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자기장을 이용하는 수질정화

전문가 제언: ○ 자기분리 기술은 혼합된 상태의 물질들을 각 물질의 자화 특성을 이용하여 분리하는 기술이다.

○ 전자석 내에 철망을 넣고 자장을 통과시키면 자속이 철 또는 wire 내로 집속되면서 철선 내부와 외부 계면에 자장이 급격하게 변하는 분포가 형성되고 이것에 의해 혼합물 내의 자성체가 철망에 부착하여 분리하도록 하는 고구배의 자기분리시스템이 개발되었다.

○ 자성체에 작용하는 자기력은 외부 자기장과 선에서의 자기구배에 비례한다. 자기구배는 선의 직경이 작을수록, 외부자장의 크기가 클수록 커지므로 통과시키는 자기장이 크면 강력한 포획력을 지닌다.

○ 자성을 띠지 않는 물질의 경우에는 미세한 자성입자를 첨가하여 자성입자와 유기물이 함께 응집반응을 일으켜 자성 플록을 만들어 준 뒤에 자기분리기를 이용하면 초고속으로 플록을 분리, 제거할 수 있다.

○ 근래에는 나노기술의 발달로 단백질 또는 면역물질을 자성 나노입자와 결합시켜 고효율로 분리하는 방법이 개발되어 사용되고 있고, 수처리를 위한 나노규모 금속물질의 응용, 즉 강자성체에 대한 광범위한 연구가 보고되고 있다.

○ 나노규모의 철 입자는 염소계통의 유기용매, 제초제 molinate, 아미노카르복실 산, P-하이드록시벤조산과 같은 일반적인 환경오염물질을 다양하게 전환하고 불활성시키는 데 아주 효과적이다.

○ 자기장 하에서 오염물질 파괴에 대한 연구를 위해 나노규모 철 계통 물질의 역할에 대해 보다 상세한 연구가 필요하다.

○ 최근에는 냉매를 사용하지 않고 강력한 자기장을 발생시킬 수 있는 초전도자석이 개발됨에 따라 수처리를 위한 자기분리법이 연구되고 있으므로 향후 새로운 수처리 방식이 보급될 것으로 기대한다.

저자: Ritu D. Ambashtaa,b, Mika Sillanp,c
자료유형: 학술정보