유해성 유기물질로 오염된 토양의 복원을 위한 토양세척공정에서 계면활성제를 선택적으로 재이용하기 위해 활성탄을 이용한 흡착 칼럼의 성능을 평가하였다. 계면활성제로는 Triton X-100을 소수성 유해 유기물질로는 다환방향족 탄화수소의 하나인 phenanthrene를 사용하여 그 성능을 평가하였다. 계면활성제의 흡착은 phenartthrene에 비해 빠른 흡착 특성을 보였으며 phenanthrene은 계면활성제의 포화흡착상태에서도 지속적으로 흡착이 이루어졌다. 이는 계면활성제의 흡착이 종료된 이후에도 유해성 유기물질의 지속적인 흡착을 기대할 수 있어 계면활성제의 지속적인 재이용과 활성탄 사용시간의 증대를 가져올 수 있음을 의미한다. 이와 같은 활성탄 칼럼에서의 유해성 유기물질의 우수한 선택적 흡착 결과는 기본적으로 소수성 정도의 차이와 size exclusion에 의한 기작뿐만 아니라 활성탄에 흡착된 계면활성제에 의한 다환방향족 탄화수소의 추가적인 흡착이 일어나 전체적인 성능이 향상되는 것에 기인한다.
현재 많은 산업현장에서 휘발성 유기용제를 사용하고 있다. 국내 환경부에서 규제대상 VOC로 고시하고 있는 물질(환경부고시, '98. 7.1.)은 레이드 증기압, 광화학반응성, 물질사용량, 발암성 등 유해성을 감안하여 31개를 선정하여 규제하고 있으며 앞으로 규제대상 물질을 점차로 확대하여 나갈 계획으로 있다. 이에 한정된 자원의 고갈을 방지하고 환경의 보존을 위해 공정상에서 유기용제의 사용을 대체하는 것이 가장 이상적이나, 현재의 여건으로는 맡은 시간이 소요되므로 효율적인 휘발성 유기용제 처리공정 개발이 시급한 실정이다. (중략)
섬유제품의 유해물질의 유해성에 관한 연구로서는 가공처리제의 공해실태, 시판되고 있는 천 및 의류제품의 formaldehyde 함량조사와 인체장해실태가 조사된 정도이며, 무기 화합물, 유기 화합물질의 발암성 주요인이 되는 다이옥신에 관한 유해성평가는 전무한 실정이다. 환경친화적인 활동이 활발한 유럽 각국에서는 섬유제품의 환경마크인 Eco-Label를 기준으로 하며, 미국과 일본에서는 발암성의 원인이 되며 내분비계 장애물질인 다이옥신에 관한 피복의 유해성 평가에 관한 연구가 활발하게 행해지고 있다. (중략)
휘발성이 큰 많은 종류의 유기물질들이 대기오염물질로서 존재하고 있어 이에 대한 환경규제가 강화되고 있다. 이러한 유해 유기물질들은 ppb의 매우 낮은농도에서도 유해성을 갖고 있어 이를 분석하기 위한 공인된 분석방법은 모두 농축과정을 사용하고 있다. 캐니스터을 이용한 저온농축법과 흡착관을 이용한 농축법이 일반적으로 사용되고 있는데 이러한 농축방법은 고가의 농축장치를 필요로 하므로 이러한 유해물질의 측정이 보편화되는데 장애가 되고 있다. (중략)
가스센서는 인간의 오감 중에 후각 기능을 대신하는 것으로 사회 여러 분야에 응용범위가 확대되고 있다. 유기화합물(VOC; volatile organic compounds) 가스는 대기환경을 오염시켜 스모그를 발생하며 인체에 발암을 유발하는 물질이기 때문에 많은 문제와 규제가 예상되고 있다. 따라서 VOC를 감지하고 정확히 분석할 수 있는 환경 측정용 센서에 대한 요구가 절실해지고 있다. 최근에는 고온에서 동작하는 산화물 반도체 센서와는 달리 상온에서 유해성 가스를 감지할 수 있는 전도성 고분자의 특성이 알려지면서 센서 물질로 각광을 받고 있으며, 특히 유해성 가스인 VOC 가스를 검지 할 수 있는 센서로서 주목을 받고 있다. 전도성 고분자인 Polypyrrole를 pyrrole monomer, APS, DBSA를 사용하여 $0^{\circ}C$, 1기압에서 화학중합을 하였다. 만들어진 powder를 chloroform과 DBSA를 사용하여 용액을 만들어 전극에 dipping하고 7$0^{\circ}C$, 질소 분위기에서 1시간동안 건조를 하고 methanol에서 1시간동안 soaking 처리를 한 뒤 7$0^{\circ}C$, 질소 분위기에서 4시간동안 열처리 과정을 통해 센서를 제조하였다.
대기 중으로 배출되는 휘발성 유기화합물 (VOCs)은 인체에의 유해성 및 2차 오염물질의 생성 등에 많은 악영향을 미치고 있는 것으로 알려지고 있다. 최근에는 이들의 대한 원인물질, 정확한 발생량 및 기여의 정도를 파악하기 위한 연구가 미국-을 중심으로 국·내외적으로 광범위하게 수행되고 있다. 하지만 우리나라의 경우 이들에 대한 연구가 극히 저조한 실정인데 그 이유는 미량 VOCs 측정자체가 난해하고 비용 또한 많이 들기 때문이다. (중략)
정수공정은 "원수 -1 침사지 1 전염소 -1 전오존 -1 침전지 1 여과지 1 후오존 1 GAC 4 후염소 1 가정수"로 이루어져 있으며 전처리 공정으로 염 소와 오존을 주입하게 되는데, 여기서 전염소 처리 공정으로 인해 잔류 유리염 소가 수중의 유기물질과 반웅하여 유해성 유기염소 화합물 (i.e.. Trihalomethane, Haloacetonitriles, Chlorophenol 등)을 생성하는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 고도 정수처리 공정에서는 강한 산화력을 지닌 대체 산화 제로서 오존을 이용하고 있다. 전오존 처리공정은 OOC와 탁도 제거에 있어 응 집제 주입량을 감소시키는 것과 더불어 전오존 효과 (산화, 생분해 증대, 살균 등)를 얻을 수 있는 것으로 알려져 왔다. 그러나 낙동강과 같이 유기물이 많은 원수에 과다한 오존이 주입되면 수중 의 유기물이 저분자화 또는 응집이 어려운 오존 산화물로 변화하여 응집제의 소비가 많아지게 된다. 실제, 오존을 응집 효과에 대해서 pilot plant로 운전한 결과 전오존에 의해 입자성 물질의 제거 효율은 향상된 반면에 유기물 제거는 뚜렷한 효과를 볼 수 없었다고 보고되었다 (류, 1997). 본 연구에서는 물금 지역의 원수와 응집-침전 공정까지 거치는 각각의 처 리수에 대해서 전처리가 응집에 미치는 영향을 천연유기물질 (NOM)의 조성 변화로 파악하였다. 그 방법으로 천연유기물질 (NOM)을 XAD-1, -4 수지를 이 용하여 소수성 물질 (hydrophobic components)과 친수성 물질 (hydrophilic components)로 분리 및 농축하여 용존 유기물이 처리 과정에서 어떻게 변화하 는지를 조사하여 개선된 상수 처리 시스템을 설계하는데 기초 자료를 제공하고 수질 관리 분야에서도 적용하고자 하였다. 상수원수인 물금 지역의 소수성 물질(hydrophobic components)은 75~80%, 친수성 물질(hydrophilic components)은 30~33%정도의 분포를 보였고, 전염소 및 전오존 공정을 거친 처리수에서는 각각 62.2-62.8%, 43.9~49.0% 및 50~ 55%, 40~57% 정도의 분포를 보였다. 그리고 웅집-침전을 거친 처리수에서는 그 분포가 77~82%, 24-48%였다. 전주리 공정을 통하여 소수성 물질(byoghobic components)의 분포가 감 소하는 것을 볼 때 전염소 및 전오존 처리가 용존유기물의 응집에는 오히려 역 효과를 나타내는 것으로 판단된다. 것으로 판단된다.
본 연 구에서 얻어진 결과 제조업체별 수집한 합성피혁, 섬유, 플라스틱, 폴리우레탄, 실리콘수지등의 MBT, DBT의 농도는 대략 0 - 1000 ${\mu}g$/kg 정도의 분포를 나타내었고 TBT는 0-500 ${\mu}g$/kg 정도의 분포를 나타내었다. 그리고 전체적으로 합성피혁, 실리콘수지, 플라스틱 & 폴리우레탄, 천 등의 순으로 높게 검출 되었다. 이결과는 우리가 현재 가장 밀접하게 접하고 있는 신발, 스포츠의류, 가죽의류 등의 제품에서 유기주석 화합물의 인체에 미치는 유해성 대해서는 선진국에서 규제하는 수준에는 부합된다는 것을 보여준다. 갈수록 선진국에서 환경인증에 대 한 요구를 강화함에 따라 국제적 환경인증 마크인 ‘에코텍스 스텐더드(Oeko-tex standard) 100’ 에서는 다음과 같이 규제하고 있다. TBT, DBT의 두 화합물로 기준치는 TBT의 경우, Product Class I은 0.5 ppm. II, III, IV의 경우는 1.0 ppm이며, DBT 는 Product Class I(유아용) 에만 해당하고 1.0 ppm이다. 우리나라도 대부분의 선진국처럼 유기 주석 화합물의 사용을 적극 억제하는 등 법적인 장치 가 마련돼야 한다고 여겨진다. 또한 유독성의 유기주석 촉매 대체물질로서 환경 친화형인 즉, MBT, DBT, TBT가 전혀 함유되지 않은 무독성의 유기금속촉매를 개발하는데 노력을 기울여 야 할 것이다.
산업분야의 여러공정에서 배출되는 휘발성 유기화합물은 1차적인 작업자에 대한 유해성뿐만이 아니라 대기중에 배출시의 제 2차 오염물질의 생성 때문에 최근 들어 이러한 물질의 처리에 큰 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 휘발성 유기화합물로서 프로판을 사용하여 이러한 초 희박 혼합기의 제거를 위해 재생열산화법이 제안되었다. 실험장치에는 중앙에 연소실과 전기적 열량공급장치를 장착하였다. 초 희박 혼합기의 연소실에서의 산화과정과 열사화 장치의 폐열회수 특성을 연구하기 위하여 혼합기의 농도, 유속 및 연소실 최대온도와 같은 다양한 작동조건을 고려하였다. 그 결과. 재생열산화장치가 초 희박 혼합기의 산화에 적절하게 사용될 수 있음을 알았으며 최대 96%의 제거효율 얻을 수 있었다. 산화과정중에 발생하여 배출되는 CO는 운전조건을 변화시킴으로써 그 농도를 낮출 수 있었으며 열적 NOx는 배출되지 않았다. 페열회수효율은 전 운전영역에서 높게 나타났으며 그 값이 최대 98%에 이르렀다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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