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)
유기용제는 상온, 상압 하에서 휘발성이 있는 액체로서 다른 성분을 녹이는 성질이 있으며, 사용목적에 따라 단일 용제가 사용되나 대부분은 2종이상의 혼합용제 형태로 도장, 인쇄, 접착, 세정작업등 제조업뿐만 아니라 건설, 운수, 서비스업에 이르기까지 광범위하게 사용됨으로써 이를 사용하는 근로자에게 건강장애를 일으키기 쉽다. 사업장에서 사용되는 용제의 77%가 혼합용제이고 특히 도료에서의 혼합유기용제 사용비율은 93%, 신나 85%, 잉크 73%, 접착제 67%이며 세정제에는 단일 용제가 많이 사용되는 것으로 보고 되고있다. 유기용제 사용에 의한 건강장애를 예방하기 위해서는 유기용제의 사용실태 파악과 정확한 작업환경측정 및 평가를 통한 작업환경관리가 매우 중요하다고 생각 할 수 있다. (중략)
휘발성 유기용제의 주된 제거방법은 흡착제를 이용한 흡착 공정이 추천된다. 본 연구에서는 입상활성탄과 활성탄소섬유에 휘발성 유기용제를 흡착시킨 후 폐흡착제를 탈착컬럼에 넣고 318.15 K의 온도에서 압력을 변수(2000~3000 psi)로 하는 초임계 이산화탄소를 이용하여 재생하였다. 초임계 이산화탄소의 압력이 증가함에 따라 탈착율과 요오드 흡착가는 증가하였으며, 재생시간은 MEK와 benzene의 경우 각각 70분과 60분이었다. 최대 탈착율은 3000psi의 압력에서 MEK가 흡착된 입상활성탄과 활성탄소섬유의 경우 각각 초기 흡착량의 64.0%, 55.3%가 탈착되었으며, 벤젠이 흡착된 입상활성탄과 활성탄소섬유의 경우에는 각각 59.1%, 45.2%가 탈착되었다. 또한 Tan과 Liou의 모델로 출구농도를 예측할 수 있었다. 따라서 입상활성탄뿐만 아니라 활성탄소섬유의 재생공정에도 초임계유체 재생법의 적응 가능성을 확인할 수 있었다.
석유화학공정은 석유화학제품의 특성상 유기용제를 많이 사용하고 있기 때문에 국내ㆍ외적으로 휘발성 유기화합물질의 배출원으로 큰 부분을 차지하고 있는 시설이다. 국내에서 석유화학시설은 울산공단, 여천공단 및 대산공단에 밀집되어 있고, '96년 10월 여천공단이 대기보전 특별대책지역으로 지정되어 휘발성유기화합물질 배출저감을 위한 종합대책이 고시되면서부터 많은 회사들이 방지시설을 설치하여 대기질이 꾸준히 향상되어 가고 있다. (중략)
석유화학공업단지, 도장공업, 유기용제 제조공정에서 휘발성유기화합물인 가스상 물질이 다양하게 배출되어진다. VOCs 제거하기 위해서 흡착, 연소, 광촉매, 코로나방전에 의한 플라즈마기술 등이 제어기술로 응용되고 있다. 또한 Bio필터를 이용한 휘발성 유기화합물의 제어기술은 비용절감을 위해서 이용되어왔지만, 생물학적 제어기술을 효과적으로 적용하기 위해서는 가스의 농도, 물리적 특성, 온도변화, 함수율 등의 영향인자에 따라서 재거효율이 민감하게 반응하는 특성 때문에 여러 가지 단점을 내포하고 있다. (중략)
산업 발전에 따른 각종 유기용제 및 휘발성유기혼합물(VOCs)의 사용이 점차 증가하는 실정이다. 그러나 유기용제들은 많은 양이 대기중 및 수중으로 방출되고 있으며, 이는 환경적으로 악영향을 끼칠 뿐 아니라 경제적으로 막대한 손실이 아닐 수 없다. 최근 VOCs의 회수에 대한 여러 분야에서 광범위하게 연구되어지고 있고, 이중 막분리 공정은 여러 가지 장점을 가지고 있어 기존의 공정을 대체할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.(중략)
막을 이용한 증기투과는 유기용제 및 휘발성 유기화합물의 제거와 관련되는 환경문제와 결부되어 활발한 연구가 진행되고 있다. 막을 이용한 휘발성 유기화합물 증기의 분리는 막 재질은 높은 온도에도 견딜 수 있어야 하고 증기에 대한 화학적 저항성도 매우 좋아야 한다. 증기투과에 가장 널리 쓰이고 있는 PDMS (polydimethylsiloxane)의 단점을 보완하기 위해 본 연구에서는 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), PDMS 소프트 세그먼트를 기초로 한 polyurethane-polysiloxanes (PU/PDMS)를 합성하고 그들의 증기투과 특성을 연구하였다 각 Feed에 대한 팽윤도는 톨루엔 > 1,2-이염화에탄 > 헥산 순으로 나타났다. Feed의 농도가 증가할수록 톨루엔과 1,2-이염화에탄의 flux는 점차 증가하는 경향을 나타내었지만, 헥산은 feed의 농도가 증가하여도 flux의 변화가 나타나지 않았다. PU/PDMS 막은 VOCs와 상대적으로 높은 친화도를 가지고 있기 때문에 permeate에서의 농도는 50% 전후로 일정하게 나타났다.
휘발성 유기물질(VOC)은 유기용제나 석유화학관련산업에서 배출되어 광화학스모그를 야기시킬 뿐 아니라 지하수와 토양을 오염시킨다. VOC물질중 대부분은 인체에 유해하여 1995년 대기환경보전법에서 VOC를 규제관리대상으로 선정하였다. 이와 같은 VOC를 제어하는 기술로는 흡착방법이 널리 이용되고 있으나 최종적으로 처리하기 위해서는 후처리시설이 필요하다. (중략)
자동차 운행 및 산업화로 인한 유류 및 유기용제의 사용증가는 배출되는 휘발성 유기화합물의 증가로 이어졌다. 이로 인해 광학적 스모그의 생성과 오존층파괴, 지구 온난화 그리고 악취공해 유발등 환경오염을 촉진시키고 자체의 유해한 성질로 환경 및 건강에 심각한 영향을 초래하여 이러한 오염물질의 제거를 위한 수단으로 광촉매반응이 최근 주목을 받고 있다. (중략)
VOC(volatile organic compound)는 도료제조, 자동차, 선박의 도색, 인쇄, 염색 공정에서 주로 발생하는 휘발성 유기화합물로서 호흡기로 들어가면 중추신경 등 주요 기관의 장애를 일으킬 수 있으며, 질소화합물과 광화학반응을 일으켜 오존을 유발하는 위험물질이다. 정부에서는 1991년 대기환경보존법을 제정하여 유기용제의 배출을 규제하고 있고, 이 법에 따라 금년부터 석유화학정제업, 저유소에 VOC 방지시설을 의무적으로 설치해야 한다.(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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