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초음파조사에 의한 오염 토양 중에 잔류하는 유기염소계 제초제의 추출과 분해

전문가 제언: ○ 농약의 원료에 함유되어 있는 유기염소 화합물은 발암성과 최기성으로 인해 생체의 성장과 생식 등에 영향을 미치는 내분비 교란물질(환경호르몬)로서 인체에 대한 독성이 높아 문제로 되고 있다.

○ 특히 유기염소계 제초제 중 페녹시계 제초제는 독성이 강하고, 분해되기 어려운 물질로서 토양 중의 점토층에 흡착되어 오염물질이 토양 중에 장기간 잔류되어 문제를 일으키고 있다.

○ 유기 염소화합물을 분해, 추출하는 방법으로서 최근 방사선, 자외선 및 초음파를 사용하는 산화처리법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이들 방법은 대부분 강한 에너지를 이용해 산화력이 우수한 라디칼 등을 생성시켜 염소화합물을 분해하는 방법이다. 그러나 공정의 처리효율은 우수하지만 장비의 제작비용 등 경제적인 문제로 인해 초음파에 의한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

○ 초음파를 이용하는 화학반응에서 반응을 일으키는 에너지원은 공동화 기포이며, 이 기포는 핵의 생성, 기포의 성장, 기포의 폭발과 같은 3단계를 거쳐 나타나며, 공동화 기포의 내부온도는 약 5,000K, 압력은 1,000atm이다.

– 기포가 파괴될 때 내부의 높은 에너지가 외부로 전달되면서 라디칼 등이 생성되고 이 라디칼이 반응개시제로 작용하며 대상물질을 분해시킨다.

– 또한 공동화 기포에 의해 열분해 반응이 일어나게 되며, 기포 안으로 대상물질이 휘발되어 들어가 내부의 높은 온도와 압력으로 인해 직접 분해되는 것이다.

○ 초음파에 의해 오염토양으로부터 오염물질을 추출하는 것으로 오염물질의 추출과 무해화를 동시에 수행하는 방법도 가능하다는 것이 확인되고 있으며, 앞으로 토양 중에서 오염물질의 존재형태를 초음파를 통해 조사하고, 각종 오염물질의 무해화 처리에 대한 적용성을 검토하여 최적처리 지침을 조기에 확립해야 할 것이다.

저자: Hitoki Matsuda, Takafumi Fujita
자료유형: 학술정보