최근 자동차 수요증가 및 산업용 보일러 둥 급증하는 추세이며 이로 인한 대도시 대기오염 문제는 위험수위에 도달해 있다. 이러한 산업용 보일러, 화력발전소등 고정배출원과 자동차에서 발생하는 배기가스에는 인체에 유해한 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx)등이 다량 함유되어 있다. 유독성 가스중 질소산화물(NOx) 저감방법에는 특히 선택적 촉매환원법(Selective Catalytic Reduction, SCR)이 가장 널리 적용되고 있다. SCR법은 촉매하에서 NH$_3$, CO, 탄화수소(메탄, 에탄올, 프로판 등)의 환원제를 사용하여 NOx를 $N_2$로 전환하시키는 기술이다. (중략)
최근 10년간 대기환경 개선대책으로 1차 오염물질인 이산화황과 총부유먼지(TSP)의 농도는 현저히 감소하고 있다. 그러나 자동차의 증가 등으로 미세먼지, 오존 둥 2차 대기오염물질의 오염도는 오히려 증가하고 있는 추세에 있다. 특히 미세먼지(PM$_{2.5}$)는 시정에 영향을 주어 체감오염도를 증가시킬 뿐만 아니라 PM$_{2.5}$ 내에 함유된 각종 유해물질과 중금속 등은 인체에 직접적인 영향을 주는 것으로 알려져 있다. (중략)(중략)
대기오염 문제가 국가적인 사회문제로 대두되면서 대기오염 방지장치의 수요가 급증하고, 점차 강화되는 환경오염 규제로 인하여 고효율의 오염방지장치에서 대표적인 집진장치 기술은 대기 및 실내오염 제어뿐만 아니라, 정확성이 높은 첨단 클리룸 수요의 증가 등으로 인하여 산업체의 각 분야에서 필수적이면서도 기본적인 기술이다. 대기중의 분진은 분자의 응축 및 핵생성 등에 의하여 발생되는 매우 미소한 입자($0.05{mu}{ extrm{m}}$단위)와 일반공장 및 작업장 등에서 발생되는 분진(0.1~$10{mu}{ extrm{m}}$) 그리고 바람에 의한 지표면의 흙, 모래 등에 의한 비교적 큰 분진 등의 광범위한 조성과 입경분포를 가진다. 이 가운데, 특히 산업발달에 따라 불가피하게 생성되며, 대기오염의 주종을 이루면서 인체에 가장 유해한 분진입자는 산업체의 오일 및 석탄연소 보일러, 자동차, 제철/제강 및 시멘트 플랜트 등으로 배출되는 미세입자들이며, 앞으로 이들의 제어에 관한 연구가 지속적인 관심의 대상이 될 것이다.
연일 뉴스에서 넘쳐나는 기사 중 하나가 우리 식탁에 오르는 먹을거리의 오염에 대한 내용이다. 땅이 오염되고 물이 오염되면서 인체에 유해한 물질이 든 먹을거리들이 넘쳐나면서 모든 국민들의 화두는 '웰빙‘이다. 몸에 좋은 것을 먹고, 건강을 위해 삶의 패턴을 바꾸는 사람들이 늘고 있다. 이와 함께 화학비료와 농약의 사용을 극히 제한하고 퇴비를 이용하여 생산된 유기 농산물에 대한 선호도가 급증하는 추세이다. 그러나 이미 오염되어버린 토양에서 재배방법을 아무리 달리하여도 그 땅에서 생산된 농작물은 오염되기 마련이며 한번 오염된 토양도 좀처럼 오염 전의 토양으로 복원하기 힘든 것이 현실이다. 각종 유해성 물질과 이들을 오래도록 사용해온 토양으로부터 야기되는 농작물 및 수질의 오염은 이미 우려할 만한 수준이고 난분해성 유동성 농약의 과다살포, 화학비료의 과다사용 및 장기연용에 의한 염류집적은 토양 본래의 기능성 상실은 물론 농작물의 품질과 생산성에도 큰 영향을 미친다.
최근 수퍼 컴퓨터 성능과 소프트 엔지니어링의 비약적인 발달에 힘입어, 제일원리에 기반한 전산재료과학분야에 혁신이 일어나고 있다. 빅 데이터 (Big Data) 관리와 소재 게놈학 (Materials Genome Project) 분야는 그 대표적인 사례이다. 본 발표는 나노입자의 가장 큰 매력인 높은 부피대비 표면적을 이용한 다양한 화학반응성을 고양하는 연구를 소개한다. 신재생에너지 시스템용 전기촉매, 리튬이온전지 전극 및 전해질, 원자력의 사용후 핵연료 재활용, 인체 유해화합물 제거용 소재 개발 등을 중심으로 그 성공적인 방법론을 제공한다.
최근, 무분별한 농약사용으로 인해 조리 후에도 잔류하는 농약성분의 독성이 문제시 되고 있어 인체 내로의 섭취 전에 독성 유무와 그 정도를 확인할 수 있는 방법 개발을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 채소류, 곡류, 과일류 등에 빈번히 사용되는 농약성분의 독성 확인과 함께 이들 식품 내에 잔류하는 농약성분의 검출을 위한 방법을 연구하였으며, 이들의 독성 유무를 유전자 재조합된 5종의 발광성 미생물을 이용하여 확인하였다. 또한 이들 농약류가 식품 내에 잔류하여 발생하는 독성을 분석하기 위해 식품내 잔류하는 농약 성분의 추출에 필요한 효율적인 추출 용매를 제작하였으며, 농약성분의 화학적 성질에 따라 추출 방법을 두 단계로 분리하여 추출률을 향상시켰다. 뿐만 아니라, 식품류의 특성에 적합하게 식품별로 특정한 추출방법을 연구하였으며, 추출된 농약 성분의 독성 및 안정성 역시 발광성 박테리아를 이용하여 확인하여, 전체적인 추출방법의 효율을 진단하였다.
1990년 이후 생활폐기물보다 사업장 폐기물이 많아지면서 총 폐기물 발생량은 점차 증가하고 있는 상황이다. 날로 증가하는 폐기물을 국내 실정상 매립처리하는 것은 한계가 있으므로, 효율적인 감량화 정책으로 폐기물 발생량을 저감하고, 소각에 의한 처리가 요구된다. 그러나 폐기물 소각처리는 소각 재와 유해가스를 배출하기 때문에 많은 문제점이 있다. 특히 인체에 맹독성인 다이옥신류(polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans:PCDD/Fs)가 배출되면서 현재 사회적 문제로 크게 부각되고 있기 때문에 소각시 다이옥신을 처리할 수 있는 장치의 개발이 필요하다. (중략)
주거공간에서는 특히 연소시 발생되는 오염물질이 많이 존재하며 이러한 오염 물질들은 두통과 호흡기계를 자극하는 등 인체 건강에 유해한 영향을 줄 수 있다. 실내 이산화질소의 주요 오염원으로는 취사 및 보조난방기구 등의 연료 연소와 실외의 이산화질소가 환기 및 공기의 흐름에 의해 실내로 유입되는 경우를 들 수 있다. 이산화질소는 부식성이 있는 강한 산화 가스로써 대기중에 존재하면 숨이 막히고 자극적인 코를 찌르는 냄새를 유발하며 이러한 악취의 역치는 0.11∼0.22ppm에서 존재한다(WHO, 1987). (중략)
휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs)은 용제를 사용하는 도장공정, 석유화학공정 등 각종 산업공정과 자동차로부터 배출되어 대기중에 광화학 산화물을 형성하거나 그 자체로 발암성 또는 악취성을 나타내는 물질로 인체에 유해한 영향을 미치며, 한편 간접적으로 온실가스의 역할을 하는 것으로 알려졌다. 가속기를 이용한 전자빔 처리공정의 경우 상온에서 운영되고 2차오염물 발생이 거의 없으며, 특히 유량이 매우 크고 저농도로 배출되는 VOCs의 처리의 경우에 기존의 처리법 보다 더욱 경제적이고 효율적으로 적용될수 있다. (중략)
대기환경에 대한 정보의 파악은 환경연구의 기본이 된다. 유해원소 및 미량원소에 의한 환경오염과 그로 인한 인체건강에 대한 영향은 인간생활에 심각한 문제가 되므로 대기, 수질, 토양 등의 환경시료 중의 농도를 정확히 측정하는 것은 매우 중요한 일이다. 중성자방사화분석법은 핵반응을 통해 생성시킨 방사성동위원소로부터 방출되는 방사선을 검색하여 절대적으로 성분원소를 정량하는 핵분석기술(Nuclear Analytical Techniques)중의 하나로서 소량의 시료로부터 미소량원소의 비파괴, 동시다원소분석이 가능하고 분석감도($10^{-3}$-$10^{-7}$$\mu\textrm{m}$)가 탁월한 분석기술이다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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