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개발동향

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개발동향 상세정보 게시판
분류 [토양/지하수] 폐광산주변복원관리
과제명 30mg/g 흡착 성능을 갖춘 산업부산물 활용 자립형 제올라이트-LDH 수질정화 복합체 제조 기술
연구기관 한국과학기술원
연구기간 한국과학기술원
연구비 494,500 천원
핵심키워드 494,500 천원
요약

연구목적 및 필요성

 O 최근 산업화 및 도시화로 비점오염원으로부터 유래한 수질 오염원은 직접적으로 하천지류에 유입되어 수중생태환경 파괴뿐만 아니라 국가 수자원 확보 및 관리에 지대한 영향을 주어 국가적 차원의 연구지원이 시급함

 O 이에, 본 연구는 저가의 플라이애쉬, 슬래그 등의 산업부산물을 사용하여 기존 수질정화 소재의 경제성을 혁신적으로 향상시킨 연구로서, 본 연구에서는 연구진이 세계 최초로 확보하고 있는 One-step 합성법 이용 자립형(self-supported) 지오폴리머성 제올라이트 형성 기술을 활용하여 30mg/g 유해 양이온 및 10mg/g 음이온 흡착성능을 갖춘 저비용 자립형 제올라이트-LDH 수질정화 복합체 제조기술을 개발하는 것이 목적임

 

연구 내용 및 범위

 O 하이브리드 제올라이트-LDH 복합체 제조공정 도출

 O 하이브리드 제올라이트-LDH 복합체 제조공정 최적화

 O 하이브리드 제올라이트-LDH 복합체의 정화성능 연구

 O 하이브리드 제올라이트-LDH 복합체 시작품 개발

연구성과

연구결과

 O 하이브리드 제올라이트-LDH 복합체 제조공정 도출

  - 온도, 압력, 반응시간 등의 수열합성반응 조건과 제올라이트-LDH의 출발물질의 배합비를 고려한 최적의 재료설계기법 도출

  - 흡착성능 향상을 위한 선택적 공극 제어기법 개발

 O 하이브리드 제올라이트-LDH 복합체 제조공정 최적화

  - 복합체의 압축강도 성능(12 MPa) 확보

  - 복합체의 결정화도(25 wt.%) 확보

 O 하이브리드 제올라이트-LDH 복합체의 정화성능 연구

  - 복합체의 유해 양이온(Pb2, Cu2+, Cd2+, Zn2+ ) 흡착성능 30mg/g

  - 복합체의 유해 음이온(CN-, SO42-, PO43- ) 흡착성능 10mg/g 이상 확보

 O 하이브리드 제올라이트-LDH 복합체 시작품 개발

  - 시작품 개발 및 유사환경에서 정화성능 평가/검증

  - 시작품의 역학적 성능 및 장기 내구성 평가/검증

 

활용계획

 O 폐광산으로부터 용출된 CN-, SO42- 등의 유해이온을 흡착할 수 있는 반응벽체로 활용되어하천 및 지하수의 오염과 토양의 산성화를 방지할 수 있음

 O 양이온만 흡착 가능한 기존의 제올라이트의 한계를 혁신적으로 개선하여 유해 음이온을 흡착할 수 있는 저비용 하수처리설비 시설로의 활용이 가능함

 O 유해 이온 고흡착 성능뿐만 아니라 뛰어난 역학적 성능이 확보되어 수질정화기능을 부여한 하천구조물 및 하천으로 유입되는 중금속을 원천적으로 차단할 수 있는 기능성 블록으로 활용이 가능함

 

주요성과

 O 보고서 1

 O SCI 논문 3

 O 학술발표 4

 O 특허출원 4

첨부파일 30mgg_흡착_성능을_갖춘_산업부산물_활용_자립형_제올라이트-LDH_수질정화_복합체_제조_기술.pdf
출처 국토교통과학기술진흥원
등록일 2020-07-30

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