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미세플라스틱/미세먼지 유해실태와 분야별 국내외 대응기술 R&D분석

양장
지식산업정보원 R&D정보센터 지음 | 지식산업정보원 | 2021년 01월 20일 출간
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ISBN 9791158621643(1158621647)
쪽수 604쪽
크기 A4 판형알림

책소개

이 책이 속한 분야

세계적으로 발생하는 플라스틱 폐기물은 2060년까지 연간 1억 5500만~2억 6500만 미터톤(metric ton)으로 3배가량 증가할 것으로 예측되고 있다. 특히 미세플라스틱은 사용처가 광범위하고, 유해성이 이슈가 됨에 따라 미세플라스틱 성분에 대한 분석 및 규제 강화와 조치가 필요하다는 의견이 나오고 있다. 최근 정부는 2021년부터 2030년까지의 바다 환경 개선 전략을 담은 ‘제5차 해양환경 종합계획’을 발표했다. 미세먼지와 미세플라스틱 등의 과제를 해결하는데 집중할 방침이다. 우선 11만 8000t(2018년 기준)에 이르는 해양 플라스틱 쓰레기를 2030년까지 절반 수준인 5만 9000t으로 줄인다. 이를 위해 지금까지는 해안가 쓰레기만 대상으로 했던 모니터링을 미세플라스틱, 부유·침적 쓰레기 등으로 확대하고, 바다 쓰레기 수거 인력도 증원할 예정이다.

목차

제Ⅰ편 미세플라스틱 오염실태
제1장 폐플라스틱·미세플라스틱 오염현황 및 독성연구
1. 폐플라스틱 발생 현황 및 재활용 기술
1) 폐플라스틱 최신 이슈
2) 국내 폐플라스틱 발생현황
(1) 플라스틱(합성수지) 통계 현황
(2) 폐기물의 분류 및 발생 현황
3) 폐플라스틱 리싸이클링 기술
(1) 폐플라스틱 리싸이클링 기술
(2) 폐플라스틱 리싸이클링 R&D 현황
4) 기술개발 방향
(1) 폐플라스틱 수거체계 구축 연구
(2) 폐플라스틱 재질별 분리선별 기술 연구
(3) 폐플라스틱 화학적 리싸이클링 연구
(4) 플라스틱 단일 소재화 기술 개발
2. 미세플라스틱 오염현황과 생태계 영향·독성 분석
1) 지중환경 미세플라스틱 환경오염
(1) 지중환경 내 미세플라스틱 오염 현황
가. 오염원
나. 농업토양
다. 도시 및 산업지역 토양
라. 수변토양
마. 지하수
(2) 지중환경 내 미세플라스틱 분석
(3) 미세플라스틱 거동 모델링
가. 침식 후 지표면 이동
나. 다공성 매질 내 Colloidal transport
다. 불포화대 수직적 이동
라. 미세플라스틱의 고유한 거동 특성
바. 결론
(4) 매립장 유래 미세플라스틱 발생 현황 및 관리방안
가. 국내 매립장 현황
나. 국내외 매립장 침출수 발생 및 처리 현황
다. 국내외 매립장 유래 미세플라스틱 배출 현황
라. 국내외 매립장 유래 미세플라스틱 관리대책
마. 환경영향평가를 통한 미세플라스틱 관리방안
2) 담수 생태계(환경) 미세플라스틱 환경오염
(1) 최근 이슈
(2) 금강수계 미세플라스틱 연구
가. 재료 및 방법
A) 조사지점 선정
B) 시료채취
C) 시료분석
나. 결과
A) 대조군 분석 결과
B) 금강유역 미세플라스틱 분포현황
(3) 한강수계 미세플라스틱 연구
가. 조사지점
나. 분석방법
A) 시료채취
B) 시료 전처리
C) 시료 분석
다. 한강 수계 미세플라스틱 분포 현황
A) 농도분포
B) 한강 본류 입자크기 분포 현황
C) 한강본류 미세플라스틱 종류별 분포 현황
D) 한강 본류 미세플라스틱 형태별 분포 현황
라. 한강 서식 어류 중 미세플라스틱 축적 현황
A) 어류 중 미세플라스틱 현황 조사
B) 어류 중 미세플라스틱 입자크기 현황
C) 어류 중 미세플라스틱 종류별 분포현황
D) 어류 중 미세플라스틱 형태별 분포현황
3) 해양환경 미세플라스틱 환경오염
(1) 해양생물 체내 잔류 미세플라스틱 연구
가. 재료 및 방법
나. 결과
(2) 해양환경 미세플라스틱 오염 및 독성학적 특성 구조에 대한 동향
가. 해양환경에서의 플라스틱 오염에 대한 동향
나. 해양환경에 존재하는 미세플라스틱의 독성학적인 영향에 대한 흐름
A) 바다새
B) 고래류
C) 바다거북
D) 바다뱀
E) 바다 물고기
다. 미세 플라스틱으로부터 유도된 독성이 해양종에게 독성을 끼치는 구조
A) 해양 미세플라스틱의 축적과 이동에 대한 작용 원리
B) 미세플라스틱으로부터 유도된 독성이 산화 스트레스에 관여하는 작용 원리
C) 해양생물에 대한 미세플라스틱의 병태 생리학적 변조와 생식 기형의 유도
D) 해양생물에 대해 미세플라스틱과 유입된 오염물질 간 상호작용이 미치는 독성학적인 영향
4) 미세플라스틱의 생태계에 대한 영향
(1) 물리적·화학적 영향
가. 물리적 영향
나. 화학적 영향
(2) 생물농축(Bioaccumulation) 가능성
(3) 독성 영향 연구
가. 크기
나. 급성과 만성
다. 형태
라. 재질
(4) 미세플라스틱이 인체 건강에 미치는 영향
가. 인체 유입 경로에 관한 연구
나. 유해성에 관한 연구
3. 유통 생활화학제품에 사용되는 미세플라스틱 실태
1) 생활 화학제품 내 미세플라스틱 용도
2) 주요제품군별 연구자료
(1) 세정 및 세탁제품
(2) 페인트 및 잉크제품
4. 미세플라스틱 관련 연구 및 특허현황
1) 미세플라스틱 관련 연구현황
2) 미세플라스틱 관련 특허현황
(1) 도시 강우 유출수의 미세플라스틱 제거기술 관련 특허동향
(2) 생활 화학제품 미세플라스틱 관련 특허현황
가. Encapsulated fragrance chemicals (International Flavors&Fragrances, 2007)
나. 고밀도 폴리에틸렌 분말의 제조방법 (배OO 2016)
다. 세탁물 향기 첨가제 (P&G 2012)
라. 방출 거동이 향상된 향기 포함 마이크로캡슐 (바스프, 2008)
마. 캡슐화된 향기를 포함하는 조성물 (아모레 퍼시픽, 2015)

제2장 국내외 미세플라스틱 검출·분석기술 연구현황
1. 미세플라스틱 분류 및 분포현황
1) 미세플라스틱
2) 형성 과정에 따른 분류
3) 형태에 따른 분류
(1) 형태에 따른 분포 현황 : 미국 샌프란시스코만 사례
(2) 형태에 따른 분포 현황 : 한국 한강 사례
(3) 형태에 따른 분포 현황 : 한국 낙동강 사례
(4) 그 외 지역
4) 미세플라스틱 성분과 분포
2. 미세플라스틱의 시료 채취, 전처리 및 검출(분석) 기술
1) 미세플라스틱의 시료 채취 방법
2) 미세플라스틱의 전처리·선별(분리) 연구동향
(1) 미세플라스틱의 전처리 방법
(2) 미세플라스틱 선별 기술
(3) 미세플라스틱 선별 연구 동향
가. 비중선별
나. 정전선별
다. 자력선별
라. 기타
(4) 향후 미세플라스틱 선별 연구
3) 미세플라스틱 분석(검출) 기술 및 표준화 동향
(1) Microscopy
(2) Spectroscopy
가. FT-IR
나. 라만 분광법
(3) Thermal analysis
(4) 미세플라스틱 분석기술 최신 연구동향
(5) 미세플라스틱 분석법 ISO 표준화 현황
가. 분석 방법의 표준화 배경
나. 최신 동향(ISO)
(6) 국내외 미세플라스틱 분석방법
3. 국내외 미세플라스틱 분석·처리 연구동향
1) 하수처리시설 미세플라스틱 검출현황 및 관리방안 고찰
(1) 하수 미세플라스틱 분석방법 및 하수처리시설 미세플라스틱 검출 현황
가. 국내외 하?폐수 중 미세플라스틱 시료채취 및 분석방법
나. 국내외 하?폐수처리시설에서 미세플라스틱 검출 현황
(2) 하수처리시설 미세플라스틱의 수계 영향 및 위해성
가. 하수처리시설 방류수의 미세플라스틱 방류수역 영향
나. 미세플라스틱에 의한 수생태계 영향 및 위해성 고찰
(3) 국내외 하수처리시설 미세플라스틱 관리방안 고찰
2) 토양 내 미세플라스틱 분석기법 연구 동향
(1) 토양환경 중 미세플라스틱의 기원 및 분포현황
(2) 토양 내 미세플라스틱의 분리 및 화학적 처리
(3) 미세플라스틱의 정량 및 정성 분석
(4) 미세플라스틱의 풍화 및 매개 유해물질의 화학적 추출
(5) 결론
3) 라만 및 FT-IR 현미경 이용 천일염 중 미세플라스틱 분석
(1) 연구 배경
(2) 재료 및 방법
가. 시료 조제
나. FT-IR 현미경 측정
다. 라만현미경 측정
(3) 결과 및 고찰
가. FT-IR 현미경을 이용한 미세 플라스틱 분석 및 해석
나. 라만 현미경을 이용한 천일염 중 미세플라스틱 측정
A) 미세플라스틱 라만 스펙트럼 해석
B) 라만현미경을 이용한 미세입자 측정
4) 펄스 레이저 기반 담수용 미세플라스틱 센서시스템 연구
(1) 연구 배경
(2) 실험 방법
가. 분광 분석 방식의 미세플라스틱 검출 센서 구현
나. PMT 검출기 기반의 형광 분석 센서 실험
(3) 결과
가. PMT 검출기 기반의 분광 분석 방식 미세 플라스틱 검출센서 구현결과
5) 정수처리장 내 미세플라스틱 유입 및 처리기술 현황
(1) 이전 연구현황
(2) Whole-plant scale 정수처리공정에서 미세플라스틱의 제거
가. 정수처리장의 특징 및 제거율
나. 정수처리장의 처리공정별 미세플라스틱 제거율
(3) Lab-scale 정수처리공정에서 미세플라스틱의 제거
가. 응집 공정에서 미세플라스틱의 제거
A) 미세플라스틱의 물리적 특성이 응집에 미치는 영향
B) 응집제가 미세플라스틱 제거에 미치는 영향
나. 용존 공기 부상공정에서 미세플라스틱의 제거
다. 여과공정에서 미세플라스틱의 제거
A) 모래여과를 통한 미세플라스틱의 제거율
B) 모래여과와 바이오차의 여과 메커니즘 비교
(4) 미세플라스틱의 변형 및 부산물 유출
(5) 미세플라스틱의 부산물이 소독공정에 미치는 영향
(6) 결론
4. 미세플라스틱 규제 관련 국내외 정책동향
1) 국제적 미세플라스틱 규제 동향
2) 주요 국가별 미세플라스틱 규제 동향
(1) 미국
(2) 캐나다
(3) 뉴질랜드
(4) 영국
(5) 일본
(6) 호주
3) 국내 미세플라스틱 규제 동향
4) 국내 산업계 대응 현황
(1) 환경단체 연합 대응 동향
(2) 플라스틱 산업단체의 대응 동향
(3) 관련 업계의 대응 유형
(4) 관련 업계의 대응 사례
가. 친환경 경영
나. 사회 공헌 활동
다. 창업 활동

제3장 미세플라스틱 대응기술 -공정/대체재/분해미생물·효소-
1. 미세플라스틱 대응 화학공정기술 개발현황
1) 고효율 촉매를 이용한 플라스틱의 가스화 공정 개발
(1) 기술 배경
(2) 타르(Tar) 저감 폐플라스틱 가스화 공정
(3) 알칼리열처리 (Alkaline thermal treatment) 기반 폐플라스틱 가스화 공정
(4) 결론
2) 플라스틱 복분해·해중합 기술현황
(1) 기술 개요
(2) 알칸 교차 복분해(Cross alkane metathesis)
(3) 글리콜리시스(Glycolysis)
(4) 결론
2. 국내외 바이오플라스틱 기술개발 및 최신동향
1) 바이오 플라스틱
(1) 바이오 플라스틱 종류
가. 생분해 플라스틱
A) 천연 고분자
나. 산화생분해 플라스틱
다. 바이오베이스 플라스틱
(2) 바이오 플라스틱 식별표시 및 인증라벨
가. 국내외 생분해 플라스틱의 식별표시 제도 및 인증라벨
나. 국내외 산화생분해 플라스틱의 식별표시 제도 및 인증라벨
다. 국내외 바이오베이스 플라스틱의 식별표시 제도 및 인증라벨
2) 바이오 플라스틱 산업동향
(1) 바이오 플라스틱 제품화 방안 및 제품 현황
가. 바이오 플라스틱 제품화 고려사항
나. 바이오 플라스틱 제품 적용 사례
(2) 생분해성 바이오플라스틱 산업 동향
가. 글로벌 바이오플라스틱 생산 동향
나. 해외 생분해성 바이오플라스틱 기업 동향
다. 국내 생분해성 바이오플라스틱 산업 동향
3) 생분해 바이오플라스틱 주요동향
(1) 신규 서열특이성 폴리에스테르 기반 생분해성 플라스틱
가. 고분자의 성질을 결정하는 요소: 단량체의 화학구조와 서열
나. 완벽한 서열 통제 고분자 생성법
(2) 전분(starch)
(3) PLA (polylactic acid)
(4) PBAT (polybutylene adipate-co-terephthalate)
(5) PBS (polybutylene succinate)
(6) PHAs (polyhydroxy alkanoates)
(7) PCL (polycaprolactone)
(8) 생분해성 바이오플라스틱 기술 동향
가. 해외 생분해성 바이오플라스틱 소재 및 생산공정 기술 동향
나. 생분해성 바이오플라스틱 순환기술 개발
다. 국내 생분해성 바이오플라스틱 기술 동향
4) 바이오매스 기반 바이오플라스틱 주요동향
(1) 2, 5-Furan-dicarboxylic acid(FDCA)
(2) Isosorbide (ISB, 이소소르비드)
5) 나노셀룰로오스와 나노 키틴 기반 복합소재 기술
(1) 차세대 친환경 보강재인 나노셀룰로오스와 나노 키틴
가. 나노셀룰로오스 및 나노 키틴의 추출 방법과 종류
A) 하향식(톱다운, top-down) 제법
B) 나노셀룰로오스의 종류와 제법
C) 나노 키틴의 종류와 제법
D) 나노셀룰로오스와 나노 키틴의 건조, 용매 치환, 및 재분산
나. 나노셀룰로오스 및 나노 키틴 기반 복합소재 응용
A) 바이오 플라스틱 복합체
B) 기체 차단성 코팅 및 필름
C) 광결정
D) 하이드로젤 및 점도 증진제
E) 탄소 소재 전구체
(2) 고기능성 생분해성 바이오 플라스틱
가. 생분해성 PBS/CNC 나노 복합소재 개발
나. 생분해성 고강도 폴리에스터 제조기술 개발
(3) 바이오매스 기반 고내열성 고분자와 엔지니어링 플라스틱
가. 친환경 엔지니어링 플라스틱 소재의 필요성
나. 바이오매스 기반 고내열성 고분자 연구 동향
A) 고내열 물성확보를 위한 친환경 단량체 제조
B) Isosorbide, FDCA 단량체 기반의 고내열성 고분자 합성
다. 바이오매스 기반 엔지니어링 플라스틱 산업 동향
A) Isosorbide/FDCA 기반 폴리에스터 소재
B) Isosorbide 기반 폴리카보네이트 소재
C) 바이오매스 기반 비결정성 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 소재
3. 합성플라스틱/생분해성 플라스틱 분해 미생물, 분해 효소 연구동향
1) 플라스틱 분해 미생물 균주
(1) 플라스틱 분해 세균
가. 플라스틱 분해 Pseudomonas sp.
나. Ideonella sakaiensis 201-F6
(2) 플라스틱 분해 방선균
(3) 플라스틱 분해 진균
(4) 플라스틱 분해 해양미생물
가. 해양 미생물들과 플라스틱의 상호작용
나. 해양 환경에서 플라스틱을 분해하는 능력을 지닌 미생물
다. 플라스틱을 분해할 수 있는 해양 미생물 후보군
(5) 생분해성 플라스틱을 분해하는 미생물
가. PHAs를 분해하는 미생물
나. PCL을 분해하는 미생물
다. PBS와 PBSA을 분해하는 미생물
라. 생분해성 플라스틱을 분해하는 효모
마. 생분해성 플라스틱 분해 활성 균류
(6) 페트병 분해 식물성 플랑크톤 개발(한국생명공학연구원)
(7) 곤충 체내에서 플라스틱 생분해 박테리아 발견(DGIST)
(8) 미세조류를 활용한 바이오 플라스틱 기술개발
가. 국내
나. 국외
2) 플라스틱 분해 효소 연구동향
(1) 플라스틱 분해 효소 및 생물학적 분해
(2) Carbon-carbon backbone을 가진 플라스틱의 효소에 의한 분해
(3) PUR의 효소에 의한 분해
(4) PET의 효소에 의한 분해
(5) 기존의 IsPETase보다 PET 분해능이 뛰어난 IsPETase의 개발
(6) Pseudomonas sp. 유래의 플라스틱 분해 효소
4. 특허분석에 따른 기술개발 방향
1) 분석 범위
(1) 분석대상 특허
2) 특허 분석 결과
(1) 특허기술 Landscape - 생분해성 플라스틱
(2) 특허기술 Landscape - 건축분야 생분해성 플라스틱

제Ⅱ편 미세먼지
제1장 미세먼지 발생현황 및 측정·예보시스템 기술
1. 미세먼지 고농도 발생 현황 및 정부대책
1) 2020년 상반기 초미세먼지 농도 상황
2) 최근 10년 미세먼지 고농도 발생 현황
3) 대기오염물질 배출량 현황
4) 미세먼지 저감정책 현황
(1) 상시 미세먼지 저감 정책
가. 중앙정부
나. 수도권 및 충청남도
(2) 비상시 미세먼지 저감 정책
가. 중앙정부
나. 수도권 및 충청남도
2. 한중 대기문제 협력 증진 방향
1) 대기질 개선을 위한 국제협력 실태 및 최근 동향
(1) 한중 포함 다자 협력 현황
가. 한중일 환경장관회의(TEMM)
나. 동북아 환경협력계획(NEASPEC)
다. 동아시아 산성침전물 모니터링 네트워크(EANET)
라. 장거리이동 대기오염물질 공동연구사업(LTP)
(2) 한중 양자 협력 현황
가. 한중 정부 간 환경협력
나. 한중 환경협력센터
다. 청천(晴天) 프로젝트
라. 2019년 11월 한중 환경장관 연례회의
마. 한중 푸른하늘 파트너십 및 국제모범사례 공유 파트너십 구축
3. 미세먼지 범부처 프로젝트 사업성과
1) 미세먼지 범부처 프로젝트
(1) 사업 내용
(2) 세부 추진 내용
2) 미세먼지 범부처 프로젝트 사업 7대 주요 성과
(1) 미세먼지 저감 정책 수립의 과학적 근거가 되는 연구 결과 도출
(2) 미세먼지 예보 역량 향상
(3) 사업장 미세먼지 저감 기술 개발 및 실증
(4) 미세먼지 연구 인프라 확대
(5) 미세먼지의 인체 영향 과학적 규명
(6) 미세먼지 노출 저감을 위한 기술개발 및 가이드라인 마련
(7) 미세먼지 국민 이해도 제고
4. 미세먼지 측정·예보·모니터링 기술
1) 미세먼지 및 전구물질 측정 분석/모니터링 기술동향
(1) 미세먼지 및 전구물질 성분분석 기술
(2) 미세먼지 및 전구오염물질 측정 모니터링 기술
가. 입자상 미세먼지(PM10, PM2.5) 에어로졸 농도 측정 모니터링 기술
나. 미세먼지 전구체 오염원 모니터링 기술
다. 대기오염물질 성분 모니터링 기술 시장 동향
(3) 결론
2) 공기산업용 스마트센서 기술동향
(1) 공기산업용 스마트센서
가. 공기질 감지 환경센서·모듈
나. 배경 및 필요성
A) 환경 센서 시장 확대
B) 다중이용시설의 확대
C) 규제의존형 시장창출
다. 기술적 현황 및 문제점
A) 미세먼지의 농도 및 성분분석
B) 유해가스 분석
C) 실시간 부유미생물 검출
D) 생활방사능 검출
(2) 국내외 시장 동향
가. 국외 시장 동향
나. 국내 시장 동향
(3) 국내외 기술개발 동향
가. 입자상 오염물질 측정진단
나. 가스 대기환경규제물질 측정진단 기술
A) 배출탐지(LDAR, leak detection and repair)
B) 적외선(IR)
C) 레이저 이미징(laser imaging) 기술
D) 가스센서
E) 실내 부유 미생물 탐지기술
F) 방사능 센서 기술
다. 국내 기술개발 동향
A) 입자상 오염물질 측정진단
B) 가스 대기환경규제물질 측정진단
C) 실내 부유 미생물 탐지기술
D) 방사능 센서 기술
3) 국내 미세먼지 측정계획 및 대기질 입체관측 시행상황
(1) 천리안 2B호 미세먼지 분야 활용 계획
가. 사업 추진체계
나. 천리안 2B호 주요 제원 및 임무
A) 주요 제원
B) 주요 임무
다. 환경탑재체(GEMS) 성능 및 활용범위
(2) 국내 유입 대기오염 물질 분석을 위한 서해상 대기질 입체관측 시행
가. 서해상 대기질 입체관측에 활용할 항공기 탑재 장비 목록
A) 기상청 보유 기상 항공기
B) 환경부 사용 항공기
나. 서해상 대기질 입체관측에 활용할 지상 관측 장비 목록
다. 서해상 대기질 입체관측에 활용할 기상1호 탑재 장비 목록
4) 미세먼지 종합포털/예·경보 시스템 개발동향
(1) 국내
가. 미세먼지 예·경보제 및 비상저감조치
A) 미세먼지 예보제
B) 예비저감조치 및 비상저감조치
C) 미세먼지 경보제
D) 초미세먼지 위기경보(환경부 발령)
나. 미세먼지 종합포털 정보활용 연계대상 분석
다. 에어코리아
라. 사업장 대기정보공개시스템((구)CleanSYS)
마. 국가 대기오염물질 배출량서비스
바. 자동차 배출가스 등급제
사. 도로 재비산먼지 관리시스템
아. 국민건강 알람서비스
(2) 해외 선진 사례
가. 미국의 사례
A) 미국 질병통제예방센터 국가 환경보건 추적 프로그램
B) 미국 환경보호청(EPA)
C) 미국 실시간대기질시스템(AirNow)
D) 미국 국립해양대기청(NOAA)의 기상청 서비스
나. 유럽의 사례
A) 유럽환경청(EEA)
B) 유럽대기질시스템(Air Quality in Europe)
다. 영국의 사례
A) 영국 환경식품농무부의 대기정보시스템
B) London Air
라. 호주의 사례
A) 호주 국가오염물질인벤토리(NPI)
B) 호주 New South Wales의 기획 산업 환경부
마. 일본의 사례
A) 일본 환경성 대기오염물질 광역감시 시스템
B) 일본 국립환경연구소의 환경전망대
바. 기타
A) 캐나다 환경부
B) 중국환경보호총국
5) 광산 미세먼지 모니터링 기술
(1) 연구 배경
(2) 광산먼지 관련 국내 현황
(3) 광산먼지의 특성
(4) 디젤연소로 인한 지하광산 내 초미세먼지 생성
(5) 대기배출 광산먼지 관련 배출원기여도 평가
(6) 광산먼지 모니터링
(7) 시사점

제2장 미세먼지 저감·집진기술 개발동향 및 활용
1. 산업공정 및 항만 미세먼지 저감기술
1) 연구 배경
2) 대기오염물질 저감을 위한 화학 기술
(1) 대기오염물질 저감 촉매 기술
(2) 대기오염물질 흡착 소재 기술
(3) 대기오염물질 저감 시스템
(4) 촉매 시스템 개발을 위한 반응 kinetics 및 반응기 모델링
3) 저온 질소산화물 제거기술
(1) 연구 배경
(2) 입체형 금속구조체 기반 질소산화물 저감 촉매 기술
(3) 저온 질소산화물 촉매 기술
(4) 선박용 콤팩트 금속구조체 기반 저온 SCR 촉매 기술
4) 산업용 보일러 초저NOx 연소기의 기술 동향
(1) 연구 배경
(2) 외부 배기가스 재순환(EFGR - External Flue Gas Recirculation) 기술
(3) 연소가스 내부순환(Internal FGR) + EFGR 기술
(4) 예혼합 연소(Premix Flame) 기술
(5) 연소가스 내부재순환(FIR - Forced Induced Recirculation)기술
5) 배기가스 중 황산화물 제거기술
(1) PP 중공사막 접촉기 기반 SOX 제거 및 자원화 기술
(2) 마이크로나노버블 시스템 기반 분진, SOX 및 NOX 동시제거 기술
(3) 습식 석회석-석고법 기반 고품위석회석
(4) IMO 2020 Sulfur Cap 대응 선박 배기가스 내 탈황기술
6) 국내 제철소 배기가스 탈질/탈황 실증현황
(1) 제철소 배기가스의 저온 탈질 실증
가. 필요성
나. 연구개발 추진 경과
다. 미세먼지 저감 기대효과
(2) 탈황제 실증
가. 필요성
나. 연구개발 추진 경과
다. 경제성 기대효과
7) 휘발성 유기 화합물 저감기술
(1) 휘발성 유기 화합물 (VOC: volatile organic compound)
(2) 휘발성 유기 화합물의 유해성
(3) 국내 휘발성 유기 화합물 배출 특성
(4) 휘발성 유기 화합물 저감 기술 연구동향
(5) 에너지절약형 고투과성 복합분리막 기술
8) 국내외 선박 대기오염물질 배출 저감기술 동향
(1) 국내 기술 동향
가. 질소산화물(NOx) 배출 저감기술
나. 황산화물(SOx) 배출 저감기술
다. 동시저감기술
(2) 해외 기술 동향
가. 질소산화물(NOx) 배출 저감기술
A) 선택적 촉매환원 장치(SCR)
B) 배기가스 재순환 시스템(EGR)
나. 황산화물(SOx) 배출 저감기술
A) 스크러버 시스템(Scrubber system)
다. 미세먼지(PM10, PM2.5) 배출 저감기술
라. 휘발성 유기화합물(VOCs) 저감기술
마. 저유황유 사용기술
바. 액화천연가스(LNG) 및 액화석유가스(LPG)
A) 액화천연가스(LNG)
B) 액화석유가스(LPG)
사. 전기추진 엔진 및 연료전지
A) 전기 추진선박
B) 연료전지(Fuel cell)
2. 미세먼지 배출저감 집진기술 동향
1) 집진 설비
(1) 전기집진설비
(2) 여과집진설비
(3) 세정집진설비
(4) 중력집진설비
(5) 관성력집진장치
(6) 원심력집진장치
2) 국내 집진설비(Long Bag Filter) 실증
(1) 필요성
(2) 연구개발 추진 경과
(3) 미세먼지 저감 기대효과
3) 필터 백(FILTER BAG) 기술동향
(1) 필터백 특성
(2) 필터백 재질의 종류
가. PTFE
나. ePTFE Membrane
(3) 국내외 기술동향
가. Gore사의 촉매 필터
나. 세라믹 필터
4) 고효율 집진기술 및 연구동향
(1) 미세먼지 포집기 양방향 전기집진기 상용화
(2) 한국에너지기술연구원 미세먼지연구단 고효율 집진기술
(3) 초미세먼지 제거를 위한 유전체 분리판을 적용한 전기집진 연구
가. 연구 배경
나. 유전체 분리판 집진기술
다. 실험방법
A) 유전체 전기집진기 사양
B) 성능평가
라. 실험결과
A) 전기집진기의 전압-전류 특성
B) 유전체 분리판 적용에 따른 성능비교
C) 면속도 별 PM2.5 집진성능
마. 결론
3. 미세먼지 저감기술 활용방안 및 소재개발 동향
1) 극미세 마이크로 탄소섬유를 이용한 습식 공기정화 기술
2) 기능성 나노섬유 기반 초미세먼지 필터
3) 고성능 저비용 조합형 집진시스템
4) 버스정류장 공간분리형 미세먼지 저감 기술
5) 저비용 고성능 광촉매를 활용한 미세먼지 저감 건설 기술
6) 무필터 초미세먼지 정화장치
7) 대중교통 실내공기질 기술 동향
(1) 대중교통차량 내부 공기청정 시스템
(2) 공기정화장치의 실증사례
8) 미세먼지 등 유해환경 차단섬유 개발동향
(1) 유해환경 차단섬유
가. 기술별 분류
나. 가치사슬 분류
다. 용도별 분류
A) 공기청정기 필터 소재
B) 마스크
C) 유해물질 차단망
D) 의류
(2) 산업 및 시장분석
가. 산업 분석
나. 시장 분석
A) 세계시장
B) 국내시장
(3) 기술 개발 동향
가. 공기청정기 필터 기술
나. 마스크 필터 기술
다. 방충가공 기술
라. 기술개발 트렌드
(4) 생태계 기술 동향
가. 해외 플레이어 동향
나. 국내 플레이어 동향
(5) 특허 분석
가. 특허동향 분석
A) 미세먼지 등 유해환경 차단 섬유 기술 분야 특허상 주요 기술
B) 세부 분야별 특허동향
나. 주요 출원인 분석
A) 주요 기술별 출원인
B) 국가별 특허활동지수(AI) 비교
C) 질적 수준을 고려한 각국의 시장력 분석
D) 미세먼지 등 유해환경 차단 섬유 기술 분야의 주요 경쟁기술 및 공백기술
E) 최신 국내 특허기술 동향
F) 중소기업 특허전략 수립 방향 및 시사점

제3장 미세먼지 대응·국민 보호관련 기술 산업동향
1. 미세먼지 저감 해외사례
1) 공간분야 미세먼지 저감사례
(1) 바람길과 도시계획
가. 독일 슈투트가르트
나. 독일 베를린
다. 중국 쓰촨성 청두시
라. 홍콩
(2) 압축도시 조성을 통한 미세먼지 발생량 감축
가. 압축도시
나. 호주 멜버른
다. 캐나다 밴쿠버
라. 프랑스 파리
마. 무공해도시 (ZEC, Zero Emissions Cities) 프로젝트
2) 교통분야 미세먼지 저감사례
(1) 정보기술 및 행태변화
(2) 공유경제 및 친환경 모빌리티 서비스 도입
가. 미국
나. 프랑스
다. 국내
(3) 자동차 진입 통제를 통한 미세먼지 저감
(4) 친환경 가로망 설계(context road design)
3) 기타 미세먼지 저감 해외사례
(1) 네덜란드
가. 트리와이파이 설치사업(Tree WiFi)
나. 스모그 프리타워
(2) 독일- 시티트리
2. 미세먼지 관련 국내외 특허분석
1) 국가별 출원량
2) 출원기술 분야
3) 한국ㆍ중국의 미세먼지 농도와 특허출원량 변화
4) 국내 배출규제 강화에 따른 특허출원량 변화
5) 국내 미세먼지 발생 원인과 관련된 특허출원 분포
6) 주요 특허 275건의 국내 권리상태 분포
7) 주요 특허의 현장적용 사례 TOP 10
(1) (사례 1) 미국특허 제7297182호(2006. 6. 6. 미국출원), 국내 미출원
(2) (사례 2) 미국특허 제6197268호(1999. 7. 2. 미국출원), 국내 미출원
(3) (사례 3) 캐나다특허 제2756447호(2010. 3. 16. 캐나다출원), 국내 미출원
(4) (사례 4) 일본특허 제3854481호(2001. 9. 11. 일본출원), 국내 미출원
(5) (사례 5) 일본특허 제3322817호(1997. 2. 28. 일본출원), 국내 미출원
(6) (사례 6) 유럽특허 제1578517호(2003. 12. 4. 출원) 국내거절확정
(7) (사례 7) 유럽특허 제2782662호(2018. 2. 7. 출원), 국내출원 후 취하
(8) (사례 8) 미국특허 제7574796호(2005. 12. 19. 출원), 국내 특허권 소멸 (2014. 6. 14.)
(9) (사례 9) 호주특허 제2010295247호(2010. 9. 17. 호주출원), 국내 미출원
(10) (사례 10) 미국특허공개 제2006-39844호 (2003. 3. 24. 출원), 국내 미출원
3. 미세먼지 대응 국민생활 보호 관련 주요동향
1) 공기산업 기술동향
(1) 공기산업 기술
가. 고성능 소재·부품과 ICT 기반의 특화형 기능 중심으로 성장
나. 공기산업 적용 범위
(2) 공기산업 시장동향
가. 공기산업 시장현황
나. 공기산업의 글로벌·국내 시장 동향
(3) 공기산업 기업 및 기술 동향
가. 글로벌 공기산업 기업 동향
나. 공기산업 국내기업 동향
(4) 미래 공기산업을 위한 기술
(5) 기술동향 시사점
2) 공기 청정/정화 기술 특허출원 분석
(1) 공기청정기 특허 출원
(2) 미세먼지와 바이러스를 동시에 막는 공기정화 특허
3) 마스크 특허출원 분석
(1) 마스크분야 특허출원 동향
(2) 마스크 디자인등록출원
4) 미세먼지 위해성 연구
(1) 미세먼지 및 대기오염 혼합물의 위해성 연구
가. 미세먼지 및 대기오염 혼합물의 복합위해성 예측 사례연구
나. 대기오염 혼합물의 위해성 이슈(미세먼지에 결합한 잔류성 유기오염물질을 중심)
(2) 미세먼지가 질병에 미치는 위해성
가. 미세먼지 유해성 검증 시험법
나. 미세먼지와 호흡기 질환
다. 미세먼지와 당뇨병
라. 미세먼지와 심혈관 질환
마. 미세먼지와 면역질환
바. 미세먼지와 신경정신질환
사. 미세먼지와 피부
아. 미세먼지와 어린이 및 태아

도표(그림) 목차

출판사 서평

2020년 초미세먼지 연평균 농도 수치가 관측을 시작한 2015년 이후 가장 낮았다는 분석이 나왔다. 환경과학원이 전국 472개 국가대기오염측정망의 관측값을 분석한 결과, 지난해 전국 초미세먼지(PM2.5) 연평균 농도는 19㎍/㎥으로 당초 목표였던 20㎍/㎥보다 낮았다. 초미세먼지 농도가 개선된 배경엔 크게 ▲국내 정책효과(미세먼지 계절관리제) ▲중국의 미세먼지 개선 추세 ▲코로나19 영향 ▲양호한 기상조건 등 4가지 요인이 있다. 정부는 단기적 성과를 낼 수 있는 기술개발 위주에서 벗어나 미세먼지 문제의 근본적 해결에 기여할 수... 더보기

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