해면 수온의 오차를 2℃ 안으로 축소시켰고, 담수 속은 표면 부력 속을 결정하는데
순 열 속만큼 중요했다.
4) GCM에의 결합을 전제하는 지역 및 국지 기후 모형의 연구
2000년 6월 27일∼29일 연세대학교 알렌관에서 APN (Asia-Pacific Network)
의 후원과 연세대학교 지구환경연구소 및 중국과학원 IAP의 공동 주관으로 “지역 모형
상호비교 프로젝트 RMIP”의 발기 회의가 열려, 모사 영역, 분해능, 경계 조건을 위한
자료 선정, 모사 결과의 분석 방법 등에 관한 합의가 있었다. 이로부터 RMIP I에서
NCEP/NCAR 재분석 자료를 초기 및 측면 경계 자료로 이용하여 각 참여 모형들이
검증되었고, 현재 RMIP II 표준 실험이 수행되고 있다.
또한 광역 규모 인자와 지역 변수 사이의 결합 모드를 이용해서 통계 모델이 구축되
었다. 광역 인자는 관측 값으로 NCEP 해면 기압 자료를 사용하였고 모사 값으로
YONU CGCM의 CO2 점증 실험 결과를 사용하였다.
5) 지역 기후 예측 모형의 개발
동아시아 지역의 지형 및 식생 분포의 복잡성에 비추어 지역 기후 모형의 대기 부분
을 비정수 계로 취급할 수 있도록 하였다. 또한 동아시아 하계 기후에 중요한 태풍을
적절히 모사할 준비로 보거싱 기법을 모형에 도입했다. 아울러 태풍의 발달에 따라 그
역할이 두드러질 해양 거칠기 길이에 대한 모형의 민감도를 분석하였다. 토양 수분 초
기화 및 스펙트럴 너징 기법을 도입하여 SNU/RCM을 개선하였다. RMIP에의 적극적
참여를 통해 모형 성능을 평가하였으며, 동아시아 지역에 적합한 고분해 지역 기후 예
측 시스템을 정립하였다.
※ 대기 대순환 모형(Atmospheric general circulation model), 해양 대순환 모형
(Oceanic general circulation model), 대기/해양 접합 대순환 모형(AOC GCM), 지
구 온난화(Global warming), 규모축소(Down scaling), 기후 변화(Climate change),
지역 기후 모형(Regional climate model), 지역 기후(Regional climate), 동아시아
여름 몬순(East Asian summer monsoon)
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00B861055
한반도 산성화 예측기술 개발(오염물질 침착 및 영향평가 기술개발)
Development of Technology for the Prediction of Acidification
in South Korea,(Acid Deposition and Its Impact)
서울대학교, 박순웅(35), ’98∼’00, 509p
산성 침착이 한반도 생태계에 미치는 영향을 평가하기 위하여 대기오염물질 배출량
산출, 산성 침착 모형 개발 그리고 산성 물질 영향 평가 모델을 개발하였다.
기준년인 1990년부터 2020년까지 10년 단위로 기준안 시나리오 또는 저감안 시
나리오에 따라 중국, 한국, 일본의 이산화황(SO2), 질소산화물(NOx), 휘발성유기화합
물(VOCs)의 장래 배출량을 계산 및 취합하고 대기질 모델링의 입력자료로 활용될 수
있는 상세격자(1×1, 40km×40km) 자료를 만들었다.
산성 침착 모형은 기상 모형을 직, 간접적 (on-line과 off-line)으로 연결할 수 있
고 구름의 효과를 더 현실적으로 고려할 수 있는 종합적 산성 침착 모형 (CADM-3,
Comprehensive Acid Deposition Model)을 개발하였으며 또한 장기간의 산성
침착과 배출원-피해지 관계를 도출할 수 있는 황화물 침착 모형 (YU-SADM,
Sulfuric Acid Deposition Model)을 개발하였다. 또한 대기확산/광화학반응/침착
모형의 모듈이 포함되어 사용자에게 편리한 STEM-AQMS (STEM Air Quality
Modeling System)이라는 종합적 산성 침착 모형 시스템을 개발하였다. 이 모형은
장기간 산성물질 침착량을 도출할 수 있는 모형이다.
정상상태 질량 평형 모델을 사용하여 남한 지역의 황과 질소의 임계부하량 분포와 초
과 침착량을 추정할 수 있는 식생 영향 평가 모델을 개발하였다. 이를 이용하여 남한
지역의 삼림에 적용시켜 평가해 본 결과 황 최대 임계부하량과 질소 임계부하량을 동시
에 고려하면 남한 삼림 생태계가 현재 수준의 황과 질소의 침착으로 상당히 많은 영향
을 받고 있는 것으로 나타났으며 특히 울산을 포함한 한반도의 남동부 지역에서 그 영
향이 가장 큰 것으로 나타났다.
※ 대기오염물질(Air pollutants), 배출량(Emission), 산성 침착(Acid deposition), 종합적
산성침착 모형(CADM-3), 황화물 침착모형(YU-SADM), 미래 산 침착 예측(Future acid
deposition predictions), S/N비(S/N ratios in acid depositions), 영향평가 모델링
(Impact assessment modeling), 황과 질소의 임계부하량(Critical loads of sulfur
and nitrogen), 초과량(Exceedance)
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Ⅶ. 해양환경 보전기술
MARINE ENVIRONMENTAL
PRESERVATION TECHNOLOGY
871 해양오염방제 및 환경회복기술
Marine Pollution Prevention and
Environmental Remediation Technologies
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99B871024
쌍동형 다목적 해상오염방제선 개발
Development of Multi-purpose Twin Hull Type Oil Skimmer
조선대학교, 이귀주(31명), ’98∼’00, 162P
1998년에 시작된 본 연구는 신속하게 넓은 수역에 누출된 원유를 회수하여 소각할
수 있는 선박일체형 방제기구의 개발을 그 목적으로 본 방제기구에 장착할 다단계 자연
순환식 유회수장치와 자성박막식 유수분리장치을 개발하여 기존 형태의 유회수법에 비
해 작업 효율이 높고 2차 오염을 유발하지 않는 새로운 기술이다.
먼저, 실선속도가 20노트이상인 유회수선의 선형으로 기존의 방제선보다 보다 신속
하게 방제하며, 또한 자연순환식 유수분리장치와 기름유도장치가 선박에 장착되어진 선
박일체형 유회수선의 선형을 만족시키는 쌍동선을 채택하였으며, 1차년도에 모형선을
제작하여 모형시험을 수행하여 새로운 선형을 개발하였다.
유수분리효율을 향상시키기 위한 장치로서 유수분리 과정중 유회수선박이 일정 흘수
를 유지토록 하는데 활용할 뿐 아니라 선박이 일정 흘수에서 저항추진성능이 우수하도
록 고안된 경우에도 우수한 저항추진 성능 선박용 활용할 수 있는 무게보상기능을 갖춘
선박용 연료탱크를 개발하여 특허를 출원하였으며, 2002년 1월 23일 특허권을 취득
하였다.
본 연구에서 개발된 자연순환식 유수분리장치는 능동식 순환방식의 유수분리장치로
유입구를 통하여 유입된 기름들이 3단계 이상의 자연분리 과정을 지속적으로 반복하는
수거형태로 수거효율이 기존의 유회수기에 비해 높으며, 혼합유체의 유도과정에서 선체
의 선저의 유출구로 해수는 자연적으로 밖으로 밀려가게 되어 있어 단위 공간당 유입․
유출 운동량이 극대화됨으로 넓은 지역의 방제를 감당할 수 있다. 1차년도에 모형 제
작하여 모형시험을 수행하여 성능을 입증하였다. 2000년 8월 31일 자연순환식 유수
분리장치에 대한 특허를 출원하였다.
물과 기름의 비중차이에 의해 기름이 수면위로 뜨는 성질을 이용, 주로 기름만 선체
안으로 효과적으로 흘러들도록 고안된 부유식 기름유도장치는 해역에 퍼진 기름을 파도
나 조류 및 바람의 영향을 최소화하며 많은 양의 기름을 선체 내로 유도하는데 그 목적
이 있으며, 자연순환식 유수분리장치에 포함되어 모형시험을 수행하였다.
자연순환식 유수분리장치가 장착된 선박일체형 유회수선의 2.5m급 시제선을 제작하
여 2000년 5월 시운전을 시작으로 여러 차례의 실험을 통하여 쌍동선형에 적합하도
록 자연순환식 유수분리장치 및 부유식 기름유도장치 등을 개선하여 유회수선에 대한
성능을 검증하였다.
※ 자연순환식 유수분리장치(Active Type Oil-Water Separating System), 부유식 기름유도
장치(Buoyancy Type Oil-Water System), 자성 박막식 (Magnetic Film)
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00B871056
해상유출사고 방제지원시스템 개발 및 상용화 기술개발
Development of Computerized Oil Spill Response Support
System and Its Application
한국해양연구원, 이수형(46), ’98∼’00, 380p
1998년부터 시작된 3단계 연구내용은 1, 2단계에서 제작된 방제지원시스템 시작품
을 기본내용으로 하고 여기에다 울산과 포항의 환경민감도지도와 방제상황도를 ESRI
사의 ArcView 3.1이상 프로그램으로 작성하여 추가하였으며, 이를 경기만, 광양만,
통영, 부산, 울산, 포항이 한꺼번에 작동되도록 종합화하였다. 이 환경민감도지도상에
서는 각 연구대상 해역과 동, 남, 서해 외해역의 유류확산예측모델이 함께 구동되도록
접속시켰다. 또 인천연안의 유출사고 긴급계획을 수립할 수 있는 위험분석판단모델인
Trajectory Analysis Planner(TAP)을 미국 해상대기청(NOAA)의 유해물질과
(HAZMAT) 연구원들의 기술협조로 만들어 정확도가 향상된 모델을 제작할 수 있었다.
이것은 향후 자체 기술로 전국 주요해역에 대하여 확장이 가능하다.
본 연구에서 개발된 방제상황도는 환견민감도 지도상에서 구동될 수 있도록 소프트웨
어 프로그램을 만들었는데, 이것은 긴급계획수립이나 방제훈련 또는 실제상황에 활용이
가능하다. 해상에서 유류외에 유해액체물질이 유출될 경우 이 유해물질의 특성 및 대응
에 대하여 방제요원들이 어떻게 대처해야 하는지를 잘 몰라 당황해 할 때가 많은데, 본
연구사업에서는 1,000여종의 유해액체물질이 수록된 1단계에서 개발된 데이터베이스
를 프로그램을 새롭게 제작함으로써 방제요원들이 손쉽게 접근할 수 있도록 활용도를
향상시켰다.
본 연구사업에서 개발된 연구결과를 이용하여 해양경찰청의 현장 방제업무를 10여건
지원한 바 있으며, 또 일부 연구결과를 이용하여 방제지원시스템 홈페이지를 구축하여
4년째 일반에게 공개하고 있다. 유류오염에 관한 여러 가지 지식이나 정보를 제공하고
있는데, 홈페이지 주소는 http://www.kosap.kordi.re.kr 이다.
※ 환경민감도지도(Environmental Sensitivity Index Map), 유류방제상황도(Oil Spill
Response Map), 유류확산예측모델(Spilled Oil Trajectory Prediction Model), 위험
분석판단모델(Risk Analysis Decision-Making Model), 유해액체물질 데이터베이스
(Hazardous Material Database).
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00B871057
인공습지 조성 및 갯벌에 의한 오염정화기술개발
The Contamination Removal Techniques with Tidal Flat and
Artificial Wetland
군산대학교, 양재삼(22), ’98∼’00, 1166P
1998년부터 시작된 연구내용은 크게 3가지로 요약된다. 1. 인공습지 pilot plant
조성 및 운영에 필요한 설계인자의 도출, 2. 천연갯벌의 물질대사조사 3. 천연갯벌의
소멸과 성장과정 조사 였다. 이로서 얻은 주요결과는 47건의 논문이 전문학술지에 수
록되었고, 43건이 전문학술대회에서 발표되었으며, 국내 특허가 2건 출원되었다. 인공
습지 pilot plant 조성과 관련된 연구에서 인공습지 조성을 위한 식물의 종류, 부하량
등 조성을 위한 설계인자를 찾았으며, 원만한 운영을 위한 지침서를 제작하였다. 이 지
침서는 환경부, 농림부, 해양수산부와 관련 기관에 배포되었다. 특히 새만금사업을 진
행 중인 농업기반공사에서 담수수질 향상, 특히 전국의 산골짜기에 산재한 축산시설에
서 발생하는 폐수의 처리에 적합한 기술이라고 생각되어 널리 적용될 것으로 생각된다.
또한 농경지 배출수에 함유된 높은 영양염 농도를 강하하기 위한 거의 유일한 대안으로
생각된다. 이외에도 담수의 부영양화를 방지하기 위하여 사상녹조류를 저온에서 도시하
수처리에 이용하는 방법을 개발하여 국내특허를 출원하였고, 녹조방지를 위하여 천적을
이용하는 방법을 개발하였다. 이 또한 국내특허를 출원하였다. 이 기술은 전국에 산재
한 소규모 농업용 저수지의 수질을 근본적으로 향상시킬 수 있을 것으로 생각되며, 소
규모 호수, 하천, 연못 등에 적용 가능한 기술로 생각된다. 이러한 인공습지에 관한 기
술이외에 자연적인 갯벌의 유기물 정화능력에 대한 근본적인 조사도 수행되었다. 현재
개발되고 있지 않은 3대 갯벌의 하나인 곰소만에서 3년 간 지속적으로 연구를 수행하
였다. 이로서 곰소만의 질소와 인에 대한 물질수지를 완성하였다. 이러한 연구의 결과
로 자연적인 갯벌의 유기물 정화능력과 영양염의 수지 (budget)를 이해할 수 있었으
며, 향후 갯벌에 관한 연구의 방향을 설정하는 데 기여하였다. 서해안 갯벌에 관한 해
결되지 않은 논쟁의 하나는 갯벌이 성장할 것이냐 소멸할 것이냐 이다. 이러한 천연갯
벌의 소멸과 성장을 연구하기 위하여 곰소만의 갯벌의 퇴적상의 변화를 조사하였으며,
결과로서 곰소만의 갯벌에 관한 3차원 상세 모형을 제작하였다. 이 모형에 곰소만의
각 지역별 퇴적율, 부유사의 농도, 갯벌의 구배, 등 갯벌의 퇴적상에 관한 모든 상세한
정보를 담았다.
※ 인공습지(Artificial Wetland), 갯벌(Tidal Flat), 오염물질정화(Wastewater Treatment)
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00B871058
환경친화적 유류오염 저감을 위한 상용화기술 개발(환경친화적 고성능 유처
리제 및 흡착제 개발)
Development of Practical Application Technology for Environmentally
Safe Reduction of Oil Pollution
한국해양연구원, 김상진(36), ’98∼’00, 601P
1998년부터 시작된 3단계 연구내용은 1, 2단계에서 개발한 기술의 상용화를 위하
여 해양 조간대 및 토양용 유류분해 미생물제제의 기술이전 완료, 이에 필요한 미생물
제제의 개선 연구 및 환경독성 평가, 수상용 유류분해 미생물제제의 개발, 분해제한 환
경요인 해결 방안 모색, 생물정화기술 적용 타당성 평가기술, 현장 실적용 기술, 미생
물군집 분석 및 추적기술, 유류오염 토양의 환경독성 평가기법 개발 등을 수행하였다.
먼저 유류분해용 미생물제제 상용화를 위한 다양한 균주의 조합, 조합비율, 접종량에
대한 규명을 하였고, 외국 미생물제제와 성능비교 검토를 통해 우수함을 확인하였으며
개발된 기술을 (주) 에코필에 기술이전 완료하였다. 한편 개발된 수상용 유류분해 미생
물제제의 현장실험 적용을 통한 유용성을 확인하였고 현장적용성을 제시하였다.
분해제한 요인 해결을 통한 유류분해능 향상을 위한 방법으로 오염유류의 기질이용성
을 높이기 위하여 계면활성제를 이용하여 PAH 화합물의 분해도를 증가시켰고 또한 저
온성 유류분해 미생물을 활용하여 낮은 온도에서도 중온성미생물에 비하여 높은 유류분
해도를 유지할 수 있는 가능성을 확인 실험하였다.
생물정화기술 적용가능성 평가기술을 신선한 유류 오염지역, 풍화원유 오염지역, 유
전지대 등을 대상으로 수행하였고 다양한 환경조건에 따라 최적 조건을 도출하였다.
도출된 생물정화기술을 영종도 조간대 지역에서 현장 적용한 결과 조간대 지역적 특
성과 유류오염 농도에 상관없이 무기영양물질의 첨가를 통한 자연환경 서식 유류분해
미생물의 활성도 상승이 매우 중요하며 유류분해 미생물제제의 첨가는 특히 초기 유류
분해도를 상승시키는 면에서 효과를 확인하였다. 또한 생물정화방법에 의해 주변해역에
미치는 영향은 미미한 것으로 확인하였고 첨가 미생물제제의 유용성 및 지속성을
t-RFLP 및 PLFA 방법으로 입증하였다.
유류 독성성분 및 유류오염 토양의 환경독성 평가, 생물학적 독성평가 기법에 의한
미생물 유처리제의 효능평가 및 개발된 유류분해 미생물제제의 환경안전성 평가 연구결
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과 유류오염 토양의 환경독성 평가기법으로는 Microtox 독성시험 기법이 가장 유리하
며, 유분내 독성물질의 환경독성은 어류의 간 효소 역가 측정기법, 올챙이 기형성 유발
능 시험기법 등으로 평가가 가능하였다. 또한 지용성 유분 독성 물질은 생물농축 현상
을 활용한 유분독성물질 포집기에 의하여 토양 중에서 포집 및 농축이 가능하였으며,
유류오염 현장에서의 지용성 독성물질 용출 여부를 판정할 수 있는 우수한 방법이라고
판단하였다. 본 과제에서 개발한 유류분해 미생물베제의 환경안전성은 각종 생물학적
독성평가에서 매우 높은, 즉 유류오염 현장 사용시 생태계에 별 영향이 나타나지 않을
것으로 사료되었다.
※ 유류분해용 미생물제제(Oil Degrading Microbial Agent), 현장적용(Field Application),
생물정화기술(Bioremedaition), 환경독성 평가(Evaluation of Environmental Toxicology)
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00B871059
해양방류관의 적정배치를 위한 실용화기술 개발(하-폐수의 해양환경 친화적
수중방류 위치선정 및 방류시스템 최적화 기술개발)
Engineering Development for Optimizing Ocean Outfall Diffusing
System
한국해양연구원, 강시환(31), ’98∼’00, 585P
본 과업에서는 임해도시에서 발생하는 하‧폐수를 해양으로 수중방류시에 방류위치선
정과 확산관의 형상 및 배치에 따른 방류하수의 희석․확산특성을 파악하고 예측평가를
위한 연구를 수치모형개발, 수리실험 그리고 해양방류수역에 대한 현장조사를 통하여
수행하였다. 현장조사는 우리나라에서 가장 오염이 심각한 마산만의 수중방류확산관 주
변해역의 수질 및 저질환경요소에 대하여 집중적으로 실시하였다. CORMIX, RSB, 제
트적분 모형을 도입 또는 개발하여 하․폐수의 근역혼합희석을 평가하는데 활용하였으
며, 방류오염물질의 원역이송 확산에 따른 최종 귀착점 예측을 위해 입자추적모듈을 갖
춘 원역확산모형(PTM)을 개발하였다. 근역모형의 결과를 원역모형의 원천항(source)
으로 처리할 수 있는 기법을 개발하여 근역과 원역모형을 유기적으로 결합하였으며 오
염물질의 귀착점을 마산만에 적용한 결과 현장관측치와 비교하여 좋은 결과를 얻었다.
한편, 근역과 원역확산 수치모형을 이용하여 마산만의 최적방류위치를 목표희석률에 근
거하여 정량적으로 평가하여 제안하였다. 또한 하‧폐수의 방류로 인한 방류해역의 장기
적인 오염물질의 농도분포를 파악할 수 있는 OMZA 모형을 개발하여 마산만과 속초
해양방류 수역에 대해 실제 적용하였으며, 향후 방류해역의 환경관리 및 규제를 위한
법적혼합구역(RMZ)의 설정에 활용될 수 있도록 하였다. 초기혼합을 극대화할 수 있는
방류시스템인 수중다공확산관에 대한 수리실험연구를 통하여 방류수의 희석효과를 예측
할 수 있는 실험식을 도출하였으며, 방류구 종단면형상 변화를 이용하여 방류구 근역에
서의 희석효과가 큰 신형확산관을 개발하였다. 이 장치는 현재 특허출원 중이며, 하수
확산관 설계 및 시공에 적용하면 별도의 기계적인 장치 없이도 수중방류된 하수의 희
석․확산효과를 높여 처리효율을 크게 향상시킬 수 있다. 한편, 개발된 모형과 연계하
여 수중방류처리된 하‧폐수의 혼합․희석상황과 주변해역으로의 확산이동을 가시적으로
보여주는 GUI 시스템을 구축하였다. 본 GUI 시스템은 향후 건설예정인 해양방류시설
에 대한 엔지니어링 설계기술 지원뿐만 아니라 환경친화적인 방류처리시설의 운영관리
에도 크게 활용될 수 있을 것으로 본다.
※ 해양방류관(Ocean Outfall Diffuser), 방류위치선정(Siting Ocean Outfall), 수중방류하
수(Submerged Wastewater Effluent Discharge), 근역혼합희석(Near-filed Mixing
& Dilution), 원역이송확산(Far-field Transport)
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00B871060
해산어 육상축양장의 수질개선 및 연안환경 개선을 위한 오존처리 시스템의 개발
Development of Ozone Treatment System to Improve the Water
Quality of Landbase-seawater Aquaculture System and Coastal
Environment
여수대학교, 조현서(14), ’97∼’00, 425P
1997년부터 2001년까지 4년간에 걸쳐 수행된 본 연구는 해산어 육상 축양장으로
부터 인근 연안역으로 배출되는 배출수의 오염부하 특성 규명, 배출수중의 영양염류,
유기물질 및 부유물질의 효과적인 처리를 통한 인근 연안역으로의 오염부하 삭감, 연안
역의 수질개선을 통한 부영양화방지 및 적조발생 억제, 사육용수 살균을 통한 사육수내
의 어류 병원체 제거, 종묘 생산 시기의 어병의 방역, 사육수의 수질안정화를 통한 해
산종묘의 계획생산 및 육상에서의 해산어 양식의 생산성 제고, 양식생물의 안전성 확
보, 환경의 보전과 어민의 소득증대, 안전한 식품의 공급 등을 목표로 오존 처리 시스
템을 개발하여 현장에 적용하였다. 연구개발 결과는 다음과 같다.
1. 육상 축양장 배출수의 오염부하 특성: 암모니아는 종묘배양장의 유입해수와 배출
수에서는 각각 평균 0.96∼1.51㎍-at/ℓ와 20.80∼28.9㎍-at/ℓ로서 배출수에서
약 20배 높은 농도를 나타내었으며, 성어 육성장에서는 각각 평균 0.9∼4.0㎍-at/ℓ
와 19.2∼24.8㎍-at/ℓ이었다. PO43--P은 종묘 배양장의 유입해수는 1.2∼1.4㎍at/ℓ, 배출수에서는 6.4∼12.1㎍-at/ℓ의 범위였으며, 육성 양식장의 경우는 각각
1.0∼1.1㎍-at/ℓ와 2.6∼10.3㎍-at/ℓ으로 유입해수에 비하여 배출수에서 평균 7
배 높았다. 종묘배양장과 육성장의 배출수 COD는 각각 1.32∼2.60㎎/ℓ 및 0.98∼
1.07㎎/ℓ이었다.
2. 오존처리 시스템의 양식장 배수 처리 효율 및 수질관리 특성: 유수식 오존처리후
의 오존접촉조 유출수중의 COD, 암모니아 및 무기인의 오존처리 전후의 처리 효율은
각각 60%, 80%, 90% 이상의 제거 효율이었다. 실규모 오존처리 시스템으로 행한
순환식 실험에서 COD와 암모니아의 처리효율은 수리학적 부하율에 따라 오존 처리조
에서 각각 77∼88%와 97.4∼99%, 67%와 86%의 제거효율이었다.
3. 오존처리 시스템의 사육수 수질관리 특성: 오존처리 중 사육수조 내 COD의 수
질변동은 실규모 오존처리 시스템의 연속 사육실험에서 1㎎/ℓ전후의 안정된 농도를
유지하였으며, 암모니아는 실험초기 농도 3㎍-at./ℓ 전후의 농도에서 오존처리가 중
단되었던 시기에 최고 32㎍-at./ℓ까지 상승하였으나, 오존처리 후 0.5㎍-at./ℓ 전
후의 안정된 농도를 유지하였다.
4. 잔류옥시단트(TRO) 제거 효율: 실규모 오존 시스템에서의 어류 사육 실험 중
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TRO는 오존 처리조에서 0.03∼3.48 (평균 0.70)ppm을 보였으나, 활성탄조(AF)
에서는 TRO 농도가 검출 한계 이하로 나타나 모두 제거되었다.
5. 오존처리에 따른 병원생물의 불활성화: 해양세균은 오존처리에 의해 잔류옥시단
트(TRO) 0.1 ∼0.5ppm, 처리시간 1∼3분 조건에서 99%∼99.9% 이상 제거되었
으며, 해산어류 병원세균은 TRO 0.1ppm, 3분 처리로 99.9% 이상, TRO 0.3∼
0.5ppm, 30초∼1분 처리로 99.99% 이상 살균되었다. 어류 병원 바이러스는 TRO
0.5ppm과 1∼3분 처리에 의하여 99.99% 이상 바이러스 감염가가 상실되었다. 오
존처리 시스템 가동 사육수조 내 어류 병원 세균 및 바이러스는 세균은 수조내 균수가
최초 접종 세균 수에 비하여 99% 또는 99.9% 감소되었으며, 해산어 유래 병원바이
러스는 수조내 바이러스 감염가가 최초 접종 바이러스 감염가에 비하여 99.9% 이상으
로 감소되었다. 오존처리시스템 가동 넙치 종묘 생산장의 종묘 생산 효과는 오존처리시
스템을 이용하여 넙치 종묘생산을 행한 결과 100만립의 수정난을 입식하여 30일 후
착저 단계까지 병원성 세균으로 인한 질병의 문제는 발견되지 않았고 입식 후 90일째
까지의 생산된 치어 총수를 어체 총중량으로 환산한 결과 85만 이상의 넙치 치어가 생
존했으며, 평균 성장속도 역시 1.3mm/day로 매우 우수하였다.
6. 오존처리시스템의 인근 연안역 수질개선 효과: 양식장 인근 해역의 수질개선효과
를 검토하기 위하여 육상축양장 배출수의 오존처리 시스템 처리효율을 적용하여 시뮬레
이션한 결과, DIP의 경우는 9개 정점에서 34.4∼54.0% 범위로 평균 46.4%, DIN
은 0.4∼25.4% 범위로 평균 8.4%, COD는 만 전체적으로 농도가 감소하여 수질환
경기준 1등급 영역이 확장되었으며, 9개 정점에서 15.6∼29.4% 범위로 평균
22.7%의 수질 개선효과가 나타났다.
7. 해산어 육상축양장에 있어서 오존처리시스템의 경제성 평가: 본 사업에서 개발한
오존처리시스템의 경제성을 평가한 결과, 오존처리시스템이 현행처리시스템과 생물여과
처리시스템보다 비용소요가 적은 것으로 분석되었다. 효과의 경우, 오존처리시스템이
오염물질의 처리율과 어병발생 저감율에서 비교적 우수한 것으로 평가되었다. 결과적으
로, 본 연구사업에서 개발한 오존처리시스템의 경제성이 다른 대안에 비하여 우수한 것
으로 평가되었다.
※ 육상축양장(Landbase-seawater Aquaculture System), 오염부하삭감(Pollution Load
Reduction), 수질관리(Water Quality Control), 오존처리시스템(Ozone Treatment
System), 어병방역(Disinfection), 수질개선(Water Quality Improvement), 경제성
평가(cost/Benefit Assessment)
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00B871061
국내 임해공단 주변해역 퇴적환경내 유기화합물 오염방제기준 설정기술 개발
Sediment Organic Compound Bioassay Study (SORGBIO)
서울대학교, 고철환(18), ’98∼’00, 635P
국내 임해공단 주변해역 퇴적환경내 유기화합물의 오염평가를 위하여 주요 임해공단
7개 지역(울산만, 온산만, 영일만, 시화호, 마산만, 광양만, 만경강/동진강 하구역)의
퇴적환경내 유기화합물의 농도와 생물영향을 조사하였다. 1998년부터 2000년에 걸
친 3단계에 걸친 본 연구는, 1단계에서 국내 임해공단 퇴적물내의 유기화합물의 전체
적인 오염정도와 분포 특성파악, 2단계의 퇴적물내 존재하는 유기화합물의 생물영향
평가, 그리고 3단계의 퇴적물 유기화합물 오염방제농도 도출을 위한 지침 및 평가서
작성을 통해 순차적으로 이루어졌다.
현장에서 채취한 퇴적물, 해수, 공극수 시료에 대하여 일반항목(퇴적물 입도, TOC
등)에 대한 자료를 내고 개별 유기화합물(다환방향족탄화수소, 알킬페놀류, 폴리염화비페
닐, 4개 그룹의 유기염소계 농약)에 대한 농도분석을 가스크로마토그래피와 액체크로마
토그래피를 이용하여 정량/정성적으로 분석하였다. 동일 시료에 대하여 세포와 발광미생
물을 이용한 생물영향평가를 실시하였다. 환경시료내 다이옥신류, 에스트로겐류 물질의
생물영향 및 세포 독성을 유전자 재조합 세포인 H4IIE-luc(쥐의 간암세포, 다이옥신류
물질에
반응), MVLN(인간의 유방암 세포, 에스트로겐류 물질에 반응) 세포를 이용하
여 평가하였고 환경시료의 총 독성을 발광미생물인 Microtox의 발광저해현상을 이용하
여 평가 하였다. 생물영향 평가를 위해 사용된 시료는 화합분석에 이용된 동일한 시료로
화학분석과 생물영향 평가의 결과를 비교하기 용이하도록 하여 실험하였다.
본 연구의 주요 결과는 다음과 같다.
1) 퇴적환경내 유기화합물의 평균 잔존 농도는 외국의 경우와 비슷한 수준이었다. 일반적
으로 유기화합물의 오염수준은 외해에 비하여 내만 및 내륙 지역에서 높게 나타났으나
대체로 퇴적환경내 유기화합물의 잔존 농도는 외국의 퇴적물 기준을 넘지 않았다.
2) 퇴적환경내 다이옥신류 및 에스트로겐류 물질의 세포 독성 및 반응은 화학 농도
에 비하여 높은 수준을 보였고 동일 시료에 대한 발광미생물의 발광저해 현상 역
시 비교적 높게 관찰되었다. 이상의 생물검정법 결과는 시료내 혼합 물질의 복합
적인 생물영향으로 사료된다.
3) 퇴적물내 유기화합물 오염방제농도 도출을 의한 여러 가지 기법(현장조사, 퇴적
물 일반항목 및 유기화합물 농도 분석, 생물검정법 등) 개발의 일환으로 지침서
및 평가법을 작성하였다.
본 연구팀의 연구개발은 향후 관련 연구의 기초자료로 활용될 수 있음과 동시에 향후
국내의 연안오염 방제관리 시스템 개발에 기초적인 자료로 이용될 수 있다.
※ 퇴적물(Sediment), 유기화합물(Organic Compound), 오염(Pollution), 생물검정법(Bioassay)
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Ⅷ. 환경보건기술
FOR ENVIRONMENTAL HEALTH
TECHNOLOGY
881 환경위해성 평가 및 관리기술
Environmental Risk Assessment and Management
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98B881006
낙동강 수계에서의 남조류독성 연구 및 그 제거방안
A Survey on the Blue-green Algal Toxins in the Naktong River
and Toxin Removal Approaches
인제대학교, 이진애(27), ’98, 491P
낙동강 중⋅하류 수계에서 1998년 1월부터 2년간 남조류 발생현황을 조사하였다.
5∼11월에 Microcystis, Oscillatoria, Anabaena 등의 남조류가 우점하였고,
하류에서 출현회수 및 현존량이 증가하였으며, 남조발생은 수온 상승과 상관이 있었다.
피스톤식 시추기, 공극수 추출기, 퇴적물 용존산소 측정법, 퇴적물 배양법을 새롭게
개발하여, 저질퇴적층의 용출을 측정하였다. 수온이 상승하면서 공극수 안에 인산염 농
도가 증가하였고, 인이 용출되려면 환원환경이 필요하였으며, 생물 교란이 용출을 가속
하는 변수였다. 개발된 생태계모형은 Microcystis 농도를 잘 반영하였으며, 수온, 광
량 및 영양염류 농도로 조류예보제 및 경보제의 조건을 제시하였다.
낙동강에서 남조독성물질의 오염현황을 1998∼1999년에 조사하였다. 본류에서 조
체내
Microcystin의
농도는
하류에서만
581∼3298㎍/g
dry
wt였고,
용존
Microcystin는 검출되지 않았다. 4개 댐 중 합천호에서 2014㎍/g dry wt로 최고
를 나타냈고, 진양호에서 검출되지 않았다. 독소농도는 남조현존량, 수질환경요인과 상
관성이 없었다. Microcystis viridis가 총 Microcystin 907∼988㎍/g dry wt,
LD50 100∼200㎎ dried cell/㎏ body wt로 독성이 가장 컸다. 전반적으로
Microcystin-RR이 우점했고, -YR은 극미량 검출되었다. Microcystin의 HPLC분
석기법을 정립하였고, 고감도의 Protein Phosphatase Inhibition Assay를 개발
하였다.
실제 정수장에서 염소와 오존산화는 조류파괴로 남조독소를 수중으로 유출시켰으나,
용존 Microcystin은 전체 공정을 통해 98% 이상 제거되었다. 실험실에서 오존산화
의 남조류 독소에 대한 제거성능을 평가한 결과, 오존접촉시간 5분, 오존주입량 1.5㎎
/ℓ에서 전오존산화는 총 Microcystin을 6.1% 제거하나, 후오존산화는 86% 이상
의 제거율을 보였다. 회분식 및 연속식 흡착실험에서 Microcystin-LR의 제거능은 야
자계보다 석탄계 활성탄이 우세하며, 정제수에서 60% 이상의 제거능을 나타냈고, 정
수장 사여과지 유출수에서 독소의 파과는 정제수에 비해 이른 시기부터 진행되었다.
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부산지역 주민건강에 대한 Microcystis 독소의 영향을 평가하고자 상수원이 다른
지역 주민의 간암과 만성간질환의 보통사망률과 연령보정 표준화사망률 및 간기능을 비
교하였다. 부산의 Microcystis의 다량 발생은 1991년 이후로 추정되었고, 부산의
간암 연령보정 표준화사망률은 1991년과 1996년 모두 비교지역에 비해 높았고,
1996년의 간암과 만성간질환의 연령보정 표준화사망률은 1991년 보다 낮았다. 간기
능 중 GTP와 월음주량, 연령, BMI 및 낙동강 원수지역의 상관이 유의하였다.
※ 남조(Blue-green algae, Cyanobacteria), 수화(Bloom), 남조독소 미크로시스틴
(Microcystin), 생태계모형(Ecological Modeling), 저서층용출(Benthic Flux), 오존
산화(Ozonation), 활성탄(GAC), 간암(Liver Cancer), 간기능(Liver Function)
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00B881062
환경오염물질의 위해성 통합평가 및 시스템 개발
System Development for Integrated Risk
Assessment
of
Environmental Pollutants
연세대학교 보건대학원, 신동천(70), ’98∼’00, 1333P
우리나라는 1990년대 초 환경오염에 대한 관심이 고조되었지만 환경오염으로 인한
영향을 저비용으로 신속하고 간편한 방법으로 어떻게 예측할지? 만약 유해 영향이 발
생한다면 이들 오염물질을 어떤 수준에서 어떻게 관리해야할지를 판단할 수 있는 아무
런 잣대를 가지고 있지 않았다. 그러나 이미 선진국에서는 1980년대부터 위해성 평가
라는 잣대를 이용하여 환경오염으로 인한 영향을 예측하고 피해를 최소화하거나 예방하
는 위해도 관리 정책의 일환으로 실행하고 있었다. 이에 위해성 방법론의 필요성을 인
식하고 1단계; 수질오염물질(1993∼1995), 2단계; 대기오염물질(1996∼1998)을
국가 프로젝트로서 수행하면서, 수질 및 대기 환경관리정책에 기준이나 관리목록에 일
부 오염물질이 추가 또는 수정․보완되는 등 환경관리 역사에 일조를 하였다. 이렇게
단일매체에 대한 위해성 평가 방법론을 정립한 후 물과 공기 이외에 다른 단일매체에
대한 평가는 정부나 환경관리기관의 몫으로 돌리고, 통합 위해성 평가라는 새로운 개념
을 도입하여 적용해 보고자 본 연구가 수행되었다.
통합 위해성평가는 단일 매체에 국한된 관리개념을 환경중 다매체․다경로 노출을 포
함하는 통합 관리개념을 도입하여 좀 더 총체적이고 효과적인 관리를 추구하는 것으로
진행된 연구내용은 크게 4가지로 다매체 환경 동태 모형을 이용한 오염수준의 예측,
다경로 노출 평가, 다매체․다경로 노출평가를 이용한 통합 위해성 평가, 그리고 비용효용 또는 편익 분석과 위해도 인식․소통과 통합 관리의 도입 타진 등을 포함한 통합
위해성 관리로 분류할 수 있다. 이 연구에서 환경오염물질의 다양성으로 인해 동일한
물질에 대한 일관된 연속성을 가지고 최종 결과물을 얻기는 어려워 각 평가의 요소 분
석에 더 중점을 두었다.
본 보고서의 구성은 총 4권의 연구내용에 따른 최종 보고서와 11권의 지침서로 구
성되었다. 지침서는 1. 수질오염물질의 위해성 평가 지침서, 2. 대기오염물질의 위해성
평가 지침서, 3. 실내공기오염물질의 위해성 평가 지침서, 4. 식품오염물질의 위해성
평가(사례연구), 5. 다경로 인체 노출평가 지침서, 6. 환경오염에 대한 위해도 인식과
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의사소통을 위한 지침서, 7. 음용수에서의 병원성 미생물과 소독부산물의 비교위해도,
8. 위해도를 기반으로 한 환경관리방안 연구, 9. 통합오염관리체계와 한국에의 도입
가능성, 10. 노출평가 지침서, 11. 한국형 노출 인자 지침서로서, 이들 지침서에는 그
동안 G7 프로젝트 1단계와 2단계의 내용도 포함하고 있다.
1, 2, 3단계의 9년이란 연구기간동안 위해성 평가가 이젠 어느 정도 궤도에 올라
도약할 준비를 하고 있는 상태이므로 위해성 평가의 현실적인 쓰임새를 위해 효율적이
고 좀 더 가시적인 결과물로 표현될 수 있도록 모양새를 잘 다듬어 나가야 할 것이다.
또한 무엇보다 중요한 환경관리 목표인 인체․생태계의 건전한 안녕을 유지하기 위해
이들 위해성 평가시스템은 환경관리 체계내로의 도입이 필요한 시점이다. 그리고 통합
위해성을 통한 위해도 관리를 위해서는 학계, 정부나 국립연구기관, 그리고 공공 기관
내 담당 부서들의 상호 협력이 절대적으로 필요하며, 즉 학자간의 지식을 공유하고 서
로간의 학문의 영역을 인정하고 이해․양보하여 가장 합리적인 합일점을 찾아내어 적절
한 대안을 정부나 환경관리기관에 제안하여야 한다. 이들 관리대안들을 정부나 기관에
서는 비용-편익 분석이나 기타 일반 대중들에 대한 참여를 통해 실현가능한 대안에 대
해 의견을 수렴해 나가는 과정을 거쳐야 한다. 본 연구진은 이러한 목적과 이상을 가지
고 차세대(ECO-2) 과제를 통해 좀 더 심도 있는 연구와 함께 우리가 당면한 환경문
제들을 해결할 방안들을 제시할 것이다.
※ 위해성 통합 평가(Integrated Risk Assessment), 통합오염관리(Integrated Pollution
Prevention), 환경 거동 모델(Environmental Fate and Transport Model), 다매체․
다경로 인체노출평가(Multimedia and Multiroute Exposure Assessment), 위해도
인식 및 소통(Risk Perception and Communication), 비용-효용 분석(Cost-utility
Analysis)
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00B881063
생태위해성 평가․예보체제의 개발
Development of Forecasting System for Ecological Risk
한국화학연구원, 김용화(50), ’98∼’00, 890P
본 과제는 기술적으로 각 전문분야에서 사용되고 있는 단위 기술들을 유해 화학물질
에 의해서 야기될 수 있는 사고를 미연에 방지하기 위하여 생태위해성 평가의 목적으로
집약하는 국내 최초의 시도였다.
본 과제에서 제안하는 생태위해성 평가․예보체제는 대상선정기법, 지표생물선정 및
오염물질 분석기법, 생태위해성 평가기법의 3단계로 구분된다. 본 평가․예보체제에 포
함된 단위기술로는 화학물질 및 지역 우선순위 선정기법, 어류, 무척추동물, 조류의 군집
평가, 어류, 물벼룩, 조류에 대한 급성독성시험, Microtox, EROD, Macrophage, 세
포독성시험, Ames test, 8-OHdG의 산화적 손상 등의 생화학적 지표, PAHs와 유기
오염물질에 대한 분석기법, 생화학적 지표와 연계한 화학분석기법이 포함되어 있다.
생태위해성 평가․예보체제를 구성하는 각각의 단위기술은 3년의 연구기간 동안 4개
대상하천에 시험적으로 적용하여 그 활용성을 검증하였다.
본 과제에서 제안하는 생태위해성 평가․예보체제는 다음의 분야에 적용해 볼 수 있
다.첫째, 중앙정부 및 지방자치단체의 수질관리의 일부로 적용하여, 유해물질에 의한
환경사고를 예방할 수 있으며, 둘째, 산업체에서 생산 화학제품 및 방류하는 폐수를 점
검하고 적정관리하는 방도로 사용할 수 있으며, 셋째, 국내 산업체의 경우 유사 감시체
제가 확립되어 생산, 사용 화학물질에 대한 관리가 가능하며, 소비자나 시민의 경우 행
정부의 수질관리의 투명성 확보 및 정부정책에 대한 신뢰감을 회복할 수 있으며, 마지
막으로 국외 개발도상국에 대해서는 한정된 자원 내에서의 중․장기적인 수질 관리체계
의 모범이 될 수 있을 것이다.
※ 생태위해성 평가(Ecological Risk Assessment), 군집조사(Assemblage Assessment),
생화학적 지표(Biochemical Indicator), 화학분석(Chemical Analysis)
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00B881064
내분비계 장애물질의 검색시험법 개발
Development of The Screening and Test Methods of Endocrine Disrupter
서울대학교, 이영순(56), ’98∼’00, 556P
1998년에 시작하여 2001년에 완료된 과제의 연구내용은 내분비계 장애물질의 in
vivo와 in vitro의 신속검색시험법개발 및 확립, 내분비계 장애물질 검색을 위한
High Throughput Screening System 개발(Cell Free 리셉터바인딩 어세이를
이용한 신속자동화검출법 개발), 그리고 환경시료 중 내분비계 장애물질에 대한 화학적
분석법 개발 및 바이오센서 기술이 종합집약된 종합시스템개발이다.
In vitro 내분비계 장애물질 검색시험법개발에서는 β-galactosidase를 리포터진으
로 하는 Yeast recombinant assay와 luciferase를 리포터진으로 하는 Transient
transfection assay와 같은 Reporter gene Assay를 확립하였으며, E-screen과
같은 다양한 유방암 세포를 이용한 내분비계 장애물질 검색법 및 Gene expression을
이용한 내분비계 장애물질 검색법을 확립하였다. 또한, 내분비계 장애물질의 면역독성과
의 관련성을 이용하여 면역억제현상관련 유전자조절인자의 활성변화를 이용한 내분비계
장애물질 검색법과 Mouse B lymphoma cell의 CYP1A1 유전자 발현을 이용하여
다이옥신과 PBC 동질체의 검색법을 확립하였다. In vivo 내분비계 장애물질 검색시험
법으로는 미성숙 랫드와 난소적출 랫드를 이용한 자궁증식시험과 설치류 암컷 20일령을
이용한 갑상선 시험법, 그리고 Hershberger Assay, Testicular Function Assay
를 확립하였으며, enhanced OECD TG407에 참여하여 OECD 가이드라인을 제시하
였다. 어류를 이용한 내분비계 장애물질의 생태영향 검색시험법에서는 Swordtail 성어
의 단기투여 검색시험법과 Swordtail 치어의 장기투여 검색시험법을 개발, 확립하였다.
내분비계 장애물질의 화학적, 생물학적 분석법에서는 고분해능 질량 분석법을 이용한 다
이옥신을 비롯한 내분비계 장애물질의 화학적분석방법 확립하고, 다이옥신 특이적으로
반응하는 세포주를 개발하고 이를 이용하여 민감하고 간편한 생물학적 측정법 개발하였
으며, 유전공학 기술을 이용하여 변형시킨 재조합 미생물 및 동물 세포주를 이용한 바이
오 센서를 개발 함으로써 화학적 분석 방법과 생물학적 분석 방법을 조합한 스크리닝 방
법 개발하였다. 마지막으로 에스트로젠 리셉터에 반응하는 내분비 교란성물질의 신속자
동화검출법연구에서는 에스트로젠 리셉터를 분리하여 특성을 연구하였고, 에스트로젠
tracer를 합성하여 그 특성 및 반응성을 알아보았다. FPBA법을 개발하여 에스트로젠과
리셉터의 반응의 용량의존성을 확인하였고, 이 방법을 이용하여 자동화검출법을 개발하
여 내분비계 장애물질의 검색시험법을 확립하였다.
※ 내분비계장애물질(Endocrine Disrupter), 검색시험법(Screening Assay), 바이오센서
(Biosensor), 에스트로젠 트레이서(Estrogen Tracer), 경제협력개발기구(OECD)
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00B881065
환경오염물질 독성평가의 신기술 개발(국내화학물질의 유해성 시험 및 평가
기법 개발)
Establishment of Advanced Testing Methods for Hazardous Chemicals
한국화학연구원, 이성규 (33), ’98∼’00, 585P
국내 화학물질 관리체계를 선진화하고, 국제적인 화학물질 프로그램에 능동적으로 대
처하기 위하여 ① 국내 화학물질의 유해성 평가에 선진적 개념을 도입하고, ② 국내 시
험연구기관의 독성시험능력을 제고하고, ③ 이를 통하여 유해화학물질로부터 우리의 환
경과 국민 건강을 보호하고, OECD 회원국으로서 능동적인 입장을 확보하고자 목적에
서 다음과 같은 연구를 수행하였다.
유해성평가 및 시험기법 개발을 위한 기반기술 확보에서는 난용성 및 휘발성물질 시
험법, 어류 embryo sac-fry 시험법, Lemna 독성시험법, 육상식물을 이용한 시험
법, 토양 미생물 분해, 광분해 시험법, 토양대사 연구 및 화학물질 퇴적물 독성시험법
에 대한 연구를 수행하여 해당 시험종의 사육과 시험방법에 대한 지침서를 작성하였으
며, GLP 시스템 하에서 시험이 가능하도록 표준시험지침서 (SOP)를 작성하였다.
조류독성시험법은 OECD TG 205 Avian dietry test에 따라 독성시험을 실시하
여, 실험동물로서의 유의성을 확인하였고, 꿩과 일본메추리로 급성경구 독성시험을 실
시하여 조류를 이용한 기본적인 독성시험기술과 조직학적 연구방법 등이 국내에서 처음
으로 확립되었다. 아울러, 국내의 조류 독성시험종으로 사용할 수 있도록 일본 메추리
에 대한 사육기술을 확립하여 사육지침서를 작성하였으며, 급성경구 독성시험과 식이
독성시험하는 방법에 대한 지침서와 표준작업지침서 (SOP)를 작성하였다.
진보된 독성평가 신기술 개발 연구분야에서는 Mouse Lymphoma tk gene
assay법의 응용연구, 세포를 이용한 신속, 정확한 in vitro 대체시험법으로 single
cell gel electrophoresis assay정립, 세포를
이용한 신속, 정확한 in vitro 대체
시험법으로 cytokinesis blocking assay의 정립, lacI 유전자를 이용한 신속, 정
확한 유해성 평가기법으로, transgenic mutagenesis assay 확립연구를 수행하여
이들 시험법에 대한 시험 지침서를 작성하였으며, 이들 연구결과를 국내 3편, 국제 7
편 등 10편의 논문을 게재하였고, 국내,외 학회에서 27회 발표하였다.
화학물질의 최기형성 평가를 위한 FETAX 기법 연구는 배양기술과 표준물질을 사용
FETAX기법을 확인하였다. 아울러 외국종을 국내종으로 대체하기 위한 기반연구가 수
행되어, 산개구리의 발생계를 이용한 독성평가가 가능할 것으로 판단되었다.
※ 환경독성시험(Environmental Toxicity Testing), Single Cell Gel Electrophoresis,
Cytokinesis Blocking, Transgenic Mutagenesis, 조류독성시험(Avian Toxicity Test),
최기성 시험(FETAX)
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00B881066
유해화학물질 사고예측기법 및 대응시스템 개발
Development of Chemical Emergency Response Information System
인제대학교, 정상태(16), ’98∼’00, 400P
본 과제는 1998년에 국가적으로 시급한 화학물질사고에 대한 제도적 대응시스템 개
선안을 도출하여 국가정책에 반영하고, 사고대응활동에 기술적 기반을 제공하기 위하여
비상대응정보시스템(Emergency Response Information System) 소프트웨어를
개발하여 환경관리기관, 소방기관 등 공공기관에 제공하는 것을 목표로 하였다.
1차년도에 도출된 국가사고대응시스템의 제도적 개선안은 국내외 제도의 검토분석을
통하여 시급히 채택 보완되어야 할 사항을 제시하였다. 이를 계기로 환경부가 화학물질
사고대응의 주체적 활동부처로 부처로 지정되어 사고대응정보센터를 신설하고 현재 환
경부 주도로 관련법을 개정하는 가운데 있다.
ERIS에는 전국GIS를 기반으로 하여 6가지 기능모듈(Module)로 구성되어 있는데
물질대응정보 모듈에는 1,000가지 우선관리물질에 대한 비상대응용 물질데이터베이스
를 수록 검색 가능토록 하였고, 취급시설정보에는 지역마다의 주요화학취급시설에 대한
일반정보, 취급물질의 정보가 수록되어 있다. 위험도평가 모듈에는 해당물질로 인한 폭
발과 독성가스누출의 최악 시나리오에 근거하여 스크리닝 목적의 위험도반경을 계산하
는 기능이 수록되어 있다. 유독가스확산평가 모듈에는 표준평가기법으로써 무거운 증기
확산모델인 SLAB 및 ALOHA모델이 한글화되어 수록되어 있고 상세평가기법으로 지
형과 전형적 바람장을 고려한 울산, 여수공단지역의 상세확산평가기능이 포함되어 있
다. 대응기관자료 모듈에는 비상대응활동 시에 연락 및 지원이 필요한 각 기관의 정보
가 수록되어 있다. ERIS의 사용자 간에 정보통신 및 사용자 정보제공을 위한 인터넷서
비스 모듈이 포함되어 있다.(www.erisinfo.co.kr)
본 연구를 통하여 개발된 ERIS는 현재 국가 환경관리기관의 사고대응정보시스템의
기반으로 활용되어지고 있으며, 행자부의 119구조대, 소방관련기관 등에서의 활용이
추진 내지는 검토되어지고 있다. 앞으로 민간기업에의 화학물질안전관리를 위한 도구로
써 확대 활용의 검토도 필요하다.
※ 화학사고(Chemical Emergency), 비상대응(Emergency Response), 확산모델 (Vapor
Dispersion Model), 사고대응정보시스템(Emergency Response Information System)
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00B881067
환경오염물질의 인체노출지표를 이용한 건강영향 예측기법 개발
A study on Health Risk Assessment based on Biomarkers
for Environmental Pollutants
서울대학교, 백도명(40), ’98∼’00, 741P
환경오염으로 인한 건강영향을 제대로 파악하기 위하여서는 장기간에 걸친 추적관찰을
통해 얻어지는 추세를 파악하는 것이 중요하다. 한편 환경오염물질에의 노출을 파악하고
그 건강영향을 조사하는데 있어 환경 중 매체에서의 오염물질 현황을 파악하는 것도
중요하지만, 실제 수용체에 들어와 표적장기에 이르러 병변을 일으키기까지의 상태를
파악하는 것이 보다 직접적이고 총체적인 인과관계를 파악할 수 있게 해준다. 이에 본
과제에서는 환경 중 대기오염, 중금속, 그리고 발암물질 등 크게 세 가지 오염군의
노출로 인한 건강영향을 파악할 수 있는 생체지표를 개발 조사하여, 건강영향을 예측할
수 있는 기반을 마련하기 위하여 1999년부터 3년 간 우리나라 일반 인구집단에서 환경
오염물질로 인한 건강영향 파악을 위한 코호트를 수립하는 것을 목적으로 수행되었다.
전체적으로 370가족 1100여명에 이르는 인원이 본 조사의 코호트 구축에 참여하였으며,
조사대상의 성별, 연령별 분포는 일반인구와 크게 다르지 않는 모습을 보여 주었다.
지난 3년 동안의 조사기간 동안에 2번 이상 추적 조사를 할 수 있었던 인원은 491명으로
전체 조사인원의 약 45%에 머물고 있었으나, 추적된 인원과 그렇지 않은 인원 사이에
성별 연령별 차이를 보이고 있지는 않았다. 코호트 구축을 통하여 파악된 내용으로서
우리나라에서의 실내공기 및 대기오염에의 노출로 인한 호흡기에의 영향에 있어서는 특히
기관지 민감도와 실내공기 오염과의 연관성을 파악할 수 있었다. 한편 중금속에 노출을
조사하였을 때, 혈중 납의 경우 가족 집적성을 보이고 있어 부모와 자식간에 유의한 상
관성이 있었으며, 특히 어머니와 자식간의 상관성이 아버지와 자식간의 상관성보다 더
높은 상태이며, 식사와 같은 가족 내 공통 환경이 그 배경을 이루는 것으로 판단되고
있었다. 그 외에 신경행동학적 검사를 통하여 신경정신계의 건강상태, 그리고 심박동수의
변이를 통하여 심혈관계의 건강상태를 파악할 수 있었으며, 이에 대한 우리나라 일반
인구에서의 현황을 정리하였다. 한편 발암물질에 노출되어 관찰되는 생체지표로서 벤젠에
노출된 사람들의 세포유전학적 상태를 조사하였을 때, 노출 농도에 따른 특이적 염색체
이상의 빈도가 유의하게 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 특히 8번 염색체와 21번
염색체의 이상이 증가하였으며, 이를 FISH 기법을 이용한 분석에서 확인할 수 있었다.
또한 조사된 사람들의 유전체를 검사하여, 환경오염물질로서 벤젠에의 노출과 특정 유
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전체의 구성이 세포유전학적 변화에 미치는 영향을 확인할 수 있었으며, 특히 서로
이러한 환경과 유전자의 상호작용에 의하여 달라지는 것을 알 수 있었다. 그 이외에도
코호트 구성원들에 있어서의 시간활동에 대한 조사와 실내 및 대기오염에의 노출현황을
파악하였을 때, 전체 시간의 85% 이상을 실내에서 활동하고 있는 것을 알 수 있었으며,
또한 이러한 시간활동을 통해 노출되는 개인별 이산화질소는 실내 이산화질소의 농도와
실외 이산화질소의 농도와 밀접한 연관을 보이고 있었다. 그리고 코호트 구성원의 거주
지역에서의 대기오염 현황을 조사하였을 때, 공식적으로 보고되는 대기측정망에서의
자료보다 미세먼지에 있어 그 수준이 더 높음을 확인할 수 있었다.
위탁과제로서 우리나라 사람들의 신체 장기 중 중금속의 현황을 파악하기 위하여
사체들의 장기 내 중금속 농도를 분석하였다. 서울/경기지역 162명, 그리고 호남지역
60명의 생체시료를 분석하였을 때, Cd, Hg 및 Se는 신장에서, Cu, Mn, Mo 및 Sn은
간장에서, Pb, Al, Ni, Si 및 Cr은 폐에서, Fe는 비장에서, V는 심장에서, Zn은
간장과 신장에서 가장 높게 검출되었으며, As는 장기조직에 고르게 분포하였다.
한편 발암성물질의 생체지표를 이용한 건강영향평가 방법 개발을 위한 위탁과제로서,
기존 문헌에 나와 있는 생체지표들에 대한 database를 구축하고, 한편으로 동물실험을
통하여
고농도
단일폭로와
benzo(a)pyrene을
저농도
중심으로
한
반복폭로와의
DNA
관계를
adduct,
구명하는
Protein
것과
adduct,
함께,
Lipid
adduct, 그리고 TG adduct 등의 노출에 따른 인체 농도와 변화를 파악함으로써,
노출에 따른 암발생을 예측하는 건강영향평가방식을 도출할 수 있었다.
※ 환경역학 코호트(Environmental Epidemiology Cohort), 대기오염(Air Pollution), 체
내중금속(Heavy Metal in the Tissue), 발암성 물질 건강영향 평가(Carcinogenic Risk
Assessment)
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00B881068
OECD GLP수준의 안전성시험 기술개발
Establishment of OECD GLP System on the Toxicological
Research for Chemical Compounds
한국화학연구원 부설 안전성평가연구소, 강부현(129), ’98∼’00, 27P(부록별도)
국제공인력을 갖출 수 있는 안전성평가 GLP 체계를 구축하기 위하여 안전성시험에
관한 computer program의 구축 및 validation, GLP전문 교육프로그램의 개발
및 교육, GLP관련 앙케이트 조사 등을 실시하였다.
GLP규정의 전산화 하드시스템이 구축되었으며, GLP관련 시험기관의 담당자들을 위한
전문교육프로그램으로서 ‘단기교육과정’이 개발되어 수행되었고, GLP관련 안전성시험문
서 (SOP Worksheets, Protocol, Report 및 QAU Checklists)가 영문화되었으며,
국내 안전성시험 기관을 대상으로 앙케이트 조사를 실시하여 자료집이 발간되었다.
특히, “단기교육과정”은 5박6일 동안에 걸쳐 40여명을 대상으로 실질적이고 집중적
인 교육이 실시되었는데, 안전성평가와 관련한 실무교육으로서는 처음 개설된 것으로서
이 분야에서 근무하고 있는 실무자들에게는 더 없이 알차고 값진 과정이었다. 본 과정
에서 다루어졌던 내용에는 일반독성시험, 유전독성시험, 독성병리, 항원성시험, 피부자
극시험, 어류․물벼룩독성시험, 미생물분해․분배계수시험 등이 포함되었다. 피교육생
들을 대상으로 설문을 받은 결과, 대다수의 피교육생들은 이러한 과정이 유료로 개설될
지라도 앞으로 매년 수 차례씩 지속적으로 개설되기를 열망하였다. 시험책임자를 위한
교육프로그램과 동물사육시설의 관리자를 위한 교육프로그램도 개발되어 관련 시험책임
자 및 관리자들에게
좋은 교육의 기회를 제공하였고, 이것을 통해 국내 GLP 안전성
시험이 질적으로 향상하였을 것으로 판단된다. GLP체계의 국제화를 위하여 안전성시
험문서로서는 SOP Worksheets 582종, Protocol 16종, Report 18종 및 QAU
Checklists가 영문화되어 외국에 등록하기 위하여 독성시험을 수행하고 보고서를 준
비하는데 많은 도움이 되리라고 생각한다.
대내적으로는 선진국 수준의 종합적이고 체계적인 GLP시스템(유해성평가기술)이
구축
됨에 따라 산업계의 R&D 의욕이 고조될 것이고, 신규화학물질에 대한 개발연구가 활성화
될 수 있을 것이다. 관련 GLP 시험기관에서는 ‘단기교육과정’을 통해서 시험담당자들의 전
문적인 수준이 향상됨으로써 수준 높은 시험을 수행할 수 있게 되었다. 또한 새로이 작성
된 영문 GLP 작업기록지 서식, 영문 시험계획서 및 보고서의 틀을 손쉽게 이용할 수 있게
됨으로써 국내 GLP 체계의 국제화가 용이하게 되었다. 아울러 본 과제는 “OECD GLP
체계의 국가간 상호평가를 위한 파이롯트 프로젝트”의 일환으로 추진되는 MJV(Mutual
Joint Visit)계획에 따라 2000년 6월 19일 ∼ 23일에 실시되었던 한국내 GLP체계에
대한 평가에 있어서 국제공인력을 얻는 데 지대한 기여를 하였다고 생각한다.
※ OECD GLP, safety testing, chemical compounds, OECD 우수실험실운영, 안전성
시험, 화학물질
- 147 -
Ⅸ. 환경생태기술
TECHNOLOGY FOR
ENVIRONMENTAL ECOLOGY
891 자연환경 복원기술 개발
Restoration Technology of
Natural Environment
- 149 -
00B891069
국내 여건에 맞는 자연형 하천공법의 개발
Development of Close-to-Nature River Improvement Techniques
Adapted to the Korean Streams
한국건설기술연구원, 우효섭(31), ’98∼’00, 583P
환경부의 공공기반기술개발(G-7)이란 사업으로 한국건설기술연구원에서 “국내 여건
에 맞는 자연형 하천공법의 개발”이라는 연구를 지난 3년간 수행하였다.
연구사업은 하천 생태계 보전, 복원을 위한 자연형 하천공법의 개발, 개발된 하천공
법의 시험적용, 모니터링, 평가, 자연형 하천공법 지침서(하천복원 가이드라인) 개발
등 크게 3부분으로 나눌 수 있다. 구체적으로, 우리 하천의 특성에 맞는 구조적 안정성
을 전제로 생태적 건전성과 친수성을 고려한 도시․전원 지역 중소하천의 자연형 하천
공법을 개발하고, 시험하천에 현장 적용과 모니터링을 통하여 수리, 수문, 수질, 생태
계의 변화와 공법의 연계성을 평가하고, 하천의 물리적 특성과 생태계 서식처 특성과의
관계를 평가하여 자연형 하천설계, 공법선정, 시공 및 유지관리에 활용할 수 있는 실무
적 지침서(하천복원 가이드라인)를 개발하는 것이다.
본 연구사업(’98.12∼’01.11)에서 수행한 내용은 다음과 같다. 도시하천으로 탄천,
양재천 학여울, 우면동 및 과천구간, 대조 하천으로 사기막천을 설정하여 각 분야별로
하천의 수위와 유량, 수질, 하상변동, 하상재료 등을 조사하여 하천의 일반적 특성을
조사 분석, 수변토양 및 저토, 어류, 양서․파충류, 저서 무척추동물, 부착조류, 식생,
조류 등을 조사하여 생태계의 구조와 기능을 규명하기 위한 기초자료를 수집하였다. 그
리고 어류, 조류, 양서・파충류 및 소동물의 이동특성을 조사・분석하고, 이동 장애요
인을 검토하여 개선 방안을 제시하였고, 보와 낙차공의 기능개선을 위해 새로운 유형의
어도를 대상으로 수치모형 실험을 하였다. 또한 하천생태계와 밀접한 관계를 가지고 있
는 유역의 상황을 파악하고자 GIS 데이터베이스를 이용하는 리치 파일 기법을 검토하
여 양재천 유역에 시험적용 하였다.
기초조사 및 분석 결과를 토대로 우면동의 양재천 시험구간에 수질 정화 여과 습지
및 자연형 래버린스 보를 개발하여 시험․시공, 특허를 신청하였고, 소동물 생태통로
조성, 큰 돌(거석)을 이용한 어류 서식처를 조성하였다. 양재천 과천구간과 학여울 구
간, 서초구간에 시험 적용한 자연형 하천공법을 치수 안정성, 수질, 생태계 구조 및 기
능, 경관 등의 측면에서 계속해서 모니터링과 평가를 실시하여 기초자료로 제시하였다.
또한 1단계 3년간의 연구개발 결과와 외국의 자료를 기초로 검토한 하천복원 가이드
라인은 식물자료집과 함께 책자로 배포를 하였다.
※ 자연형 하천공법(Close-to-nature River Improvement Technique), 하천복원 가이드
라인(Stream Restoration Guideline), 생태계 복원(Restoration of Stream Ecological
Habit
- 151 -
00B891070
효율적인 생물서식공간 조성기술 개발
The Development of Techniques for Efficient Creation of
Wildlife Habitat
서울대학교, 김귀곤(51), ’98∼’00, 1836P
본 연구과제는 1995년부터 시작되었던 “도시지역에서의 효율적인 생물서식공간 조성기
술 개발”과 “농촌지역에서의 생물서식공간 조성 기술 개발”에 대한 두 개의 과제를 통합하
여 1998년 12월부터 시작되었다. 본 연구과제의 목적은 도시 및 도시 근교지역에서 효율
적인 생물서식공간을 조성하기 위한 기술을 개발하는데 있으며, 이를 위해서 기존 및 파괴
위기에 처한 생물서식공간의 보전 및 활용방안 제시와 생태적 지식의 축적, 식재설계기법
의 개발, 구체적인 기술개발을 위한 실험사업의 추진과 그 결과에 따른 지침서를 작성하였
다. 그리고 마지막으로 생물서식공간의 네트워크를 위한 틀을 개발하였다.
본 연구과제에 의해서 도출된 주요 결과는 다음과 같다.
우선, 기존 및 파괴위기에 처한 생물서식공간의 보전 및 활용방안에서는 100여 개가
넘는 사례지역을 대상으로 보전대책과 생물서식공간 조성기법에 활용하기 위한 방향을
제시하였다. 그리고, 생태적 지식의 축적에서는 대전 방동소택지와 이천 반자연 습지를
대상으로 연구를 수행하였는데, 서식기반 환경 중 호안의 경사와 수심이 식물의 출현
및 분포에 영향을 크게 미치는 것으로 나타났다. 또한, 생태적 지식의 축적 결과를 토
대로 주요 생물분류군별 서식처 조성을 위한 식재설계공법을 제시하였다.
구체적인 실험사업과 관련해서는 옥상의 생물서식공간화 사업에서는 조성후 다양한 생물
종이 서식하였는데 식물은 124종이 이입되었고, 곤충은 28종이 서식하였다. 또한, 인위적
으로 도입된 생물종들의 서식이 양호한 것으로 나타났으며, 에너지 절감효과도 평당 4,000
원에 상당한 것으로 나타났다. 우수저류 및 침투연못에서는 우리나라의 강우패턴이 제한적
인 조건임에도 불구하고 빗물을 활용한 생태연못 조성의 가능성을 보여주었으며, 우수의 침
투효과는 49%, 저류효과는 51.2%로 나타났다. 공업단지내 생물다양성 증진을 위한 생태
연못과 식물정화조에서 식물정화조는 상당수준으로 오염물질을 정화하는 것으로 나타났으
며, 생물다양성의 증진에도 기여한 것으로 나타났다. 이외의 2단계 실험사업지역들에서는
동일한 연구결과가 나왔는데, 생태통로의 경우에는 산개구리와 토끼, 족제비, 청설모, 들쥐
등의 이동이 확인되었으며, 너구리는 이동을 위한 준비를 하는 것으로 판단되었다.
생물서식공간의 네트워크 구축을 위한 틀의 개발에서는 이론적 모형의 제시와 복원적
지 선정기법을 제시하였으며, 이를 서울시에 적용하였고, 생물서식공간 조성을 위한 지
침서는 서울공고 생태연못을 대상으로 하여 2001년 4월에 완성, 관련기관에 배포하였
으며, 이외의 실험사업지역에서는 시안을 작성하였다.
※ 생물서식공간(Biotope), 식재설계공법(Techniques of Planting Design), 인공습지
(Artificial Wetland), 생태통로(Eco-bridge), 옥상 소생태계(Roof Biotope), 생태네트
워크(Monitoring, Ecological Network), 지침서(Guideline)
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00B891071
지속가능한 개발을 위한 생태계지표 개발
Development of Eco-Indicators for Sustainable Development
서울대학교, 양병이(25), ’98∼’00, 700P
본 연구개발사업은 개발사업을 지속가능한 개발로 유도하기 위해 개발사업의 정책결
정단계와 입지결정단계에서 필요한 자연생태계지표와 개발사업의 시행단계에서 지속가
능한 개발로 유도하기 위한 지속가능성 평가지표를 개발하는데 목적을 두었다.
개발사업의 정책 및 입지결정단계의 ‘자연생태계 평가지표’가 적용되는 국토는, 개발사업
에 대한 입지와 정책의 결정수립이 면밀하게 요구되는 육역으로 국한하고 있으며, 개발사업
시행단계의 ‘지속가능성 평가지표’는 입지가 결정된 개발사업으로서 그 개발규모에 따라, 단
지규모의 개발사업에 적용할 수 있는 지표와 개별건물규모에서 적용되는 지표로 나누어 개
발되었다. 이 중 단지규모 개발사업의 지속가능성 평가지표는 환경영향평가 대상사업 중 특
수한 사업과 철도, 도로 등의 선적인 사업을 제외한 면적인 개발사업을 대상으로, 개별건물
규모의 개발사업은 공동주택, 사무소건축물을 대상으로 하여 평가지표가 연구 개발되었다.
연구개발결과, 생태계 평가지표는 기존 국토계획 및 도시계획 체계 속에서 지역단위
의 생태계 가치를 객관적으로 평가함으로써 개발과 보전의 정책 결정에 기초 자료로 활
용될 수 있도록 하였고, 새롭게 통합 제정되는 ‘국토계획, 이용 및 관리에 관한 기본법’
의 종합적인 기본틀 제공 및 세부 시행 규칙의 객관적 근거 자료 활용할 수 있는 기대
효과가 있다. 또한, 준농림지역의 용도지역 개편시 유보구역이나 보전구역으로의 용도
변경 기준 제시 자료 및 새롭게 신설되는 ‘개발허가제’와 ‘사전심의제도’의 기초자료로써
활용할 여지가 있으며, 기타 자연환경 보전 및 국토개발계획 수립, 개발사업의 정책결
정 및 입지선정, 생태계 보전 및 복원계획 등에 활용할 수 있다.
단지규모 개발사업의 지속가능성 평가지표는 개발 관련 개별법에서 활용하는 방법으로,
개발사업의 해당개별관련법, 시행령, 조례, 규칙 등에 해당지표의 기준을 삽입하여 평가지
표의 사업유형별 목표치를 달성 할 수 있도록 하였다. 개발사업의 계획수립단계에서 해당평
가지표가 반영되어 계획수립의 목표 기준을 제시하도록 하였으며, 개발사업의 계획관련 해
당개별법에서 개발사업의 계획수립 시 참조하여야 하는 계획수립 지침 등에 지표적 내용을
삽입토록 하고 해당 개별법에서는 지표에서 제시하는 목표치, 최소기준치 등을 확보하는 계
획을 수립할 수 있도록 명시하는 방안이 제시되었다. 또한, 환경영향평가법에 따른 개발사
업의 환경영향평가시 지속가능성 평가지표를 활용함으로써 환경영향평가의 평가항목 및 평
가지표 등의 부재나 이론적, 실천적 공백을 보완하는 등의 여러 활용방안도 제시되었다.
개별건물의 지속가능성 평가지표는 건축물 인․허가시 규제수단으로 활용될 수 있으
며, 관련 법규의 제․개정시 기초자료로 활용될 가능성을 제공하고 있으며, 금융․조세
등의 지원, 가산점 부여, 행정적 측면의 지원, 관련법규의 완화 등을 제안하였다.
※ 지속가능한 개발(ESSD), 생태계 지표(Eco-Indicator), 생태계(Ecosystem), 지표(Indicator),
지속가능성(Sustainability)
- 153 -
00B891072
훼손된 해안 생태계 복원기술 개발
Restoration of Degraded coastal ecosystem
한국해양연구원, 제종길(36), ’98∼’00, 1100P
“훼손된 해안생태계 복원 기술 연구는 해안 식생이 존재하는 생태계 (갈대군락-염습
지, 해안사구)의 개념모델을 완성하고, 해안생태계 유형별 복원기술 개발, 해안생태계
의 생태적 복원을 통한 생물다양성 (생산성) 회복을 최종 목표로 하는 1단계 연구로서
1998년 12월에서 2001년 11월까지 3년간 연구가 수행되었다.
해안의 갈대군락 염습지 (이하 염습지)와 사구의 원 생태계 구조 (기능)를 파악하기
위한 지질, 생물, 식생, 지화학 요인들을 1차년도부터 3차년도까지 연속적으로 관측하
였다. 이 자료들은 생태계 개념 모델 제시와 복원 실험구획간 환경변화 비교에 사용되
었다. 실질적인 생태계 복원 실험은 2차년도부터 시작하였다. 2차년도에는 해안 염습
지와 해안사구에 다양한 실험 구조물을 설치하여 환경 변화를 파악하고, 구조물의 효용
성을 시험하였다. 해안 경관 복원 연구에는 해안경관 복원 및 식재 방안 개발, 복원 결
과 예측시뮬레이션 제시, 해안경관 관리 방안 등이 있었다. 연구목표를 달성하기 위하
여 수행된 연구내용들과 달성된 성과는 다음과 같다.
국내 해안생태계 (유형별)의 훼손된 생태계 현황 및 원인 분석을 위하여 전국 해안의
염습지와 사구 지역을 직접 방문하여 현황조사를 하였고, 원생태계 조사지역으로 순천
만과 호곡리 염습지, 그리고 승봉도와 신두리 해안사구를 선택하였다. 복원 실험을 할
지역은 군사시설에 의하여 복원실험 구조물 보호가 가능한 호곡리 염습지와 향후 복원
대상지로 유력한 신두리 사구를 우선 선정하였다.
유형별 해안생태계의 퇴적 및 생물요인과 기타 환경요인 파악을 위하여 원 생태계 조
사지역에서 조사를 수행하였다. 퇴적환경, 생물상, 식생 등은 1차년도에서 3차년도까
지 연속 관측되었고, 이를 통해 원 생태계의 구조와 특성 파악 및 개념모델이 제시되었
다. 그리고 이 조사내용은 복원 실험이 이루어진 지역의 환경과 비교하여 복원 실험 구
조물의 효용성을 판단하는 자료로 사용되었다.
2차년도에 호곡리 염습지와 신두리 사구에서 복원 실험구조물들을 설치하였고, 실험
지역에서 연속적으로 생태계 요인들을 관측하였다. 3차년도에는 강화도에 추가 실험구
조물을 설치하였다. 호곡리에서는 환경변화를 유도하여 퇴적물 집적에 의한 염습지를
형성하기 위해 상부 갯벌에 배수수로를 만든 퇴적물 집적 방책과 배수수로가 없는 퇴적
물 집적 방책을 설치하여 퇴적환경과 생물상의 변화과정을 관찰하였다. 강화도 여차리
갯벌에는 SUS 강판, 배수수로와 퇴적물 집적 방책 그리고 그물에 의한 구조물을 설치
하여 퇴적 변화를 관찰하였다. 염습지 두 지역의 실험구에서 배수수로가 있는 퇴적물
집적 방책 구조물이 퇴적물 집적에 효과적이었으며, 생물상도 퇴적물만 있었던 갯벌 군
집에서 식물상이 있는 식생군집으로의 뚜렷한 변화를 보였다.
- 154 -
신두리 사구의 전사구 형성 실험에서는 하수관 파이프에 의한 펜스보다는 목재 펜스
를 단계적으로 설치하는 것이 전사구 형성에 유용한 것으로 판단되었다. 비록 소규모
실험 구획이지만 국내의 습지와 사구 복원에 유용한 구조물을 파악할 수 있었다. 이러
한 자료를 근거로 대규모 복원 시 주변 해역의 수리환경을 고려하여 이러한 실험구조물
을 설치한다면 복원에 효과가 있을 것이라는 결론에 도달하였다. 신두리에서 문제가 되
는 사구 포락 방지를 위한 큰 방책을 2001년 4월에 설치하였고 현재 관측 중에 있다.
이상과 같은 훼손된 생태계 복원 분야의 연구에서 대규모 토목공사에 의한 인공적인
복원보다는 환경여건을 조정하여 자연의 힘에 의한 복원이 생태계 구조와 기능 회복에
더 효과가 있다는 것을 증명할 수 있었다. 해안생태계 복원 연구는 역사가 짧은 관계로
유용한 복원 기법과 복원 시 관찰할 요인들이 정립되어 있지 않았다. 이 연구는 생태적
복원의 개념 정립과 복원기법 그리고 조정해야할 주 환경요인들을 파악하는 계기가 되
었다.
훼손된 해안경관의 복원에 관한 연구는 첫째 경관 시뮬레이션 유형별 비교와 시뮬레
이션 방법 선정을 위한 기준설정을 통한 매체별 비교 분석을 하였다. 경관 시뮬레이션
대상지의 현황 조사는 경관의 시계열 변화 분석을 통해 해안경관 복원의 경관생태학적
원리의 적용에 관한 기초자료 제공과 해안경관의 경관유형별 이해를 제공해 주었다. 둘
째로
복원설계 기본 구상안‘은 우리나라의 훼손된 해안 경관을 복원하기 위한 식재모
형 제시와 복원설계 지침 제공에 활용도가 높을 것으로 생각되며, 가상시뮬레이션을 통
한 세부적 시뮬레이션 작성절차를 제공함으로서 복원사업의 악영향 저감과 복원사업의
위험성 감소에 기여할 것으로 기대된다. 그리고 환경영향평가에서도 경관부분에 대한
점검기법으로 활용이 가능하다.
해안생태계의 복원 기술 개발의 시도는 국내에서 처음인 관계로 경험부족과 생태적
복원의 개념적용에 얼마간의 시행착오가 있었으며, 중규모로 다양한 지역에서 시도할
수 없었던 여러 가지 제한 (실험구 관리의 어려움, 실험시설 재료구입, 지역 주민들의
반대, 시간부족)으로 인하여 반복해서 실험시설을 설치하는 경우가 적지 않았다. 또한
실험과정에서 연구지역을 확대해야 하는 상황 (신두리 사구인 경우 계속 개발되어 갯벌
과 사구를 동시에 모니터해야 하는 상황) 등이 있었다. 이런 예기치 않은 상황들은 생
태적 복원개념을 확립하고 기술개발 방향을 확고히 하는데 큰 교훈이 되었다. 따라서
이 연구에서 획득한 지식, 경험, 기술은 앞으로 해안생태계를 복원하는데 크게 기여할
것이다. 이미 대체습지 조성이나 산란장 조성, 오염된 퇴적물을 이용한 습지조성 등에
이 기술을 응용할 계획으로 과제개발을 추진하고 있다.
※ 해안생태계(Coastal Ecosystem), 복원(Restoration), 염습지(Salt Marsh), 사구(Sand
Dune)
- 155 -
00B891073
멸종위기에 처한 야생동물 복원기술 개발
New Technique for the Restoration of Endangered Species
in Korea
국립환경연구원, 유병호(27), ’98∼’00, 300P
1998년도 환경기술연구개발사업의 환경생태분야 자연환경복원기술개발과제로 2001
년까지 3년간 멸종위기에 처한 야생동물인 산양, 반달가슴곰 및 황새의 복원기술 개발
에 관한 연구를 수행하였으며, 주요 연구 내용은 생태, 서식지특성, 개체군 현황 및 국
가차원의 멸종위기 야생동물에 대한 개체군 유지관리 및 증식보전에 관한 것이다.
야생동물의 복원방법은 자연서식지의 개체군 크기에 따라 현지내 보전하거나 또는 이
입 및 인공증식 방사에 의한 방법을 수행하여야 한다. 본 연구 결과 산양은 서식지보호
로 개체군의 증가를 유도할 수 있으나, 반달가슴곰과 황새는 이입 또는 인공증식 방사
에 의하여 자연개체군의 복원 및 유지관리가 수행되어야 한다. 본 연구의 대상동물 3
종이 멸종의 위험에 처하게 된 원인은 밀렵 및 서식지파괴에 의한 것으로 판명되었다.
산양은 전국적으로 700여 개체가 서식하고 있는 것으로 나타났으나 대부분의 산양
서식지들간에 단절되어 있어 소개체군의 문제점을 갖고 있으므로 분할된 서식지간의 연
결방안이 필요하며, 지역적으로 멸종이 이루어진 곳은 유전적 다양성을 고려한 인공증
식 개체의 방사에 의한 자연복원이 필요하다.
반달가슴곰은 지리산을 비롯한 제한된 지역에서만 명맥을 유지하고 있으므로 야생 개
체군으로부터의 이입이나 사육개체를 이용한 재도입이 필요한 종이다. 본 연구에서 인
공증식된 새끼곰의 자연복원가능성을 확인하였으며, 지리산의 반달가슴곰을 보전하기
위해서는 최소한 4개체 이상을 6∼7년에 걸쳐 매년 방사하여야만 되고, 서식지의 생태
적 수용력을 50개체 이상 유지시키며 밀렵을 방지하여야 하는 것으로 나타났다.
황새의 인공증식에 의한 자연복원에는 사육시설의 개발이 필수적으로, 인공부화 및
번식을 시킬 수 있는 황새복원센터를 설치하여 현재 18개체를 인공사육중에 있다. 황
새의 인공증식은 암수 번식쌍을 맞추는 기술이 가장 중요하며, 번식둥지 조성, 번식기
의 행동변화 조절 및 먹이섭식 훈련 등이 자연방사를 위한 조건으로 나타났다.
멸종위기에 처한 야생동물의 자연개체군 감소를 방지하고 자연복원을 성공하기 위해
서는 무엇보다도 밀렵 및 서식지파괴를 근절시킬 수 있는 사회제도적 장치 및 국민홍보
가 필수적이고 멸종위기종에 대한 ‘보전센터’의 설립이 필수적이다.
※ 멸종위기종(Endangered Species), 산양(Naemorhedus caudatus), 반달가슴곰(Ursus
thibetanus), 황새(Ciconia boyciana), 최소생존개체군(Minimum Viable Population),
서식지관리(Habitat Management), 복원(Restoration), 보전(Conservation)
- 156 -
00B891074
식물세포를 이용한 화학비료의 캡슐화(간벌재를 활용한 환경친화적 비료 제조기술)
Capsulation of Chemical Fertilizer using Plant Cells
강원대학교, 전수경(28), ’98∼’00, 198P
식물세포내강으로 화학비료의 캡슐화는 기존의 원구법, 증산법 및 침지법을 이용하여 침투
방법의 차이를 비교․분석하였다. 시약의 경우, 인산칼륨(K2HPO4)과 질산암모늄(NH4NO3)
을 이용하였다. 공시수종은 길이 30㎜, 폭 25㎜, 두께 5㎜의 소나무 칩을 사용하였다. 변
재칩의 경우, 가압 및 침적처리한 비료의 질소, 인산, 칼륨의 평균함유량은 각각 9.95%,
23.32%, 22.94%로 나타났다. 심재칩의 경우, 가압 및 침적처리한 비료의 질소, 인산, 칼
륨의 평균함유량은 각각 8.43%, 10.39%, 11.15%로 평가되었다. 따라서, 변재부가 심
재부보다 질소와 인산의 침투량이 훨씬 우수하였다. 수종별․비료종류별․particle size별
특성구명 결과, 비료용액의 침투량은 수분이동경로의 크기 및 개방율에 비례하였다. 목재캡
슐비료의 용출량은 파티클 사이즈가 클수록 용출이 서서히 진행되었으며, 파티클 사이즈를
3
12mm 이상으로 하는 것이 지효성 비료로서 효과가 크다고 판단하였다. 캡슐비료와 화학
비료의 시비시 환경에 미치는 영향을 평가하기 위해 시비전, 후의 시료를 채취해 수질을 분
석한 후, 수질의 오염도를 측정하였다. 평가항목은 BOD, COD, 총인산, 총질소이다. 목재
캡슐비료와 화학비료의 수질오염도 비교 결과, 캡슐비료의 BOD, COD, 총인산, 총질소는
각각 10.79ppm, 34.33ppm, 0.23ppm, 6.15ppm으로 측정되었다. 화학비료의 경우,
시비전 BOD,
COD,
총인산,
총질소는 각각 7.38pm,
14.08ppm,
0.06ppm,
6.65ppm으로 평가되었다. 특히, 화학비료는 시비한 후의 BOD, COD, 총인산, 총질소는
각각 64.82ppm, 51.00ppm, 2.16ppm, 20.93ppm으로 급격한 증가 값을 보였다.
목재캡슐비료와 화학비료의 시비효과를 평가하기 위해 벼와 배추를 대상으로 시비했
다. 실험결과, 목재캡슐비료를 시비한 벼가 화학비료를 시비한 벼보다 벼의 분얼수 및
결실량(수수, 수당립수, 등숙비율)이 우수하였다. 배추의 경우, 목재캡슐비료를 시비한
배추가 화학비료를 시비한 배추보다 건물율이 우수하였다. 즉, 배추의 생장에 여러 번
나눠 준 화학비료보다 본 연구에서 제조한 목재캡슐비료를 1회 시비한 밭에서 수확량
이 증가했다는 것을 알 수 있었다. 부숙도와 토양과의 관계에서, 목재 캡슐비료는 수종
및 토양의 종류에 따라 부숙도에 차이를 보였지만, 비료로써 작물체에 안정적인 영양원
을 공급함과 동시에 목재자체는 미생물들의 생존에 좋은 영양원을 제공하였다. 따라서,
목재 캡슐비료는 지효성 비료와 유기질 비료의 복합비료임을 알 수 있었다. 목재캡슐비
료의 질소와 인산의 잔류량을 조사한 결과, 목재캡슐비료의 잔류량은 수종 및 시비시기
보다 토양의 종류에 큰 영향을 받았다.
가격결정과 조정을 통해 경제성 분석을 수행했다. 가격결정은 원가중심, 소비자 중
심, 경쟁제품중심으로 평가되었고, 가격조정은 소비자심리, 거리차이, 판촉수단을 중심
으로 연구․분석하였다.
※ 캡슐화(Capsulation), 화학비료(Chemical Fertilizer), 식물세포(Plant Cells)
- 157 -
Ⅹ. 종합환경기반기술
ENVIRONMENTAL COMPLEX
TECHNOLOGY
901 관리 및 정보시스템
Development of Conservation
Rehabilition
- 159 -
00B901075
소수계 수질관리 정보시스템 개발(총량규제 정책지원시스템 수립)
Water Quality Management Information System for Small Streams
한국과학기술원, 신항식(24), ’98∼’00, 351P
본 연구는 읍면단위의 지방자치단체에서 지역의 오염원과 수질을 관리하는 소형지천들
에 대한 소수계 및 소형 지천에 알맞은 유출 및 수질을 모의할 수 있는 분포형 모델을
개발하고 이를 통합 운영할 수 있도록 GIS를 바탕으로 하는 사용자 인터페이스를 개발
하여 소수계 수질정보 시스템의 운영자가 전문지식이 부족하여도 편리하게 운영할 수 있
도록 한다. 또한 총량규제 도입시 각 지방자치단체에서 본 수질정보시스템을 활용하여
총량규제에 대한 정책수립을 지원하는 것을 목표로 한 오염총량관리제 지원시스템
(GLASS; G7 Load Allocation Supporting System)구축을 목적으로 하며 연구내
용은 소하천 유역에 대한 GIS 공간 및 속성데이터베이스 시스템 구축, 각 소수계로부터
유출되는 유출량 및 오염물질 부하량 평가, 소하천에 적합한 수질예측모델을 선정하고,
실측실험 및 각종 반응계수 산정실험을 통하여 모델의 정확도 향상 및 유역모델과의 연
계활용시스템 구축, 사용자 중심의 인터페이스 개발, 총량규제 도입시 각 지방자치단체에
서 총량규제에 대한 정책 수립시 이를 지원할 수 있는 통합시스템 구축이다.
본 연구에서는 대상유역의 합리적인 수질 관리 및 오염원 관리를 위하여 유역의 오염
원 정보를 정리하는 DB 기능, 유역에서 발생하는 오염물질을 산정하는 유역모델링 기
능, 하천에 유입된 오염물질에 의한 영향을 평가하는 하천모델링 기능, 수질관리에 따
른 영향을 평가하는 시나리오 기능 그리고 이들을 종합하는 오염총량관리제 지원시스템
(GLASS)을 구축하였다. 이에 대한 자세한 내용은 다음과 같다.
오염원 조회는 GIS의 DB 및 Graphic 기능을 이용하여 환경부에서 제공하는 1999
년 자료를 정리하여 조회가 가능하도록 시스템을 구성하였으며 이 자료를 이용하여 오
염원별 부하량을 산정할 수 있는 모듈을 개발하였다. 또한 대상유역의 실측수질자료를
조회할 수 있는 기능을 갖추고 있으며, 실측자료는 환경부의 측정자료와 본 연구기간
동안 실측된 자료를 포함한다.
GIS를 이용한 유역 오염부하량 산정은 GIS를 이용한 분포형 강우․유출모델인
AGNPS 모형과 수정 원단위 기법을 이용하여 유역모델시스템을 구축하였다.
수질예측모델 구축은 우리나라의 하천수질모의에 일반적으로 사용되고 있는 QUAL2E
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모형을 이용하여 수질모의를 실시하였다. 또한 보의 영향이 심각하고 수질자료가 빈곤
한 우리 나라 수하천의 현실적인 문제점 등을 고려하여 완전혼합형 반응조와 압출류형
반응조를 혼합하여 간편한 수질모델(CAP 모델)을 개발하여 사용하였다. 상기 두 수질
모델은 유역모델링의 결과와 연계될 수 있도록 구성하였으며, 모델링결과는 GIS를 통
하여 가시화 될 수 있도록 구성하였다.
오염총량관리제 수립을 위한 수질모의과정은 목표수질의 달성여부를 확인하기 위한
반복적인 모델링 작업이 요구된다. 또한 토지이용의 변화, 유역관리방법의 변화, 인구
등 사회환경의 변화 및 환경기초시설의 설치 등 여러 가지 조건에 따른 수질 변화의 예
측이 필요하다. 이러한 과정에서 방대한 양의 입출력 자료가 생성되며, 이들을 분석하
고 합리적으로 관리하는 것은 매우 어려운 일이다. 따라서 본 연구에서는 유역의 오염
원 정보갱신 기능을 추가하였으며 수정된 파일로부터 오염원 정보를 얻어 모델링을 수
행함으로서 여러 가지 시나리오에 따른 수질예측이 가능한 시스템을 구축하였다.
※ 지리정보 시스템(GIS, Geographic Information System), 오염 총량관리제 지원시스템
(GLASS, G7 Load Allocation Supporting System), 총량규제(Regulation of
Total Emission), 수정 원단위 기법(Modified Unit Load Method)
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00B901076
정수장 진단기술의 개발(정수장 최적화를 위한 진단기술의 개발)
Development of Assessment Technology for Water Treatment Plants
한국수자원공사 수자원연구소, 윤재흥(39), ’98∼’00, 1128P
3단계인 1998년 12월부터 시작된 본 연구는 국내외 정수장 운영관리 현황 및 진단
기법을 조사, 분석하여 진단기술의 목표, 수행체계, 교육전파 방안 등을 정리하고 진단
양식을 구성하여 정수장 현장 적용성 평가 및 검토보완을 통하여 국내 정수장의 성능과
실태를 올바르게 평가할 수 있는 진단기술을 개발하는 것이다.
1차년도에는 정수장 진단기술을 실제 적용하고 있는 국외의 사례를 분석하였으며, 국내
실정에 적합한 진단양식 및 공정별 평가기법을 개발하고자 하였다. 정수장 진단양식 개발
을 위해서 USEPA, AWWA 등에서 개발되어 수행되고 있는 정수장의 성능평가와 기술지
원으로 구성되는 정수장 종합개선 프로그램(Composite Correction Program:CCP)과
Partnership for Safe Water 등을 조사, 분석하였으며, 이를 근간으로 하여 국내 실정
에 적합한 정수장 진단양식(초안)을 개발하였다. 즉 정수장의 각 단위공정별로 운영현황을
파악할 수 있는 Check List를 구성하고 실제 정수장 시범사업으로 현장 적용성을 평가하
였다. 평가 결과에 따라 도출되는 문제점은 2차년도까지 다양한 현장적용과 실제 정수장
운영자의 의견수렴 등을 통하여 계속적인 보완이 이루어졌다.
정수장 공정별 평가기법의 개발에서는 Particle counter를 이용한 혼화․응집지의
성능평가 기법, Index법을 이용한 침전지의 성능평가 기법, 추적자시험(Tracer Test)
및 전산유체(CFD)를 이용한 수리특성평가 기법 등을 개발하고 현장실험을 통하여 검증
하였다. 또한 국내 각 정수장의 수질자료를 분석하였으며, 설문조사를 통하여 국내 정수
장의 여과 및 소독공정의 운영실태를 파악하였다. 또한, 소규모 정수장의 진단기술을 도
입하기 위하여 국내 정수장 적용과 이에 따른 성능제한인자를 실험적으로 검증함으로써
적용성을 평가하고 정수장 진단의 전단계인 자가진단(Self Assessment)기법을 개발하
였다. 3차년도에는 개발된 정수장 진단양식의 보완과 각 항목별 의미와 진단의 수행체계
및 진단을 위한 자료수집 방법, 체계 등을 정리하여 소규모 정수장의 진단양식 개발과
자가진단기법을 종합적으로 정리하고, 정수처리와 관련된 학습기능 등을 추가하여 진단
보조프로그램(전문가시스템)으로 사용 가능하도록 Dr. Water 소프트웨어 프로그램을
개발하였다. 정수장 진단기술의 교육전파 방안은 한국수자원공사 연수원에서 년간 3회에
걸쳐 ‘정수장 진단반’을 개설․운영하여 본 연구에 참여한 연구진들이 연구에서 도출된
결과를 중심으로 기술의 전파가 구체적으로 수행되고 있다.
※ 정수장 진단기술(Assessment Technology for Water Treatment Plants), 종합개선
프로그램(Composite Correction Program), 성능평가(Performance Evaluation),
자가진단(Self-Assessment), Dr. Water
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00B901077
국가기반산업/기초소재별 국가표준 환경성정보(LCI INFRA D/B) 구축
Establishment of Environmental LCI D/B about Infrastructure
and Elementary Materials
한국과학기술원, 안병훈(43), ’98∼’00, 1224P
본 연구의 목적은 최근 국제기구 및 각 국 정부에서 제품에 대한 환경라벨 및 선언제
도가 부각됨에 따라 국내 환경성적표지제도의 원활한 운영을 지원하기 위하여 기업이
환경성적표지 인증을 받고자 할 때 자체적으로 구축하지 못하는 국가기반산업 및 기초
소재에 대한 환경성정보를 제공받음으로서 보다 수월하게 자사제품에 대한 환경성적을
도출할 수 있도록 하는데 있다. 본 연구에서는 환경성적표지 대상제품군을 고려하여 우
선적으로 전기, 석유화학, 수송, 수자원, 폐기물 등 국가기반산업과 화학, 철강, 금속,
펄프, 시멘트 등 기초소재 약 110개 모듈에 대하여 환경성정보를 구축하고 국내 기업
이 용이하게 활용할 수 있도록 보급․관리시스템을 구축하였다.
데이터베이스 구축 과정은 먼저, 해당 모듈의 기초 자료를 수집하고 이에 적합한 설문지
의 개발과 설문지를 작성할 기업의 담당자들에 대한 LCA 교육을 병행하여 이후 기업에서
회수한 설문지에 근거하여 데이터를 수집하고 시스템경계를 설정하여 데이터베이스의 범위
를 정하게 된다. 그리고 여기에 해당되는 upstream D/B와 함께 소프트 웨어를 이용하
여 coding을 한 후, 데이터품질 검토 및 보고서 작성을 하고 이것을 국내/외의 전문가에
게 정밀검토를 의뢰하여 투명성 있는 데이터베이스로 검증을 받았다.
본 과제의 수행 성과는 먼저, 국내 환경성정보 구축 경험을 토대로 표준화된 방법론이
정립될 것이며 이는 향후 시행될 환경성적표지제도의 적합한 환경성정보로의 전환을 위한
방법론으로 활용될 것이다. 또한, 보급․관리시스템을 통하여 국가인프라 D/B의 체계적이
며 지속적인 관리가 시도될 것이다. 이와 함께 국가가 제공한 인프라 D/B를 기반으로 한
환경성적표지제도의 시행으로 그린라운드 등의 무역장벽에 대처할 수 있게 될 것이다.
본 과제를 통하여 구축된 국가 표준 환경성정보를 기반으로 기업의 환경성적표지제도
로의 참여를 유도할 수 있으며, 환경성적표지제도의 활성화를 통하여 환경라벨 및 선언
제도의 궁극적인 목표인 시장메카니즘에 의한 환경개선을 기대할 수 있을 것이다. 또한
해외 선진기업들의 제품 및 서비스에 대한 구체적이고 정량적인 환경정보 요구에 적극
적으로 대응함으로서 부가적으로 대외무역수지 향상에 이바지할 수 있을 것이다.
※ 환경성적표지제도(TypeⅢ Environmental Labelling Program), 전과정평가(LCA
(Life Cycle Assessment)), 환경성정보(LCI D/B(Life Cycle Inventory DataBase)),
국가인프라(Infrastructure), 기초소재(Elementary Materials)
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00B901078
On-chip형 휴대용 환경분석 시스템 개발
Development of On-chip Type Portable Environmental Analysis
System
포항공과대학교, 한종훈(11), ’98∼’00, 133P
본 연구에서는 미세채널이 새겨진 마이크로칩 상에서 모세관 전기이동을 이용한 분석
시스템을 개발하였으며 구체적인 연구내용은 아래와 같다.
마이크로칩에서 시료주입장치를 칩에 통합시켜 반복적인 시료 주입이 가능한 gated
주입방법을 통해, 완충용액 용기의 전압을 짧은 시간동안 제거하여 분리용 채널에 시료
를 주입하는 방법을 확립하였다.
또한, 유리와 플라스틱을 소재로 반도체 공정을 이용하여 여러 형태의 채널과 미세
구조물들이 새겨진 마이크로칩을 제작하는 방법을 확립하였다. 유리 소재의 마이크로칩
은 유리판에 포토레지스트를 코팅한 후 원하는 디자인의 마스크를 덮고, 노광, 현상 및
에칭 과정을 거쳐 원하는 깊이의 채널을 유리판에 새겼다. 그리고, 덮개용 유리판을 채
널이 새겨진 판 위에 덮고 밀착시킨 후 고온에서 가열하여 접합시켜 완성하였다. 플라
스틱 종류인 poly(dimethylsiloxane) (PDMS)를 소재로 하여 제작한 마이크로칩은
실리콘 웨이퍼에 두꺼운 포토레지스트를 원하는 높이로 코팅한 후, 마스크를 덮고 노광,
현상하여 양각의 구조물이 새겨진 틀을 제작하였다. 이 틀에 PDMS prepolymer를 붓
고 75℃에서 3시간 정도 가교결합을 시키고 떼어낸 후, 본 연구에서 개발한 Tesla 코
일에서 발생하는 corona 방전을 이용한 표면산화방법으로 PDMS 표면을 산화시켜 유
리 또는 다른 PDMS판과 비가역적으로 접합시켰다.
레이저유발형광 검출법을 이용하여 형광 발색단을 결합시킨 물질들을 검출하는 시스
템을 개발하였다. 시료의 레이저유발형광 검출을 위해 반응기와 분리 채널이 통합된 마
이크로칩을 개발하여 형광 유도체화 반응 및 분리, 검출을 연속적으로 수행하였다. 칩
에 통합된 precolumn 반응기에서 biogenic amine을 형광 발색시약과 반응시켜
형광 유도체를 만든 후 분리 채널에서 OPA-amine을 분리 검출하였다.
흡광검출법을 이용하여 환경오염물질을 검출할 수 있는 시스템을 개발하였다. 마이크
로칩은 Z-cell 형태의 검출 셀을 가지도록 설계하여 검출감도를 향상시킬 수 있었다.
광섬유, 칩의 광경로, 그리고, 검출부인 광학증배관(PMT)를 연결하고, 광원으로는 자
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외선을 이용하여 크롬6가 및 크롬3가를 동시에 분석할 수 있었다.
마이크로칩에서 고효율 흡광 검출을 위해 초소형 렌즈와 슬릿으로 이루어진 콜리메이
팅 시스템이 통합된 흡광 검출 시스템을 개발하였다. 콜리메이팅 시스템은 칩과 동일한
재료인 PDMS로 마이크로 채널과 동시에 제작되었다. 이 흡광검출 시스템에서는 검출
셀의 중앙과 두 개의 광섬유의 코어 중앙이 일치되어 있으며, 평행한 빛을 형성하기 위
한 초소형 볼록렌즈가 입사용 광섬유 앞에 위치하고 있다. 떠돌이 빛(stray light)이
검출기로 들어가는 것을 막기 위해, 3차원 채널로 이루어진 두 개의 직사각형 슬릿을
초소형 렌즈 뒤와 집광용 광섬유 앞에 각각 배치하였다. 콜리메이팅 시스템이 있는 흡
광검출 시스템에서의 흡광 효율은 콜리메이팅 시스템이 없는 검출 시스템에 비해 검출
한계 및 직선 검출 한계가 향상되었다.
최종적으로 소형화된 on-chip형 분석시스템을 개발하였다. 분석시스템을 소형화하
기 위하여 가격이 저렴하고 작은 가시광선 영역의 빛을 방출하는 고휘도 LED를 사용
하는 등, 모세관 전기이동에 필요한 고전압공급장치, 검출에 필요한 광학증배관, 광원,
그리고 분석시스템 컨트롤 및 데이터 수집장치 등의 주변장치를 소형화된 장치들로 구
성하였다.
※ 마이크로칩(Microchip), 아민(Amines), 크롬(Chromium), 휴대용(Portable),
(Light Absorbance Detection), 환경분석(Environmental Analysis)
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흡광검출
00B901079
오존 일차 측정 표준기의 평가 및 표준 보급시스템 개발
Evaluation of Ozone Standard Reference Instrument and
Development of Standard Dissemination System
한국표준과학연구원, 우진춘(4), ’98∼’00, 125P
1998년도부터 시작된 연구 내용은 국가 일차 표준기로 사용할 수 있는 오존 측정용
표준 분광기를 제작하는 것과 개발된 표준 분광기를 이용하여 국내의 오존 분석/교정기
를 교정할 수 있게 하기 위한 시스템 확립에 관한 것이다.
먼저, 오존 일차 표준기의 개발 및 성능 평가는 1998 년에 시작하였으며, 이 때 제
작된 오존 측정 표준기는 대기 중의 오존 농도에 해당하는 0 - 500 ( ppb, 1/10-9
mol/mol) 수준의 농도 측정 표준기이다. 이 측정 표준기에 의해 측정된 오존 농도값
의 불확실성이 어느 정도인지를 파악하고 개선하기 위하여 제작된 표준기의 여러 구성
부분을 교체하면서, 각 요소의 불확도를 정밀 평가하였다. 이와 같은 연구는 실질적으
로 1999년까지 계속되었으며, 최종적으로 확인된 오존 표준기의 성능은 상대적으로
±0.3%의 재현성을 나타내었고, %합성표준불확도로서 0.85% 그리고 확장불확도로
서 1.7%(95% 신뢰수준)를 나타내었다.
미국 및 유럽 등에서는 국가적인 오존
측정의 정확성이 표준기관에서 운영하는 오존
SRP를 통한 자국내의 분석기 교정에 의해 확보되고 있다. 본 연구에서 개발된 오존
SRP와 외국 표준 기관의 SRP를 상호 비교함으로써 국제적 양립성을 확립하고 오존
SRP의 정확성을 확인하고자 2001년 11월에 LNE(프랑스 표준 기관)와 국제비교를
수행하였다. 비교 결과, LNE SRP와 개발된 SRP가 측정 전 범위에 걸쳐 아주 양호한
일치성을 보이고 있었다. 1∼500nmol/mol(ppb) 수준에서 두 SRP 측정 결과의 상
관계수가 0.999997 이었다. 그러나 전 범위에 걸쳐 LNE SRP 측정값이 KRISS
SRP와 비교하여 상대적으로 약 0.3% 높은 값을 나타내었다.
최종 성능이 확인된 일차 표준기는 똑같은 형태로 2 대 제작되었으며, 현재, 한국표
준과학연구원의 오존 측정 표준실에서 운영하고 있다. 그러나 1대의 표준기는 국립환
경연구원의 대기환경 관련 실에 이관하여 국내 오존 측정기 및 교정기를 교정하는데 사
용할 예정에 있다.
오존 일차 측정표준기를 이용한 국내 오존 측정기의 교정 시스템을 완성하기 위하여
1999 년에는 오존 이차 측정 표준기로 사용할 수 있는 오존 발생기와 분석기를 구입
하여 외부 교정을 실시하기 위한 성능 평가를 실시하였다. 또한, 2001년에는 일차 오
존 측정 표준기를 이용한 오존 분석기와 교정기의 교정을 위한 절차서를 작성하였다.
※ 국가 일차 표준기, 오존 표준 분광기, 교정, 오존 측정의 불확도, 국제 비교, Atmospheric
ozone, Analysis, Standard Reference Photometer, SRP, Calibration, Primary
Standard
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00B901080
통합환경관리시스템의 개발 및 적용(하수도 시설 및 폐기물 관리시스템)
Integrated Environment Management System (Sewer Works
and Waste Management System)
강원대학교, 김준현(21), ’98∼’00, 609P
1998년부터 시작된 본 연구는 타 연구과제와 중복성이 있는 부분을 제외한 하수도
시설 관리시스템 및 폐기물 관리시스템의 2가지 세부연구과제가 포함되어 시작되었다.
우선, 통합적 하수도 시설관리 시스템에서는 하수발생원으로부터 최종처분지까지 모
든 분야에 대한 광역적 하수에 대한 총체적이고 일관된 관리를 위해 유역내 오염물 배
출의 관리, 하수의 이동로인 하수관로의 관리, 하수처리장의 최적 운영, 하수 방류 수
계 관리 등 통합적인 하수도시설관리시스템을 구축하여 최적 운영하기 위하여 다음과
같은 하수도 시설 관련 총체적인 부분에 대한 연구 및 개발이 수행되었다 ; 하수관로관
리 시스템, 강우 유출수․오염원 관리를 위한 유역환경관리시스템, 하수 방류수계 수질
관리를 위한 지표수환경관리시스템, 불명수․누수 관리를 위한 지하환경관리시스템, 월
류수․불명수․누수 최소화를 위한 하수관로 예측제어시스템, 하수처리장 최적 운영 시
스템, 강우저류시스템, 하수 방류수계 자연친화적 수처리 시스템. 상기 8개 분야의 환
경 문제 해석을 위해 웹 기반의 범용적 편미분 방정식 해석 모형이 개발되었으며, 개발
된 모든 시스템은 웹기반에서 운영되도록 광역적 환경정보처리 및 시설제어 기술이 연
구되었다.
통합폐기물관리 시스템은 폐기물이 배출원에서 발생되어 최종 처분될 때까지의 전과
정을 보다 효율적으로 관리하기 위한 관리 시스템을 개발하고자 하였다. 이런 목적하에
서 폐기물 감량화 방안, 수집 시스템의 개발, 폐기물의 적정처리 결정 시스템 개발 및
소각재의 재활용 방안에 대해 연구하였다. 본 연구결과는 발생원에서 배출되는 폐기물
배출량을 최소화하기 위해 생산 및 소비단계에서 원료나 제품의 사용량의 감량 및 재활
용 가능한 제품군에 대한 LCA 분석과 대책을 제시하였다. 발생원에서 처리장까지의
수집효율을 높이기 위해 춘천시를 대상으로 현장조사를 하여 효율적인 수집시스템을 개
발하였다. 그리고 특정 지역에서 배출되는 폐기물을 효율적으로 처리할 수 있는 방법을
결정하는 시스템을 제안하였다. 또한 최근 정부에서 폐기물을 소각 처리하는 정책을 추
진하면서 소각후 배출되는 소각재의 처리가 문제화되고 있는데, 본 연구에서는 소각재
의 재활용 방안으로 흡착제로 활용하는 방안과 복토재로 활용하는 방안을 제안하였다.
※ 통합적 하수도시설 관리시스템(Integrated Sewer Works Management System), 웹기반의
관리시스템(Web based Management System), 환경정보 처리 및 시설제어(Environmental
Information Management and Control System), 통합 폐기물관리(Integrated Waste
Management), 수집시스템(Collection System), 감량화(Minimization), 적정처리선정
(Decision System for Proper Treatment of MSW), 소각재 재활용(Recycling of Ash)
- 168 -
벤처형 중소기업 기술개발지원사업
Ⅺ. 대기오염방지기술
Ⅻ. 수질오염방지기술
Ⅹ
Ⅲ. 사전오염예방기술
Ⅹ
Ⅳ. 폐기물처리(자원화)기술
- 169 -
Ⅺ. 대기오염 방지기술
AIR POLLUTION
CONTROL TECHNOLOGY
911 대기오염 방지기술
Air Pollution Control Technology
- 171 -
00B911081
VOC 및 악취물질 처리장치개발 및 상용화(기타기술;광촉매)
Development and Commercialization of a Treatment Facility
for VOCs and Offensive Odoured Materials
(주)봉신 환경기술연구소, 유재흥(15), ’98∼’00, 120P
98년 12월부터(98.12-01.11: 3개년) 시작된 제 3단계 환경기술개발사업 대기오
염물질 저감기술분야에 참여하여 다음의 내용으로 연구개발을 시작하였다. 본 사업의
목적은 대기 중 오염물질 처리에 적용하여 휘발성유기화합물 및 악취 처리장치를 개발
하고 현장 실험을 통하여 개발된 장치의 상용화를 목적으로 하였다.
빛을 에너지원으로 사용하고 광촉매 기술을 이용하여 오염물질을 처리하는 기술 개발
은 우선 광원의 활성이 우수한 광촉매의 선정이 중요하고 선정된 광촉매가 최대한의 효
과를 발휘하기 위한 담체(지지체)의 개발과 연구가 수반되어야 한다.
광촉매가 담지된 지지체를 장치에 응용하기 위하여 Pilot 장치의 설계, 제작, 시운전
후 현장 실험을 수반하였으며, 장비의 개선 및 장비의 효율과 현장 적용 연구를 위하여
처리용량 50㎥/min의 장치를 개발하고 현장 테스트를 수행하였다.
장치의 성능실험 결과 기존의 광촉매와 비교하여 약 15%정도 더 우수한 성능을 갖
는 광촉매를 개발하였고, 여러 담체를 선정 시험한 결과 표면적과 기계적인 강도가 우
수하고 대량생산이 가능하고 적용성이 우수한 허니컴 형태의 세라믹 담체를 선정하고
3
여기에 광촉매 코팅기술을 개발한 후 적용하여 처리용량 50m /min, 처리효율 98%
인 저에너지 고 효율 VOC 및 악취 처리장치를 개발하였다.
개발된 장치는 휘발성유기화합물 발생이 많은 유기 용매류 저장조와 악취가 심하게
발생하는 업체에 현장 적용 시험하였다. 적용 결과 처리 효율이 98%이상임을 확인하
였고 현장 실정에 적합한 용량과 적용방식을 개선하여 상용화를 목적한 장비를 제작계
획중이다. 본 연구개발과정을 통하여 개발된 처리장치의 활용계획은 여러 산업현장과
발효과정 등에서 발생하는 각종 VOC 및 악취처리에 적용하려 하고 있으며 최근에 실
내 공기질 개선 방향의 목적으로 주거용(아파트, 오피스텔 등) 및 사무실 대기오염 저
감기술에도 적용하려고 한다.
※ 광촉매(Photocatalyst), 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds), 악취(Mal
Odor), 대기처리장치(Facilities of Air Pollution Treatment)
- 173 -
00B911082
고성능 다이옥신 처리장치 개발(Flat Bag Filter이용 건식 고효율 다이옥신
처리장치개발)
Development or dry High-efficiency Dioxin Removal System
using Flat Bag Filter
블루버드환경주식회사, 김태인(13), ’98∼’00, 330P
연구수행 1차 년도인 1999년에는 소각로 배출가스 및 비산재 성분의 특성에 대해
서 국내외의 자료를 조사하였고, 활성탄 분무 및 백필터 공정의 최근 국내외의 기술동
향 조사를 위해서 선진사의 공정 조사 및 특허/문헌에 대한 자료를 조사하여 기초 자료
로 활용하였다. 그리고 활성탄 및 소석회 흡착 및 흡수특성에 파악을 위해서 흡수 실험
장치를 설치하여 반응제 공급비, 반응기 길이, SO2 농도, 가스 온도 및 활성탄/소석회
혼합비율을 변화시키면서 SO2 제거 효율 실험을 하였다. 본 실험을 통하여 산성가스의
처리 기작 및 최적 조건을 도출하여 Bench 장치 설계 시 반영하였다.
연구수행 2차 년도인 2000년에는 활성탄 및 소석회 분무/순환 시스템에 대한 Bench
장치를 설계 및 제작하였으며, Bench Test를 통하여 Pilot Plant의 최적 설계 조건 및
반응조건을 도출하였다. 그리고, 다이옥신 처리효율 향상을 위한 여과 집진기의 구조 최적
화를 위한 모델링을 수행하여 여과 집진기에서의 다이옥신 제거 메카니즘을 규명하였다.
또한, Flat Type 여과집진기 설계요인을 파악하여 핵심요소 기술인 흡착제 및 흡수제 분
무장치와 사용 흡착제 및 흡수제의 재순환장치를 개발하였다. 상기 실험자료를 바탕으로
하여 배가스량 3,000N㎥/hr규모의 Pilot Plant를 설계 및 제작하였다. 최적 조건으로
제작된 Pilot Plant는 수원 삼성전자 산업 쓰레기 소각장의 방지시설에 설치하였다.
연구 수행 3차 년도 2001년에는 Pilot Plant 시운전을 통하여 발생된 문제점을 도출
하여 개선하였으며, 반응기 유입 유량, 반응제 공급 실험 및 반응제 재순환량 등 예비실험
을 실시하였다. 본격적인 Pilot Plant를 통한 다이옥신 제거 실험에 앞서 산성가스 제거
효율 실험을 실시하였다. 산성가스 제거효율 실험은 소석회 주입비, 활성타 주입비, 반응
제 재순환율 변화에 따른 산성가스 제거효율 실험을 실시하였다. 다이옥신 제거효율 실험
은 활성탄 주입량과 반응제 재순환율을 변화시키면서 실험을 실시하였으며 성능평가를 위
해서 장시간 운전에 따른 다이옥신 제거효율 실험을 실시하였다. Pilot Plant를 통한 산
성가스 및 다이옥신 제거효율 실험 결과 다이옥신의 배출농도의 경우 0.05ng-TEQ/N㎥,
산성가스인 HCl 및 SOx 제거효율의 경우 각각 95% 및 89%로 나타나 본 연구과제의
최종 목표인 다이옥신 배출농도 0.1ng-TEQ/N㎥ 이하 및 산상가스 제거효율(HCl:90%
이상, SOx:50%이상)에 대해 만족하는 결과치를 확보하여 건식 다이옥신 및 산성가스 에
대해 고효율로 동시에 제거하는 시스템에 대한 개발을 확립하였다.
※ 다이옥신(Dioxin), 산성가스(Acid Gas), 여과집진기(Bag Filter), 반응제 재순환장치
(Reactant Recirculation System), 건식 반응기(Dry Reactor)
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Ⅻ. 수질오염 방지기술
WATER POLLUTION
CONTROL TECHNOLOGY
921 수질오염 방지기술
Water Pollution Control Technology
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99B921025
고농도 유기폐수처리 실용화기술(가죽모피 가공 및 제품제조)
A High-dense Organic Wastewater Disposal Utility Model
(Leather & Fur Processing and Manufacture)
(주)오유엔지니어링, 김정술(5), ’98∼’00, 156P
우선 기술의 원리를 보면 강물은 흐르면서 自淨(자정)작용(침전, 분해, 흡착)이 되는
데 이때 유유히 흐르는 강물보다는 폭포를 거친 강물의 自淨이 월등히 잘 되는 원리에
서 보듯이 폭포에서 일어나는 무수한 기포와 공기층의 산소의 접촉으로 유기물질이 분
해 산화되는 원리를 응용하여 초음파 및 오존과 자외선의 복합작용에 의하여 고농도 난
분해성 폐수처리시 초음파와 오존을 병용하고 자외선 존재하에서 오존을 첨가하는 방법
을 적용하여 BOD, COD, SS, T-N, T-P, 대장균 등의 처리효율을 극대화시키는 원
리로서 생물학적 공법은 유기물을 미생물이 합성(섭취)하는 것이고 복합처리법은 유기
물을 고속으로 분해 산화하여 물과 이산화탄소로 분해하는 것인데 OUP(오존, 초음파,
자외선)공법에서는 폐수 속에 초음파를 조사하여 무수한 기포를 형성시키고 여기에 산
소보다 산화력이 5~6배 강한 오존을 접촉시켜 고속으로 유기물질을 분해 산화시키고,
오존의 큰 기포를 초음파의 작은 기포가 패쇄 하므로서 오존의 산화력을 극대화시키며
아울러 폐오존량도 비례하여 최소화되고 여기에 자외선을 병용하면 분해 산화력은 2∼
3배 이상 상승되는 효과를 가져오게 하는 원이다.
당사는 1998년부터 고농도 유기폐수처리 실용화기술 연구수행에 있어 20t/日의 파
이롯플랜트를 자체 제작하여 당사의 공장 내에 설치하여 피혁폐수를 관계 공장의 헙조
하에 수거하여 자체 운영 실험을 하였으며 이를 공정별 처리 메카니즘 정립 및 공정별
따른 실제 처리용량의 사양설계 각 오염지표의 목표치를 법정 기준치 이하로 선정하여
연구 수행하였다.
98년12월부터 00년11까지 매달 수질분석을 의뢰한 결과를 평균적으로 볼 때
(BOD : 4.8㎎/e COD : 4.7㎎/e SS : 3.5㎎/e T-N : 4㎎/e T-P : 0.04㎎/e
Cr : 0.1㎎/e) 법정 기준치 보다 훨씬 낮은 결과를 가져오게 되었다.
이런 결과를 볼 때 본 공법은 소규모오수정화장치(100t/日~1000t/日), 간이오수
처리장(합병정화조 등), 축산폐수정화시설(축산폐수정화조 등), 분뇨처리시설, 고농도
산업폐수정화시설 등에 활용할 수 있을 것이다.
※ 초음파(Ultrasonic), 고농도 산업폐수(High-dense Industry Wastewater)
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99B921026
Starvation promoter에 의해 발현되는 유기인계 농약물질 무독화 효소
생산 균주의 개발
Development of a Strain Producing Organophosphate-degrading
Enzyme under the Control of a Starvation Promoter
(주)인바이오넷, 구본탁(9), ’98∼’00, 59P
Parathion과 같은 유기인계 농약들은 동물체내에 유입되었을 경우, paraoxon으로
전환되어 신경세포 시냅스의 acetylcholinesterase를 불활성화 시켜 신경독성을
나타내고, 또한 자연계에서 화학적으로 매우 안정하여 쉽게 분해되지 않고 축적되어 심
각한 환경오염을 유발한다. 따라서 효율적으로 파라티온을 분해시키기 위하여 자연환경
즉, 영양원이 고갈된 상태에서 유전자 발현이 극대화 될 수 있는 시스템을 개발이 필요
하다.
본 연구에서는 starvation promoter에 의해 발현되는 유기인계 농약물질 무독화
효소를 생산 균주의 개발과 이를 이용하여 농약생산과정에서 발생하는 산업폐수, 농약
에 의해 오염된 지하수와 토양 등을 생물학적으로 정화시키고자 하였다.
국내에서는 아직까지 연구가 미비한, 영양 고갈 조건하에서 발현되는 carbon
starvation promoter를 확보하기 위하여
Mud-lacZ gene fusion을 이용하여
탄소원 고갈 조건에서 발현되는 promoter region을 Salmonells typhimurium
으로부터 cloning하였다. Carbon starvation promoter에 의한 발현 여부를 확인
하기 위하여 기존에 파라티온 분해 균주로 알려진 Flavobacterium sp.으로부터 유
기인계 농약 분해 효소인 phosphotriesterase 유전자(opd gene)를 cloning하여
carbon starvation promoter와의 유전자 재조합 발현용 운반체를 제조하였다. 본
연구를 통하여 파라티온을 분해하는 균주를 국내 토양으로부터 순수 분리하여 유전자를
클로닝하였고 영양원이 고갈된 자연 환경에서 유전자를 최대로 발현시키기 위하여 영양
원 고갈 조건에서 발현되는 promoter를 분리, 이 promoter하에서 유전자를 발현시
켜 효율적인 파라티온 분해 균주를 개발하였다.
본 과제의 연구결과 활용을 위해 본사에서 1996년부터 유용 미생물 복합체로서 공
장 및 도시폐수 처리에 적합한 폐수 처리제로서 개발 생산해오던 ‘하얀수’ 제품에 파라
티온 및 유기인계 농약물질 분해능이 첨가된 제품으로 업그레이드하고 현재 생산 준비
중에 있으며 고농도, 난 분해성 물질의 효과적 처리를 목적으로 자체 개발된 cell
recycle bioreactor 시스템에 본 과제를 통하여 개발된 미생물을 적용, 파라티온 및
유기인계 농약공장의 고농도 폐수 처리에 효율적으로 적용하였다.
※ 생물학적 정화, 유기인계 농약, Starvation Promoter, Flavobacterium sp.,
Phosphotriesterase
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99B921027
수처리용 핵심 장치 및 부품 개발(수처리용 생물산화 여과장치 개발)
Development of the Biological Oxidation Filter System for
Water Treatment
(주)신우엔지니어링, 염병호(24), ’98∼’00, 200P
본 연구는 ’99년 벤처형 중소기업 기술개발 지원사업 「수처리용 핵심장치 및 부품
개발」의 과제로서 상수원수의 전처리 및 하수 2차 침전수의 처리 공정에 활용될 생물
산화 여과지를 개발하는 것이다. 건설 및 유지관리비가 저렴하고 유지관리가 편리하며,
암모니아성 질소, 유기물, 냄새물질, 철, 망간 등의 불순물을 종합적으로 제거 할 수
있는 생물․산화 여과공정을 개발, 실용화함으로서 수돗물의 수질향상, 건설 공사비 절
약, 유지관리비 절약 등의 효과를 목표로 연구를 수행하였다.
생물 산화 여과 system은 상수 원수의 전처리, 상수도의 고도정수 처리, 하수 및
폐수처리에 이용될 수 있는 것으로, 특히 물리적 여과기능과 포기 과정을 통한 산화 기
능을 포함하는 생물학적 분해 및 자연정화처리환경을 유지하여 수질이 악화된 상수도의
전․후처리나 하․폐수의 3차 처리에 적용하기 위한 것이다.
생물 산화 여과 시스템의 원리는 여과지의 하부장치에 균등한 공기(산소)공급시설을
하여 여과층에 연속적으로 공기를 공급하면서 여과를 함으로서 생물막 여과 및 산화 기
능으로 유기물질, 철, 망간 등을 제거하고 공기의 부상력에 의하여 조류, 부유물질, 냄
새 등을 동시에 제거하는 System이다. 생물산화 여과 system의 기능은 물이 여과층
을 통과하는 동안 기계적 체 분리 작용과 표면 부착에 의하여 현탁 물질이 억류되도록
하고 여재 표면에는 호기성 미생물, 여재 내부에는 혐기성 미생물들이 서식하여 오염물
질을 흡수 분해하는 생물막 산화 여과기능 수행, 정화능력의 대부분은 물리적 여과의
체 분리작용과 호기성, 혐기성 미생물에 의한 흡착 및 생물 산화 작용에 의하여 이루어
진다. 여과층 내부의 여재 입자 표면에는 박테리아와 그 대사 산물이 부착해서 한천상
의 피막을 형성하고 있어 유하하는 수중의 암모니아 등을 산화하여 안정시키는 기능을
수행한다. 여과지에는 공기를 공급하여 물에 용존 산소의 농도를 충분히 유지하게 되
고, 여과층에 존재하는 박테리아에 의하여 유기물 산화가 촉진되며,
철이나 망간의 산
화를 촉진시킨다.
상수처리 공정으로서의 생물 산화 여과지 개발을 위해 Bench-scale과 semi-pilot
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plant를 거쳐 Y시 M취수장에 pilot plant를 설치하여 연구를 수행중에 있으며, 또
한, G시 G하수처리장에 하수처리 공정에 관한 연구를 위해 pilot plant를 설치하고
하수 3차처리와 저농도 하․폐수 처리를 중심으로 연구중에 있다. 각 인자별 최적운전
조건 등은 계속적인 실험과 연구를 통해 찾아지겠으나 현재까지 수행된 연구자료를 기
반으로 볼 때 생물산화 여과장치는 탁도, SS, VSS 등의 제거에 탁월한 효능을 보이고
있다.
수처리용 장치로서의 이러한 기본적인 기능 이외에 NPOC, DOC 제거에도 뛰어난
효능을 보이고 있으며 특히 정수처리 공정에서 문제시되고 있는 동절기 암모니아성 질
소제거 또한 큰 가능성을 보여주고 있다. 그 동안 외국기술에 전면 의존해 오던 생물‧
산화 여과방식의 국내개발은 비용 절감뿐만 아니라 국내 실정에 맞는 기술개발이라는
점에서 향 후 그 적용 범위를 넓혀 갈 수 있을 것이다.
※ 전처리(Pretreatment), 암모니아성질소(NH4-N), 생물산화여과(Biological Oxidation
Filtration)
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00B921083
난분해성 산업폐수 처리 실용화기술 개발(산업용 유기화학 분야; 광촉매산화)
Development of Non-Destructive Waste Water Treatment in
Organic Chemical Industry using TiO2 Photocatalytic Oxidation
바투기술연구소, 김승회(10), ’98∼’00, 61P
산업용 유기화학분야의 대표적인 난분해성 폐수인 농약폐수를 대상으로, 현재까지 개
발된 고도산화처리공법 중 가장 효율적인 Slurry Type TiO2 광촉매산화법을 활용하
여 그동안 효율적인 처리가 되지 않아 희석 등의 방법으로 처리하거나 비경제적인 방법
으로 처리되어 왔던 각종 난분해성 산업폐수를 효율적으로 처리하여 국가 경제 및 환경
개선에 이바지함과 동시에 TiO2 광촉매 기술 중 핵심기술인 촉매를 개량 개선하여, 선
진 외국기술보다 50% 이상 향상된 효율을 구현하며 국산화를 추진하여 세계적으로 가
장 효율적이며 경제적인 AOP 기술을 개발하였다.
전해장치를 이용한 전처리공정을 확립하였으며, 전해장치는 양극과 음극으로 구성된
촉매전극에 전압을 가하여, 폐수 중에 다량 포함되어 있는 Cl- 이온 성분을 염소가스화
시키고, SS 성분과 금속성분을 응집 침전시키며, 발생되는 발생기 산소와 OH
Radical에 의해 유기산화물 성분을 제거하는 기술로써 유기물 제거효율이 86%로써
농약폐수를 처리하는 데 있어 적절한 전처리 공정이다.
고농도 폐수처리시, 충분한 UV 접촉시간을 주기 위하여 저속으로 폐수를 반응기 사
이를 통과시키면, Laminar Flow가 형성되며, UV 조사에 의한 열이 발생됨으로써
야기되는 광촉매 반응효율의 저하를 방지하기 위한 난류 형성을 위하여 반응기 입구로
순환되는 Line을 설치하여 반응셀내의 폐수 흐름을 난류로 형성시키면서 고농도 폐수
처리를 효율적으로 할 수 있는 구조이다. 선진국에서는 주로 저농도의 난분해성폐수에
적용하였으나, Upgrade 반응기의 개발에 의해 국내 실정에 맞는 고농도 난분해성 폐
수처리에 적용가능하게 되었다.
농약 폐수의 주성분은 HIMP라는 pyrimidine계 화합물이며, 광촉매산화반응에 의
해 HIMP는 개환반응을 거쳐 CO2로 완전산화됨을 확인하였다. HIMP의 광촉매 산화
반응효율은 HIMP의 광촉매표면의 흡착과정과 전자소비제로 작용하는 산소의 환원속도
반응에 영향을 주로 받으며, 산소의 환원반응속도는 광촉매 전도띠의 에너지준위에 영
향을 받으므로 전도띠가 높을수록 광촉매반응에 유리하다. 또한, TiO2의 결정성이 좋
을수록 전자와 정공의 표면확산을 방지하는 bulk defect가 감소하여 광촉매산화반응
의 효율이 개선된다. SiOx를 담지시킴으로써 강산성 조건에서 HIMP의 TiO2로의 확
산을 개선시켜 광촉매반응의 효율을 약 50% 정도 개선시킬 수 있었다.
※ 광촉매산화(Photocatalysis), 농약폐수(Pesticide), 반응기(Reactor)
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00B921084
기능성 수처리 미생물 제재/약품 및 담체 개발(유색폐수용 고효율 고분자
응집제 개발 및 상용화)
Development and Commercialization of Polymeric Coagulant
for Color Removal in Colored Wastewater
(주)아해 , 황원주(14), ’98∼’00, 136P
1999년도부터 수행한 연구내용은 1차년도에 유색폐수 처리에 효율적인 새로운 양
이온 공중합 유기 고분자 응집제의 기초 자료를 실시하여 회분식 규모의 합성기술을 개
발하였다. 2차년도에는 고기능 유색 폐수처리용 양이온 공중합 유기 고분자 응집제의
응집 효율 평가를 실시하였다. 이를 위하여 다양한 grade의 3원 공중합 양이온 유기
고분자 응집제를 합성하였다. 또한 응집제의 최대한의 물성을 확보하고자 초순수 제조
설비를 완료하였다.
3차년도에는 합성용 pilot 반응기를 제작하여, 생산 및 상용화할 수 있는 기술을 확
보하였다. 또한 실용화를 하기 위하여 현장적용을 위한 기초 조건 확립과 실제 폐수 처
리장에 적용시 최적 응집 조건을 확립하였다.
그 결과 개발된 양이온 공중합 폴리아민 고분자 응집제를 사용함으로서 처리수의 유
기물 및 색도를 획기적으로 개선시키는 효과가 나타났고, 이를 확인하기 위하여 염색폐
수를 대상으로 한 응집실험을 통하여 색도 및 유기물 제거효과 그리고 슬러지 침전성과
탈수성 등을 검토하여 응집반응 특성 및 응집 mechanism을 규명하였다.
염색 폐수의 효율적인 색도 제거를 위해서는 합성한 폴리아민 고분자 응집제의 분자량
뿐 아니라 전하밀도(charge density)도 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 그러므
로 분자량이 크고, 전하밀도가 높은 폴리아민 고분자 응집제가 가장 효과적으로 염색폐
수의 색도를 제거할 수 있다. 무기 응집제와 폴리아민 응집제를 병용함으로써 효율적인
색도 제거가 가능하였고 더불어 슬러지 발생량을 줄일 수 있었다. 또한 실제 현장 적용
에 있어서도 floc의 크기를 증대시키고, 슬러지 발생량을 줄임으로써 약품비의 절감과
응집, 침전시설의 효율을 극대화 할 수 있었다. 폴리아민 유기고분자 응집제를 무기 응집
제와의 병용처리로 슬러지 발생량의 감소와 함께 슬러지의 탈수 효율도 증가되었다.
본 연구의 수행결과 고효율의 양이온 폴리아민 유기 고분자 응집제에 대한 독자적인
합성기술을 개발, 확립함으로 국내의 이와 유사한 고분자를 사용하는 제지산업, 도료
및 정밀화학 공업의 합성기술 발전에 기여할 것으로 기대된다. 또한 폴리아민 유기고분
자 응집제를 상품화하여 국내 및 외국의 폐수처리에도 사용이 가능할 것으로 보여지며
합성에 사용되는 원료를 국내에서 조달 제조할 수 있기 때문에 외국업체와의 경쟁에서
도 충분히 가격경쟁력이 있다.
※ 염색 폐수(Colored Wastewater), 폴리아민계 고분자(Polyamine Polymer), 응집제
(Flocculant)
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ⅩⅢ . 사전오염 예방기술
POLLUTION PREVENTION
TECHNOLOGY
931 사전오염 예방기술
Pollution Prevention Technology
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99B931028
비철금속 공정슬럿지를 이용한 부분확산 합금분말의 제조공정 개발
Development of Manufacturing Process for Partial Diffusion
Bonded Pre-alloy using Non-Ferrous Waste Sludge
대종분말야금주식회사, 김창욱(7), ’97∼’00, 105P
1997년 12월부터 2000년 11월까지 G-7 환경공학기술개발 기획단계에 의하여
시행된 본 연구개발은 비철금속 가공공정에서 발생되는 산화구리 scale 및 산세금속
폐기액을 분말야금용 금속분말로 회수하는 공정을 연구, 개발함으로써 자원의 재활용은
물론 지금까지 무책임하게 방류하거나 sludge화하여 매립에 의존하여 왔던 산세금속
폐기물에 의한 토양오염, 폐수오염의 사전예방에 목적을 두고 연구, 개발하였다.
1차 년도 98년 11월까지 입계부식법 및 치환반응 Z-mill에 의하여 입도, 입형, 입
도분포를 조절하여 분말야금용으로 적합한 100∼320mesh의 분말야금용으로 적합한
금속분말로 회수하는 성공하였으며 2차 년도 99년 11월까지 회수한 금속을 이온확산
시켜 Cu-Sn, Fe-Cu 등 부분확산 합금분말을 제조하여, 겉보기 밀도 2.7∼3.1g/㎤,
유도도 37∼48sec, 소결밀도 6.3∼6.9g/㎤, 경도 Hb 35∼40, 수축율 1.7∼
2.1% 이내의 소결특성이 수입제품과 거의 동일한 합금분말을 제조하는 성공하였다.
3차년도인 2000년 11월까지 고온환원로 겸 부분확산 합금로를 제조하여 산세금속
폐기물로부터 분말야금용 Cu-Sn, Fe-Cu 합금분말의 제조공정의 pilot plant를 완
성, 가동하여 본 결과 회수율이 73%이며, 반응 후 유출수에 포함되는 금속이온은
10ppm이하로써 산업화할 수 있는 성공적인 연구개발이라고 판단되었으며 이와 관련
된 물질특허 2건을 출원하였다.
이와 같은 연구개발을 토대로 2001년 6월부터 4억 8000만원을 투입하여 경기도
화성시 남양면 신남리 산212번지, 대지 720평에 공장 60평, 연구동 45평, 사무실
25평을 신축하고 분말야금용 금속분말의 산업화를 추진하고 있으며, 2002년 7월초부
터 연간 300톤 규모의 분말야금용 합금분말을 제조하여 시판하려고 한다.
※ 입계부식(Corrosion of Boundary Layer), 고온환원(Reduction of High Temperature),
소결(Sintering), 분말야금(Powder Metallurgy)
- 185 -
00B931085
광촉매를 이용한 조류의 성장억제 및 분해에 관한 실용화 기술 개발
Development of Practical Technology for the Growth Inhibition
and Degradation of Algae Using Photocatalyst
삼협자원개발(주), 김성우(13), ’98∼’00, 237P
본 연구는 조류의 생장을 억제하기 위한 방안으로 광촉매를 고정화시킨 중공유리구를
제조하고 이를 이용하여 조류의 증식억제와 조류 대사물질인 독성물질 및 이취미 물질
의 제거를 위한 실용화 기술을 개발하는 것으로 98년부터 총 3차년도에 걸쳐 수행되
었다.
1차년도에는 중공유리구에 TiO2 광촉매를 고정화하여 광촉매 박막을 제조하는 고정
화기술을 확립하고, 광촉매에 태양광의 근자외선을 조사할 경우 조류 종별 세포에 미치
는 특성을 고찰하였고, 2차년도에는 배양기 내에서 남조류인 Microsystis spp.를 배
양하면서 광촉매가 고정화된 중공유리구의 부유특성 및 이들이 조류의 증식에 미치는
영향을 살펴보았다. 이 결과를 토대로 현장적용실험을 실시하여 현장에 본 기술을 적용
시킬 경우 발생하는 문제점을 도출, 해결하여 효과적인 조류증식억제 시스템을 완성하
였다. 3차년도에는 기존의 연구결과에 근거하여 중공유리구에 고정화된 광촉매를 이용
하는 조류증식억제 시스템 시제품을 제조하여 현장적용실험을 통한 성능검토를 실시하
였다. 또한 적용대상을 조류독성물질, 이취미 물질에 확대 적용하여 이들의 성능을
검토하였다.
본 기술개발을 통해 pyrex 재질의 중공유리구에 TiO2 광촉매를 효과적으로 안정되
게 고정화시키는 기술을 확보하였으며, 이를 이용한 조류의 증식억제 및 분해실험을 통
해 광촉매 반응이 조류의 광합성 능력을 현저하게 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 특
히, 조류증식억제 시스템의 시제품을 낙동강에 직접 설치하여 운영한 결과 본 시스템이
조류의 대량증식을 억제하는데 효과적임을 확인하였으며, 사전오염예방기술로서 조류의
대량증식억제 목표뿐만 아니라 수질의 개선효과도 얻을 수 있었다. 또한, 남조류 중
microcystis의 대사물질인 microcystin과 이취미 물질인 Geosmin 등의 분해에도
효과적임을 알 수 있었다.
※ 광촉매반응(Photocatalytic Reaction), 조류(Algae), TiO2 박막(TiO2 film)
- 186 -
00B931086
소형 중금속 자동검출 및 측정장치 개발(다매질(수질,대기)용 중금속 연속
자동 측정장치 개발)
Development of Heavy Metal On-Line Analyzer
유일정공(주) 부설환경연구소, 오창석(15), ’98∼’00, 222P
’99년도부터 시작된 대기 및 수질의 중금속 검출 측정장치 개발에 대한 연구는 액상
시료에 직접 플라즈마를 발생시켜 플라즈마에서 발생한 빛을 분석하여 액상 시료에 존
재하는 중금속의 정량 및 정성 분석을 하도록 하였다.
’99년, 1차년도에는 다중 채널 분광기를 개선한, 새로운 분광기를 개발과 광원(플라
즈마)의 안정화를 위한 성능 개선 작업에 착수하였다. 각 중금속 마다 측정하는 조건이
다르기 때문에 각 원소에 대한 측정 조건을 확립하기 위한 실험을 실시하고 가장 최적
의 조건을 확립하였고, 수질뿐만 아니라 대기에서의 중금속의 농도를 파악하기 위해 대
기용 중금속 포집장치인 air sampler의 시스템 설계에 착수하였다.
2차년도에는 새롭게 개발된 분광기의 성능 평가와, 광원의 안정화를 위한 방전관의
새로운 설계로 플라즈마가 안정되게 발생하도록 하여 기기의 전체적인 성능의 안정화의
기반을 마련하였고, 기존에 사용하던 PMT(Photomultiplier Tube)를 대신하여
CCD(Charge Coupled Device) 소자를 채택하여 각 원소마다 각기 다른 파장에서
나오는 빛을 검출할 수가 있게 되어, 실질적인 의미에서의 다원소 동시 측정이 가능하
도록 하였다. 또한 대기의 중금속 측정을 위해 1차로 코로나 방전 원리를 이용한 10㎛
이하 입자 포집 장치의 개발과 2차에는 포집 효율을 더욱 개선한 전기수력학적 분사
원리를 이용한 10㎛이하 입자 포집장치를 개발하였다.
3차년도에는 대기 및 수질 중금속 측정 시스템을 완성하여 테스트를 하였고, 1차와
2차년도에 걸쳐서 연구 결과로 나온 것을 바탕으로, 광원(플라즈마) 안정화에 대한 특
허를 1건을 국내에 출원하였고, 대기용 air sampler에 대한 특허를 국내에 1건, 국
제 특허 1건을 출원하였다. 또한 테스트를 통하여 전체 기기 시스템에 대한 적응성 및
신뢰성을 개선하였다.
※ 중금속(Heavy Metal), 플라즈마(Plasma), 에어 샘플러(Air Sampler), 연속측정(On-line)
- 187 -
00B931087
환경친화성 광촉매(TiO 2 ) 물질개발 및 상용화
Development of Environmental Friendly Photocatalytic TiO 2
Material and Its Commercialization
(주)나노, 윤대현(8), ’98∼’00, 107P
본 과제의 기술개발 목표는 실험실 규모에서 합성에 성공한 순도 99%이상, 1차입자
2
크기 10nm 이하, 비표면적 100m /g 이상의 아나타제형 TiO2 분말의 양산화기술을
개발하기 위하여 100kg/일 규모의 pilot-plant를 설치하고, 시험 생산을 통한 생산
조건의 최적화, 200kg/일 생산량의 증설 및 양산공정 확립, 제조된 이산화티탄 분말
의 광촉매 효능평가 및 효능 개선, 생산된 분말을 이용한 코팅용액의 제조 및 이를 활
용한 광촉매 기능을 갖춘 응용상품의 개발이다.
먼저 100kg/일 규모의 pilot-plant를 1차년도에 설치하여 시험생산을 통하여 공
정 변수 파악 및 개선을 수행한 결과, 목표한 물성을 나타내는 이산화티탄 분말을 제조
하는데 성공하였다. 이후 설비 개량을 통하여 200kg/일 생산량을 증설하였으며 제조
공정의 최적화 및 첨가제에 따른 공정개발 연구를 수행하여 양산공정을 확립하였다. 제
조된 이산화티탄 광촉매 분말의 효능평가를 위하여 수용액상에서 클로로페놀과 디클로
로아세트산의 분해효율을 평가하였다. 2차년도까지 연구개발을 통하여 외국산 상용화
광촉매에 비교하여 활성이 뛰어난 분말조성 및 양산공정을 개발하였다. 3차년도에는
제조된 분말을 이용한 코팅용액 제조 및 광촉매 기능을 갖춘 응용상품 개발을 수행한
결과 각각 다른 조성과 제조방법을 통하여 30여종의 코팅용액이 개발하였고, 이를 활
용하여 자정 및 항균기능을 갖춘 기능성 타일, 유리 및 벽돌 등을 개발하였으며, 대기
정화와 수질정화 기능을 갖춘 메쉬, 하니컴 형태의 제품을 개발하였다.
본 과제 수행의 결과에 의하여 ‘2001년 10월’ “Method for manufacturing
photocatalytic anatase titanium dioxide powder”의 기술명으로 미국특허
(US 6,306,361)를 등록하였으며 관련된 2건의 특허가 진행 중에 있다. 그리고 개발
기술의 기술적 차별성을 인정받아 2001년 7월 “메타티탄산을 원료로 한 아나타제 결
성상 이산화티타늄 미립분체 제조기술” 명으로 한국신기술 인증을 획득하였다.
※ 이산화티탄 광촉매, 광촉매 코팅용액, 광촉매 응용상품, TiO2 Photocatalyst,
Coating products
- 188 -
TiO2 Sol,
ⅩⅣ. 폐기물처리(자원화)기술
WASTE TREATMENT RESOURCERECOVERY TECHNOLOGY
941 폐기물처리(자원화)기술
Waste Treatment(Resource-recovery) Technology
- 189 -
99B941029
음식물쓰레기의 생물학적 처리와 부산물 상용화 개발(혐기성 방법을 이용한
음식물쓰레기의 처리와 부산물(바이오가스)의 발전에너지로 재자원화 개발)
The Biological Treatment of Food-wastes and the Development
of By-products for Commercial Use
동문 I.R.S(주), 주성호(14), ’98∼’00
1999년 6월부터 시작된 본 연구(세부과제 - 혐기성 방법을 이용한 음식물쓰레기
처리와 부산물(바이오가스)의 발전에너지로 재자원화 개발)는 1차년도에 기존 강원도
동해시에 설치된 음식물쓰레기 자원화 시설을 분석하여 국산 기술로의 재개발 및 효율
증대를 그 목표로 시작되었다.
우선 혐기성 소화조는 구조 강도를 검토, 외부 구조 체계를 재정립하여 외장 및 그
frame에 대해서 재설계, 국산 재료로 제작 완료하였다. 소화조 내부에 대해서는 기본
설계가 완료되어 2차년도에 세부 설계 및 제작을 계획하고 있다. 투입호퍼는 음식물쓰
레기 투입 시 완전 자동 투입 되도록 하였으며, 파쇄기로의 효율적인 이송을 위해 실내
개방형으로 Belt Conveyor를 추가․보완하였고, 또한 투입시의 악취를 방지하기 위
하여 완전 밀폐형으로 재설계, 제작하였다. 파쇄기는 파쇄 효율 향상 및 이물질 제거
기술 개발에 중점 연구 사항을 두었으며, 차후 운전 및 수리의 용이성을 위해 내부 컷
팅날을 조립구조로 재설계․제작하였다. 펌프 및 Conveyor 등의 이송 장치는 이송
효율 및 내구성 향상 등을 중점화하여 Vibrator를 제작․설치하였다.
상기 보완 제작된 기기들은 대전시 유성구에 건설된 실증 Plant에 설치되어 성능시
험을 거쳤다. 이 과정에서 2차적으로 투입호퍼의 용량을 3배 정도 늘리면서 용량조절
밸브를 재설계․제작하였으며, 이송시설 중 Vibrator 1기를 Belt Conveyor 2기로
늘려 이송 용량 및 운전 효율 향상을 도모하였다. 이후 10월부터 유성 현장 plant 시
운전을 수행, 운전상의 문제점들을 계속 점검하면서 기기 수정 및 보완해 나갔다.
한편 바이오가스를 이용한 열병합 발전시설 개발에 대한 연구는 한국기계연구원에 위
탁, 그 1단계로 국산 디젤 엔진을 개조하여 혼소용 가스엔진을 개발하였다. 연료 공급
장치 및 조속 장치를 국내 실정에 맞도록 재설계․제작하였으며, 압축비를 변경(3종 16.7:1, 15.9:1, 15.3:1)한 후 김포 매립지의 바이오 가스 및 도시가스를 이용하
여 50cc 경유 소모시간을 측정하여 가스연료 대체율을 계산하였으며, 엔진연소압력을
측정하여 연소 과정을 진단하였다. 이를 통해 모든 부하조건에서의 가스 발생량 등에
관계없이 경유 대체율을 최대로 하기 위한 바이오 가스 연료량을 최적 제어할 수 있는
방법을 도출하여 2차년도에 열병합 발전시스템을 개발하도록 계획하였다.
※ 음식물쓰레기 처리기술(Food-wastes Treatment Technique), 혐기성 소화법(Anaerobic
Digestion Process), 바이오가스를 이용한 발전시설(Generation System using Bio-gas)
- 191 -
00B941088
폐플라스틱의 신소재화 개발 및 상용화(폐자동차 콤비네이션 램프의 신소재화
재활용기술개발)
Materials Recycling of Combination Lamp in End-of-Life Vehicle
가람테크(주), 서덕현(5), ’98∼’00, 148P
폐자동차 콤비네이션 램프의 신소재화 재활용 기술개발은 1999년부터 3단계로 나
뉘어 시작된 연구과제로서 세부 연구내용은 다음과 같다.
1차년도는 폐 lamp의 플라스틱 재료 블렌드계 확립과 재생재료의 물리적 평가 및
내열특성 측면에서 물성 저감요인 분석을 시행하였다. 먼저 폐 lamp의 주재료인
ABS, PMMA, PP를 PMMA/ABS계와 PMMA/PP계로 블렌드계를 확립하고 내열성,
인장강도, 굴곡강도, 충격강도 평가에 의한 재생 재료의 특성을 평가 분석하였다.
특히 재생 PMMA의 물성 값은 윈재에 비해 모든 면에서 크게 감소한 것을 알 수 있
는데 인장강도는 원재에 비해 30% 및 15% 성능이 저하되었으며, 굴곡강도 및 굴곡
탄성율은 모두 10% 정도 감소하였다. 이처럼, 물성 저하가 나타나는 이유는 램프에서
발생되는 열과 장기간 사용에 따른 자외선 등 외부환경에 노출되어 PMMA의 고분자
사슬들이 크게 열화되었기 때문이다.
2차년도에는 폐 자동차 처리장에서 combination lamp를 수거하여 램프를 분해하
고 플라스틱 소재를 재질별 선별 및 분쇄 시스템 구축하였고 램프에 포함된 접착제 등
이물질이 혼합된 상태로
재료의 가공성 및 가공기술 확립, 재질별로 분리한 재료의 물
성 개선 방안과 성형가공기술에 관한 개발이 이루어졌다.
회수된 lamp를 수세, 파쇄, 분쇄하여 재질별로 분리하고 자력 선별하여 금속성분을
분리하였으며 플라스틱 소재에 사용된 Hotmelt 및 Al 증착물을 제거하였다. 이종 수
지간의 상용성 향상을 위해 상용화제(compatibilizer)를 도입하였고, 또한 Hot
melt 및 Al 증착물이 블렌드계에 미치는 영향을 분석하였다.
알루미늄 증착물 및 Hot melt를 제거하지 않은 상태에서 시험한 재생 PP/PMMA계
는 원재료 PP의 물성보다 약 7% 정도 높게 나왔다. 이는 재생 재료 내에 존재하는 극
소량의 알루미늄 증착물이 물리적인 방법에 의해 PP/PMMA 계의 재생 물성을 강화시
키는 것으로 판단된다. 그러나 PMMA가 고강성의 우수한 물성은 나타나지 않기 때문
에 PP-g-SEBS 상용화제를 도입하였다.
- 192 -
이때 재생 재료 물성은 인장강도 30%, 굴곡강도는 27% 향상되었다. 그러나 SEBS
를 도입한 경우 물성 향상이 있었지만 PP-g-SEBS에 비해 그 효과가 떨어졌으며,
SMA를 도입한 경우에는 오히려 물성이 감소하는 결과를 얻었다.
3차년도는 lamp housing 시제품 제작에 의한 제품화 연구, 첨가제 혼합에 의한
원료화, 재생 재료의 내광성, 내약품성 등 환경내후성평가, 성형가공의 생산성 평가,
부품 내구 신뢰성 시험, 종합평가를 시행하였으며 연구 결과에서 얻어진 성과를 특허
출원하여 연구 결과에 대한 지적재산권을 확보하였다.
폐 lamp에서 플라스틱 재료를 회수하여 파쇄-분쇄-자력 선별한 후 PP/PMMA 분쇄
물에 PP-g-SEBS 상용화제를 도입하여 개발한 재생재료는 원재 PP보다 훨씬 우수한
물성을 가지기 때문에 재생 PP/PMMA를 새로운 combination lamp housing 재
료로 사용할 수 있었다. 다만, 알루미늄
증착물이 부품의 표면으로 노출되었을 때 외
관을 손상시키는 문제점이 발생할 수 있지만, lamp housing은 차량의 표면으로 드
러나지 않기 때문에 약간의 개선 공정을 거치면 쉽게 해결될 수 있었다.
※ 콤비네이션 램프(Combination Lamp), 재활용(Recycling), ABS/PMMA 블렌드
(ABS/PMMA Blend), PP/PMMA 블렌드(PP/PMMA Blend), 상용화제(Compatibilizer)
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00B941089
폐유리를 이용한 시설재 개발 및 상용화(폐유리를 이용한 도로용 포장재 개발
및 상용화)
Development and Application of Construction Materials by
Using Waste Glass
(주)지오시스, 김남호(28), ’98∼’00, 269P
1990년대 후반기에 들어서면서, 소각처리가 어려운 폐기물의 경우에는 매립지 선정
의 한계에 당면하고 있으며 제조자원의 부족현상까지 심화되고 있기 때문에 보다 근본
적이고 적극적인 대책 수립이 요구되고 있다. 또한 폐유리병의 재활용은 용기의 재사
용, 유리병의 제조원료 재사용, 유리병 제조원료 외의 타용도로의 재사용 등 다양하게
이루어질 수 있다. 이미 선진국에서는 유리병 파쇄물(cullet)을 유리병 원료로의 재활
용 수준을 넘어서 다양한 종류의 유리병을 재활용할 수 있는 타용도로의 기술보급이 개
발, 확대되고 있으나, 국내의 경우에는 아직까지는 유리병의 원료 기술이 주류를 이루
고 있어 향후 폐유리병의 재활용율 향상 및 재자원화 활성화를 위해서는 타용도로의 재
자원화 기술이 시급한 실정이다. 따라서, 이 연구에서는 폐유리를 골재 및 시멘트 대체
재료로써 활용할 수 있는 방안과 폐유리의 알칼리・실리카 반응성 여부, 유리분말을 혼
입한 모르타르의 압축 및 휨 강도 특성을 규명하여 콘크리트 혼화재로서 유리분말의 사
용 가능성을 연구하였다.
환경오염원인 폐유리를 유효 적절히 활용키 위하여 폐유리가 포졸란 작용을 할 수 있
는 한계 입경 범위를 예비실험으로 미리 구한 후 폐유리 분말 시료를 조제하였으며, 콘
크리트의 단위시멘트량 별로 폐유리 분말을 혼입한 콘크리트를 조제함으로써 그것의 시
공성 및 강도특성을 고려한 최적 결합재량을 도출시켰다. 콘크리트에 폐유리를 혼합하
면 휨강도 증진 효과가 탁월함이 입증되었으며, 이러한 장점을 유리재 아스팔트, 도로
용 포장재, 고강도 혼합재, 다양한 시설재 및 무기질계 타일,패널, 이중바닥재의 제조
에 적용할 수 있다. 더욱이 시멘트 콘크리트블록, 환경 블록, 황토 벽돌, 포장체 등 2
차 제품 및 시설재의 제조에 폐유리를 재자원화 할 경우 현재 유리병 수거 수준에 그치
고 있는 폐유리 수거 및 재활용 정책의 여러 가지 문제점들을 자연스럽게 해결할 수 있
으며, 동시에 골재부족이나 골재채취로 인한 환경파괴 등의 문제 해결에도 일조할 것으
로 기대된다.
※ 폐유리(Waste Glass), 시설재(Building Materials), 유리분말(Glass Powder), 콘크
리트(Concrete), 알칼리-실리카 반응(Alkali-Silicate Reaction)
- 194 -
자동차저공해기술개발사업
ⅩⅤ. 자동차 저공해기술개발
- 195 -
ⅩⅤ. 자동차 저공해기술개발
LOW-EMISSION AUTOMOBILE
TECHNOLOGY
951 자동차저공해 기술개발
Low-Emission Automobile Technology
- 197 -
99B951030
전자제어식 솔레노이드 Cooled EGR밸브 개발 ; 150마력 이상
Development of Electric Control Solenoid Cooled EGR valve
(주)유니크 부설기술연구소, 이현우(18), ’98∼’00, 267P
세계적으로 환경보존에 대한 관심이 집중되고 환경오염물질 배출원에 대하여 규제함
으로써 지구환경문제에 강력히 대응하고 있다. 특히, 주오염원인 자동차의 배출가스에
대하여 그 규제가 점차 강화되고 배기가스저감에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
1998년부터 위탁기관과의 컨소시엄을 구성하여 자동차의 배기가스저감을 위한 전자
제어식 솔레노이드 Cooled EGR밸브 상을 고려하여 물리적․화학적으로 연소특성을
예측하고 전자장해석을 분석하여 정밀개발을 수행하였다.
연구내용으로는 수치해석을 통해 실린더내 열전달 및 유체의 유동성제어가 용이한
E-EGR밸브 시제품을 설계, 제작하였다. 그리고 E-EGR밸브의 최저작동 및 유지전압,
응답성, 유량특성, 열전달해석 등의 성능평가를 실시하고 대우종합기계(주)의 대상엔진
인 D1146TI(8ℓ급)Engine에 시제품을 장착하여 엔진매칭성 검토 및 성능평가를 실
시하였다. E-EGR밸브 장착 전․후의 성능, 연비, NOx와 PM, Smoke의 배출량을
비교․분석하여 부하별, 기관회전수별 EGR율을 측정하였으며, 응답성과 신속․정밀한
제어에 대한 평가를 실시하고 종합적인 신뢰성과 작동내구성을 평가하여 E-EGR밸브
의 성능을 향상시키고 전류-유량간의 선형특성(Linearity)의 만족과 히스테리시스
(Hysteresis)를 최적화하였다.
연구개발 결과를 보면 최대 통과유량은 1,700ℓ/min, EGR율은 약 18%의 성능
을 보였으며 parametric study결과, 만족한 입력전류-유량 관계를 확보할 수 있었
다. 대상엔진에 적용한 시험에서는 EGR율이 증가함에 따라 NO와 Smoke의 증가현
상을 확인할 수 있었으며, 출력, 연료소비율 및 공기과잉율 등은 다소 떨어지나 EGR
율 20%까지는 기관성능에 미치는 영향은 미약함을 확인하였다.
E-EGR밸브 적용 시 NOx배출과 Smoke 및 PM배출의 경향은 전부하영역에서 상
반관계(Trade-off)가 있음을 알 수 있었으며, 고부하영역으로 갈수록 더욱 뚜렷해지는
것을 확인할 수 있었다. 또한 E-EGR밸브의 국산화 개발보급에 기여하며 배기가스 규
제에 대비한 기술축척과 선진기술력을 확보하고, E-EGR밸브의 개발과 연계한 EGR시
스템기술을 습득하였다. 점차 강화되는 배기가스규제에 대하여 효과적인 대응체제구축
과 수입대체효과 기대 및 세계 시장경쟁력 확보와 더불어 환경기술개발에 기여하리라
사료된다.
※ 배기가스 재순환 장치(Exhaust Gas Recirculation), 전자제어식 솔레노이드 Cooled
EGR밸브(Electric Solenoid Cooled Exhaust Gas Recirculation), 선형특성(Linearity),
질소산화물(NOx), 입자상물질(Particulate Matter)
- 199 -
00B951090
전자제어식 Common Rail Injection System (CRIS) 개발:150마력 이상
Development of Electronically Controlled Common Rail Injection
System
(주)두원정공 부설기술연구소, 이형기(75), ’98∼’00, 339P
150마력 이상 디젤엔진용 커먼레일 인젝션 시스템개발의 최종 연구개발 목표로는
시제품의 시스템 분사압력을 1400bar이상으로 고압화하고, 1,000시간의 내구 신뢰
성을 만족시키며, 인젝터와 고압펌프용 전자제어변의 고속 응답성을 확보하고, 커먼레
일 인젝션 시스템을 장착한 기관의 시험 평가와 ECU H/W 및 S/W를 개발 및 보완하
는 것이다.
그 구체적인 내용으로서, 안정된 1400bar이상의 성능을 만족시키기 위하여 시제품
을 개선, 보완하여 설계, 제작하고 시스템 성능 및 내구 평가를 실시하였으며, 공동연
구기관에서 제작한 대형경유기관에 당사 시제 커먼레일 인젝션 시스템을 장착하여 분사
계 및 제어계 최적화를 실시하고자 시동 및 공회전 모드시의 가감속 제어와 최적 Map
Data선정을 위한 ECU Calibration을 독자적으로 실시하였으며, 공동연구기관과 공
동으로 대상기관의 출력과 배기성능을 육성키 위한 Swing Test와 EC R-13 모드에
의한 배기가스 평가시험을 수행하였다.
150 마력 이상 대형디젤 엔진용 커먼레일 인젝션 시스템 개발목표에 대하여 공동
연구기관의 8리터급 과급 인터쿨러 디젤기관을 선정하고 커먼레일 시스템을 개발 하였
다. 구체적으로 커먼레일 인젝션 시스템 시제품을 설계 제작하여 미연소 성능평가 결과
시스템 분사 최고압력 1,400bar, Injector 분사량 1∼150㎣/st의 성능 목표를 달
성하였으며, 1차 내구시험으로 레일압력 1,000bar에서 연속 정격 1,000시간, 2차
1,400bar에서 연속 1,000시간 내구목표를 달성하였으며, 기관 출력성능과 배기가스
저감에 영향이 큰 인젝터 제어인자 변경시험을 실시하여 최적화를 실시한 결과 안정된
작동과 목표 분사량 및 목표 최소 분사량 1㎣/st를 확보할 수 있었다.
커먼레일 인젝션 시스템 시제품을 실제 기관에 적용하고자 관련 부품을 개발하였으
며, 공동 연구기관의 대형 디젤기관에 적용하여 시동 및 공회전 안정성에 대한 기본성
능을 자체 평가한 후, 성능 Matching 및 최적화를 위한 공동연구를 실시하였다.
※ 커먼레일 인젝션 시스템(Common Rail Injection System), 디젤기관(Diesel Engine),
ECU(Electronic Control Unit), 인젝터(Injector)
- 200 -
00B951091
엔진매칭기술개발:150마력이상
Development of Engine Matching Technology
대우종합기계(주)중앙연구소, 이응렬(48), ’98∼’00, 195P
환경공학기술 연구개발사업의 저공해 경유차 개발 기술로서 유로3(EURO-3) 배기
규제를 만족할 수 있는 저공해 대형 디젤 엔진 개발이 수행되었다. 대도시 대기환경에
영향이 큰 시내 버스용도의 150마력 이상의 출력을 필요로 하는 엔진이 본 과제의 목
표로 선정되었으며, 배기량 8리터급 터보 터보인터쿨러 엔진을 기본으로 출발하여, 고
출력화 및 배출가스 저감 엔진설계기술 및 저공해 부품개발 및 매칭 기술개발이 수행되
었다. 본 연구개발기간동안 고압연료분사계 부품은 (주)두원정공이, 배기가스 재순환용
밸브는 (주)유니크가 함께 공동연구기관으로 협력 수행을 하였다.
1차년도에는 출력 증대에 따른 엔진설계의 내구성 보강이 이루어졌으며 기본 엔진을
이용한 고압연료분사 매칭 기초 연구를 위해 연료분사압력영향 분석, 실린더 내의 공기
와 연료혼합의 최적화를 위하여 피스톤 연소실 최적화 설계, 연료 분사 노즐 및 홀더
특성 최적화 설계, 흡배기 매니폴드 설계, 터보챠져 매칭개발 평가 등이 수행되었고 기
초 연구 결과를 근거로 전자제어 연료분사계인 커먼레일(Common Rail) 시스템과 배
기가스재순환장치(Cooled EGR) 시스템 용량 및 성능사양이 설계되었다.
2차년도에는 1차년도의 설계 결과를 반영한 시제 부품을 이용하여 시제엔진을 제작
하였으며, 컴몬레일 연료분사시스템 매칭(ECU 기능 평가, 연료분사압력 변경 및
ECU Mapping)과 배기가스 재순환 장치 시스템 매칭 개발(EGR 제어 기능 평가,
EGR율 변경)을 엔진의 연소시스템 최적화 개발과 함께 수행하였다.
3차년도에는 최종 종합 엔진성능 매칭 개발을 통해 본 연구에서 개발된 저공해 엔진
시스템 설계 기술과 함께, 연료분사장치로는 고압분사 실현이 가능한 전자제어 컴몬레
일시스템 적용에 의해 유로3 배기 규제를 만족할 수 있는 240마력급의 대형 디젤 엔
진을 개발하였고 배기가스 재순환 장치 적용을 하면, 질소산화물 배출가스 저감 능력과
함께 연료소모에 대한 긍정적 효과가 있음을 연구하였다.
결론적으로 경유차 저공해 기술개발과제의 일환으로 3개년에 걸쳐 수행 진행된 150
마력이상의 저공해 디젤엔진 개발은, 본 연구에서 개발된 저공해 엔진설계 기술, 전자
제어 고압연료분사 컴몬레일시스템, 터보인터쿨링 시스템, 공기 유동과 연료 혼합이 최
적화된 리엔트런트 연소시스템 및 배기가스 재순환 장치의 개발 적용함으로써 유럽의
3단계 배출가스 규제 수준의 저공해 디젤엔진개발이 가능해졌다.
※ 디젤엔진(Diesel Engine), 컴몬레일(Common Rail), 배기가스재순환장치(Exhaust Gas
Recirculation), 유로3(Euro3), 고압연료분사(High Pressure Fuel Injection)
- 201 -
국제공동연구협력사업
ⅩⅥ. 국제공동연구협력사업
- 203 -
ⅩⅥ. 국제공동연구협력사업
INTERNATIONAL RESEARCH
COOPERATION
961 국제공동연구 협력사업
International Research Cooperation
- 205 -
00B961092
아시아 지역의 환경기술과 환경시장에 관한 조사 및 연구
A Survey and Research on Environmental Technology and
Market in Asia
한국환경정책․평가연구원, 강광규(4), ’00, 165p
본 연구는 환경산업에 대한 정의 및 이를 바탕으로 아시아지역에 적합한 환경산업
분류체계를 개발하여 환경산업의 규모를 추정하고, 지역환경협력방안을 모색하는데 있
다. 이를 위해 OECD 분류체계(1999)와 세계환경산업시장을 주기적으로 조사, 발표
하고 있는 EBI의 분류체계를 검토하였다. 이와 함께 연구대상국가 및 미국의 환경산업
분류 기준의 장단점을 비교․분석하였다. 분석결과 환경산업의 국가간 비교를 위해
OECD 분류체계를 활용하는 것이 가장 타당한 것으로 나타났다.
다음으로 연구대상국가에서 현재 발표되고 있는 환경산업자료를 바탕으로 각국 환경
산업의 전반적인 규모, 발전추이, 성장분야 등을 분석하였다. 각국의 환경산업 분포를
OECD 분류체계에 따라 가능한 선에서 재구성하여 환경산업 전체규모 및 분야별 규모
를 비교하였다. 전반적으로 환경산업규모는 환경오염방지영역, 자원관리영역, 청정기술
및 청정제품영역의 순으로, 환경오염방지영역의 규모가 가장 큰 것으로 나타났다.
각국은 21세기를 대비하여 환경산업을 육성하기 위해 환경산업발전전략을 수립하여
추진 중이다. 우리나라는 「Eco-2 프로젝트」, 중국은 「환경산업발전 10․5 계획
(2001-2005년)」, 일본은 New Sunshine Program과 밀레니엄 프로젝트이다. 이
전략들은 선진환경기술개발과 환경기술의 국제경쟁력확보 등을 주요 목표로 하고 있다.
세계환경시장 전망 및 아시아 지역의 환경시장 성장가능성을 바탕으로 아시아지역의
환경협력 가능성을 도출하였다. 아시아 지역의 환경협력방안으로 첫째, 공동시장 형성
위한 역내 국가간의 적극적인 노력, 둘째, 월경성오염문제 등 지역환경현안에 대한 공
동 대응, 셋째, 지역내 국가들의 내수시장 및 정보교류 활성화 등을 제시하였다.
한편 중국 환경시장의 성장 가능성과 우리나라 환경산업의 중국시장 진출가능성을
진단하고, 향후 우리나라 환경산업을 수출전략산업으로 육성 방안 제시하였다. 중국
시장에 성공적인 진출을 위해 중국시장 정보수집 활성화, 우리나라 환경산업의 체질 강
화, 환경산업의 수출전략화를 위한 구체적인 지원 등을 제시하였다.
※ 아시아 환경시장(Asian Environment Market), 환경기술(Environmental Technology),
환경산업(Environment Industry), 분류체계(Classification), 중국 환경산업(China
Environment Industry), 일본 환경산업(Japan Environment Industry), 수출전략
(Export Strategy), 지역환경협력(Regional Environmental Cooperation)
- 207 -
색
인
편
Ⅰ. 주요어(Keywords) 색인(국문)
Ⅱ. 주요어(Keywords) 색인(영문)
Ⅲ. 연구책임자 색인
- 209 -
Ⅰ. 주요어(Keywords) 색인(국문)
- 211 -
2차공기 공급장치(00B852050)
고온환원(99B931028)
ABS/PMMA 블렌드(00B941088)
고정생물막 공법(00B821012)
B3공법(00B821011)
고체산 촉매(00B851040)
OECD 우수실험실운영
고품위 카본(99B843021)
(00B881068)
고효율 임펠라(00B831023)
PDA 검출기(00B814010)
곰팡이 활성시험(00B851039)
PP/PMMA 블렌드(00B941088)
공기정화용 에어필터(00B852052)
S/N 비(00B861055)
공비증류(99B851022)
TiO2 박막(00B931085)
공압출방사 기술(00B852052)
가성소다(99B851022)
공정조건(98B851004)
간기능(98B881006)
광촉매 응용상품(00B931087)
간암(98B881006)
광촉매 코팅용액(00B931087)
간헐폭기(00B832028)
광촉매(00B911081)
감량화(00B901080)
광촉매반응(00B931085)
감시측정망(98B861007)
광촉매산화(00B921083)
감압 간접열건조 시스템(00B822018)
광투과방식(00B814010)
갯벌(00B871057)
광투과식 대기오염 측정기
건식 반응기(00B911082)
(99B814001)
건조(00B822017)
광투과식(99B814001)
검색시험법(00B881064)
교반기류건조기(00B822017)
경제성평가 (00B871060)
교정(00B901079)
경제협력개발기구(00B881064)
국가 일차 표준기(00B901079)
계면활성제(00B843036)
국가인프라(00B901077)
고농도 산업폐수(99B921025)
국제 비교(00B901079)
고도산화공정(99B821008)
군집조사(00B881063)
고도산화처리(00B831022)
굴뚝자동측정시스템(99B814001)
고도정수공정 자동화(00B831022)
규모축소(00B861054)
고도정수처리(00B831022)
극성전환전기투석법(00B831025)
고도처리(00B821011)
근역혼합희석(00B871059)
고분자 응집제(00B831023)
근임계수 가수분해기술(99B821007)
고분자 전해질(00B852044)
금 광산 폐기물(99B843017)
고압연료분사(00B951091)
금속섬유필터(00B812006)
고액분리(99B822009)
금속분말필터(99B815005)
- 213 -
금속염(99B841013)
담체(00B832027)
급속여과지(99B831011)
담체(00B852047)
기초소재(00B901077)
당밀 발효폐액(99B843018)
기후 변화(00B861054)
대기 대순환 모형(00B861054)
기후변화(98B861007)
대기/해양 접합 대순환 모형
나일론 염색(00B852046)
(00B861054)
난분해성 폐수처리(99B821008)
대기예측(99B814003)
난분해성(00B821015)
대기오염(00B881067)
남조(98B881006)
대기오염감시(99B814002)
남조독소 미크로시스틴(98B881006)
대기오염물질(00B861055)
남조류독소(00B831026)
대기처리장치(00B911081)
내분비계장애물질(00B881064)
대기측정망(99B814003)
내열코팅 합성섬유필터(00B812006)
도금폐액처리기술(98B851005)
노후도(00B831024)
독립영양탈질(00B821013)
농약폐수(00B921083)
동결건조(00B823021)
농어촌 오․폐수(00B851042)
동시제거(00B832028)
농어촌 하수처리장(00B832029)
동아시아 여름 몬순(00B861054)
누수(00B831024)
디스크 건조기(00B822018)
다공질 재료(00B852047)
디젤기관(00B951090)
다기능성 에어필터 소재
디젤엔진(00B951091)
(00B852052)
라이다(99B814002)
다단연소(00B811003)
리튬금속(00B852044)
다당류(00B843035)
마이크로시스틴(00B831026)
다매체․다경로 인체 노출평가
마이크로칩(00B901078)
(00B881062)
마이크로펄스 전원공급장치
다이옥신 중금속 동시처리기술
(00B812005)
(00B813008)
막(00B851041)
다이옥신(00B813009)
막공정(00B821016)
다이옥신(00B911082)
막오염(00B821016)
단일공정(00B812004)
매립지 복원 기술(00B842033)
단축질소제거(99B821006)
매연여과장치(99B815005)
담수발광세균(00B823021)
먼지/유해가스 동시처리(00B812004)
담수화(00B831025)
먼지부하저감시스템(00B812006)
- 214 -
메탄화(99B843015)
보일러(00B812007)
메틸피라진의 분리(99B851022)
보전(00B891073)
면역학적검출키트(00B831026)
복원(00B891072)
멸종위기종(00B891073)
복원(00B891073)
무배출시스템(00B851042)
부상 분리 공정(00B822020)
물리적 분리선별(99B843017)
부식(00B831024)
물유동층(00B812007)
부유식 기름유도장치(99B871024)
미래 산 침착 예측(00B861055)
분광기(00B814010)
미분기(00B811003)
분류체계(00B961092)
미생물(00B843035)
분리막(00B851042)
바이오가스를 이용한 발전시설
분말야금(99B931028)
(99B941029)
분별증류(99B851022)
바이오센서(00B881064)
분산 반응성 염료(00B852046)
바인더(99B843019)
불소(99B843016)
반달가슴곰(00B891073)
불순문제거(99B843021)
반류수(99B822010)
불포화지방산(98B843001)
반응기(00B921083)
불화리튬(99B843016)
반응제 재순환 장치(00B911082)
비상대응(00B881066)
발광유전자(00B823021)
비소성(98B843002)
발암성 물질 건강영향 평가
비시안도금(98B851004)
(00B881067)
비열플라즈마(00B832030)
발포고분자(99B852023)
비용-효용 분석(00B881062)
발효(00B843035)
빵효모(99B843018)
방류위치선정(00B871059)
사고대응정보시스템(00B881066)
방미기능(00B851039)
사구(00B891072)
방출제어형 농약(00B852047)
사료(98B843001)
배기가스 재순환 장치(99B951030)
사료첨가물(99B843018)
배기가스재순환장치(00B951091)
사료화(00B843035)
배연질소산화물(00B813008)
사료화(99B843015)
배연탈질(00B811001)
산성 침착(00B861055)
배출가스(00B813009)
산성가스(00B911082)
배출량(00B861055)
산양(00B891073)
배터리(99B843016)
살균제(00B843036)
- 215 -
상수관망(00B831024)
소각재 재활용(00B901080)
상용화제(00B941088)
소각재(00B851043)
색도(98B843001)
소결(99B931028)
생물검정법(00B871061)
수리적 와류(99B831011)
생물막(00B821014)
수분조절재(00B852045)
생물막(99B821006)
수용성 폴리우레탄(00B852051)
생물산화여과(99B921027)
수정 원단위 기법(00B901075)
생물서식공간(00B891070)
수중(00B843037)
생물정화기술 (00B871058)
수중방류하수(00B871059)
생물학적 슬러리 반응조
수질개선(00B871060)
(00B822020)
수질관리(00B871060)
생물학적 영양소 제거(00B832027)
수질자동분석시스템(00B831022)
생물학적 정화(99B921026)
수집시스템(00B901080)
생분해도(99B852023)
수초․골재 하수처리장(00B832029)
생태계 복원(00B891069)
수축튜브(00B852049)
생태계 지표(00B891071)
수출전략(00B961092)
생태계(00B891071)
수화(98B881006)
생태계모형(98B881006)
순간오존요구량(00B831022)
생태네트워크(00B891070)
순간혼화장치(99B831011)
생태위해성 평가(00B881063)
슈레더(99B843020)
생태통로(00B891070)
스케일(00B821014)
생화학적 지표(00B881063)
스크류 데칸트(99B822009)
서식지관리(00B891073)
슬러지 건조(00B822018)
석회석(00B821013)
슬러지 반송(00B822019)
선택적촉매환원법(00B811001)
슬러지 수집기(00B831023)
선형특성(99B951030)
슬러지저감기술(00B822019)
선회식 연소로(99B841014)
습도조절(00B852047)
성능평가(00B841032)
습식산화기술(99B821007)
성능평가(00B901076)
시나리오(98B861007)
성층권오존(00B861053)
시설재(00B941089)
셀(99B821008)
시안분석법(98B851005)
소각로(00B813009)
시정(00B814010)
소각로(00B841032)
시클로헥산(99B851022)
- 216 -
식물세포(00B891074)
연소환원공정(00B813008)
식재설계공법(00B891070)
연속식 수질 독성 검사 장치
신우유공블럭형 하부집수장치
(00B823021)
(99B831011)
연속측정(00B931086)
실차테스트(99B815004)
연속회분식 반응조(00B821016)
아미노산생산 균주(99B843018)
열회수(00B812007)
아민(00B901078)
열회수(99B841014)
아시아 환경시장(00B961092)
염기도(99B831012)
아연회수(98B842003)
염분제거(00B843038)
아질산 축적(99B821006)
염색 폐수(00B921084)
아질산화 반응(99B822010)
염습지(00B891072)
아킬 레이트(00B852048)
염출법(99B851022)
악취(00B832028)
영양염류(00B832028)
악취(00B911081)
영향 평가 모델링(00B861055)
안전성시험(00B881068)
영향평가(98B861007)
안정화 평가 기준(00B842033)
오염 총량관리제 지원시스템
알칼리-실리카 반응(00B941089)
(00B901075)
알킬화공정(00B851040)
오염(00B871061)
암모나아성질소(99B921027)
오염물질정화(00B871057)
암모늄염(00B811002)
오염부하삭감(00B871060)
액상폐기물(99B841013)
오존 측정의 불확도(00B901079)
액중배기식소각로(99B841013)
오존 표준 분광기(00B901079)
양돈폐수(99B821006)
오존(99B814002)
어병방역(00B871060)
오존/AOP 및 활성탄 조합 정수
에너지플럭스(00B861053)
공정의 최적화(00B831022)
에멀젼연료(99B815004)
오존/AOP공정 자동제어(00B831022)
에스트로젠 트레이서(00B881064)
오존산화(98B881006)
에어 샘플러(00B931086)
오존소비속도(00B831022)
에어로졸(00B814010)
오존처리(00B831022)
엔진테스트(99B815004)
오존처리시스템(00B871060)
여과집진기(00B911082)
옥상 소생태계(00B891070)
여과집진장치(00B812006)
온실기체(00B861053)
연소로(00B811003)
와상관법(00B861053)
- 217 -
외부탄소원(00B821012)
이온교환막(00B831025)
용융(00B851043)
이온화가스(00B832030)
용해(00B822019)
이중흡착필터(00B813009)
원격통합관리(00B851042)
인공골재(98B843002)
원역이송확산(00B871059)
인공습지(00B871057)
웹기반의 관리시스템(00B901080)
인공습지(00B891070)
위해도 인식 및 소통(00B881062)
인공토(00B852047)
위해성 통합 평가(00B881062)
인제거(00B821013)
위험분석판단모델(00B871056)
인젝터(00B951090)
유가자원(99B843017)
일본 환경산업(00B961092)
유기인계 농약(99B921026)
임계부식(99B931028)
유기화합물(00B871061)
자가발열고온호기성소화
유기황화합물(00B852044)
(00B822019)
유동상 생물막 공법(00B821012)
자가세정이 가능한 경사관 침강장치
유동해석(00B841032)
(00B831023)
유로3(00B951091)
자가진단(00B901076)
유류방제상황도(00B871056)
자동정수공정(00B831022)
유류분해용 미생물제제(00B871058)
자성박막식 유수분리장치
유류확산예측모델(00B871056)
(99B871024)
유리분말(00B941089)
자연순환식 유수분리장치
유해액체물질 데이터베이스
(99B871024)
(00B871056)
자연형 하천공법(00B891069)
유회수선(99B871024)
자외선(00B821015)
육상축양장(00B871060)
잔류촤(99B841014)
음식물쓰레기 처리기술(99B941029)
재생시기 의사결정(00B831022)
음식물쓰레기(00B843035)
재연소(00B811003)
음식물쓰레기(00B843038)
재활용(00B843037)
응집제(00B921084)
재활용(00B941088)
응집제(98B851005)
재활용(98B843002)
응집제의 안정성(99B831012)
재활용(99B843020)
의사결정시스템(00B831022)
저 NOx 버너(00B811003)
이륜차(00B852050)
저공해발효배지(99B843018)
이산화티탄 광촉매(00B931087)
저서층용출(98B881006)
- 218 -
저온플라즈마(00B811002)
중․장기종합계획(98B861007)
저지방(98B843001)
중국 환경산업(00B961092)
적응전략(98B861007)
중금속 이온(00B851043)
적정처리선정(00B901080)
중금속 제거 기술(00B822020)
전과정평가(00B901077)
중금속(00B931086)
전극접촉산화처리시스템
중금속(98B851005)
(99B821008)
중소규모 하수처리장(00B832027)
전기 저항(00B851043)
증기재압축(00B821014)
전기로분진(98B842003)
증체율(98B843001)
전기충격식(00B843037)
지구 온난화(00B861054)
전기투석법(00B831025)
지구대기감시(00B861053)
전기화학적(00B843038)
지구온난화(98B861007)
전문가시스템(00B831022)
지구온난화영향통합평가
전문가시스템(00B831024)
(98B861007)
전산유체역학(00B841032)
지리정보 시스템(00B901075)
전자제어식 솔레노이드 Cooled
지방족 폴리에스테르(99B852023)
EGR밸브(99B951030)
지속가능성(00B891071)
전처리(99B921027)
지속가능한 개발(00B891071)
정밀여과(00B851041)
지역 기후 모형(00B861054)
정석반응(00B821013)
지역 기후(00B861054)
정수장 진단기술(00B901076)
지역환경협력(00B961092)
정수처리(99B831012)
지침서(00B891070)
제거율(00B821015)
지표(00B891071)
제올라이트(00B851040)
지표자외선(00B861053)
제지슬러지 소각회(98B843002)
질산화(00B821012)
조기경보장치(00B823021)
질산화(99B822010)
조단백질(98B843001)
질소-인 제거(00B832030)
조류(00B931085)
질소산화물 입자상물질(99B951030)
조류독성시험(00B881065)
질소산화물(00B811003)
조합형 전기집진기(00B812005)
질소제거(00B821016)
조회분(98B843001)
질소처리기술(99B821007)
종합개선프로그램(00B901076)
집진(00B812007)
종합적 산성 침착 모형(00B861055)
집진효율(00B812005)
- 219 -
차등흡수분광(00B814010)
콘덴서(00B852049)
차분흡수라이다(99B814002)
콘크리트(00B941089)
첨가제(00B811002)
콘크리트(98B843002)
첨가제(99B815005)
콤비네이션 램프(00B941088)
청정 염색법(00B852046)
크롬(00B901078)
청정생산기술(99B821007)
타면기(99B843019)
체내 중금속(00B881067)
탁도(99B831012)
초과량(00B861055)
탈기(00B821014)
초음파(00B821015)
탈질(00B821012)
초음파(99B921025)
탈질․탈인(00B821011)
초임계수 산화기술(99B821007)
탈황탈질동시처리(00B811002)
촉매(00B813008)
통신용스위치 접점(98B851004)
촉매(00B852050)
통합 퇴적준설물 처리 시설
촉매담지 세라믹필터(00B812004)
(00B822020)
촉매산화공정(00B813008)
통합오염관리(00B881062)
촉매환원공정(00B813008)
통합적 하수도 시설 관리 시스템
총량규제(00B901075)
(00B901080)
최기성 시험(00B881065)
통합정수관리(00B831022)
최소생존개체군(00B891073)
통합폐기물관리(00B901080)
축산분뇨(00B852045)
퇴비화(99B843015)
축산폐기물(00B843036)
퇴비화기술(00B852045)
축산폐수(00B821011)
퇴적물(00B871061)
축산폐수(00B821014)
투수성 반응벽체(00B842033)
축산폐수(99B822009)
파쇄시스템(00B843037)
축산폐수처리(00B832030)
팔라듐(98B851004)
친환경적 하수처리장(00B832029)
패널성형(99B843019)
침출수(99B821006)
패놀레진(99B843019)
카테콜(00B851040)
펄스 발생기(00B811002)
캡슐화(00B891074)
폐단백질(00B843036)
커먼레일 인젝션 시스템
폐수 재활용(99B843016)
(00B951090)
폐수처리(00B821014)
컴몬레일(00B951091)
폐수처리(00B852045)
코팅(00B852051)
폐암면(99B843019)
- 220 -
폐유리(00B941089)
화학사고(00B881066)
폐인쇄회로(99B843020)
확산모델(00B881066)
폐카본(99B843021)
환경 거동 모델(00B881062)
폐콘크리트(00B843037)
환경기술(00B961092)
폐타이어(99B841014)
환경독성 평가(00B871058)
포화지방산(98B843001)
환경독성시험(00B881065)
폴리아민계 고분자(00B921084)
환경민감도지도(00B871056)
폴리에스터(00B852049)
환경분석(00B901078)
폴리염화비닐(00B852049)
환경산업(00B961092)
폴리우레탄(00B852048)
환경성적표지제도(00B901077)
폴리프로필렌(00B852052)
환경성정보(00B901077)
표면전하밀도(00B852052)
환경역학 코호트(00B881067)
플라즈마(00B931086)
환경정보 처리 및 시설 제어
플라즈마(98B842003)
(00B901080)
플럭스(99B843016)
활성탄 역세척(00B831022)
피혁(00B852051)
활성탄(98B881006)
하수슬러지(00B822017)
활성탄공정 자동제어(00B831022)
하수슬러지소각(00B822017)
활성탄처리(00B831022)
하수처리기술(00B821016)
황과 질소의 임계부하량(00B861055)
하이드로사이클론(00B822020)
황새(00B891073)
하천복원 가이드라인(00B891069)
황입자(00B821013)
한약잔재물(98B843001)
황컬럼(00B821013)
함침(00B813008)
황화물 침착 모형(00B861055)
항체(00B831026)
회수(99B843017)
해안생태계(00B891072)
후처리기술(00B852050)
해양 대순환 모형(00B861054)
휘발성 유기물(00B851039)
해양방류관(00B871059)
휘발성유기화합물(00B911081)
현장적용(00B871058)
휴대용(00B901078)
혐기성 소화법(99B941029)
흡광검출(00B901078)
혼합기(99B843019)
흡유제(00B852048)
화학물질(00B881068)
흡착층(00B813008)
화학분석(00B881063)
화학비료(00B891074)
- 221 -
Ⅱ. 주요어(Keywords) 색인(영문)
- 223 -
ABS/PMMA Blend(00B941088)
Analysis(00B901079)
Acid deposition(00B861055)
Animal-feed(98B843001)
Acid Gas(00B911082)
Antibody(00B831026)
Acrylate(00B852048)
Antifungal(00B851039)
Activated Carbon(00B831022)
AO CGCM(00B861054)
Active Type Oil-Water Separating
AOP : Advanced Oxidation Process
System(99B871024)
(99B821008)
Adaptation Strategies(98B861007)
Artificial aggregate(98B843002)
Additives(00B811002)
Artificial soil(00B852047)
Adsorption bed(00B813008)
Artificial wetland(00B871057)
Advanced Oxidation Process
Artificial Wetland(00B891070)
(00B831022)
Asian Environment Market
Advanced Wastewater Treatment
(00B961092)
(00B821011)
Assemblage assessment
Advanced Water Treatment
(00B881063)
System(00B831022)
Assessment Technology for Water
Aerosol(00B814010)
Treatment Plants(00B901076)
After treatment technology
ATAD(00B822019)
(00B852050)
Atmospheric general circulation
Air filter for air purification
model(00B861054)
system(00B852052)
Air pollutants(00B861055)
Atmospheric ozone(00B901079)
Atmospheric Pollution Monitoring
Air pollution(00B881067)
(99B814002)
Air Sampler(00B931086)
Automatic Water Analysis System
Air-stripping(00B821014)
(00B831022)
Algae(00B931085)
Automatic water toxicity
Aliphatic polyester(99B852023)
measuring apparatus(00B823021)
Alkali-silicate reaction(00B941089)
Automatic Water Treatment
Alkylation process(00B851040)
Process(00B831022)
Amines(00B901078)
Automation of Advanced Water
Amino acid producing mutants
Treatment System(00B831022)
(99B843018)
Autotrophic denitrification
Ammonium salt(00B811002)
(00B821013)
Anaerobic digestion Process
Avian toxicity test(00B881065)
(99B941029)
Azeotropic distillation(99B851022)
- 225 -
Carcinogenic risk assessment
Backwashing of GAC/BAC
(00B881067)
(00B831022)
Bag filter(00B812006)
Carrier(00B852047)
Bag Filter(00B911082)
Catalyst(00B813008)
Basicity(99B831012)
Catalyst(00B852050)
Battery(99B843016)
Catalytic Ceramic Filter
(00B812004)
Benthic flux(98B881006)
Catalytic Oxidation Stage
Binder(99B843019)
(00B813008)
Bio-Best-Bacillus Process
(00B821011)
Catalytic Reduction Stage
(00B813008)
Bioassay(00B871061)
Biochemical indicator(00B881063)
Catechol(00B851040)
Biofilm(99B821006)
Cell(99B821008)
Biological Nutrient Removal
Chemical analysis(00B881063)
(00B832027)
Chemical compounds(00B881068)
Biological Oxidation
Chemical Emergency(00B881066)
Filtration(99B921027)
Chemical fertilizer(00B891074)
Biological Slurry Reactor
China Environment Industry
(00B961092)
(00B822020)
Bioremedaition(00B871058)
Chromium(00B901078)
Biosensor(00B881064)
Ciconia boyciana(00B891073)
Biotope(00B891070)
Classification(00B961092)
Bloom(98B881006)
Clean dyeing(00B852046)
Blue-green algae(98B881006)
Clean medium(99B843018)
BNR(00B832027)
Cleaner Production(99B821007)
Boiler collection(00B812007)
Climate change(00B861054)
Bread yeast(99B843018)
Climate change(98B861007)
Building materials(00B941089)
Close-to-nature river improvement
Bulking agent(00B852045)
technique(00B891069)
Buoyancy Type Oil-Water
CMO(99B843015)
System(99B871024)
Coastal ecosystem(00B891072)
Butchery waste(00B843036)
Coating(00B852051)
CADM-3(00B861055)
Collection efficiency(00B812005)
Calibration(00B901079)
Collection system(00B901080)
Capacitor(00B852049)
Color(98B843001)
Capsulation(00B891074)
Colored wastewater(00B921084)
- 226 -
Decision Making System
Combination Lamp(00B941088)
(00B831022)
Combined sediment treatment
system(00B822020)
Decision system for proper
treatment of MSW(00B901080)
Common Rail Injection
System(00B951090)
Degree of Biodegradability
(99B852023)
Common Rail(00B951091)
Compatibilizer(00B941088)
Degree of Decrepit(00B831024)
Composite Correction Program
Denitogenzation(99B821007)
(00B901076)
Denitrification(00B811001)
Composting technology(00B852045)
Denitrification(00B821012)
Computational Fluid Dynamics
Desalination(00B831025)
(00B841032)
Desalting(00B843038)
Concrete(00B941089)
Diesel Engine(00B951090)
Concrete(98B843002)
Diesel Engine(00B951091)
Conservation(00B891073)
Diesel Particulate Filter
(99B815005)
Controlled pesticide release
(00B852047)
Differential Absorption Lidar
(99B814002)
Corrosion of boundary layer
(99B931028)
Differential optical absorption
spectroscopy(00B814010)
Corrosion(00B831024)
Cost-utility analysis(00B881062)
Dioxin(00B911082)
Cost/benefit analysis(00B871060)
Dioxins(00B813009)
Critical loads of sulfur and
Disc Dryer(00B822018)
nitrogen (00B861055)
Disinfection(00B871060)
DOAS(Differential Optical Absorption
Crude ash(98B843001)
Spectrometer)(99B814001)
Crude fat(98B843001)
Crude protein(98B843001)
DOAS/TX(00B814010)
Crushing System(00B843037)
Downscaling(00B861054)
Cyanobacteria(98B881006)
Dr. Water(00B90107)
Cyanobacterial toxin(00B831026)
Dry Reactor(00B911082)
Cyclohexane(99B851022)
Dryer(00B822017)
Cyclonic Combustion(99B841014)
Dual Bag Filter(00B813009)
Cytokinesis blocking(00B881065)
Dust load reduction system
DBF(00B813009)
(00B812006)
DDN Plus Process(00B813008)
Dust(00B812007)
Decision Making of Regeneration
Time(00B831022)
- 227 -
EAF dust(98B842003)
Endocrine disrupter(00B881064)
Early warning system(00B823021)
Energy Flux(00B861053)
East Asian summer monsoon
Engine Test(99B815004)
(00B861054)
Environment Industry
(00B961092)
EC50(00B823021)
Environmental analysis
Eco-bridge(00B891070)
(00B901078)
Eco-Indicator(00B891071)
Environmental epidemiology
Ecological modeling(98B881006)
cohort(00B881067)
Ecological Network(00B891070)
Environmental fate and transport
Ecological risk assessment
model(00B881062)
(00B881063)
Environmental information manage
ECOS : Electrode Contact Oxidation
System(99B821008)
-ment and control system
(00B901080)
Ecosystem(00B891071)
Environmental Sensitivity Index
ECU(Electronic Control Unit)
Map(00B871056)
(00B951090)
Environmental Technology
Eddy Covariance Technique
(00B961092)
(00B861053)
Environmental toxicity testing
Effective surface charge density
(00B881065)
(00B852052)
Environmentally Friendly Sewage
Electric Impact(00B843037)
Treatment(00B832029)
Electric Resistance(00B851043)
ESSD(00B891071)
Electric Solenoid Cooled Exhaust
Gas Recirculation(99B951030)
Estrogen tracer(00B881064)
Linearity(99B951030)
Euro3(00B951091)
Electrochemical(00B843038)
Evaluation of environmental
toxicology(00B871058)
Electrodialysis Reversal
(00B831025)
Exceedance(00B861055)
Exhaust Gas Recirculation
Electrodialysis(00B831025)
(00B951091)
Elementary Materials(00B901077)
Exhaust Gas Recirculation
Emergency Response Information
(99B951030)
System(00B881066)
Emergency Response(00B881066)
Expert System(00B831022)
Emission(00B861055)
Expert System(00B831024)
Emission(99B814003)
Export Strategy(00B961092)
Emulsion Fue(99B815004)
External Carbon Source
(00B821012)
Endangered Species(00B891073)
- 228 -
Generation System using
Facilities of air pollution
Bio-gas(99B941029)
treatment(00B911081)
GIS(Geographic Information System)
Far-field transport(00B871059)
(00B901075)
Feed additive(99B843018)
Fermentation(00B843035)
Glass powder(00B941089)
Fertilizing(00B843035)
GLASS(G7 Load Allocation
Supporting System)(00B901075)
FETAX(00B881065)
Global Atmosphere Watch : GAW
Field application(00B871058)
(00B861053)
Fixed Biofilm Process(00B821012)
Flash dryer(00B822017)
Global warming(00B861054)
Flavobacterium sp(99B921026)
Global warming(98B861007)
Flocculant(00B921084)
Gold mine tailing(99B843017)
Flocculant(98B851005)
Greenhous gas(00B861053)
Flotation Separating Process
Growth rate(98B843001)
(00B822020)
Guideline(00B891070)
Flow Analysis(00B841032)
Habitat Management(00B891073)
Flue Gas(00B813009)
Halo zone test(00B851039)
Fluorine(99B843016)
Hazardous Material Database
(00B871056)
Flux(99B843016)
Foam polyester(99B852023)
Heat recovery(00B812007)
Food wastes(00B843035)
Heat Recovery(99B841014)
Food-wastes Treatment Technique
Heat resistant coating synthetic
fiber filter(00B812006)
(99B941029)
Heavy metal in the tissue
Foodwastes(00B843038)
(00B881067)
Fouling(00B821014)
Fractional distillation(99B851022)
Heavy Metal Ions(00B851043)
Freeze-drying(00B823021)
Heavy Metal Removal technology
(00B822020)
FTIR(Fourier Transform Infrared
Spectrocopy)(99B814001)
Heavy Metal(00B931086)
Fuel Additive(99B815005)
Heavy Metal(98B851005)
Fuel and Air Staging(00B811003)
Herb Medicine Residue
(98B843001)
Furnace(00B811003)
High pressure fuel injection
Future acid deposition predictions
(00B951091)
(00B861055)
GAC(98B881006)
High-dense industry waste
(99B921025)
GAC/BAC Auto-Control(00B831022)
- 229 -
High-efficiency impeller(00B831023)
Ionization Gas(00B832030)
High-grade Carbon black
ISC(99B814003)
(99B843021)
Japan Environment Industry
(00B961092)
HMI/SCADA system(00B851042)
Humidity control(00B852047)
Kc(00B831022)
Hybrid electrostatic precipitator
Landbase-seawater aquaculture
system(00B871060)
(00B812005)
Landfill remediation technology
Hydraulic Turbulence(99B831011)
(00B842033)
Hydrocyclone(00B822020)
LCA(Life Cycle Assessment)
ID(00B831022)
(00B901077)
Immuno-detection kit(00B831026)
LCI D/B(Life Cycle Inventory
Impact assessment modeling
DataBase)(00B901077)
(00B861055)
Infrastructure(00B901077)
Impact assessment of Global
warming(98B861007)
Leachate(99B821006)
Impregnation(00B813008)
Leakage(00B831024)
Incineration Ash(00B851043)
Leather(00B852051)
Incinerator(00B813009)
Lidar(99B814002)
Incinerator(00B841032)
Light absorbance detection
(00B901078)
Indicator(00B891071)
Injector(00B951090)
Limestone(00B821013)
Integraed assessment for the Impact
Liquid waste(99B841013)
assessment of Environment Change
Lithium Fluoride(99B843016)
(98B861007)
Lithium metal(00B852044)
Liver cancer(98B881006)
Integrated pollution prevention
(00B881062)
Liver function(98B881006)
Livestock manure(00B852045)
Integrated risk assessment
(00B881062)
Livestock Wastewater Teatment
(00B832030)
Integrated sewer works management
system(00B901080)
Livestock Wastewater(00B821011)
Livestock wastewater(00B821014)
Integrated waste management
(00B901080)
Low NOx Burner(00B811003)
Luminously modified freshwater
Integrated Water Control
bacterium(00B823021)
(00B831022)
LuxAB(00B823021)
Intermittent aeration(00B832028)
Ion-exchange membrane(00B831025)
- 230 -
Magnetic Film(99B871024)
Multi Gas Analyzer(99B814001)
Mal odor(00B911081)
Multifunctional air filter media
Mechenical vapor recompression
(00B852052)
(00B821014)
Multimedia and Multiroute exposure
Media(00B832027)
assessment(00B881062)
Naemorhedus caudatus
Medium and Small scale STP
(00B891073)
(00B832027)
Near-critical Hydrolysis
Melting(00B851043)
(99B821007)
Membrane fouling(00B821016)
Near-filed mixing & dilution
Membrane process(00B821016)
(00B871059)
Membrane(00B851041)
Metal fiber filter(00B812006)
NH4-N(99B921027)
Metal salt(99B841013)
Nitrification(00B821012)
Method for det-ermination for
Nitrification(99B822010)
cyanides(98B851005)
Nitritation,(99B822010)
Microchip(00B901078)
Nitrite accumulation(99B821006)
Microcystin(00B831026)
Nitrogen & Phosphorous Removal
(00B821011)
Microcystin(98B881006)
Microfiltraton(00B851041)
Nitrogen oxide(00B811003)
Microorganism(00B843035)
Nitrogen removal(00B821013)
Mid and Long-term Master
Nitrogen removal(00B821016)
Plan(98B861007)
Nitrogen-Phosphorus removal
(00B832030)
Minimization(00B901080)
Non-cyanide plating(98B851004)
Minimum Viable Population
(00B891073)
Non-sintering(98B843002)
Non Thermal Plasma
Mixer(99B843019)
(00B832030)
Modified Unit Load Method
(00B901075)
Non-thermal plasma
(00B811002)
Monitoring Network(98B861007)
Monitoring(00B891070)
Nondegradable(00B821015)
Motorcycle(00B852050)
NOx(00B811003)
Moving Bed Biofilm Process
NOx(99B951030)
(00B821012)
Nutrient(00B832028)
Nylon dyeing(00B852046)
MPC TR(Micro-Pulse Control Trans
-former & Rectifier)(00B812005)
- 231 -
Ocean outfall diffuser(00B871059)
Pesticide(00B921083)
Oceanic general circulation model
Phenolic resin(99B843019)
(00B861054)
Phosphotriesterase(99B921026)
Odor(00B832028)
Photocatalysis(00B921083)
OECD GLP(00B881068)
Photocatalyst(00B911081)
OECD(00B881064)
Photocatalyst(00B931087)
Photocatalytic reaction
Oil degrading microbial agent
(00B931085)
(00B871058)
Oil Spill Response Map(00B871056)
Physical separation(99B843017)
Oil-absorbent(00B852048)
Piggery wastewater(99B821006)
On-line(00B931086)
Plant cells(00B891074)
Open-path monitoring(99B814001)
Plasma(00B931086)
Open-path type(00B814010)
Plasma(98B842003)
Optimization of Ozone/AOP and
Plating waste treatment technique
(98B851005)
Activated Carbon System(00B831022)
Pollution load reduction
Organic Acid(99B843015)
(00B871060)
Organic compound(00B871061)
Organo polysulfide(00B852044)
Pollution(00B871061)
ORP(Oxidation Reduction Potential)
Polyamine polymer(00B921084)
(00B821012)
Polyester(00B852049)
Ozonation(98B881006)
Polymer electrolyte(00B852044)
Ozone treatment system
Polymeric flocculants(00B831023)
(00B871060)
Polypropylene(00B852052)
Ozone(00B831022)
Polysaccharide(00B843035)
Ozone(99B814002)
Polyurethane(00B852048)
Ozone/AOP Auto-Control
Porous materials(00B852047)
(00B831022)
Portable(00B901078)
Potable water treatment
Palladium(98B851004)
(99B831012)
Panel forming(99B843019)
Paper sludge ash(98B843002)
Powder metallurgy(99B931028)
Particulate matter(99B951030)
PP/PMMA Blend(00B941088)
PDA detector(00B814010)
Pretreatment(99B921027)
Performance Evaluation
Primary Standard(00B901079)
(00B901076)
Printed Circuit Board(99B843020)
Performance Evaluation(00B841032)
Process condition(98B851004)
Permeable reactive barrier
PTA(purified terephthalic acid)
(00B842033)
- 232 -
(00B851041)
Risk Analysis Decision-Making
Pulse generator(00B811002)
Model(00B871056)
Pulverizer(00B811003)
Risk perception and communication
PVC(00B852049)
(00B881062)
Rapid Filtration(99B831011)
Rapid Mixing System(99B831011)
Roof Biotope(00B891070)
Reactant recirculation system
S/N ratios in acid depositions
(00B861055)
(00B911082)
Reactive-disperse dye(00B852046)
Safety testing(00B881068)
Reactor(00B921083)
Salt marsh(00B891072)
Reburning(00B811003)
Salting-out method(99B851022)
Recalcitrant Wastewater Treatment
Sand dune(00B891072)
(99B821008)
Saturated fatty acid(98B843001)
Recovery(99B843017)
SBR(00B821016)
Recycling of ash(00B901080)
Scenario(98B861007)
Recycling(00B843037)
SCR(00B811001)
Recycling(00B941088)
Screening assay(00B881064)
Recycling(98B843002)
Screw Decanter(99B822009)
Recycling(99B843020)
Scutch(99B843019)
Reduction & Oxidation(00B813008)
Secondary air injection/induction
system(00B852050)
Reduction of high
temperature(99B931028)
Sediment(00B871061)
Selective Catalytic Reduction
Regional climate model(00B861054)
(00B811001)
Regional climate(00B861054)
Regional Environmental Cooperation
Self cleaning plate settler
(00B831023)
(00B961092)
Self-Assessment(00B901076)
Regulation of Total Emission
(00B901075)
Separation of 2-methylpyrazine
(99B851022)
Removal Process of Impurities
(99B843021)
Sequencing batch reactor
(00B821016)
Removal rate(00B821015)
Residual Char(99B841014)
Sewage Incinerator(00B822017)
Restoration of stream ecological
Sewage sludge(00B822017)
habitat(00B891069)
Sewage Treatment Model with Water
Plant and Sand(00B832029)
Restoration(00B891072)
Restoration(00B891073)
Sewage Treatment for Small
Communities(00B832029)
Return flow(99B822010)
- 233 -
Shinwoo Underdrain System
Standard Reference Photometer
(99B831011)
Short-cut nitrogen removal
(99B821006)
(00B901079)
Starvation promoter(99B921026)
STEM(99B814003)
Shredder(99B843020)
Sterilizer(00B843036)
Shrinkable tube(00B852049)
Stratospheric Ozone(00B861053)
Simultaneous Removal of
Stream restoration guideline
Particulates/HAP(00B812004)
Simultaneous removal of
(00B891069)
Submerged quench incinerator
SOx and NOx(00B811002)
Simultaneous removal(00B832028)
Single cell gel electrophoresis
(00B881065)
Sintered Metal Filter(99B805005)
(99B841013)
Submerged wastewater effluent
discharge(00B871059)
Sulfur particle(00B821013)
Supercritical Water Oxidation
Sintering(99B931028)
(99B821007)
Siting ocean outfall(00B871059)
Surface UV(00B861053)
Sludge collector(00B831023)
Surfactant(00B843036)
Sludge Drying(00B822018)
Sustainability(00B891071)
Sludge Recycle(00B822019)
Swine Wastewater(99B822009)
Sludge Reduce Technology
Switch contact(98B851004)
(00B822019)
Techniques of Planting Design
Sodium hydroxide(99B851022)
(00B891070)
Solid acid catalyst(00B851040)
Thermal Reduction Stage(00B813008)
Solid-Liquid Separation(99B822009)
Tidal flat(00B871057)
Solublizaton(00B822019)
TiO2 Coating products(00B931087)
Spectrometer(00B814010)
TiO2 film(00B931085)
Spilled Oil Trajectory Prediction
TiO2 Sol(00B931087)
Model(00B871056)
TiO2(00B931087)
Spiral BioFilm(00B821014)
TMS(99B814001)
Spray-spinning extrusion technique
TMS(99B814003)
(00B852052)
Transgenic mutagenesis
(00B881065)
SRP(00B901079)
Stability of Coagulant(99B831012)
Turbidity(99B831012)
Stabilization assessment criteria
TypeⅢ Environmental Labelling
(00B842033)
Program(00B901077)
UF membrane(00B851042)
Waste Water Recycling
Ultrasonic(99B921025)
(99B843016)
Ultrasound(00B821015)
Waste water treatment(00B852045)
Underwater(00B843037)
Wasted protein(00B843036)
Unit Process(00B812004)
Wasted rockwool(99B843019)
Unsaturated fatty acid(98B843001)
Wasted-Concrete(00B843037)
Ursus thibetanus(00B891073)
Wastewater treatment(00B821014)
UV(00B821015)
Wastewater treatment(00B821016)
Vacuum Indirect Thermal-drying
Wastewater treatment(00B871057)
System(00B822018)
Water based polyurethane
Valuable materials(99B843017)
Vapor Dispersion Model(00B881066)
(00B852051)
Water Distribution System
Vehicle Test(99B815004)
(00B831024)
Visibility(00B814010)
Water fluidized bed(00B812007)
VOC(99B814003)
Water quality control(00B871060)
Volatile Organic Compound :
Water quality improvement
V.O.C(00B851039)
Volatile organic compounds
(00B871060)
Web based management system
(00B911081)
(00B901080)
Waste Carbon(99B843021)
Wet Oxidation(99B821007)
Waste glass(00B941089)
YU-SADM(00B861055)
Waste Tire(99B841014)
Zeolite(00B851040)
Waste water from blackstrap
Zero-discharge(00B851042)
molasses(99B843018)
Zn recovery(98B842003)
Ⅲ. 연구책임자 색인
강광규(00B961092)
남궁견(00B851041)
강부현(00B881068)
노재성(99B843016)
강시환(00B871059)
박상언(00B851040)
강원국(99B814001)
박상일(00B812007)
강정식(99B843019)
박성돈(00B832030)
강혜정(99B852023)
박순웅(00B861055)
고철환(00B871061)
박영옥(00B812006)
고현백(00B822017)
박용열(99B815005)
곽종운(99B831012)
박태주(00B821012)
구본탁(99B921026)
반봉찬(99B843020)
김귀곤(00B891070)
백도명(00B881067)
김기선(99B815004)
변윤섭(00B851039)
김남호(00B941089)
서덕현(00B941088)
김대중(99B843018)
서태수(00B852047)
김명준(99B843021)
소양섭(98B843002)
김상국(99B841013)
손응권(99B841014)
김상종(00B823021)
송미영(99B814003)
김상진(00B871058)
승도영(00B852044)
김선구(99B822010)
신동천(00B881062)
김성우(00B931085)
신응배(00B832028)
김승회(00B921083)
신항식(00B821016)
김영환(99B831011)
신항식(00B901075)
김용화(00B881063)
신형기(98B842003)
김우영(00B811002)
안병훈(00B901077)
김인수(00B821013)
양병이(00B891071)
김정술(99B921025)
양재삼(00B871057)
김정우(00B861054)
양지원(00B843038)
김준현(00B901080)
염병호(99B921027)
김창욱(99B931028)
오석영(00B831023)
김태경(98B851005)
오세화(00B852046)
김태인(00B911082)
오창석(00B931086)
김형순(00B852051)
오현제(00B831022)
나규환(98B843001)
우진춘(00B901079)
나은수(99B822009)
우효섭(00B891069)
나재식(00B852048)
유병호(00B891073)
유재흥(00B911081)
임종성(99B821008)
윤대현(00B931087)
장명근(00B851042)
윤병대(00B843035)
전기준(00B814010)
윤재흥(00B831024)
전수경(00B891074)
윤재흥(00B901076)
정동수(00B852050)
이귀주(99B871024)
정동양(00B832029)
이병렬(00B861053)
정상태(00B881066)
이봉한(00B852045)
정연규(00B822020)
이성규(00B881065)
정재덕(99B843015)
이수형(00B871056)
제종길(00B891072)
이양래(00B821015)
조운조(00B851043)
이영규(00B852049)
조창호(00B812005)
이영순(00B881064)
조한욱(00B842033)
이용우(99B821006)
조현서(00B871060)
이윤표(00B821014)
주성호(99B941029)
이응렬(00B951091)
차형기(99B814002)
이의신(00B813009)
채영배(99B843017)
이의신(00B832027)
최광진(98B851004)
이익형(00B811003)
최명재(99B851022)
이재경(00B843037)
최상원(00B843036)
이재수(00B813008)
최용수(00B821011)
이재훈(98B861007)
최웅수(00B852052)
이정빈(00B811001)
표동진(00B831026)
이진애(98B881006)
한승호(99B821007)
이진욱(00B841032)
한종훈(00B901078)
이창소(00B822019)
허병수(00B822018)
이천우(00B831025)
홍민선(00B812004)
이현우(99B951030)
황원주(00B921084)
이형기(00B951090)
부
록
Ⅰ. 환경기술개발사업 개요
Ⅱ. 연구과제 수행기관
Ⅰ. 환경기술개발사업 개요
1. 사업 개요
21세기에 우리나라의 환경과학기술을 선진국 수준으로 끌어올려 국제적 경쟁력을 확보하고,
지구환경문제 등 환경으로 인한 무역마찰을 최소화하는 한편 핵심 요소 기술을 개발하여
2000년대 환경산업을 수출전략 산업으로 육성하기 위함
- 기간 : ’92 - 2001년
- 환경부가 주관이 되고 과학기술부의 협조로 추진
- 1단계(’92∼’94)에서 2단계(’95∼’97)까지는 환경공학기술개발사업이라는 단일사업으
로 수행되었고, 3단계(’98∼2001)에서는 G-7환경공학기술개발사업, 공공기반기
술개발사업, 벤처형 중소기업 기술개발지원사업, 자동차 저공해기술개발사업, 국제공동
연구협력사업의 5개 단위사업으로 구분하여 추진
- 재원조달계획
공공부문(1,809억원)은 관계 부처별로 확보하고, 민간부문(1,764억원)은 참여
기업에서 부담하여 2001년까지 총 3,573억원을 투자함
2. 목표 및 추진과제
가. 기술개발목표
<최종목표>
- 2000년대 선진복지사회 건설을 위한 환경보전
- 환경관련 무역규제의 극복으로 국제 경쟁력 제고
- 환경산업 창출 및 수출 산업화
<단계별목표>
1단계
’92
기 본
목 표
기술개발측면
산 업
측 면
’93
2단계
’94
기반기술확보
’95
’96
3단계
’97
핵심기술개발 및
실용화 기반구축
오염방지기술개발
(오염의 사후처리)
환경기술의 자립
’98
’99
2000 2001
실용화 및 상품화
종합환경관리체계 구축
청정기술 개발
(오염의 사전예방)
환경기술의 수출 산업화
나. 기술개발 추진과제
• 환경기술연구개발사업
분
야
중점기술명
대기오염방지기술
∙배연탈황․탈질기술
∙고효율 집진기술
∙특정대기오염물질 처리기술
∙대기오염측정장비 기술
∙육상교통 배출가스 저감기술
수질오염방지기술
∙오․폐수 처리기술
∙고효율 슬러지 처리기술
∙수질오염측정장비 기술
상하수도오염방지기술
∙정수기술
∙하수 처리기술
폐기물처리기술
∙폐기물소각기술
∙유해폐기물 처리기술
∙폐기물 자원화기술
사전오염예방기술
∙청정공정기술
∙청정제품기술
• 공공기반기술개발사업
지구환경보전기술
∙기후변화 감시 및 예측기술
해양환경보전기술
∙해양오염방제 및 환경회복 기술
환경보건기술
∙환경위해성 평가 및 관리기술
환경생태기술
∙자연환경 복원기술 개발
종합환경기반기술
∙관리 및 정보시스템
• 벤처형중소기업기술개발지원사업
대기오염 방지기술
∙대기오염 방지기술
수질오염 방지기술
∙수질오염 방지기술
사전오염 방지기술
∙사전오염 방지기술
폐 기 물 처리기술
∙폐 기 물 처리기술
• 자동차 저공해 기술개발사업
자동차 저공해 기술개발
∙자동차 저공해 기술개발
• 국제공동연구협력사업
국제공동연구협력사업
∙국제공동연구협력사업
다. 투자계획
(단위 : 억원)
구 분
계
1단계 투자액
2단계 투자액
3단계 투자액
계
3,573
556
1,332
1,685
정 부
1,809
255
637
917
민 간
1,764
301
695
768
3. 사업추진체계
가. 추진체계
총괄부처(환경부)
과 제 담 당 관
정책․재정지원
개발사업과 환경정책의 연계
전문기관
(한국환경기술진흥원)
연구개발사업 총괄수행
사업추진심사위원회
인력풀 심의․기획과제 심의
총괄책임자
총괄 및 분야별 과제심의회
연구개발사업 총괄관리
과제 선정․관리․평가 관련 심의
행 정 위 원 회
이의신청의 행정처분 심의
참 여 기 업
연구참여/성과활용
주 관 연 구 기 관
연구개발사업 수행
위 탁
기 관
위탁연구 수행
나. 추진절차
환
경
부
전문기관
(KIEST)
주관연구기관
연구개발정책
목표 및 방향설정
연도별 시행계획수립
과제신청 및 계획서 작성
사업시행 공고
과제신청서 접수
과제 선정
선정 평가
협약체결 및
연구비 지급
계획서 검토
계획서 수정작업
협약 체결
세부과제별
협약 체결
진행사항 관리
연구개발 수행
연구결과 평가
연구보고서 제출
연구보고서 배포
연구비 집행실적
정산 관리
연구결과 활용
Ⅱ. 연구과제 수행기관
[’98 환경기술개발사업 종료과제]
연구기관
[공동연구기관]
연구
책임자
(재)포항산업
과학연구원
신형기 054)279-6691
경상북도 포항시 남구
효자동 산 32
2
폐기물을 이용한 유용자원 회수기술 개발(제
약 및 식품제조 공정의 식물성 잔재물 재자원
화 기술개발) [Recycling Technology
Development for Plant Residues from
Pharmaceutical and Food Processing
Industries]
연세대
나규환 033)760-2417
강원도 원주시 흥읍면
매지리 234
3
폐기물을 이용한 유용자원 회수기술 개발(제
지슬러지 소각회를 이용한 골재개발 및 활용
연구) [Development and Application of
Artificial Aggregate using Paper Sludge
Ash]
전북대학교
번호
연 구 과 제 명
전화번호
주
소
유해폐기물 처리기술
1
Plasma를 이용한 전기로 분진 처리상용화 플
랜트 [Semi-commercial Scale Plant for
EAF Dust Treatment by Extended Arc
Plasma(1.5ton/hr Scale)]
폐기물 자원화 기술
소양섭
063)270-2282
전북 전주시 덕진구
덕진동 1가 664-14
청정공정 기술
4
Connector 단말접접용 Au도금의 Pd도금공정
으로의 대체에 의한 시안함유 폐수의 원천방
지 [Prevention of Cyan-containing Waste
by Replacing Au Plating with Pd Plating
for Microwave Switch Contacts]
5
청정공정 설계에 의한 보급형 도금폐액 처리
기술 개발 [Development of Easily Available
대전시 유성구
한국화학연구원 김태경 042)860-7652
Plating Wastes Treatment Technique by
장동 100
Clean Process Design]
한국과학기술
연구원
최광진 02)958-5263
서울 성북구
하월곡동 39-1
지구환경보전기술
6
지구온난화에 따른 한반도 환경영향평가 및
광주시 북구
적응전략 기술개발 [National Plan for
광주과학기술원 이재훈 062)970-2444
Assessing Climate Change Impacts and
오룡동 1
Adaptation]
환경보건기술
7
낙동강 수계에서의 남조류독성 연구 및 그 제
거방안 [A Survey on the Blue-green Algal
Toxins in the Naktong River and Toxin
Removal Approaches]
인제대학교
이진애 055)320-3248
경남 김해시
어방동 607
[’99 환경기술연구개발사업 종료과제]
번호
연구기관
[공동연구기관]
연 구 과 제 명
연 구
책임자
전화번호
주
소
대기오염측정장비기술
1
광투과방식 대기오염 측정기기 상용화 개발
(광투과방식 굴뚝오염 측정기 상용화 개발)
산업기술시험원 강원국 02)860-1357
[Development of Measuring Instrument
Equipment for Air Pollution(Stack)]
2
차량 탑재형 대기분석시스템(LIDAR) 개발
차형기
대전시 유성구
[Development of Mobile Air Pollution 한국원자력연구소
042)868-2934
덕진동 150
Monitoring System(LIDAR)]
3
대기오염 종합정보 시스템 개발
[Development of Air Pollution
Management System]
서울시 구로구
구로3동 222-13
㈜신우정보시스템
송미영
대전시 유성구
042)867-0114
Total 부설정보통신
도룡동 442-2
연구소
육상교통 배출가스 저감기술
4
에멀젼을 이용한 청정제품 개발,
[A Development Program of
Products by Using Emulsion]
5
금속분말필터를 사용하는 첨가제방식 매연여
과장치 시스템 개발 [Development of the
Fuel Additive Type DPF System by Using
Sintered Metal Filter]
Clean
인천정유㈜
기술연구소
금호하이테크
기술연구소
인천광역시 서구
김기선 032)570-5370 원창동 100
박용열 02)526-0191
서울 서초구
양재동 215
오폐수처리기술
6
Nitrosomonas 고정담체를 이용한 영양염류제
거기술 개발 [Short-cut Nitrogen Removal
경기 용인시 구성면
삼성엔지니어링㈜ 이용우 031)263-2552
Technology Using Nitrosomonas Immobilized
보정리 266-2
Media]
7
고농도 질소함유 유기폐수처리 상용화 기술개
발 [Commercialization of Treatment
Technology for High Concentrated Nitrogen
Containing Waste Waters]
8
전극접촉산화법을 이용한 순간폐수처리장치
개발(난분해성유기화합물의 저분자화 및 색도
유발물질 제거를 중심으로) [Development of
금호산업㈜
경기도 용인시 양지면
임종성 031)322-6983
Instantaneous
Wastewater
Treatment 건설기술연구소
대대리 668-2
Facility Using Electrode Contact Oxidation
Method]
한화석유화학
중앙연구소
한승호
042)865-6500
대전시 유성구
신선동 6
고효율 슬러지 처리기술
9
고효율 탈수기개발 [Development of high
대전시 유성구
Efficiency Screw Decanter for Solid-liquid 한국기계연구원 나은수 042)583-8651
장동 171
Separation from Swine Wastewater]
번호
연 구 과 제 명
슬러지 공정 반류수 처리 기술개발
(반류수의 생물학적 질소제거) [Technology
10
Development of Return Flow Treatment
from Sludge Processing]
연구기관
[공동연구기관]
㈜대우건설
기술연구소
연 구
책임자
전화번호
주
소
경기 수원시 장안구
김선구 031)250-1100 송죽동 산25
정수기술
정수장 자동화 및 정수관련 기자재의 개발(A.
급속여과지의 유공블럭형 하부집수장치의 개
발, B. 수리적와류를 이용한 순간혼화장치의
개발) [A. Development of the Porous
11
㈜신우엔지니어링 김영환 02)572-2211
Block Underdrain System for Rapid
Filtration, B. Method of Mixing Coagulant
Chemicals Instantaneously Using Hydraulic
Turbulence and Apparatus]
서울 서초구 양재동
210-2 합동 B/D
국내수질에 맞는 응집제 개발 및 현장 적응
12 [Development of Coagulants and Application
in Field]
㈜워테크
기술연구소
곽종운 02)680-4510
경기 부천 소사구
옥길동 산 103
액상주입식 소각시스템 개발 [Development
of Liquid Injection Incineration System]
한국에너지
기술연구원
김상국 042)860-3632
대전시 유성구
장동 71-2
선회식 연소방법에 의한 폐타이어로부터 열회
수시스템 개발 [Study on Reducing the
14
Unburnt Carbon in Fly-ash by Cyclonic
Combustion System]
한국에너지
기술연구원
손응권 042)860-3458
대전시 유성구
장동 71-2
음식물 쓰레기로부터 제조한 유기산을 이용한
제설제 CMO 제조기술개발 [Technology for
15 Manufacturing CMO as Road Deicers
Using Organic Acids from Food Wastes
(Animal Feed/Compost/Bio Gas Production)]
디프러스
금속공업㈜
부설연구소
정재덕
반도체용 Etchant 제조공정폐수로부터 고기
능성 LIF의 합성과 응용 [Synthetic
Technology of High Purity Metal Fluoride
16
from Waste Water containing Fluorine at
Manufacturing Process of Semiconduct
Etchant]
충남대학교
노재성 042)821-6692
대전시 유성구
궁동 220
귀금속 광산 폐기물로부터 유가자원 회수기술
개발연구 [Recovery Process Development
17
of Valuable Materials from the Abandoned
Gold Mine Tailings]
한국지질
자원연구원
채영배 042)868-3573
대전시 유성구
가정동 30
폐기물 소각기술
13
폐기물 자원화 기술
02)464-0036 서울시 성동구
성수1가 13-450
번호
연 구 과 제 명
연구기관
[공동연구기관]
연 구
책임자
전화번호
주
소
식품효모제조공정의 발효폐액 및 용수의 재자
경기도 안산시
원화 기술개발 [Reutilization of Waste 조흥화학공업㈜
18
김대중 031)433-3883 성곡동 659
Medium and Water in Bread Yeast 부설기술연구소
Fermentation]
폐암면을 재활용한 패널성형기술 개발
대전시 유성구
19 [Development of the Panel Forming 한국기계연구원 강정식 042)868-7615
장동 171
Technique using the Wasted Rockwool]
폐인쇄 회로기판(PCB)의 소재화 기술개발
20 [Development of Advanced Materials for
Wasted PCB(Printed Circuit Board)]
순천대학교
반봉찬 061)750-3553
전남 순천시
매곡동 315
폐카본슬러지로부터 초전도성 고품위 카본의
제조공정 개발 [The Removal Process of
전남대
광주광역시 북구
21
김명준 062)530-1729
Impurities for the Recycling of Waste 공업기술연구소
용봉동 300
Carbon Black]
청정공정 기술
공정유해물질을 대체하는 청정기술 개발(정밀
화학제품 생산공정의 악취물질 제거기술)
대전시 유성구
22
한국화학연구원 최명재 042)860-7610
[Clean Technology for Reducing Harzardous
장동 100
Chemicals]
청정제품 기술
청정제품개발(환경분해성 플라스틱 포장재료
23 의 개발) [Development of Environmentallydegradable Plastic for Packaging Materials]
02)509-7266 경기도 과천시
중앙동 2
기술품질원
강혜정
조선대학교
이귀주 062)230-7075
광주광역시 동구
서석동 375
고농도 유기폐수처리 실용화기술(가죽모피 가
공 및 제품제조) [A High-dense Organic
25
Wastewater Disposal Utility Model (Leather
& Fur Processing and Manufacture)]
㈜오유
엔지니어링
김정술 031)766-5653
경기도 광주군 옥포면
문형리 648-2
Starvation promoter에 의해 발현되는 유기
인계 농약 물질 무독화 효소생산 균주의 개발
26 [Development of a Strain Producing
Organophosphate-degrading Enzyme under
the Control of a Starvation Promoter]
㈜인바이오넷
기술연구소
구본탁 042)934-7676
대전시 대덕구
신일동 1690-3
해양환경보전기술
쌍동형 다목적 해상오염방제선 개발
24 [Development of Multi-purpose Twin Hull
Type Oil Skimmer]
벤처형 수질오염방지기술
수처리용 핵심 장치 및 부품 개발(수처리용
생물산화 여과장치 개발) [Development of ㈜신우엔지니어링
27
염병호 02)572-2211
the Biological Oxidation Filter System for
부설연구소
Water Treatment]
서울 서초구 양재동
210-2 합동빌딩
번호
연 구 과 제 명
연구기관
[공동연구기관]
연 구
책임자
전화번호
주
소
사전오염 예방기술
비철금속 공정슬럿지를 이용한 부분확산 합금
분말의 제조공정 개발 [Development of
인천시 남동구
28 Manufacturing Process for Partial Diffusion 대종분말야금㈜ 김창욱 032)818-8417
고잔동 640-3
Bonded Pre-alloy using Non-Ferrous
Waste Sludge]
폐기물 처리(자원화) 기술
음식물쓰레기의 생물학적 처리와 부산물 상용
화 개발(혐기성 방법을 이용한 음식물쓰레기의
처리와 부산물(바이오가스)의 발전에너지로 재
29
자원화 개발) [The Biological Treatment of
Food-wastes and the Development of
By-products for Commercial Use]
동문 I.R.S㈜
주성호 02)3437-6602
서울 광진구
광장동 110
㈜유니크
부설연구소
이현우 055)345-2021
경남 김해시 진영읍
죽곡리 10-1
경유차 저공해 대기오염 방지기술
전자제어식 솔레노이드 Cooled EGR밸브 개
30 발 ; 150마력 이상 [Development of Electric
Control Solenoid Cooled EGR valve]
[2000 환경기술개발사업 종료과제]
번호
연 구 과 제 명
연구기관
연구책임자
[공동연구기관] [공동연구]
전화번호
주
소
배연탈황-탈질기술
SCR 촉매제조 상용화 기술개발(배연탈질 촉매
한국전력공사
1 제조 기술 및 탈질설비 개발) [Manufacturing
전력연구원
Technology of Commercial SCR Catalyst]
엄희문
042)865-5470
대전광역시 유성구
문지동 103-16
배연 탈황․탈질 동시처리 상용화 기술개발
(플라즈마 배연탈황탈질 동시처리 장치개발)
한국전력공사
2 [Development of Plasma Facilities for
전력연구원
Simultaneous Removal of SOx and NOx
in Flue Gas]
엄희문
042)865-5470
대전광역시 유성구
문지동 103-16
저공해고효율 석탄연소 설비개발(저NOx 석
탄 버너+다단/재연소 연료주입장치)
두산중공업㈜
3
[Development of Low NOx and High 기술연구원
Efficiency Coal Firing System]
이익형
055)278-8130
경남 창원시
귀곡동 555
홍민선
031)219-2404
경기도 수원시
원천동 산5
미세입자 제거를 위한 하이브리드 집진장치
상용화 개발 [Commercialization of a Hybrid 두산중공업㈜
5
Electrostatic Precipitator for the Removal 기술연구원
of Fine Particle]
조창호
055)278-3690
경남 창원시
귀곡동 555
중고온 고효율 여과포 상용화 개발
[Development of High/Medium Temperature
6
High Efficiency Fabric for Commercial
Purpose]
한국에너지
기술연구원
박영옥
042)860-3620
대전 유성구
장동 71-2
보일러 배가스 다단 물유동층 집진장치 개발
[Development of Multi-Stage Water
7
Fluidized Bed Dust Collector for Boiler
Exhaust Gas]
한국에너지
기술연구원
박상일
042)860-3313
대전 유성구
장동 71-2
고효율 집진 기술
세라믹 필터를 이용한 먼지/Sox/Nox 동시처
리 상용화 기술 개발 [A Study of the
4 Simultaneous Removal Technology of
Particulates / SOx / NOx Using Ceramic
Filters]
아주대학교
특정대기오염물질처리기술
고효율 소각배출가스 특정 대기오염물질 동
시처리장치 상용화 개발(DDN Plus Process
상용화개발)
[Development
and 제너럴시스템
8
Commercialization of Complex Treatment
연구소
Technology for Air Pollutants from Waste
Incinerators]
이재수 02)565-6721
서울시 강남구
역삼동 732-24
번호
연 구 과 제 명
고효율 소각배출가스 특정대기오염물질 동시
처리장치 상용화 개발(다이옥신류 저감을 위
한 최적제어시스템 및 활성탄 공정개발)
9 [Development of a Commercial Plant for
a Simultaneous Removal of Specific Air
Pollutants from a Municipal Waste
Incinerator]
연구기관
연구책임자
[공동연구기관] [공동연구]
전화번호
주
소
㈜대우건설
기술연구소
이의신
031)250-1134
경기도 수원시 장안구
송죽동 산 25
한국표준
과학연구원
전기준
042)868-5270
대전시 유성구
도룡동 1
한국과학
기술연구원
최용수
02)958-5834
서울시 성북구
하월곡동 39-1
고정생물막 공법을 이용한 소규모 오수처리
시설에서 유기물 및 영양 염류 동시제거공정
의 최적화 및 상용화 [Optimization and
부산대학교
12 Commercialization of Biofilm Process for
환경문제연구소
Simultaneous Removal of Organic Materials
and Nutrients in Small Scale Sewage
Treatment Plant]
박태주
051)510-2432
부산시 금정구
장전동 산30
저농도 BOD함유 폐수의 황을 이용한 생물학
적 탈질공정개발 [Development of Biological
13
광주과학기술원
Denitrification Process Using Sulfur for the
Wastewater Containing Low BOD]
김인수
062)970-2436
광주시 북구
오룡동 1
감압증발 및 탈질․탈인공정의 조합에 의한
폐수처리 및 재이용시스템 상용화 기술개발
14 [Development of Wastewater Treatment
and Reuse system by the Evaporation
and Denitrification-dephosphorous Process]
이윤표
02)958-5672
서울시 성북구
하월곡동 39-1
이양래
042)868-7337
대전시 유성구
장동 171
대기오염측정장비기술
광투과방식 대기오염 측정기기 상용화 개발
(광투과방식 일반대기오염 측정기 상용화 개발)
10 [Development and Commercialization of
Air Pollution Measuring Instruments with
an Open Type]
오폐수처리기술
축산폐수의 탈질․탈인 공정 상용화 기술개
발(생물학적 영양성분 제거공정 및 전기분해
법을 이용한 축산폐수 고도처리시스템 개발)
11
[Development of a Process for the
Removal of Nitrogen and Phosphorus
from Livestock Wastewater]
한국과학
기술연구원
초음파를 이용한 난분해성 유해폐수물질 처
리기술 개발(scale-up 기술을 중심으로)
15
한국기계연구원
[Treatment of Nondegradable Substances
in Wastewater by Ultrasound]
번호
연 구 과 제 명
연구기관
연구책임자
[공동연구기관] [공동연구]
막공정과 SBR 공정을 결합한 SM-SBR 신공
정 개발 [Development of SM-SBR
16 (Sequencing Batch Bioreactor Coupled 한국과학기술원
with Submerged Membrane Bioreactor)
Process]
전화번호
주
소
신항식
042)869-3613
대전시 유성구
구성동 373-1
하․폐수 슬러지 열건조시스템 및 장치개발
(소각시스템 병행) [Development of Device
㈜세화환경
17 and Heat-drying System of Sewage and
환경기술연구소
Wastewater
Sludge(with
Incineration
system)]
고현백
032)571-4221
인천시 서구
석남동 223-376
하․폐수 슬러지 열건조 시스템 및 장치개발
(연속 감압식 간접 열건조 시스템)
[Development of Thermal-drying System
18
and Equipment for Sewage/Waste Water
Sludge. (Continuous Type Low Vacuum
Indirect Thermal-drying System)]
허병수
051)727-7171
부산시 기장군
정관면 예림리 712
자가발열 고온호기성 소화(ATAD) 방식을 이
용한 하수잉여슬러지 저감기술개발
한국정수공업㈜
19 [Development of Reduce Technology Excess
기술연구소
Sludge using Autothermal Thermophlic
Aerobic Digestion at Sewage Treatment]
이창소
031)432-2173
경기 안산시 목내동
400(반월공단 6B-3)
퇴적준설물 처리․처분량의 경량화에 의한 난
분해성물질의 이동식 처리 및 재활용 시스템
개발 [Development on a moving treatment 연세대학교
20
and recycling system for recalcitrant 산업기술연구소
matters by minimizing the amount of
teated dredged sediments]
정연규
02)361-2801
서울 서대문구
신촌동 134
김상종
02)880-6704
서울시 관악구
신림동 산56-1
고효율 슬러지 처리기술
장우기계㈜
기술연구소
수질오염 측정장비기술
자동 수질측정장치 개발(발광미생물을 이용한
수질오염 조기경보장치 및 정보전송 네트워
크 개발) [Development of Automated
Water
Quality
Monitoring
System
21
(Development of Automated and Continuous
Early-Warning-System for Water Pollution
Prevention Using a Luminously Modified
Freshwater Bacterium)]
서울대학교
번호
연 구 과 제 명
연구기관
연구책임자
[공동연구기관] [공동연구]
전화번호
주
소
정수기술
오존활성탄 정수시스템의 자동화 및 관련설
비의 개발(오존/AOP 및 활성탄조합정수공정
의 최적화 및 자동제어 시스템개발)
22 [Development of Optimization and Auto
Control System for Drinking Water
Process Using Ozone/AOP and Activated
Carbon]
한국건설
기술연구원
[㈜콘텍크
환경연구소]
정수장 자동화 및 정수관련 기자재의 개발(기
존정수장 기능향상을 위한 설비 및 관리시스
23 템 개발) [Automation of Water Treatment 한국수자원공사
Plants and Development of Water Related
Facilities]
오현제
경기도 고양시
031)910-0295
[김학명]
일산구 대화동 2311
오석영
042)860-0331
대전시 유성구
전민동 462-1
관망의 진단, 개량 및 부식방지 기술 개발(관망
의 진단 및 관리시스템 개발) [Development 한국수자원공사
윤재흥
대전시 유성구
24 of the Techniques for Diagnosis, [고등기술
042)860-0323
[이재경]
전민동 462-1
Rehabilitation and Corrosion Prevention in
연구원]
Water Supply Systems]
간이상수도 및 소규모 정수시설의 개발(역극전
기 투석법을 이용한 해수의 담수화 기술개발)
25
[Development of Temporary Purification
Plant and Small Water-Supply Facilities]
㈜이우테크
부설연구소
이천우
02)400-2230
서울 송파구
가락2동 175-8
상수원내의 조류독소, 마이크로시스틴의 고감
도 검출 및 제거기술 개발 [Development of
26 Methods of Highly Sensitive Detection and
Removal of Cyanobacterial Toxins,
Microcystins in Water Reservoir]
강원대학교
표동진
033)250-8491
강원도 춘천시
효자동 192-1
하수처리장의 탈질, 탈인 공정 상용화 기술
개발(탈질․탈인 공정 페키지화 기술)
27
[Development of Nitrogen and Phosphorus
Removal Process for Sewage Treatment]
㈜대우건설
기술연구소
이의신
경기도 수원시
031)250-1134 장안구 송죽동
산25
하․폐수처리장의 악취 제거기술 개발(토양미
생물을 이용한 하․폐수의 무취 고도처리공정
28 개발) [Development of Odorless Advanced
Treatment Process for Wastewater using
Soil Microorganisms]
한양대학교
신응배
031)400-4096
서울시 성동구
행당동 산 17
정동양
043)230-3750
충북 청원군 강내면
다락리 산 9
하수처리 기술
자연친화형 농어촌 수초․골재 하수처리장
모델 개발 [Development
of
an
29 Environmentally
Friendly
Sewage 한국교원대학교
Treatment Model with Water Plant and
Sand for Small Communities]
번호
연 구 과 제 명
연구기관
연구책임자
[공동연구기관] [공동연구]
하수처리장의 탈질‧탈인 공정 상용화 기술 개
발(Electron Beam을 이용한 축산폐수의 탈
질‧탈인 시스템기술 개발) [Technical
동보기연㈜
30 Development of Process System to
[전북대학교]
removal the Nitrogen and Phosphorus in
Livestock Wastewater using Electron
Beam)]
전화번호
주
소
박성돈
02)518-9582
[정팔진]
서울시 강남구
청담2동 5-29
경원빌딩
이진욱
02)3661-6411
서울시 강서구 등촌동
673-5 화인빌딩
조한욱
경기도 용인시
031)289-6702 기흥읍 공세리
산 25
폐유기성자원의 발효사료화를 위한 복합미생
물제제 개발 및 발효공정의 최적화
33 [Development of Microbial Consortia for 생명공학연구소
the Feed Conversion from Organic Wastes
and Optimization of Fermentation Process]
윤병대
042)860-4320
대전시 유성구
어은동 52
축산가공 및 피혁산업 폐기물중의 폐단백질
을 원료로 하는 환경친화성의 고성능, 저가의
염소계 대체용 살균성 계면활성제의 개발
[The Development of Sterilizing Surfactant
34 by using Wasted Protein from Butchery 국립여수대학교
and Leather Industries, which is
Ecological Familiar, High Sterilizing and
Cheap for the Substitution of Chlorine
Disinfectant]
최상원
061)659-3291
전남 여수시 둔덕동
산 96-1
폐건축 자재 재활용을 위한 전기충격식 수중
파쇄 시스템개발 연구 [Study on the
35 Development of Underwater Electric 한국기계연구원
Impact Type Crushing System for
Recycling of End-of-life Concrete]
이재경
042)484-8330
대전 유성구
장동 171
음식물 찌꺼기 염분제거 공정 개발
36 [Development of Desalting Process for 한국과학기술원
Foodwastes]
양지원
042)869-3924
대전광역시 유성구
구성동 373-1
폐기물 소각기술
폐기물 소각설비의 평가분석 프로그램 개발
ATES㈜
31 [Code Development for the Performance
기업부설연구소
Estimation of MSW Incinerator]
유해폐기물 처리기술
유류오염토양/불량매립지 정화기술 개발(불량
32 매립지 복원) [Development of Contaminated
Soil and Landfill Remediation Technologies]
삼성물산㈜
건설부문
폐기물 자원화 기술
번호
연 구 과 제 명
연구기관
연구책임자
[공동연구기관] [공동연구]
전화번호
주
소
청정공정 기술
자연친화형 공정개선기술(무용제타입의 방미
기능성 첨가제인 고분자의 합성공정개발)
37
[Development of Anti-fungi and Bacterial
Materials ＆ Clean Process]
변윤섭
063)450-7231
전북 군산시 임피면
울하리 727
박상언
042)860-7670
대전광역시 유성구
장동 100
막소재 및 환경처리 응용기술 개발(PTA 제
조공정중 폐기물의 유효성분 회수 및 재활용
㈜동주엔지니어링
39 화 기술 개발) [Recovery and Reuse of
남궁견
동주기술연구소
Valuable Components from PTA(purified
terephthalic acid) Manufacturing Process]
02)784-4117
서울시 강서구
가양3동
가양테크노타운
402-1
통합관리시스템에 의한 오․폐수 처리공정의
청정기술개발(농어촌 발생 오폐수의 재활용을 삼양정수공업㈜
40
위한 Package형 무배출시스템 개발)
부설연구소
[Development of Zero-discharge System]
장명근
02)336-9107
서울시 마포구
서교동 329-4
중금속 저감화를 위한 청정 쓰레기 소각공정
개발(중금속 저감화를 위한 소각재 청정 용융
41 체 제조공정 개발) [Development of Clean
Incineration Process of Wastes for
Reduction of Heavy Metal Ions]
한국과학
기술연구원
조운조
02)958-5798
서울시 성북구
하월곡동 39-1
재생화 에너지원인 고효능 대용량의 고체고분
자 전해질전지의 개발(환경친화성 고에너지 리
튬/설퍼 고체고분자 전해질 이차전지(LSPB)
42 개발) [R&D on The Highly Efficient and
Large Capacitive Solid Polymer Electrolyte
Battery as The Regenerative Energy
Sources]
삼성SDI㈜
기술원
승도영
경기도 용인시
031)280-8139 기흥읍 농서리
산 14
축산분뇨처리와 수질오염방지용 청정제품 개
발 및 응용기술 연구 [The study of Applied
Technology and Development of the
43
Clean Substance for Treating the
Livestock Manure and Protecting Water
Contamination]
쌍용양회
중앙연구소
이봉한
042)865-1800
대전시 유성구
신성동 100
오세화
042)860-7650
대전시 유성구
장동 100
호원대학교
환경친화적 중합금지제 제조를 위한 저오염
PTBC 생산공정기술 개발 [Development of
38
한국화학연구원
Environmentally-benigned
Manufacturing
Process for Polymerization Inhibitor PTBC]
청정제품 기술
44
분산 반응성염료 개발 및 국산화연구 [The
한국화학연구원
Research for Disperse-Reactive Dyes]
번호
연구기관
연구책임자
[공동연구기관] [공동연구]
연 구 과 제 명
전화번호
주
소
쾌적한 생활환경 조성을 위한 조습 및 방출
제어 기능소재의 개발 [Development of
45 Release
Controlling
and
Moisture 한국화학연구원
Controlling Materials for Comfortable
Living Environment]
서태수
042)860-7320
대전시 유성구
장동 100
초고흡유성 수지 및 제조공정 개발
46 [Development of Super-oil-absorbent
Resins and Preparation Process]
나재식
02)940-5204
서울시 노원구
월계동 447-1
환경규제물질을 포함한 고분자물질 대체소재
개발(염소포함 열수축튜브의 대체소재 개발) 성남전기공업㈜
47
[Development of Substitutive Materials for 부설연구소
Heat Shrinkable Tubes Containing Chlorine]
이영규
031)746-7933
경기도 성남시
상대원동 150
차량용 엔진의 공해저감형 연료공급 시스템
개발(이륜차용 엔진의 전후처리 배기저감시
48 스템 개발) [Development of Emission 한국기계연구원
Aftertreatment System in Motorcycle
Engines]
정동수
042)868-7359
대전시 유성구
장동 171
피혁가공용 무공해성 용제개발(유기용제형
피혁 가공소재의 무공해 대체소재 기술개발)
49
[Development of a Nonpolluting Materials
for Leather Coating]
㈜젠트롤
부설연구소
김형순
032)821-0217
인천광역시 남동구
고잔동 694-11
환경친화성 고효율 다기능 에어필터 개발
(공기조화용 고효율 다기능성 에어필터 개발)
50 [Development
of
High
Efficiency
Multifunctional Air Filter for Air Purification
Systems]
한국과학
기술연구원
최웅수
02)958-5657
서울시 성북구
하월곡동 39-1
Gases
기상연구소
이병렬
02)846-2850
서울시 동작구
신대방동 460-18
대기대순환 모델에 의한 기후변화 예측기술
개발 [Development of Technology for
52
Prediction of Climate Change with an
Atmospheric General Circulation Model]
연세대학교
김정우
02)2123-2683
서울 서대문구
신촌동 134
한반도 산성화 예측기술 개발(오염물질 침착
및 영향평가 기술개발) [Development of
53 Technology for the Prediction of
Acidification
in
South
Korea,(Acid
Deposition and Its Impact)]
서울대학교
박순웅
02)880-6715
서울시 관악구
신림동 산 56-1
광운대학교
지구환경보전기술
지구온난화물질 감시기술 개발
51 [Establishment of Greenhouse
Monitoring Technology in Korea]
번호
연 구 과 제 명
연구기관
연구책임자
[공동연구기관] [공동연구]
전화번호
주
소
해양환경보전기술
해상유출사고 방제지원시스템 개발 및 상용화
기술개발 [Development of Computerized
54
한국해양연구원
Oil Spill Response Support System and
Its Application]
이수형
031)400-6160
경기도 안산시
사동 1270
인공습지 조성 및 갯벌에 의한 오염정화기술
개발 [The Contamination Removal
55
Techniques with Tidal Flat and Artificial
Wetland]
양재삼
063)465-4605
전북 군산시
미룡동 산68
군산대학교
환경친화적 유류오염 저감을 위한 상용화기술
개발(환경친화적 고성능 유처리제 및 흡착제 한국해양연구원
김상진
경기도 안산시
56 개발) [Development of Practical Application [한국기계
031)400-6240
[권영배]
사동 1270
Technology for Environmentally Safe
연구원]
Reduction of Oil Pollution]
해양방류관의 적정배치를 위한 실용화기술
개발(하-폐수의 해양환경 친화적 수중방류
57 위치선정 및 방류시스템 최적화 기술개발) 한국해양연구원
[Engineering Development for Optimizing
Ocean Outfall Diffusing System]
강시환
031)400-6330
경기도 안산시
사동 1270
해산어 육상축양장의 수질개선 및 연안환경
개선을 위한 오존처리시스템의 개발
[Development of Ozone Treatment System
58
국립여수대학교
to Improve the Water Quality of
Landbase-seawater Aquaculture System
and Coastal Environment]
조현서
061)640-6345
전남 여수시
국동 195
국내 임해공단 주변해역 퇴적환경내 유기화
합물 오염방제기준 설정기술개발 [Sediment
59
Organic Compound Bioassay Study
(SORGBIO)]
서울대학교
고철환
02)880-6750
서울시 관악구
신림동 산56-1
연세대학교
신동천
02)361-5361
서울시 서대문구
신촌동 134
생태위해성 평가․예보체제의 개발
61 [Development of forecasting system for 한국화학연구원
ecological risk]
김용화
042)860-7490
대전광역시 유성구
장동 100
내분비계 장애물질의 검색시험법 개발
62 [Development of The Screening and Test
Methods of Endocrine Disrupter]
이영순
031)290-2742
경기도 수원시
권선구 서둔동 103
환경보건기술
환경오염물질의 위해성 통합평가 및 시스템
개발 [System Development for Integrated
60
Risk Assessment of Environmental
Pollutants]
서울대학교
번호
연 구 과 제 명
연구기관
연구책임자
[공동연구기관] [공동연구]
전화번호
주
소
환경오염물질 독성평가의 신기술 개발(국내
화학물질의 유해성 시험 및 평가기법 개발)
63
한국화학연구원
[Establishment of Advanced Testing
Methods for Hazardous Chemicals]
이성규
042)860-7466
대전시 유성구
장동 100
유해화학물질 사고예측기법 및 대응시스템
64 개발 [Development of Chemical Emergency
Response Information System]
인제대학교
정상태
055)320-3309
경남 김해시
어방동 607
환경오염물질의 인체노출지표를 이용한 건강
영향 예측기법 개발 [A study on Health
65
Risk Assessment based on Biomarkers
for Environmental Pollutants]
서울대학교
백도명
02)740-8886
서울시 종로구
연건동 28
강부현
042)860-7472
대전광역시 유성구
장동 100
OECD GLP 수준의 안전성시험 기술개발
[Establishment of OECD GLP system on
66
한국화학연구원
the toxicological research for chemical
compounds]
환경생태기술
국내 여건에 맞는 자연형 하천공법의 개발
[Development of Close-to-Nature River
67
Improvement Techniques Adapted to the
Korean Streams]
한국건설
기술연구원
우효섭
031)910-0252
경기도 고양시
일산구 대화동 2311
효율적인 생물서식공간 조성기술 개발 [The
68 Development of Techniques for Efficient
Creation of Wildlife Habitat]
서울대학교
김귀곤
031)290-2621
서울시 관악구
신림동 산56-1
지속가능한 개발을 위한 생태계지표 개발
69 [Development of Eco-Indicators for
Sustainable Development]
서울대학교
환경대학원
양병이
02)880-5662
서울시 관악구
신림동 산56-1
훼손된 해안 생태계 복원기술 개발
한국해양연구원
[Restoration of Degraded coastal ecosystem]
제종길
031)400-6216
경기도 안산시
사동 1270
멸종위기에 처한 야생동물 복원기술 개발
71 [New technique for the restoration of 국립환경연구원
endangered species in Korea]
유병호
인천시 서구 경서동
032)560-7084 수도권매립지 2-1공구
종합환경연구단지내
식물세포를 이용한 화학비료의 캡슐화(간벌
재를 활용한 환경친화적 비료 제조기술)
72
[Capsulation of Chemical Fertilizer using
Plant Cells]
전수경
033)250-8326
강원도 춘천시
효자2동 192-1
신항식
042)869-3620
대전시 유성구
구성동 373-1
70
강원대학교
종합환경기반기술
소수계 수질관리 정보시스템 개발(총량규제
정책지원시스템 수립) [Water Quality
73
한국과학기술원
Management Information System for Small
Streams]
번호
연 구 과 제 명
연구기관
연구책임자
[공동연구기관] [공동연구]
전화번호
주
소
정수장 진단기술의 개발(정수장 최적화를 위
한 진단기술의 개발) [Development of
74
한국수자원공사
Assessment Technology for Water
Treatment Plants]
윤재흥
042)860-0322
대전광역시 유성구
전민동 462-1
국가기반산업/기초소재별 국가표준 환경성정
보(LCI INFRA D/B)구축 [Establishment
75
한국과학기술원
of Environmental LCI D/B about
Infrastructure and Elementary Materials]
안병훈
02)958-3633
대전광역시 유성구
구성동 373-1
On-chip형 휴대용 환경분석 시스템 개발
76 [Development of On-chip Type Portable 포항공과대학교
Environmental Analysis System]
한종훈
054)279-2118
경북 포항시 남구
효자동 산 31
오존 일차 측정 표준기의 평가 및 표준 보급
시스템 개발 [Evaluation of Ozone Standard
77
Reference Instrument and Development of
Standard Dissemination System]
우진춘
042)868-5364
대전광역시 유성구
도룡동 1
김준현
033)250-6354
강원도 춘천시
효자2동 192-1
VOC 및 악취물질 처리장치개발 및 상용화
(기타기술;광촉매)
[Development
and
㈜봉신
79
Commercialization of a Treatment Facility 환경기술연구소
for VOCs and Offensive Odoured Materials]
유재흥
032)577-6661
인천시 서구
가좌동 530
고성능 다이옥신 처리장치 개발(Flat Bag
Filter이용 건식 고효율 다이옥신 처리장치
80 개발) [Development or dry High-efficiency 블루버드환경㈜
Dioxin Removal System using Flat Bag
Filter]
김태인
서울시 강남구
02)3442-7276 삼성동 88
한성빌딩
난분해성 산업폐수 처리 실용화기술 개발(산업
용 유기화학 분야;광촉매산화) [Development
㈜바투환경기술
81 of Non-Destructive Waste Water Treatment
연구소
in Organic Chemical Industry using TiO2
Photocatalytic Oxidation]
김승회
경기도 양평군
031)774-7525 양평읍 공흥리
산 48-1
기능성 수처리 미생물 제제/약품 및 담체 개발
(유색폐수용 고효율 고분자 응집제 개발 및 상
82 용화) [Development and Commercialization
of Polymeric Coagulant for Color Removal
in Colored Wastewater]
황원주
063)260-2254
한국표준
과학연구원
통합환경관리시스템의 개발 및 적용(하수도
강원대학교
시설 및 폐기물 관리시스템) [Integrated
78
부설산업기술
Environment Management System (Sewer
연구소
Works and Waste Management System)]
벤처형 대기오염방지기술
벤처형 수질오염방지기술
㈜아해
전라북도 완주군
봉동읍 용암리 835
번호
연 구 과 제 명
연구기관
연구책임자
[공동연구기관] [공동연구]
전화번호
주
소
벤처형 사전오염 예방기술
광촉매를 이용한 조류의 성장억제 및 분해에
관한 실용화 기술 개발 [Development of
83 Practical Technology for the Growth 삼협자원개발㈜
Inhibition and Degradation of Algae Using
Photocatalyst]
김성우 055)331-9140
경남 김해시 상동면
매리 952
소형 중금속 자동검출 및 측정장치 개발(다
매질(수질, 대기)용 중금속 연속자동 측정장 유일정공㈜
84
치 개발) [Development of Heavy Metal 부설환경연구소
On-Line Analyzer]
오창식
02)977-6161
서울시 노원구 하계동
250-3 (하계테크노
타운 B-803호)
환경친화성 광촉매(TiO2) 물질개발 및 상용화
[Development of Environmental Friendly
85
Photocatalytic TiO2 Material and Its
Commercialization]
㈜나노
윤대현
055)762-8887
경남 진주시
가좌동 900
폐플라스틱의 신소재화 개발 및 상용화(폐자동
차 콤비네이션 램프의 신소재화 재활용기술개
86
발) [Materials Recycling of Combination
Lamp in End-of-Life Vehicle]
가람테크㈜
서덕현
041)583-4301
충남 천안시 직산면
부송리 63-2
폐유리를 이용한 시설재 개발 및 상용화(폐유
리를 이용한 도로용 포장재 개발 및 상용화)
87 [Development
and
Application
of
Construction Materials by Using Waste
Glass]
㈜지오시스
김남호
경기도 수원시
031)205-5025 팔달구 영통동
1022-5 진호빌딩
전자제어식 Common Rail Injection System
(CRIS)개발:150마력 이상 [Development of ㈜두원정공
88
Electronically Controlled Common Rail 부설기술연구소
Injection System]
이재기
031)670-6410
경기도 안성시
대덕면 건지리 180
엔진매칭기술개발:150마력 이상 [Development 대우종합기계㈜
of Engine Matching Technology]
중앙연구소
이응렬
032)760-1421
인천시 동구
화수동 7-11
강광규
02)380-7636
서울시 은평구
불광동 613-2
벤처형 폐기물 처리(자원화) 기술
자동차 저공해 대기오염 방지기술
89
국제공동연구협력사업
아시아 지역의 환경기술과 환경시장에 관한
조사 및 연구 [A Survey and Research on
한국환경
90
Environmental Technology and Market in 정책평가연구원
Asia]
印 刷
2002年 10月 日
發 行
2002年 10月 日
G　7 환경기술개발사업 과제 초록집
- 第 7 集 -
發 行 人
院 長
柳
在
根
編 輯 人
韓國環境技術振興院

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