마이크로조
프로젝트 개요
기술개발 과제
국문 : 하수처리시설 방류수 내 미세플라스틱 모니터링 시스템
영문 : Monitoring System of Microplastics in Effluent from Wastewater Treatment Plant
과제 팀명
마이크로조
지도교수
이인규 연구교수님 김현욱 교수님
서울물연구원 이인근 연구원장 서울물연구원 장도일 연구사
개발기간
2021년 3월 ~ 2021년 6월 (총 4개월)
구성원 소개
서울시립대학교 환경공학부 20138900** 노**(팀장)
서울시립대학교 환경공학부 20178900** 박**
서울시립대학교 환경공학부 20178900** 이**
서론
개발 과제의 개요
개발 과제 요약
-미세플라스틱의 생태계 파괴 위험성 및 인체 건강 위해성에 대한 인식이 높아지고 있는 가운데 하수처리시설 방류수 중 수억 개의 미세플라스틱이 유출되고 있다는 사실이 문제시되고 있다.
-현재 방류수 내 미세플라스틱을 분석하고 제어하는 시스템이 부족하기 때문에 형광분석을 이용한 미세플라스틱 분석 기기 설계를 통해 방류수 내 미세플라스틱 제어 시스템을 구축하고자 한다.
개발 과제의 배경 및 효과
◇전 세계적으로 플라스틱 사용량은 1960년대 이후 급증하였으며, 우리나라도 경제성장 출발 시기인 이 무렵부터 플라스틱 생산량이 급증하였다. 플라스틱은 소각, 매립, 그리고 재활용을 통해 처리되고 있지만, 미처리된 플라스틱과 미세플라스틱 등은 자연 환경에 누적될 것으로 예상된다.
◇미세플라스틱(Microplastics)의 정의는 연구자에 따라 크기 범주가 일정하지 않고, 형태 역시 다양하여 국제적으로 확정되어 있지 않다. 본 연구에서는 관련 선행연구와 대부분의 정부기관의 정의를 고려하여 미세플라스틱을 ‘5mm이하의 플라스틱 고체 입자’로 정의하고자 한다.
◇1970년 플라스틱이 물환경 분야의 문제로 나타나 국제사회는 해양환경 오염물질로서 플라스틱에 관해 논의하기 시작했다. 최근 해양환경 연구자들은 플라스틱뿐만 아니라 더 작은 형태의 미세플라스틱의 심각성을 보고했으며, 이에 2017년 G20 정상회의에서 채택된 ‘G20 해양쓰레기 실행계획’ 선언문 중에는 해양환경의 플라스틱 문제 해결과 관련하여 미세플라스틱의 저감 또한 포함되었다.
◇환경부도 24개 정수장의 상수원수 및 수돗물에서 미세플라스틱 함유 실태를 조사하였다. 그 결과, 상수원수 1개소에서 1개/L, 수돗물 3개소에서 0.2~0.6개/L 검출되었다. 상대적으로 낮은 수치이지만, 미세플라스틱이 검출되었다는 사실 자체만으로 주목할 만하다고 평가할 수 있으며, 분석 과정이 표준화 되어있지 않아 조사 결과 간 불확실성도 감안해야 한다.
◇또한 연구결과에 따르면 국내의 하수처리공정으로 미세플라스틱이 98% 정도 제거되지만, 많은 양의 미세플라스틱이 유입되기 때문에 방류수를 통해 수천~수억개의 미세플라스틱이 유출되고 있다. 건조 슬러지를 통해 제거되지만 이를 재이용할 경우 생활하수를 통해 다시 인체 건강에 노출될 수 있다는 우려가 있다.
◇방류수 내 미세플라스틱을 정량적으로 분석하여 설정치를 초과하는 경우 하수처리시설의 운영정보를 분석하고 이를 제어하기 위한 방안을 진단할 수 있다. 이는 곧 미세플라스틱 오염도 저감을 위해 하수처리시설을 체계적으로 관리하는 데 도움을 줄 것이다.
개발 과제의 목표와 내용
내용
관련 기술의 현황
State of art
내용
기술 로드맵
내용
특허조사
내용
특허전략
내용
관련 시장에 대한 분석
경쟁제품 조사 비교
내용
마케팅 전략
내용
개발과제의 기대효과
기술적 기대효과
내용
경제적 및 사회적 파급효과
내용
구성원 및 추진체계
내용
설계
설계사양
내용
개념설계안
내용
이론적 계산 및 시뮬레이션
내용
조립도
조립도
내용
조립순서
내용
부품도
내용
제어부 및 회로설계
내용
소프트웨어 설계
내용
자재소요서
내용
결과 및 평가
완료작품 소개
프로토타입 사진
내용
포스터
내용
특허출원번호 통지서
내용
개발사업비 내역서
내용
완료 작품의 평가
내용
향후평가
내용
부록
참고문헌 및 참고사이트
[1] 김익재 외(2019), 「하천 및 호소의 물환경에 미치는 미세플라스틱 영향 연구」, 한국환경정책평가연구원.
[2] 박정규 외(2019), 「미세플라스틱의 건강 피해 저감 연구」, 한국환경정책평가 연구원.
[3] 안재환 외(2019), 「미세플라스틱 유출 저감 및 제거기술 개발 기획연구」, 한국건설기술연구원
[4] 심우준 외 (2016), 「 Identification and quantification of microplastics using Nile Red staining 」
[5] 유혜원 외(2020), 「담수 물환경 중 미세플라스틱 분석방법 및 검출에 대한 고찰」, 한국환경분석학회
[6] Kelly.D.S. (2018), 「Fluorescence photobleaching of microplastics: A cautionary tale.」, Marine Pollution Bulletin, 133,
[7] 박상우. 「미세플라스틱의 현상과 국제적 동향. 국내외 IP 분석보고서」
[8] 이앤에스텍, 동파방지시공, 2021-05-27 접속 http://www.selfcable.com/%EB%8F%99%ED%8C%8C%EB%B0%A9%EC%A7%80%EC%8B%9C%EA%B 3%B5-2/
[9] Nirmal Kumar Shahi (2019), 「효과적인 미세플라스틱 제거 기술과 Nile red를 적용시킨 형광현미경의 미세플라스틱 제거 검증」, 단국대학교 대학원
[10] THORLABS, Fluorescence Imaging Filters, 2021-05-27 접속 https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=2990&gclid=Cj0KCQjwwLKFBhDPARIsAPzPi-JZhYPS5hWwe6SCAWdrNJR-sS-FyZib2aAEsvicSCH6RthPewFc5TYaAtAFEALw_wcB
관련특허
내용
