본 과제는 매립지에서 발생하는 오염된 물인 침출 폐수를 환경 기준에 맞게 깨끗하게 처리하기 위해 전기 화학적 방법과 펜톤 산화라는 두 가지 기술을 결합하여 최적화하는 연구임. 연구 목표는 매립장 침출 폐수를 전기화학/Fenton 산화 복합 공정을 통해 하루 40톤까지 처리하여 폐수 종말 처리장으로 방류 가능하도록 하는 데 있음. 특히, T-N(총질소) 40ppm 미만, COD(화학적 산소 요구량) 130ppm 미만으로 수질을 개선하는 것임. 핵심 연구 내용은 침출 폐수 조성 분석 후 금속/중금속 이온 및 부유물 제거를 위한 1차 전처리 공정 개발, 전기 화학적 분해를 통한 T-N 및 COD 일부 제거, 그리고 Fenton 산화를 통한 잔여 COD 제거 공정 최적화임. 각 단계에서 최적 응집제 선정, pH 조정, 전해질 농도, 전류량, Fe2+/H2O2 농도 등을 도출함. 기대 효과는 침출수 처리량 100% 증대, 전기 에너지 효율 50% 이상 향상, 약품비 15% 이상 절감을 통한 원가 절감임. 또한, 신규 고용 창출, 특허 확보, 최적 폐기물 처리 방법 개발로 환경 산업 선도 및 해외 기술 수출 기반 마련, 환경/화학 분야 고급 인력 양성에 기여할 것으로 예상됨.

개발되는 기술은 초임계유체(초임계CO2)를 이용하여 방사성 오염물을 제염하는 기술로서, 적용분야별로 구분하여 연구내용을 나타내면 아래와 같음. 1. 액티나이드 제염 기술개발 o 초임계유체 이용 액티나이드 제염용 계면활성제 개발 - TBP 계열, 피리딘 계열, 기타 계열 o 액티나이드 제염 공정 개발 - 액티나이드 제염 주요 공정변수 측정 및 설정 2. 초임계유체 이용 방사성물질 (금속이온) 제염 기술 개발 o 금속이온 chelate 형성 친이산화탄소성 계면활성제 개발 o 방사성물질 제염시 matrix 효과 분석 및 공정개발 3. 초임계유체 에멀젼 이용 오염 금속피막 제거 기술 개발 o 초임계유체 에멀젼 형성용 계면활성제 개발 o 에멀젼이용 금속피막 제거 공정 개발

본 과제는 친환경 용매인 초임계이산화탄소를 활용해 금속나노촉매로 유기화합물을 효율적으로 합성하는 기술을 개발하려는 연구임. 연구 목표는 초임계이산화탄소에서 재사용가능한 금속나노촉매 기반 유기반응 확립임. 핵심 연구 내용은 Rh-Pd, Pd-Rh 등의 Bimetallic/SBA-15 촉매와 Cu/AlO(OH) 촉매를 이용한 수소화반응과 Click reaction 조건 최적화, 용해도 조사, 분석체계 구축, 촉매 재사용성 검증 등임. 기대 효과는 녹색유기합성 기초자료 확보를 통한 의약품 및 신소재 합성 기여와 지속가능한 녹색화학공정 기반 마련임.