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광촉매를 이용한 물처리:태양열에너지이용(Photocatalytic water treatment: solar energy applications)

전문가 제언: □ 광촉매산화법을 이용한 오염폐수처리에 대한 연구는 비교적 최근에 진행되고 있는 신기술로 특히 몇 가지의 고도산화기술이 폐수처리 분야에서 각광을 받기 시작한 시점과 비슷하고 국내에서는 매우 작은 실험실규모로 다른 AOP 방식과 비교하며 응용기술개발을 하고 있는 것으로 알고 있다.

□ 실용화된 이산화티탄 베이스의 광촉매로는 독일의 Degussa사에서 공급하는 P-25가 독보적인 위치를 차지하고 거의 모든 국내 연구자들도 이것을 활용하고 있으나, 특별히 이 제품의 특장이나 이를 이용한 반응메커니즘이 확립된 상태는 아니라고 믿으며, 아직도 연구용으로는 대단히 비싼 가격에 공급되는 단점도 갖고 있다.

□ 오염된 지하수와 매립지나 소각장에서 나오는 침출수처럼 폐수는 매우 복합적이고 복잡한 조성이 대부분이며, 또한 점도나 비균질 물질의 혼합으로 인해 한가지의 단순처리로는 소기의 성과를 내기는 어려운 문제가 있기 때문에 그 점에서 광촉매산화는 응용하는데, 다른 AOP법보다 훨씬 많은 제한사항이 있을 것으로 판단되고 이것이 광촉매산화법의 물처리 실용화(경제성을 포함하여)가 늦어지는 원인이기도 하다.

□ 자연의 태양열이 광촉매산화에 필요불가분의 조연역할을 하기 때문에 만일 대단위처리가 가능하도록 기술개발이 되고 이 기술에 적합한 폐수처리가 필요한 경우에는 오히려 생태환경 면에서나 경제적인 면에서 상당히 바람직한 처리법으로 주목받을 수 있을 것이다.

□ 본 글은 광촉매산화에 태양광이 어떤 역할을 하게 되며 현재까지 엔지니어링 규모로 설계가 가능한 4종류의 태양열을 이용할 수 있는 광촉매반응기의 설계특징과 서로 간 차이점 및 현재까지 세계 각국에서 실용화단계까지 이른 실증 예를 간추려 기초적인 정리를 한 것으로 고급산화법의 하나로써 국내연구자들에게 현황을 이해시키는데 일조가 될 것이다.

저자: Bahnemann, D
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