초록 |
□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 수환경 유출사고 종료 후 수생태계 퇴적토 잔류 유해화학물질 제거기술 개발 ○ 전체 내용 화학사고 후 수환경 잔류 유해화학물질의 모니터링, 준설 및 피복, 처리 기술의 연계 방안을 연구하고, 준설토 내 잔류 유해화학물질의 물리화학적 제거기술을 개발하였다. 또한 준설토 내 잔류 유해화학물질 제거기술의 현장 적용성을 검증하고 그에 따른 성능평가를 실시 하였으며, 사고 종료 후 잔류 유해화학물질 제거기술에 대한 통합 가이드라인을 개발하였다. ○ 1차년도 목표 - 준설토 내 잔류 유해화학물질의 물리화학적 특성에 따른 실험실 규모 제거공정 개발 내용 준설토 내에 잔류하고 있는 유해화학물질의 물리화학적 특성에 따라 실험실 규모의 제거 공정을 개발을 하고자 하였다. 처리 대상 잔류 유해화학물질의 물리화학적 특성과 수중 거동 및 퇴적물 내에서의 거동을 조사하여 수계유출시 자연저감 가능성을 평가하고 퇴적 및 잔류 특성을 예측하고자 하였으며, 유해화학물질별 문헌조사를 통하여 퇴적토 내 존재 가능성 및 퇴적토 처리 연구의 타당성을 평가하여 연구물질을 선별하였다. 준설토 내 잔류 유해화학물질별 추출방법과 정성·정량분석법을 조사 및 확립하여 잔류 유해화학물질별 분석기법을 확립하였고, 유해화학물질을 그룹화하여 실험실 규모의 물리화학적 탈착 및 무해화 기술을 개발하였다. 또한 국내 유해화학물질의 유통량과 화학사고 이력을 조사하여 화학사고 후 유해화학물질의 잔류 예상지역 후보군을 선정하고, 이를 바탕으로 tes t-bed를 선정해 수환경 및 퇴적토 특성의 조사하여 test-bed를 특성화하였다. ○ 2차년도 목표 - 잔류 유해화학물질 제거기술 최적화 및 현장제거장치 설계 내용 본 연구에서는 잔류 유해화학물질 제거기술 최적화 및 현장 제거장치 설계를 진행하고자 하였다. 국·내외 퇴적토 및 토양 처리 사례와 유해화학물질 현장 제거 장치를 조사하여 유해화학물질 현장 제거 공정을 구성하고자 하였고, 유해화학물질별 잔류성 평가를 통해 퇴적토 내 존재 가능성 및 퇴적토 처리 연구의 타당성을 평가하여 연구물질을 선별하고자 하였다. 오염 퇴적토를 모사한 실험조건에서 유해화학물질 제거공정의 무해화 효율을 개선하여 실험실 규모잔류 유해화학물질 제거기술을 최적화하고, 준 파일럿 규모 반응기의 운전조건 최적화를 통해 단위공정 파일럿 플랜트의 설계인자를 도출하고자 하였다. 현장 처리 시 한계 인자를 극복하는 방안을 연구하여 현장 제거장치의 단위공정 설계 및 제작을 하고자 하였으며, 현장실험을 위한 대상부지 기반을 구축하고자 하였다. ○ 3차년도 (당해연도) 목표 - 잔류 유해화학물질 제거기술의 현장적용 및 공정 최적화 내용 각 공정별 실험실 규모의 단위 무해화 공정기술의 완성도를 평가하고자 하였다. 이 결과를 바탕으로 실험실 규모의 복합 무해화공정의 적용성을 평가하여 차후 현장적용성 평가 시 조건을 도출하고자하였다. 실험실 규모 실험의 결과를 바탕으로 퇴적토 내 잔류 유해화학물질 제거장치를 제작하여 현장적용성 검증 수행에 요구되는 장비를 설계 및 제작하고자 하였으며, 이 현장제거 장치를 통해 현장 검증을 수행하여 최적 운전조건을 도출하고자 하였다. 또한 각 대상유해화학물질 별 무해화 공정의 운전조건을 제안하고, 그 결과를 바탕으로 기술의 운영방안, 연계방안을 고려한 통합가이드 라인을 개발하고자 하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 1) 기술적 측면 본 과제의 잔류 유해화학물질 제거기술 개발은 소형화 된 공정으로 인해 이동성이 향상되었기에 화학사고 발생 시 현장에서 사고 물질을 신속하게 처리할 수 있으며, 복합적인 산화 공정을 적용하여 유해화학물질의 완전 무해화 및 무기화의 달성이 가능하다. 또한 사고 유형에 따라 1차/2차 산화조의 선택적 적용 및 후단공정의 유기적인 변동이 가능하기에 다양한 현장에 적용이 가능한 현장 처리장치이다. 이러한 기술을 바탕으로 현장적용성 검증을 통해 유출사고 종료 후 퇴적토내 잔류 유해화학물질의 고효율 친환경 복원기술을 국내 특허 출원 또는 등록하여 공정 및 기술을 확보하였다. 따라서 본 연구는 과황산, 과산화수소를 이용하는 것과 같은 고도산화처리기술을 이용하여 오염된 퇴적토를 현장에서 즉시 처리할 수 있다는 점과 이러한 방식을 통해 고도산화 기반 잔류 유해화학물질 무해화 처리기술 공법을 기술화하였다는 점을 들 수 있다. 2) 경제⋅사회적 측면 기존의 국내 화학사고 가이드라인은 퇴적토 내 잔류 유해화학물질에 대한 대응방안이 미비하다. 따라서 본 연구에서 화학사고 종료 후 잔류 유해화학물질 제거기술에 대한 통합 가이드라인을 개발함으로써 화학사고 발생 시 신속한 대응을 위한 대응책을 마련하였다. 가이드라인에는 오염물질의 퇴적예측, 준설 및 피복기술과 최종적으로 고도산화공정을 통한 잔류 유해화학물질 처리와 독성평가를 통한 성능평가를 연계함으로써 화학사고 발생 시 잔류 유해화학물질에 대한 통합 관리방안을 제시하였다. 3) 환경적 측면 화학사고 발생 시 사고 상황별 수체이동 및 퇴적토 침전지역 예측모델 구축 및 모니터링을 통해 2차 오염 문제를 사전에 예방할 수 있으며, 오염 지역에 대한 비확산형 친환경적 공법을 통해 화학사고 지점의 토양 및 수계에 대한 피해를 최소화할 수 있을 것으로 기대된다. 준설을 통해 오염된 퇴적토는 현장에 배치된 고도산화처리 기술을 활용하여 오염물질을 신속하게 처리할 수 있으며, 최종적으로 독성평가에 따른 각 유해화학물질별 무해화 기술을 적용함으로서 고효율 친환경 기술을 확보하였다. (출처 : 요약문 4p) |