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배기가스의 수은 산화용 촉매 조사

전문가 제언: ○ 수은은 상온에서 액체인 유일한 금속이다. 수은과 그 화합물은 독성이 강하고 심지어는 태아에게 기형을 유발하기도 한다. 수은 중독 사건으로 일본의 미나미타가 유명하다. 이곳에서 갑자기 건강한 주민이 전신이 마비되는 사건이 자주 발생하여 오랜 역학 조사 연구 끝에 그것이 수은 때문인 것이 밝혀진 것이다. 인근의 도에이 화학공장에서 배출한 수은이 근처 바다의 조개에 축적되었고 이 조개를 자주 먹은 주민의 체내에 다시 축적되어 결과적으로 전신이 마비되는 끔찍한 비극을 초래한 것이다.

○ 2006년 2월 6일자 중앙일보는 우리나라 국민의 혈중 수은의 농도(4.34 ㎍/l)가 미국(0.82), 독일(0.58)에 비해 5배 이상 높고 심지어 중국(3.5)보다도 높아 심각한 수준임을 경고하였다. 연령층에서 40대가 가장 높았고 여자보다 남자가 더 높았다. 거주 지역으로는 오히려 읍면 지역이 도시 지역 거주자보다 더 높게 나타났다. 정부는 수은 등 중금속의 혈중 농도가 높게 나타난 것은 식생활 습관, 흡연과 대기 환경 문제 등 그 원인을 다각적으로 분석하고 있다. 그러나 분석자는 본문이 취급한 화력발전소 배기가스에 함유된 수은이 그 원인으로 판단한다.

○ 본문에서 지적한 바와 같이 석탄 연소 보일러의 수은 배출 절감 기술은 촉매와 습식 배기가스 탈황 기술의 결합이다. 촉매는 Hgo를 물에 쉽게 용해되는 Hg2+로 산화시키고 산화된 수은은 그 후 세척 용액에 흡수 제거된다. 그런 점에서 비산회분(fly ash)에 다량 함유된 미연소 탄소 등 탄소-기반 촉매의 사용은 매우 고무적이다. 본문에서는 탄소 기반 촉매의 재생도 논의했으나 탄소 촉매는 쓰고 성능이 현저히 떨어지면 새로운 촉매로 대체하는 것이 경제적일 것이다.

○ 본문에서 예를 든 수은 흡착제인 활성탄은 비교적 가격이 고가로서 사용에 제약이 있다. 비산회분을 증기 처리한 후 이를 산 용액으로 세척하면 미연소 탄소만 회수할 수 있다고 한다. 일반적으로 활성탄의 품질을 나타내는 비-표면적이 상업적 활성탄의 평균값 700㎡/g에 비하여 이 회수된 미연소 탄소는 863㎡/g이나 된다고 한다. 그 외의 활성탄 품질의 다른 데이터는 없으나 이것만으로도 크게 고무될만하다.

저자: Presto, AA; Granite, EJ
자료유형: 학술정보