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배수처리에서의 촉매의 이용 및 개발 현황

전문가 제언: ○ 최근 세계적인 수자원 부족과 폐쇄성 해역의 부영양화 등의 수질오염에 대한 관심 증가에 따라 촉매를 이용한 고도산화 수처리 기술의 수요가 점점 증가하고 있다. 이에 따라 현재 고기능성 신규 촉매의 개발과 함께 처리법 상호 간의 조합에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 또한 관련 수처리 시장 규모도 크게 확대될 전망이다.

○ 전 세계적으로 촉매를 이용한 수처리 연구가 가장 활발한 일본의 경우 최근에는 미생물연료전지의 환원전극용 촉매의 개발 등 미생물연료전지의 개발, 실증 연구에 관한 많은 투자가 신에너지 산업기술종합개발기구(NEDO)를 중심으로 진행 중이다. 미국에서는 환경보호청(EPA)을 중심으로 광촉매를 이용한 고도산화공법에 의한 지하수질 개선, 산업폐수 처리 등에 투자가 집중되고 있으며 유조선 사고에 의한 해양 유출유의 제거법으로도 제안되고 있다.

○ 국내에서는 고도산화처리공정으로 최근 광촉매, 전기분해, 자정 기능을 가진 촉매 막 반응기 등을 이용한 친환경적인 수처리 관련 기술의 개발이 진행 중이다. 이들 방법에 의한 처리시 조작조건의 완화나 경제성 제고를 위해서 이들 기술에 산화제나 자외선 등을 조합한 복합처리기술의 전개가 확대되고 있다. 또한 하수나 폐수에 존재하는 유기물을 미생물 촉매작용을 이용해 폐수 처리와 전력 생산을 동시에 하는 미생물연료전지의 상용화 기술도 상당히 진전된 상태이다.

○ 21세기는 지속가능한 발전을 위한「환경과 물」의 시대라고 할 수 있다. 한편 우리나라는 5대 하천의 유역면적이 전체 국토면적의 약 70%나 되어 하천의 수질목표 달성에 매우 취약적인 수처리 환경을 가졌다. 앞으로는 친환경성과 에너지 절약성을 함께 갖춘 난분해성 유기물의 분해, 유해물질의 무해화 처리, 처리의 고효율화 시스템의 구축 관점에서 촉매를 이용한 배수처리 기술의 실용화는 필수불가결하다. 이들 시스템 구축을 가능하게 하는 선택성과 안정성을 구비한 새로운 수처리용 촉매의 개발이 시급하다.

저자: Toshitsugu Nakahara
자료유형: 학술정보