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과제기본정보

PVDF와 바이오 계면활성제를 이용한 준설토의 탈수/정화기술 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 10CCTI-C054233-02
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 달리 분류되지 않는 건설/교통 | 달리 분류되지 않는 건설/교통 적용분야 기타 공공목적
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 PVDF와 바이오 계면활성제를 이용한 준설토의 탈수/정화기술 개발
주관연구기관 명지대학교 산학협력단
총괄연구 책임자 성명 김영욱
소속 명지대학교 산학협력단 직위 교수
기관 대표번호 031-330-6885 FAX 031-330-6123
총 연구기간 2010-12-29 ~ 2011-12-28
당해연도 연구기간 2010-12-29 ~ 2011-12-28

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
2차년도 259,000,000 15,000,000 110,000,000 125,000,000 384,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 1. 4대강 정비사업, 경인운하사업, 해안 및 항만건설/개발시 인공습지, 매립지, 서식지 및 인공섬 개발 사업 등에 준설토사 활용도 증대.
2. 특히 현재 4대가 마스터플랜에서 하천준설토 처리계획에 의하면, 준설토량은 남산 부피의 11.5배 수준인 5.7억m3으로 이중 모래가 43.9%인 2.5억m3, 세립토가 56.1%인 3.2억m3으로 전망되고 있어 이에 따른 처리비용이 막대할 것으로 판단 -> 효과적인 처리 및 처리 비용을 절감할 수 있는 연구 및 기술 절실.
3. 현행 해양관련 법규상 모든 준설토사는 오염도와 무관하게 해양폐기물로 분류 유효 활용 자체가 불가능.
4. 현재 준설토 처리는 해양투기 30~40%, 단순매립 50~60%, 소각 및 기타 10% 로 처리.
5. 런던협약(PIANC, 1996), 등 국제조약의 비준으로 해양투기 불가능. 매립장의 경우 기존매립지의 용량부족 및 탈수/건조 등의 중간처리 비용문제, 대규모 매립시설부지확보의 문제, 주변환경오염문제, 소각시 2차 대기오염물질 발생 등에 따른 준설토의 효과적인 처리 및 재활용 어려움 -> 녹색기술 개발 시급
최종목표 - PVDF의 적용으로 매립 또는 투기방법으로 처리되는 준설토를 양질토로 전환하여 재활용하거나 그렇지 않을 경우 처리량을 줄여 비용을 감소.
- 녹색기술인 바이오 살포제 및 음용가능한 계면활성제의 사용 -> 유류 등의 탈착효율을 높임에 따라 기존 토양의 정화기술 대비 약품사용량 감소, 비용부담 및 오염부하량의 감소로 후처리 문제 해결.
- 즉, 이 연구의 최종목표는 매년 증가하고 있는 준설토 및 복합오염토의 처리문제를 해결할 친환경적 통합탈수정화법 및 장치를 개발하여 준설토 및 복합오염토의 재활용을 활성화하고 국내 현실에 적합한 재활용 기술을 중점적으로 확보, 특히 주변 해양환경복원에 필요한 선진 활용기술을 확대 연구하여 국제적 기술지위 확보에 있음.
연구내용 및 범위 - 준설토사처리 및 재활용기준 개발로 합리적인 방안 제시
- 공정개발에 중요한 인자를 구분하여 토양에 따른 최적운전조건을 도출하고, 연속운전이 가능 할 수 있도록 공정을 설계하여 창의적이고 선진화된 복합 탈수정화법 개발
- PVDF, 토양/세척수 이송공정과 접촉 반응기 설계와 운영기술 제안
- 토양정화 및 PVDF 장치의 설계자료
- 실험실 규모 파일롯(pilot) 공정설계 및 가능성 검토
- 오염준설토사의 재활용을 위한 획기적인 처리 기술 체계화
- 녹색정화 처리에 따른 준설토의 물리적 특성에 대한 DB화
- 정화된 준설토 성상에 따른 구체적인 재활용 방안 제시
- 해외기술과 차별성을 구체화한 후에 논문 및 특허 제출
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 - PVDF를 이용한 준설토 및 복합오염토 탈수 및 정화기술
- 음용가능한 계면활성제를 이용한 준설토 및 복합오염토 정화 기술
- 효율적인 공정운영의 자동제어를 위한 시스템 개발
- 시스템 통합 및 테스트 		- Scale up을 통한 현장 적용성 검토(처리기기 제작)
- 실규모 장치의 사양, 성능, 규모, 기능 등 결정 및 설계
- 최대 에너지 절감 효율을 갖는 태양광 모듈을 이용한 전력 공급 시스템 개발
- 안정적이고 정확한 자동 제어시스템 개발
- 해외기술과 차별성 구체화 후 논문 및 특허 제출
- 최적 여부 테스트
연구성과 기술적 기대성과 - 이 연구개발의 성공을 통하여 준설토 및 복합오염토 정화기술수준을 선진국 대비 80% 수준에 이를 수 있으며, PVDF라는 환경친화적인 녹색에너지를 사용하여 처리효율을 높임에 따라 기존 준설토 및 복합오염토 정화기술 대비 화학약품사용량을 대폭 감소함으로써 경제적 측면과 환경적 측면을 동시에 개선할 수 있을 것으로 판단됨
- 뿐만 아니라 현재까지 준설토 및 복합오염토양의 정화에 관한 국내기술의 취약점을 이 연구를 통하여 상당한 개선 가능
- 준설토의 토양보전법상 '나'지역에 적용 -> 유류 등에 대하여 우려 지역 기준 이하로 낮춤
- 녹색 정화 처리 전후의 준설토의 물리 화학적 특성 평가와 준설토 성상 및 녹색정화 처리 효율에 따른 준설토 활용방안 제시, 점착력이 큰 세립토의 경우는 효과적인 탈수공정을 통하여 준설토 매립체적 감소, 비교적 양질의 사질토의 경우는 토목공사에 직접 사용(뒤채움재 및 경량 혼화재로 개발)
- 마이크로프로세서를 이용하여 공정 시스템을 자동 제어함으로서 보다 효율적이고 개선된 유지관리 기술의 개발
사회 경제적 파급효과 - PVDF적용 및 오염물질의 혼합정도/농도에 따른 설계된 세척액의 적용을 통한 약품사용량의 감소뿐만 아니라 약품사용에 따른 부식을 방지하기 위한 초기시설비와 유지에 관한 비용부담을 감소할 수 있음. 또한 약품사용량의 감소에 따른 오염부하량의 감소로 후처리문제를 해결함과 동시에 비오염 에너지인 PVDF를 적용함에 따라 사회적 호응도가 클 것으로 판단됨.
활용방안 1. 이 연구로 원천 기술이 확보되고 추후 실/대형 및 현장적용을 위한 연구가 진행된다면 이를 이용한 기업화 또는 해당 기업으로의 기술이전에 상당히 유리한 위치를 확보할 수 있을 것이며 녹색기술을 주안점으로 국제적 위상확립에 기여할 수 있을 것이라 판단됨.
2. 활용주체
- 기술이전에 따라 토양 정화업 및 준설 등록업체
- 소규모 오염토양 자체처리가 가능한 군부대 등
- 토지 및 주택개발사업 중 발생된 오염토양 정화 및 처분

3. 활용대상지역
- 4대강사업, 경인운하사업, 해안 및 항만건설/개발시 인공습지, 매립지, 서식지 및 인공섬 개발 사업 등
- 미군군부대 이전 계획지역 환경복원사업
- 공단지역, 전 공장지역, 매립지 등 오염 의심지역
- 토지 및 주택개발사업 등 토양정화가 시급한 지역
- 군부대, 주유소, 유해물질 저장탱크 주변 등 정화명령 조치지역
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 음용가능계면활성제 자동제어시스템 준설토 폴리비닐리덴 플루오라이드 탈수
영문 Edible Surfactant Auto Control System Sediment Polyvinylidene Fluoride Dewaterability
최종보고서
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최종보고서 PVDF와바이오계면활성제를이용한준설토의탈수정화기술개발_20120808_20111228_최종_박중규.pdf   다운로드

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