VOC를 전기 분해
토양정화 플랜트 제품화
環境美硏(千葉縣 袖か裏市, 사장 谷元佳代彦)은 城裝(동 市原市)와 공동으로 오염토양 속의 벤젠 등의 휘발성 유기화합물(VOC)를 무해화하는 전해 플랜트를 개발했다. 전극에서 나오는 히드록실 래디컬 이온과 세라믹스에서 발생하는 미약 방사선이 오염물질의 분자 결합을 파괴한다. VOC를 전기분해로 무해화하는 방법은 드물다. 시공비는 미정.
오염토양에 특수한 세정수를 섞고 마쇄처리기(磨碎處理機)로 유기화합물을 흙속에서 용출시킨다. 오염수와 오니를 분별한 후, 오수를 플랜트로 전기분해하는 구조. 플래티나 합금을 포함하는 전극에서 히드록실 래디컬 이온이 발생. 이 이온이 전해조(電解槽) 전체에 깔려 있는 특수한 세라믹스에 부딪치면 약 100베크렐의 미약 방사선과 원적외선의 복합파가 생겨 오염물질의 분자결합을 풀어 무해화한다.
계량증명사업소인 유벡(千葉縣 木更津市)이 실시한 실험에서는 오염수 속의 벤젠은 원수의 경우는 1리터 중 63밀리그램이었던 것에 대해, 120시간 경과한 후에는 검출되지 않았다. 환경공학이 전문인 中入秀樹 千葉大學 공학부 교수는 “중금속을 전기분해하는 기술은 확립했으나 VOC를 전기분해하는 예는 없다”고 전했다.
한편, 오니는 특수 규산염을 주제(主劑)로 하는 토양정화제 아리트K-1으로 처리한다. 오니 속의 중금속은 규산염에 감싸여서 응고한다.
關西환경관리기술센터(大阪市 西區)가 실시한 실험에서는 카드뮴 등의 중금속이 환경성에서 정한 용출량 기준치를 밑도는 결과가 되었다. 環境美硏은 東京都가 공모한 豊洲 新市場 예정지인 오염토양 대책 공사 기술에 응모했다. 일간공업

화장실 벽에 탈취·난방기
전자동 화장실과 세트 상품구성 폭 넓게
파나소닉電工은 전자동 화장실 아라우노에 탈취·난방기능이 부착된 벽면 파넬과 전용 세면기를 세트로 판매하는 아라우노룸을 지난 12월 1일부터 발매 개시했다. 물 주변이나 건재, 조명 등 주거 설비계 상재(商材)를 폭넓게 다루고 있다는 강점을 살린 상품 구성으로 소비자의 냄새·추위 등 화장실 공간에 대한 불만에 대응했다.
벽면 패널에는 벽에 부착한 냄새를 탈취하는 두 개의 기능을 채용. 우선 물에 포함된 대전성의 이온을 발생하는 ‘나노이’기능이 벽에 부착한 냄새를 흡착하여 제거한다. 또한 변기에서 흘러나오는 배변 중의 냄새도 허리 높이에 부착한 하니컴 촉매가 분해, 종래의 온수세정변좌에서는 어려웠던 냄새를 제거한다.
열전도를 차단하는 진공단열재와 방사열을 발생하는 필름상의 히터를 조합시킨 슬림형 난방기능을 새롭게 개발, 벽면 패널에 조합시켰다. 난방 부분은 두께 12밀리미터로 얇지만 벽 이면의 방열 로스를 억제한 난방효율도 향상시켰다.
발광 다이오드(LED)의 간접조명을 벽면 패널에 탑재. 오렌지색의 LED 두 개가 야간에 변기나 발치를 비춘다.
희망 소매가격은 카운터 타입이 49만 1190엔으로, 단독주택이나 아파트의 리모델링 수요를 개척하여 올해에는 3만 대의 판매를 겨냥한다. 일경산업

찬물을 2초 만에 뜨거운 물로
금속 필터 이용
橫浜國立大學의 森昌司准 교수와 奧山邦人 교수 등은 상온의 물을 겨우 2초 만에 섭씨 70도까지 급속 가열할 수 있는 기술을 개발했다.
크기 몇 마이크로미터 정도의 작은 구멍이 무수하게 뚫린 스테인리스제 필터에 전기를 통하게 하며 물이 통과하도록 한다. 필요한 때에 필요한 양의 뜨거운 물을 금세 얻을 수 있으므로 보온을 위한 전기가 불필요하여 에너지 절약으로 이어진다.
직경이 약 10마이크로미터인 스테인리스 미립자를 굳혀서 만든 시판 필터 재료를 사용한다. 몇 마이크로미터의 구멍이 많이 뚫려 있는데다가 금속제이므로 물을 통과시키면서 전기를 흐르게 할 수 있다. 다공질 필터 안은 표면적이 커서 전기 에너지의 90% 이상이 열로 통과하는 물에 효율적으로 전달되었다.
실험에서는 길이 50밀리미터, 폭 5밀리미터, 두께 2밀리미터의 필터를 12장, 약 1밀리미터 간격을 두고 병렬로 늘어놓고 물을 통과시켰다.
가정용 조리히터와 비슷한 약 2.5킬로와트의 전력을 부과한 결과, 가장 아래쪽 필터 근처에서 측정한 물의 온도는 2초에 25도에서 70도까지 올라갔다. 물은 매 분 675밀리리터의 속도로 흐르므로 1분에 675밀리리터의 열탕을 만들 수 있었다.
앞으로는 필터의 두께와 배치 방법을 바꿈으로써 1초에 100도 가까운 열탕을 만드는 것을 목적으로 하고 있다. 급탕기, 가정용 조리기 등으로 실용화할 것을 기대하고 있다. 일경산업

냉·온매를 동시에 생성
공기조절 시스템 개발
리갈조인트(神奈川縣 相模原市, 사장 稻場久二男)은 냉온매체에 이용할 냉수와 온수를 한 대의 컴프레서에서 동시에 생성하는 타입의 공조 시스템 ‘리갈 냉온수 공조 시스템’을 완성했다. 냉각수를 생성할 때의 폐열을 이용하여 온수를 끓이는 것이 특징. 냉방에는 냉수를, 난방에는 온수를 순환시켜 냉난방을 실시한다. 지하에 온수와 냉수조를 설비함으로써 냉온매의 온도변화를 억제할 수 있으므로 “대폭적으로 소비전력 삭감이 가능(稻場사장)하다”고 한다.
현재, 건설회사와 연대하여 시장투입을 위한 준비를 추진, 09년에 발매할 계획. 설비나 시공비용은 종래의 공조 설비비용보다 낮아질 것(동)으로 보고 있다.
이 냉온수 공조 시스템은 지하에 각각 80톤 용량의 냉수조와 온수조를 설치하고 빗물을 모아서 공조의 냉온매체로 이용한다. 외기에 비해 겨울에는 따뜻하고, 여름철에는 서늘한 지하 공간을 이용함으로써 각각의 계절에 필요한 냉온매체(여름=냉수, 겨울=온수)의 생성에 쓸 전력소비를 삭감했다. 통상의 에어컨과 달리 온풍이나 냉풍을 대기 중에 배출하지 않고 지하에 열을 축적하는 환경대책 상의 이점도 있다.
또 이 축수조는 자사의 오존수 생성시스템을 이용하여 멸균 등 정화를 하고 있어 냉온매체를 순환시키는 공조배관 안에 물때 등의 오염이 잘 생기지 않는다(동)고 한다.
자사 빌딩에 올여름에 공조 시스템으로 도입한 결과, 생성된 온수의 온도는 거의 30℃대 후반에서 안정되는 결과를 얻을 수 있었다(동)고 한다. 이 회사에서는 앞으로 이 온수의 재이용 등에 대한 연구도 계획하고 있다. 일간공업

중국, 근적외선 유기발광재료 연구
최근 근적외선(Near infrared reflectance) 영역 연구 범위 확대 특히는 광통신, 공공안전과 생물의료 등 업종 발전의 수요에 발광 성능이 양호한 근적외선 재료가 각별히 수요된다. 유기재료는 원가가 낮고 제조 기술이 간단하고 구조 제어가 쉬워 연구원들의 관심을 모으고 있다.
현재까지 중점적으로 연구하고 있는 근적외선 유기 발광 재료는 희토류 원소 배합물과 유기 이온 염료에 집중되었다. 하지만 희토류 원소의 f-f 전이(f-f transition)는 금지되어 분자의 여기상태는 배합체와 중심 이온을 통한 에너지 전이가 수요되기에 발광 효율이 낮다. 또한 유기 이온 염료는 정전기 상호작용으로 분자가 쉽게 집결되어 발광을 소실시킨다.
전통적인 유기 비(非) 이온형 발광 재료는 위와 같은 제한을 받지 않아 집결된 상태에서도 비교적 높은 발광 효율을 얻을 수 있다. 하지만 이런 재료는 발광 파장을 1.0μm 이상 근적외선지역까지 설계하기 어렵다.
이런 상황에서 중국과학원 장춘응용화학연구소 선진유기광전자재료부품연구센터 Ma Dongge 연구원은 캐나다 칼틴대학 Wang Zhiyuan 교수와 협력하여 최근 근적외선 유기 발광 재료를 연구 개발하였다. 관련 연구 성과는 Chemistry of Materials, 2008, 20, 6208-6216 과 Advanced Materials, 2008, DOI: 10.1002/adma.200801918 에 수록되었다.
연구원은 강전자 도너-억셉터(donor-acceptor)를 복합 연결하여 분자내 전하의 이동 메커니즘을 이용하여 고효과 근적외선 유기 비 이온형 발광 재료를 연구 개발하였다.
전자 주개, 받개 및 연결 구조를 제어하여 분자의 최장 흡수 파장을 1.1μm 이상 도달되게 하였고 발광 파장을 1.5μm에 도달되게 하였다.
연구원은 진공증착장치기술(vacuum evaporation)을 이용하여 발광 부품을 연구 개발하였고 부품이 발사한 근적외선의 발사 파장이 1.08μm 이고 효율은 0.28%에 달하여 유기 이온 염료형 부품의 효율보다 10배 이상이다. 또한 분자 구조를 조절하여 발사 파장을 1.22μm까지 조절할 수 있다. GTB