Ⅰ. 제 목
임산폐기물을 활용한 유독가스제거용 환경친화적 화학처리제의 개발에 관한 연구

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
목재나 나뭇잎에 존재하는 휘발성 성분인 식물정유는 식물의 2차대사물질이고 이들 을 이용해 환경오염 방제 처리하는 경우는 드믈 지만 최근에 대기가스 중 악취성분이 강한 암모니아 가스 제거를 위해 사용하는 것으로 알려 지고 있다. 식물정유는 terpene의 화학성분으로 이루어져 있으며 소나무와 침엽수림 나무의 정유성분 특성이 나 조성에 관한 연구가 이루어져 왔고 이들의 중요성은 급증하고 있다.

 

식물정유의 이용성은 의료용 및 살균용 그리고 식품조제로 사용되고 있기는 하나 식물정유 추출물을 환경오염방제를 위해 사용하기 위한 연구는 거의 없는 실정이다. 특히 이들을 악취물질의 단순형인 암모니아 가스(NH3)의 분해를 위하여 식물추출물의 대기가스 중화하고 그들의 화학적 성분을 규명하기 위한 기초기술 설정에 주안점을 둔적은 거의 없는 것으로 알려지고 있다.

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
① 일반수목별 처리효율 측정 및 성분의 정성분석 ② 실증화 처리조건에서 유해가스 처리메카니즘 규명을 위한 kinetic연구이다. 본 과제가 향후 실용화기술로 자리잡기 위해 원천기술로서 중요성을 기술하면 아래와 같다.
① 국내 자생하는 수목별 식물추출방법을 이용하여 수목별 조성성분을 규명하기위한 원천기술이다.
② 추출물의 유해가스 처리효율 여부를 규명하는 것이다.
③ 유해가스가 각 성분과의 치환반응 메카니즘을 규명하고 이를 통해 반응 kinetics을 규명하기 위한 기초연구를 수행하는 것이다.
④ 에어로졸상의 기-액 첩촉에 따른 입자내 확산과 반응을 규명하고 이를 수치해석을 통해 반응 kinetics와 연결한 제거메카니즘을 정량적으로 분석하는 것이다.

Ⅳ. 연구개발결과
첫째, 화학적 목표: 기기분석(GCMS)을 이용한 고-액추출을 통한 식물정유의 제거반 응 kinetics를 규명(1차년도에는 구성성분만 규명하였음)하고 성분내 oxide성분 함량 을 증대(1차년도 성분중 알코올, 에스테르, 케톤기의 구조만 규명)하여야 하며 함량 증대를 위한 추출방법이 필요하다. 수목별 성분을 확립하여 유해가스 제거효율을 측 정한다. 또한 용제추출을 시도하여 식물의 방향성을 성분추출을 실험한다.

둘째, 물리화학적 목표: 처리 효율 증대를 위해 공정변수를 적정화하기 위한 pilot 실험, 유해가스 제거특성을 규명하기 위해 확산과 화학반응의 상호관계 작용규명을 위한 수치해석과 중화반응 치환 메카니즘에서 화학반응의 구조변화 등을 위한 실험을 수행하였다. 처리효율 역시, 당초 계획한 내용 대로 암모니아와 트리메칠아민의 경우는 90 %이상 처리효율을 얻었다.


Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획
본 과제는 과학적으로 효능을 확립하고 있으며 유해가스 및 악취가스 등에 중화작용 효과가 있는 것으로 나타났다. 예를 들면, 기존의 악취 및 유해가스 처리기술의 문제 점들에 대한 해결방안의 하나로서 염색, 제지, 피혁 등의 악취발생여건이 많은 사업 장에서 널리 활용될 수 있다. 더욱이 인체에 무해할 뿐 만 아니라 식물의 자연향 등 으로 인해 작업환경을 크게 개선하고 작업자들에게 친근감을 줄 수 있기 때문에 호감을 줄 수 있다. 위의 활용제안은 실험적으로 일부증명이 되었으며 향후 폐기물처리상의 어려움을 제거하고 기대이상의 효과를 얻게 될 것이다.

 

 

[원문 파일첨부 참조]