| 초록 |
전 세계적으로 심각해져가는 지구환경 문제를 해결하려는 노력과 함께 국제적 환경 규제인 그린 라운드(Green Round)의 등장으로 이와 관련된 환경기술의 개발필요성은 강조되고 있다. 이 중 오존층 파괴물질로 알려진 할로카본(Halo-carbon)의 사용억제와 연관된 몬트리올 의정서등의 채택은 벌써부터 반도체 세정제, 냉매, 분사제, 고분자물질 합성 등 산업 전반에 광범위한 사용범위 때문에 그 영향을 크게 미치고 있다. 그리고 이런 할로카본을 포함한 휘발성을 가진 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound, 이하 VOCs로 명명)의 대기중 방출이 환경에 대한 여러 가지 악영향을 끼침이 보고됨에 따라 좁게는 할로카본으로부터, 넓게는 전반적인 VOCs에 이르기까지 사용 후 이에 대한 기술적 제거 연구가 강조되고 있다. VOCs의 대기 방출 경로는 산업공정에서의 유기용매 사용과 함께 자동차 배출가스, 소각로, 인쇄, 페인트 공장의 배기가스 등에서 주로 이루어진다. 이렇게 유출된 VOCs는 실내·외 등 대기중에 존재하면서 인체자체에 암 유발물질로 작용하기도 하고, 성층권에서의 오존층을 파괴하며 대기중에서 질소 산화물의 광분해 반응에 직접 관여하여 광화학 스모그의 오존 발생 원인이 되기도 한다. 현재 VOCs 사용후의 환경에 대한 역기능에 대하여 주로 산업공정에 많이 사용되고 있는 용제용도에 대한 할로카본의 분해, 배출제어 기술로 플라즈마 반응법, 연소 및 열분해법, 접촉분해법, 환원 반응법, 초임계 유체법, 자외선 분해법, 방사선 조사 분해법, 초음파 분해법 등이 연구발표되고 있다. 이런 여러 가지 방법중 본 연구는 현재 국내에서 상용화되고 있는 연소방법에서 더 나아가 촉매를 이용한 접촉산화분해방법을 이용함으로써 다른 방법에 비해 보다 낮은 반응온도와 압력하에서도 분해반응을 할 수 있어 에너지와 장치상의 문제에서 경제적으로 유리한 점을 가진다. 그리고 특히 할로카본 물질이 다른 물질보다는 상당히 난분해성을 가지고 있는 안정된 물질이라는 점에서 이에 대한 분해는 이 연구를 통해 다른 난분해성 VOCs의 산화분해에 대한 유용한 정보로도 작용할 수 있다. 그러나 이 촉매반응은 반응후 생성되는 무기할로겐등이 촉매의 활성점과 반응하는 촉매독 작용으로 촉매의 비활성화(Deactivation)를 급격하게 진행시키는 단점을 안고 있다. 그러므로 본 실험에서는 할로카본 중 용제로 많이 이용되고 있는 CFC-113, methylene chloride의 산화분해반응을 산화반응에 유효한 것으로 알려진 여러 가지 산촉매로 기본적인 활성과 비활성화를 실험하였으며, 촉매독의 작용에 대한 그 증거를 확보하고 촉매산화반응에 대한 내구성있는 촉매개발로 할로카본을 비롯한 VOCs의 방출억제에 대한 기술적인 모색을 시도하고자 하였다.
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