[표지] 1
제출문 2
요약문 3
Executive Summary 6
목차 9
제1장 연구개발과제 개요 17
1. 개념 정의 17
2. 추진배경 및 필요성 18
제2장 연구개발과제의 수행과정 및 수행내용 21
1. 연구개발 수행과정 21
1.1. 연구목표 21
1.2. 추진체계 및 추진전략 21
2. 수행내용 25
2.1. 하수처리시설의 탄소중립을 위한 선택적 암모니아 회수소재 개발 25
2.2. 탄소중립을 위한 CO₂ 대용량 영구처리 원천기술 개발 26
2.3. 고농도 생산수 재이용 및 무방류 기술 기획 28
2.4. 탄소저감형 대체수자원 확보기술 기획 29
2.5. 탄소중립을 고려한 재생자원 유기흡착제 개발 및 활용방안 기획 30
2.6. 탄소중립을 위한 에너지·자원 회수형 하수관로시스템 구축기술 기획 31
2.7. 탄소흡수원(생태공간) 평가 및 자연 기반 탄소중립 기술 기획 32
2.8. 소변으로부터 암모니아 추출 및 CO₂ 합성을 통한 요소수 제조기술 개발 33
2.9. 기후위기 대응을 위한 도시 물순환 관리 연구 34
제3장 연구개발과제의 수행결과 및 목표달성 정도 35
1. 연구수행 결과 35
1.1. (대표연구) 하수처리시설의 탄소중립을 위한 선택적 암모니아 회수소재 개발 35
1.2. (대표연구) 탄소중립을 위한 CO₂ 대용량 영구처리 원천기술 개발 52
1.3. (기획연구) 고농도 생산수 재이용 및 무방류 기술 기획 61
1.4. (기획연구) 탄소저감형 대체수자원 확보기술 기획 73
1.5. (기획연구) 탄소중립을 고려한 재생자원 유기흡착제 개발 및 활용방안 기획 86
1.6. (기획연구) 탄소중립을 위한 에너지·자원 회수형 하수관로시스템 구축 기술 기획 92
1.7. (기획연구) 탄소흡수원(생태공간) 평가 및 자연 기반 탄소중립 기술 기획 101
1.8. (신진연구자 지원) 소변으로부터 암모니아 추출 및 CO₂ 합성을 통한 요소수 제조기술 개발 112
1.9. (신진연구자 지원) 기후위기 대응을 위한 도시 물순환 관리 연구 122
2. 세부 정량적 연구개발 성과 131
2.1. 과학적 성과 131
2.2. 기술적 성과 133
2.3. 경제적 성과[내용없음] 133
2.4. 사회적 성과[내용없음] 134
2.5. 언론홍보 134
2.6. 인프라 성과 134
제4장 차년도 연구개발계획 135
1. 연구개발 목표 및 내용 135
1.1. 연구개발 목표 135
1.2. 연구내용 135
2. 국내외 관련 분야 환경변화 138
3. 연구개발 추진전략 139
3.1. 연구개발 추진체계 139
3.2. 연구개발 추진전략 141
4. 연구개발 일정 및 기대성과 144
4.1. 연구개발 일정 144
4.2. 기대성과 147
5. 연구비 사용계획 149
5.1. 연구비 사용계획 149
5.2. 일정별 연구비 사용계획 150
6. 성과활용방안 153
6.1. 중점연구분야별 성과활용방안 153
7. 기대효과 155
7.1. 중점연구분야별 기대효과 155
참고문헌 158
서지자료(Bibliographic Data) 164
판권기 166
표 1.1. 전지구 온도상승 1.5℃ vs. 2℃ 주요 영향 비교 18
표 3.1. 나노복합체(WAC_CuHCF) 표면 내 Cu, Fe 함량 47
표 3.1. 분석대상 기술 분류 70
표 3.2. 국내 수열에너지 이용 사례 96
표 3.3. 중류지역 유기퇴적물 분석 결과 110
표 3.4. 대상지역 개요 127
표 3.5. 적용시나리오 129
표 3.6. 물순환개선시설 5% 설치시 총유출량 변화 모의 결과 129
표 3.7. 물순환개선시설 10% 설치시 총유출량 변화 모의 결과 130
그림 1-1. 에너지 관련 이산화탄소 배출량 20
그림 2-1. CO₂ 과포화수와 경사판을 이용한 vaterite 제조 및 회수 시작품... 26
그림 2-2. 경질탄산칼슘(PCC) 제조 기초실험 현미경 분석 26
그림 2-3. CO₂ 과포화수와 경사판을 이용한 vaterite 제조 및 회수 시작품 27
그림 2-4. FWC 기반 유기흡착제의 bioretention cell... 30
그림 2-5. 공공하수 및 유기성 폐기물의 에너지·자원화 방안 개념 33
그림 3-1. 지지체로 사용된 이온교환수지의 사진과 작용기 44
그림 3-2. 개발한 나노복합체의 흡착능 45
그림 3-3. WAC_Na 사진 45
그림 3-4. 나노복합체(WAC_CuHCF)의 표면 특성 46
그림 3-5. 나노복합체(WAC_CuHCF)의 표면 넓이 및 공극 크기 분석 46
그림 3-6. 나노복합체 표면 사진(SEM 분석) 47
그림 3-7. 나노복합체의 암모니아 흡착능 48
그림 3-8. 개발한 나노복합체의 암모니아 흡착특성 분석 49
그림 3-9. 암모니아 흡착실험 중 배출된 유출수의 암모니아 농도 50
그림 3-10. 암모니아 탈착실험 중 배출된 재생수의 암모니아 농도 50
그림 3-11. 개발한 흡착제를 이용한 암모니아 회수공정의 전체 회수율 산정 51
그림 3-12. PCC 제조 샘플 XRD 분석 결과 57
그림 3-13. PCC 제조 샘플 TEM 촬영 결과 57
그림 3-14. PCC 제조 샘플 EDS mapping 결과 58
그림 3-15. 바이오가스 고도정제 시스템 연계 습식 PCC 제조공정 개념도 59
그림 3-16. CO₂ 과포화수와 경사판을 이용한 vaterite 제조 및 회수 시작품 prototype... 59
그림 3-17. CO₂ 과포화수와 경사판을 이용한 vaterite 제조 및 회수 시작품 60
그림 3-18. 비전체계도 66
그림 3-19. 고농도 생산수 재이용 및 무방류 분야 중점 추진 방향 67
그림 3-20. 고농도 생산수 재이용 및 무방류 분야 기술동향 분석 68
그림 3-21. 프로그램 주요 구조 80
그림 3-22. Water Europe 비전 81
그림 3-23. 한-스페인 전문가 초청 국제 워크숍 83
그림 3-24. 한-스페인 전문가 참여 네트워크 구축 미팅 84
그림 3-25. FWC 기반 유기흡착제의 bioretention cell 적용 기획안 88
그림 3-26. 관련 기획의 SWAT 분석 및 문제정의서(안) 89
그림 3-27. BISAFWC의 Pb, Cr 제거율[이미지참조] 90
그림 3-28. BISAFWC의 식물안정성 및 발아능력 향상[이미지참조] 91
그림 3-29. 에너지회수를 위해 개발이 필요한 선행기술 분야 99
그림 3-30. 해외의 하수관 열에너지 회수를 위한 기성 콘크리트관 100
그림 3-31. KICT개발 하수관 모듈 100
그림 3-32. 영산강 담양하천 습지 104
그림 3-33. DJI 팬텀4 RTK 산업드론 맵핑 106
그림 3-34. 시료 샘플링 장소 107
그림 3-35. 3차원 DEM 지형도 및 습지원 고도 108
그림 3-36. 퇴적 지형 및 퇴적물 110
그림 3-37. 미세기포 용해 방식의 효과 115
그림 3-38. 공공하수 및 유기성 폐기물의 에너지·자원화 방안 개념 118
그림 3-39. 분리막-흡착미세기포를 이용한 암모니아 추출 및 요소수 제조 개념도 120
그림 3-40. 통합 암모니아 추출 공정의 고속도로 졸음쉼터 설치 개념도 121
그림 3-41. 상용 소형 풍력·태양열 발전기 121
그림 3-42. 미래 강우량 변화추세(서울지점) 125
그림 3-43. 미래 평균기온 변화추세(서울지점) 125
그림 3-44. 미래 물순환 변화 추세 126
그림 3-45. 도심지에 적용할 수 있는 물순환 개선시설 종류 127
그림 3-46. 물순환개선시설의 기후위기 대응능력 평가 128
그림 3-47. 탄소중립 정책과의 연계를 위한 탄소저감 효과 및 편익 분석 툴 128