굴 패각 분말을 이용한 수질 정화 여과재 개발 기초 연구

2019년 기준 전국 굴 패각 발생량은 약 30만 톤에 이르며, 이중 약 50%가 비료나 사료로 이용되고 약 30%는 채모와 각굴로 사용되며 나머지 약 20%가 인근 해안가에 방치되어 재이용 및 처리 방안 모색이 필요한 상황이다. 주성분이 CaCO3인 패각은 다양한 기공을 보유하여 수질 정화 효과를 가지고 있는 것으로 보고되고 있으며 2007년 국내에서 굴 패각 분말과 슬러지 등의 폐기물을 혼합한 수질 정화용 미생물 담채를 제작하여 수질 정화에 대한 연구를 진행한 사례는 있으나, 굴 패각 자체를 이용하여 다공성의 수질 정화용 여과재를 개발한 사례는 보고된 바가 없다. 그리고 다공성 수질 정화용 여과제 개발에 있어 무소성 여과재는 고온 소성 여과재보다 연료비 절감과 제조시간을 단축시킬 수 있으며 소성을 하지 않기 때문에 단가가 저렴한 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 굴 패각 재활용을 위한 수질 정화 여과재 개발을 위해 최적의 굴 패각 분말화 공정을 개발하고 무소성으로 여과재를 제조하였으며 여과재로서 물리적 특성 평가를 위해 흡수율, 비표면적, 비중, 압축강도를 분석하였다. 또한 수질 정화 성능평가를 위해 Lab scale과 Pilot plant 규모로 실험을 실시하였으며 수질오염공정시험기준에 의거 BOD, SS, T-P를 분석하여 제거효율을 평가하였다. 향후 개발된 여과재와 타사 여과재의 성능을 비교 분석하여, 최적의 물리적 특성과 수질 정화 효율이 나타날 수 있도록 여과재 성분비를 도출할 예정으로 본 연구를 통해 관상어 및 양식장에 사용되는 독일, 일본 등 수입 수질 정화용 여과재를 대체하고 폐기물의 재자원화를 통해 생산단가 절감 등의 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.