세라믹 섬유기판에 광촉매 적용
에너지 소모와 시간 단축… 저비용 대량 공급 가능
한국세라믹기술원이 에너지 소모를 낮추고 측정 시간도 단축할 수 있는 새로운 수질분석시스템을 개발했다.
한국세라믹기술원(원장 정연길)은 백종후·이영진·신정희 연구팀이 환경부 상하수도 혁신 기술개발사업의 일환으로 세라믹 섬유기판에 광촉매 반응기술을 적용한 'TOC(총유기탄소량) 수질분석시스템'을 개발했다고 22일 밝혔다.
'TOC(총유기탄소량)'는 시료를 고온으로 태워 발생하는 탄소량으로 유기물 상태를 파악하는 측정지표 가운데 하나다. 기존 국내 수질분석은 COD(화학적 산소요구량)를 기준으로 했으나 2020년 물환경 보전법 개정에 따라 물속 유기화합물을 측정하는 TOC(총유기탄소량)로 변경됐다.
하지만 TOC 분석은 인산(Phosphoric Acid)을 비롯한 산성 물질을 사용하거나 680℃ 이상의 고온 연소방식으로 많은 에너지가 필요하다. 복잡한 구조로 인해 비용도 많이 소요된다.
연구팀이 개발한 'TOC(총유기탄소량) 수질분석시스템'은 세라믹 섬유기판에 코팅한 광반응이 우수한 촉매소재에 자외선을 조사해 나타난 촉매반응으로 수질을 분석한다.
코팅 광촉매는 유기탄소에만 반응하기 때문에 기존 무기탄소 제거를 위한 산 성분 사용이나 고온 연소과정이 필요없다. 기존 TOC 분석기에 비해 구조가 간단해 물속 유기화합물을 빠르게 측정할 수 있다. 이로 인해 에너지 소모도 적고, 향후 실시간 수질 모니터링시스템으로도 활용 가능하다.
연구팀은 이 시스템을 실제 하수도에 설치해 현장 실증시험을 완료했다. 국내·외 특허 6건, 논문 10건 등 부가 성과도 창출했다.
백종후 수석연구원은 “저렴한 가격으로 효율적인 하수관거 모니터링 환경을 구축할 수 있다”며 “최근 주목받는 실시간 수질자동 측정기기(TMS)에 접목해 국내외 플랜트, 상하수도, 하천 등 물 관리 장소를 대상으로 실증사업 확대와 사업화를 추진할 계획”이라고 말했다.
진주=임동식기자 dslim@etnews.com
