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개발동향

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개발동향 상세정보 게시판
분류 [ 토양/지하수] 기타
과제명(국문) 금속산화물의 물리화학적 특성이 지하수 내 비소흡착 특성에 미치는 영향 연구
과제명(영문)
과제관리기관 경기대학교 과제분류 -
과제분야 - 연구기관 경기대학교
연구기간 2016.12 연구책임자 주현종
연락처 031-249-9732 E-Mail hjjoo@kyonggi.ac.kr
주소 경기도 수원시 영통구 광교산로 154-42 홈페이지 http://www.kyonggi.ac.kr/
연구비 - 핵심키워드 금속산화물, 비소, 지하수
참여기업 - 조회수 243
요약
■ 연구목적 및 필요성

 O 우리나라의 경우, 국토면적이 협소하고 각종 광종의 난개발로 인해 토양과 지하수에 비소를 포함한 중금속에 의한 오염이 우려되고 있으며, 전국 지하음용수를 분석한 결과 비소농도가 검출되는 지역이 상당함

 O 일반적인 비소 제거 방법으로는 공침, 산화, 흡착, 석회처리, 막처리, 이온교환법 등이 있으며 소규모 처리시설의 경우 이온교환법, 막여과법 그리고 흡착처리기술이 제거에 적합함

  - 지하수 내에 포함된 비소의 처리를 위하여 가장 널리 사용되는 방법은 흡착기술임


 O 비소 흡착 담체의 소재가 되는 다양한 금속산화물의 물리화학적 특성과 흡착성능과의 상관관계에 관한 연구를 수행하고, 이를 바탕으로 흡착 mechanism을 도출하고자 함

 

 

■ 연구 내용 및 범위

 O 비소흡착의 원천기술을 확보하고 기술을 선도할 수 있는 기반을 마련하기 위해 금속산화물을 이용하여 비소제거율을 파악하고, 이 중 고효율의 금속산화물을 이용하여 고효율의 담체를 제작하였음.

  - 이를 통해 실제 공정에 담체를 적용하였을 때 먹는 물 수질기준(As 0.01mg/L)을 만족 할 수 있도록 담체 코팅, 형상 최적화 및 표면개질 연구를 진행하였음.

 
연구성과
■ 연구결과

 O 담체를 제작할 분말 형태의 금속산화물을 선정하기 위해, 다양한 금속산화물에 대한 비소 제거율을 평가한 결과 티타니아(TiO2)와 마그네타이트(Fe3O4) 분말의 효율이 가장 우수한 것으로 나타났음.

 O 금속산화물의 FT-IR 분석 결과, 산점의 세기가 강하고 많을수록 비소 제거율이 증가하는 것으로 판단되었음.

 O 3가, 5가 비소에 대한 담체 흡착률의 성능 평가 결과, 표면의 전기적인 특성 및 중성조건인 pH 7에서의 비소 형태(HAsO3, H2AsO4-, HAsO42-)로 인하여 비소흡착률이 결정됨을 확인하였음.

 O 중공사 담체의 열처리 여부에 따른 비소 제거율 비교 실험 결과, 담체 열처리에 따른 비소흡착률은 차이가 없는 것으로 파악되었음.

   - 티타니아와 티타니아를 기반으로 한 중공사 담체는 타 이온 및 물질들에 대한 부정적 영향이 없는 반면, 마그네타이트 및 철 산화물 기반의 상용흡착제는 실 지하수에서 흡착률이 극심히 저하되었음.


 O 중공사의 경우 finger structure, sponge structure 의 다양하고 많은 미세기공을 포함하고 있어, 높은 비소제거율을 보였던 티타니아를 이용하여 중공사담체를 제작하였고, 현재 상용흡착제보다 우수한 비소제거율을 갖는 담체를 개발할 수 있었음.

 

 

■ 활용계획

 O 기존과 다른 새로운 형태의 중공사 흡착제는 추후 실공정에 적용되어 우수한 경제성과 흡착성능을 보유한 공정기술로써 적용될 수 있을 것으로 판단됨.

 

 

■ 주요성과











































특허



출원(국내)



-



등록(국내)



-



출원(국외)



-



등록(국외)



-



논문



SCI



-



일반



1



인증



신기술인증



-



신기술검증



-



매출



국내매출



-



해외수출



-



기타성과



보고서 1


첨부파일 금속산화물의_물리화학적_특성이_지하수_내_비소흡착_특성에_미치는_영향_연구.pdf
출처 경기대학교
등록일 2018-02-07

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