| 학회 | 한국고분자학회 |
| 학술대회 | 2002년 가을 (10/11 ~ 10/12, 군산대학교) |
| 권호 | 27권 2호, p.7 |
| 발표분야 | 특별 심포지엄 |
| 제목 | 활성산화철계 나노촉매를 이용한 다이옥신발생을 억제하는 폴리에틸렌계 필름 개발 |
| 초록 | 통상 폐기물은 매립 및 소각처리되고 있는데, 심한 악취, 침출수에 의한 오염, 주민들의 반대 등으로 매립지 확보가 매우 어려워 소각처리율이 급신장하고 있다. 국내 소각처리율은 1992년 고작 1.5% 수준이던 것이 2002년 현재 약 25%, 2011년에는 무려 50%에 이를 전망이다. 그런데, 소각은 다이옥신 등 인체에 치명적인 소위 환경호르몬 발생, 소각잔재에 함유된 중금속의 용출 등 매우 심각한 문제가 대두되고 있고 이미 전세계적인 규제에 들어가 있는 실정이어서 이의 해결이 절실하다. 다이옥신류의 발생의 주요인중 하나는 쓰레기에 포함된 염소(Cl)와 반응하는 것으로서, 소각로내에서 종이, 나무, 플라스틱 등 통상의 쓰레기의 불완전연소에 따라 생성되는 미연성 입자상탄소(bezene환 등)의 발생이다. 일본의 Toda공업사와 Okura사는 저가의 무독성 활성산화철계 나노촉매를 함유시킨 폴리에틸렌(PE)계 컴파운드를 사용하여 쓰레기 봉투 및 쇼핑백용에 적합하고 다이옥신발생을 억제하는 PE 필름을 개발하여 2002년 현재 일본 전역중 약250개 지자체에서 이러한 필름을 종량제 쓰레기 봉투로 채택하고 있고, 그 양도 10,000톤에 육박하고 있다. 본 발표에서는 이러한 해외연구동향 소개와 함께 이러한 제품의 국산화에 성공한 연구결과를 발표하고자 한다. 본 연구에서는 PE 필름내에 약250nm 크기의 침상 활성산화철뿐 아니라 탄산칼슘을 동시에 고도로 분산, 함유시킴으로써 다이옥신발생억제 및 소각열 감소효과도 동시에 추구하고자 하였다. DSC, TGA, 유동성 소각로을 이용한 다이옥신 발생량 분석 등을 통하여 이러한 PE 필름의 물성을 평가하였는데, 다이옥신 발생량이 획기적으로 감소됨을 알 수 있었다. XRD 분석결과에 의하면 다이옥신발생효과는 활성산화철이 200~900℃의 소각로상에서 활성산소를 발생하여 미연물을 완전연소시키고 자신은 Fe3O4로 전환하는 메카니즘에 의거 발휘되는 것으로 생각된다. 또한 이러한 PE 필름은 소각잔재에 함유된 중금속(Zn, Pb, Pd 등)의 용출도 줄여주는 놀라운 효과를 보이는데, 이는 활성산화철이 쓰레기에 포함된 중금속과 반응하여 불용성 ferrite를 형성하는 것에 기인한다고 생각된다. |
| 저자 | 전승호1, 장윤석*2, 최상민**3, T.Matsui***4, S.Tanaka****5 |
| 소속 | 1케미타운(주), 2*포항공대 환경공학과, 3**KAIST 기계공학과, 4***Toda Kogyo Corp., 5****Okura Industral Co. |
| 키워드 | dioxin; activated ferroxide nano catalyst; polyethylene film |
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