연구자료126 (유해폐기물 무해화)

목차

1. 서론
2. 물-세라믹 전극의 특성
3. 물-세라믹 전극 시제품의 실험결과
4. 물-세라믹 전극 용융법의 특징과 이점
5. 결론
6. 출처

본문내용

1990년대 이전의 건축 시에 석면(asbestos)이 함유된 건축자재로 부설된 건축물은 일본에서2020~2040년 사이에 그 해체작업이 최고조에 이를 것으로 간주되고 있다. 또한 2011년의 동일대지진 재해 시에 발생된 붕괴 건축물의 기와⁃슬레이트⁃블록 조각에 함유된 석면에 대해서는그 대책을 유예하거나 지연시킬 수 없는 화급한 중요과제가 되고 있다.
석면의 유해성은 건축자재에 함유된 석면의 종류나 성분에 의한 것만이 아니고, 석면 섬유 결정의 형상과 크기에 기인하는 것이기 때문에, 석면을 용융시켜 그 결정 구조를 파괴시키면 완전히 무해화 시킬 수 있는 것이다. 일반적으로 이러한 석면 폐기물의 용융처리를 시행하기 위해서는 대규모적인 용융로가 필요하지만, 석면 폐기물을 일괄적으로 처리하기 위해서는 박리⁃회수⁃운반⁃집적⁃보관 등의 다양한 부수적 및 고-비용적 프로세스도 필요하게 된다. 이와 같은프로세스가 복잡다단하게 되면, 그만큼 그 처리과정에서의 누설이나 비산 등의 위험성이 증가하게 된다는 것을 쉽게 예상할 수 있다.
물-세라믹 전극(water-ceramic electrode)은 문자 그대로 물과 세라믹으로 구성되는 방전 전극(discharge electrode)이다. 이러한 방전 전극에서는 전압을 인가하는 수면 위에 배치된 세라믹재료가 본래 절연물임에도 불구하고, 수면을 대신하여 방전의 주-전극으로서 작용하게 되는 기능을 이용하는 것이다. 이와 같이 상당히 불가사의한 현상이 일어나는 것이 물-세라믹 방전전극의 특징이다.
물-세라믹 전극의 방전 작용 시에, 세라믹 전극으로서 역할 하는 부분은 작열(white-hot) 하는용융 상태에 이르게 된다. 기껏해야 몇 kW의 전력으로서 대기 중의 개방된 분위기에서 방전을 일으킬 수 있고, 융점 2000 ℃ 이상의 절연성 고-융점 재료를 용이하게 용융시킬 수 있는것이다.
이와 같은 물-세라믹 전극의 방전 원리를 이용하게 되면, 물과 전기가 존재하는 곳에서는 어디서든지 대규모적인 용융로를 이용하지 않고서도 석면 등의 유해폐기물이 발생되는 바로 그곳에서 당해 유해폐기물의 용융처리를 시행할 수 있는 것이다.

참고자료

· Mikio Deguchi, “Low Power Vitrification of Hazardous Wastes using Discharge with Water-Ceramic Electrode”, Journal of Environmental Conservation Engineering, vol.41, No.11 2012, pp.683~686
· M. Deguchi, “ Non-metallic Arc electrode composed of Water and Ceramic”, Japanese Journal of Applied Physics. Vol. 47, 2008, pp.7328~7333
· M. Deguchi, T. Niki, “Local Melting of High-Melting-Point Materials by Discharge with Water-Ceramic Electrode”, Japanese Journal of Applied Physics. Vol. 49, 2010, pp.204~211
· M. Deguchi, T. Niki, “Current-Voltage Characteristics of Discharge with Water-Ceramic Electrode”, Japanese Journal of Applied Physics. Vol. 50, 2011, pp.206~211
· M. Deguchi, “Candle-like Discharge fromh Water-Ceramic Electrode”, IEEE Trans. Plasma Science, Vol. 39, No. 11. 2011, pp.2638~2639
· 한국과학기술정보연구원(KISTI) : http://www.kisti.re.kr
· 고경력과학기술인 프로그램 : http://www.reseat.re.kr
· 한민족과학기술자네트워크 : http://www.kosen21.org
· 한중일영 한자 센터: http://www.upaper.net/efictions