(주)빛과환경에서 개발한 광촉매 기술은 독자적인 최첨단 나노 기술로 살균 및 각종 VOC물질 제거능력이 매우 우수한 광촉매 원료와 살균능력이 우수한 광촉매적용 필터를 생산하여 광촉매 기술의 원조인 일본에까지 수출을 하고 있다.
이 회사의 광촉매 원료는 여러재질에 적용할 수 있도록 섬유용, 유리용, 목재용, 세라믹용 등 다양한 종류의 원료를 보유하고 있으며, 광촉매 필터는 공기정화용과 수처리용으로 구분되어 공기살균기, 정수기 등에 적용되어 박테리아 및 바이러스를 약 99% 제거하는 우수한 살균력을 갖고 있다.
최근에는 수처리 응집 공정 슬러지에서 산화티탄을 대량 생산할 수 있는 자원회수형 슬러지 재활용 기술(이하 GST공법)을 세계 최초로 개발하여 슬러지 처리에 경제성을 부여하였다는 평가를 받고 있으며, 호주에서도 그 기술을 인정받아 호주AWA(Australian Water Association)의 Water Environmental Merit Award를 수상하였고, 이미 국내 특허를 획득하였다. 또한 환경 관련 저명 국제학술지에 결과를 게재하고 미국, 일본, EU, 중국 등에도 국제특허를 출원 중에 있다.
연구에 전념하는 임직원들의 이런 연구개발 능력을 인정받아 제11회 대한민국기술대전 국무총리상을 수상한 바 있으며, 이러한 기술력과 경험을 바탕으로 현대자동차, 삼성전자, 금호전기 등 대기업들과 광촉매제품 공동개발 및 납품하고 있기도 하다. 2010년에는 국내 최초로 자체 개발한 옥시염화티탄 생산 공장을 준공하였으며, 4월에는 화승R&A와 전략적 제휴관계를 맺고 제2의 도약을 꿈꾸고 있는 환경산업분야의 신기술 개발회사다.
티탄염 응집제 사용 및 산화티탄 회수 재활용 기술
본 기술은 슬러지를 유용한 자원으로 재활용하는 기술이다. 지금까지 시도된 슬러지 재활용 기술들이 배출된 슬러지에 대해서만 활용 방법을 모색했다면, 본 기술은 응집공정에 사용되는 응집제를 티탄염 응집제로 교체하여 배출되는 슬러지에서 유용한 자원인 산화티탄을 얻는 진보된 기술이다. 기존의 응집제 대신 티탄염이 투입되고 응집체가 생성되고, 생성된 응집체를 탈수한 후 소성하여 산화티탄을 얻는 공정이다. 또한 생성된 산화티탄을 개질하여 불순물을 제거하고 백색도와 광촉매 활성을 향상시킴으로써 생성물의 부가가치를 높이고 활용도를 높이는데 용이한 기술이다.
폐수처리 공정 중 화학응집처리 공정은 폐수에 응집제를 투입하여 폐수에 존재하는 유기물이나 인과 반응시켜 응집체(화학적 슬러지)가 형성되는 공정으로 Al계열이나 Fe 계열 응집제가 주로 사용되고 있다. Ti염 응집제로 기존 응집제를 대체하면 응집 효율은 비슷하나 응집체가 크게 형성되어 침강속도가 매우 빨라 수처리 설비 규모를 줄일 수 있으며, 기존 응집제를 사용한 슬러지에 비하여 함수율이 약 5~10% 정도 낮아 슬러지 감량 효과가 있으므로 슬러지 처리 비용을 절감 할 수 있다. 또한 4대장 유역에 인 총량제가 실시되면서 하수종말처리장에서 배출하는 방류수에 Alum 적용 응집공정 도입이 검토되고 있는데 Ti염 응집제를 적용하면 인 제거 성능(0.1ppm 이하까지 가능)은 Alum과 비슷하나 Alum 적용시 응집체의 크기를 키우기 위해 사용하는 고분자 보조제가 불필요하여 경비를 줄일 수 있다. Alum을 적용한 슬러지는 지정 폐기물로 분류되어 처리 비용이 많이 소요되지만 Ti염 응집제를 적용하면 재활용이 가능하므로 경제적이다. 또한 이공정은 Ti염 응집제를 사용하는데 있어서 별도의 설비 추가나 공정의 변동 없이 약품의 교체만으로 적용이 가능한 현장 적용성이 용이한 기술이라는 것이 특징이다.
본 기술에 의해 Ti염을 응집제로 사용하면 배출되는 슬러지에 Ti성분이 포함되고, 이를 소성과정에서 유기물을 제거하면 산화티탄 성분이 90% 이상인 고형물을 얻을 수 있다. 이렇게 제조한 산화티탄은 간단한 분쇄과정만 거쳐 바로 판매가 가능하며, 2차 가공으로 산화티탄의 순도나 백색도를 개선하는 공정을 거쳐 보다 부가가치가 높은 소재로 변환이 가능하여 전극소재, 태양전지 소재, 가스 저장소재, 광촉매 등으로 사용이 가능하다.
제조한 산화티탄은 시판 산화티탄과 거의 동일한 물성을 보이는데 가격은 시판 산화티탄의 50% 이하로 저렴하게 공급이 가능하여 독보적인 경쟁력 확보가 가능하리라 기대된다. 또한 Ti염 응집제 및 산화티탄 안전성을 평가한 결과, Ti염의 LC50이 350㎍/ℓ이상이었으며, 또한 상등수를 ICP-MS로 분석한 결과, Ti 농도가 약 10㎍/ℓ로 WHO에서 음용수에 포함될 수 있는 Ti 성분 허용 기준 0.5-15㎍/ℓ이내이므로 음용수 기준에도 만족하는 수준으로 안전성을 확인하였고, 물벼룩 실험으로 슬러지에서 제조한 산화티탄의 안전성조사 결과, 현재 시판되는 P-25 산화티탄보다 더 안전한 것으로 조사되어 슬러지에서 제조한 제품이라는 이유로 야기될 수 있는 안전성에 대한 논란에서 자유로우리라 판단된다.
본 기술은 수처리 응집공정에서 기존 응집제를 대체하여 티탄염을 사용한다는 것과 이 티탄염을 단순한 응집제 용도 외에 슬러지 재활용 원료 물질로 활용한다는 것, 또한 단순 슬러지 처리하는데 중점을 둔 것이 아닌 슬러지를 재활용하여 산업재료로 유용한 산화티탄을 제조하였다는 점 등 여러 가지 측면에서 세계 최초로 적용된 기술이다.
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