인공 제오라이트 인공 제오라이트 일본 제조 플랜트 & 생산품 (주) 제오 그린 환경.

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1 인공 제오라이트 인공 제오라이트 일본 제조 플랜트 & 생산품 (주) 제오 그린 환경

2 1. 제오라이트와 그 종류 1. 「천연 제오라이트」는 18세기에 아이슬란드에서 스웨덴의 학자 Cronstedt에 의해 발견된 광물로써, 국내에선 포항, 울산 등지의 광산에서 채취된다. 제오라이트의 산업적 활용의 가능성은 무한하지만, 현재에는 제오라이트의 우수한 흡착 능력을 이용한 토질 개선 자제로 많이 활용된다. 「합성 제오라이트」는 천연 제오라이트의 특징을 보다 더 살리기 위해 화학적 지식과 기술를 개발하여 인간이 공업적으로 만들어 낸 것이다. 천연 제오라이트에는 없는 장점도 다수 개발 되었지만, 결점은 가격이 비싸다는데 있다. 「인공 제오라이트」는 3세대 제오라이트로, 「석탄재」 등의 폐기물을 재활용하는 친환경 기술로 생산된다. 현재 일본에서는 연간 3000톤이 생산 가동 중에 있으며, 현재 연간 5만톤 규모의 생산 공장이 건설될 예정이다. “(주) 제오 그린 환경”은 일본보다 앞선 기술의 발명특허를 갖춘 생산 공장 설비로 인공 제오라이트 제품을 더욱 저렴한 가격으로 국내에 생산 공급 및 수출함으로써, 지구와 인류의 환경 지킴이 역할로 미래의 많은 주목을 받을 것이다.

3 2. 인공 제오라이트의 경제성 검토 인공 제오라이트의 경제성은 대단히 크다.
일본의 경우 인공 제오라이트의 친환경적 제조 기술과 경제적인 생산 비용을 인해 제오라이트의 다양한 활용이 가능해짐에 따라 연간 시장 규모가 18조 원에 달하는 것으로 추산된다. 한국은 그동안 수입품인 고가의 합성 제오라이트에 의존하다보니 시장 규모가 연간 900억원 정도에 불과하였으나, 석탄재를 원료로 사용하면서 저렴하게 대량생산이 가능해지는 동시에 경쟁력 있는 가격으로 공급할 수 있어, 수출 포함 연간 20조 원의 시장으로 성장할 것으로 예측된다.

4 2-1. 제오라이트 종류별 성능 및 가격 비교표 *위의 통계는 일본현지에서 사용되고 있는 제품을 채취하여 조사를 한 것이다.
항목 합성 제오라이트 천연 제오라이트 인공 제오라이트 석탄회분 CEC (cmol/kg) 400~600 50~170 180~400 거의 없음 흡착기능 (%) 50 적다 흡유 능력 1~2 배 0.5~0.7배 1.3~1.5배 가격 8-20만엔/kg 40-120엔/kg 100엔(미정) - (CEC는 양이온 교환용량) *위의 통계는 일본현지에서 사용되고 있는 제품을 채취하여 조사를 한 것이다. 한국에는 합성 제오라이트를 일본에서 수입하고 있으며, 주로 세제류에 많이 쓰여지고 있다. 한국에는 천연 제오라이트 광산이 있으며, 주로 쓰이는 곳은 특정한 물질을 필터할 때 사용되고 있다.

5 3. 인공 제오라이트 형성 화학반응 에 따라변경됨 *인공 제오라이트 규칙적인 공동과 분자레벨의 세공을 가진다 *석탄재 진주와 같은 원형 현재 석탄재는 50％이상이 시멘트 분야에서 시멘트 원료의 하나인 점토의 대체물(혼화재)로 사용되고 있다. 그러나 석탄재 발생량은 매년 증가하고 있어 대량의 석탄재를 새롭게 이용하는 친환경 기술의 개발이 급선무이다. 「인공 제오라이트」는 무기질인 석탄재를 알카리 처리함으로써 제오라이트로써 결정화 시키는데 전환하는 신기술이다. 석탄재는 석탄에 포함되어 있던 무기질성분이 연소 후에 산화물로써 남겨진 것으로 이러한 신기술을 “(주) 제오 그린 환경”에서 성공 하였다.

6 3-1. 인공 제오라이트 제조 플렌트 (산업 폐기물을 재활용한 시스템 신기술) 인공 제오라이트 제조 플렌트
쓰레기소각장 폐기물 제지공장 폐기물 제철소 폐기물 화력발전소 폐기물 인공 제오라이트 제조 플렌트 폐기물을 이용한 인공 제오라이트 생산설비& 제품

7 4. 인공 제오라이트의 성능과 장점 인공 제오라이트는 천연 제오라이트와 비교하여 「높은 양이온 교환 용량」, 「Ph 조정력」,
「안정적인 성능과 친환경성」이 장점이다. 인공 제오라이트는 무기질이며, 물 등과 직접 접해도 화학변화를 일으키지 않는 안정적인 재료라는 것이 다음의 실험을 통해 증명되었다. *쥐들로 인한 급성구경 / 독성시험 *토끼들로 인한 피부 1차 자극성 시험 *히메다카에 교수에 의한 어류 급성 독성 시험 항목 단위 분체Na형질 분체Ca형질 분체Fe타입 양이온 교환용량 cmol（+）kg-1 200300 200～300 평균 입자경 μm 20～50 평균미세공경 Å 50～100 비표면적 m2/g 20～60 우산비중 - 約0.7 진 비중 約2.2 함 수 율 % 約10 용출pH 10～12 7.5～9.5 8～10

8 4-1. 인공 제오라이트와 대체 물질과의 비교표 항목 활성탄 합성 제오라이트 천연 제오라이트 인공 제오라이트
플라이 애쉬 (참고) 입자형상 부정형 구상・원주 구상,그외 구상, 그외 입자 경 원료에 0.1～ （분쇄 필요） 5～100 1～200 （μm） 의함 세 공경（A） 20～800 3～ 6～8 5～10 （분리 가능） 비표면적 500～ 400～ 20～35 100～150 0.2～0.5 （m2/gr） CEC 없음 400～600 50～170 180～400 거의 없음 （meq/100gr） 극성 있음 용출 pH 중성 콘 트 롤 가능 5～11 알 카 리 （8～11） 흡습 능력 （％） 종류에 50 20～40 20～50 적다 흡유 능력 1～2배 0.5～0.7배 1.3～1.5배

9 2) 배기 가스 정화용 목적 (nox, sox, 다이옥신 등) 3) 산성화한 토양개선 목적
5. 인공 제오라이트의 형질에 따른 다양한 활용 「인공 제오라이트」의 3대 특징 중 하나는 「양이온 교환 기능」이다. 서로 다른 양이온을 가짐으로 여러가지 형질의 인공 제오라이트를 만들어 낼 수가 있다. 인공 제오라이트는 그 형질에 따라 다음과 같이 여러 목적으로 사용할 수 있다. 형질에 따른 활용 1) 수질 정화용 목적 2) 배기 가스 정화용 목적 (nox, sox, 다이옥신 등) 3) 산성화한 토양개선 목적 4) 해양 수질 개선 목적(녹조, 친환경 어초 등) 「

10 6. 인공 제오라이트의 실제 적용 사례 1) 생태계 콘크리트 2) 수질 정화 시설 3) 가스흡착 / 탈취기
「植生 콘크리트」「藻礁 콘크리트」「수질정화기능 콘크리트」등 인공 제오라이트의 Fe형질을 혼입한 콘크리트 블록은 식물에 필요한 철 이온을 방출하고 보습성향상에 의해 식물과 해조류의 활착과 생육을 촉진한다. 2) 수질 정화 시설 「중금속제거」「공장폐수정화」「하천오염수정화」「폐수의 탈취・탈색」「수원지・양어장 등의 정화」등… 인공 제오라이트의 흡착기능이온 교환기능에 의해 수중의 중금속과 암모니아・오염 물질등을 제거해서 정화하는 것이 가능하다. 일본은 2005年4月 인공 제오라이트를 사용한 수질정화法이 国土交通省의 신기술정보제공시스템（NETIS）에 등록되어 있다. 3) 가스흡착 / 탈취기 「축산분뇨」「애완동물의 동물냄새」「담배・음식물 쓰레기 등의 실내오염」「다이옥신류 오염」 등, 인공 제오라이트는 다공질구조로 비표면적이 크기 때문에 여러 가지의 악취가스에 강한 흡착력을 발휘한다. 특히 암모니아, 염산 등의 수용성애 대해서는 활성탄을 뛰어넘는 흡착성 능력이 있다. 4) 농업 / 녹화 시설 「보비력・보습력 향상」「연작피해대책」「산성토양대책」「토지정화」「절개지 녹화」등등 인공 제오라이트는 비료와 물을 보정하는 힘이 강하기 때문에 비료등의 유출을 방지하여 식물의 생육효과를 높여준다. 5) 생활용품 인공 제오라이트가 지금까지 알려진 여러 가지 효과를 실생활에서 적용(실내정화기 등)하여 사용하는 기회가 앞으로 점점 더 많아 질 것이다.

11 6-1. 생태계 콘크리트 적용 사례 (일본) 하천의 옹벽 블럭
인공제오라이트 혼합에 의해 보수성이 향상되어 이끼와 초류가 착생하기에 좋은 콘크리트가 된다. 인공 제오라이트를 혼합한 하천의 옹벽 블럭 사용, 왼쪽부터 포라스콘크리트, 일반콘크리트, 인공재오라트 혼입 포라스콘크리트 3 가지로 실험한 결과 수초가 잘자란모습 일본 高知大学과 共同으로 바다에서 실험。 약 4 개월 설치해 얻은 놀라운 효과 시험 전경 적용 1년 후

12 6-2. 수질 정화 시설 (공장/양식장) 적용 사례 *공장배수 정화
인공 제오라이트의 흡착기능과 양이온 교환기능에 의해 水中의 중금속과 암모니아（암모니아態窒素）・오염물질등을 제거하여 정화할 수 있다. 일본에서는 2005년 4월, 인공 제오라이트를 사용한 수질정화방법이 국토교통성 신기술정보시스템（NETIS）에 등록되었다. *공장배수 정화 중금속-납 이온, 아연이온, 동 이온 등을 포함한 폐수의 浄化 공장폐수의 동이온 제거용 여과장치 설비처리 설비(원수 mg/L) 아연도금 공장배수에서 아연이온 제거설비 중 금속－비소를 포함한 폐수의 정화 효과 인공 제오라이트에 *수조, 양어장 수질 정화 인공어장의 어항에 인공 제오라이트 결정제품을 깔아두면 어류가 배출하는 암모니아를 흡착하여 물갈이 기간을 연장할 수 이다.

13 6-2-1. 수질 정화 효능 실험 결과 사격장 납 배수 정화설비 설치상황 공장 여과재 설치상황
인공 제오라이트의 흡착기능과 양이온 교환기능에 의해 수중의 중금속과 암모니아（암모니아態窒素）・오염물질등을 제거하여 정화할 수 있다. 2005년 4월 (일본 경우) 인공제오라이트를 사용한 수질정화방법이 일본 국토교통성 신기술정보시스템（NETIS）에 등록되었다. *중금속 제거 각종중금속을 포함한 용액을 소정농도（입구농도)로 가정해서 인공 제오라이트 여과장치를 사용한 실험방법에 의한 여과실험을 실시한 결과, 실험시간30분에서 90%이상의 제거율이 입증되었다. 폐중금속명 유입농도（mg/l） 출구용도（mg/l） 제거율（%） 납（Pb） 1.97 0.012 99.4 카드늄（Cd） 2.02 <0.001 99.9 아연（Zn） 9.24 <0.05 99.5 망간（Mn） 18.1 1.77 90.2 銅（Cu） 3.9 98.7 사격장 납 배수 정화설비 설치상황 공장 여과재 설치상황

14 6-3. 유해가스 흡착 / 탈취기 적용 사례 *다이옥신 흡착
인공 제오라이트는 다공질 구조로 비표면적이 크기 때문에 여러 가지의 악취가스에 대해 강한 흡착력을 발휘한다.특히 암모니아, 酢酸등의 수용성 가스에 대해서는 활성탄을 뛰어넘는 흡착성을 가지고 있다. *탈취기 / 공기청정기 공업용 대형탈취기와 가정용 공기정화기에 인공 제오라이트가 쓰여지고 있다 (일본 유통 중인 SAMPLE). *다이옥신 흡착 쓰레기소각로에서는 배기가스 중의 다이옥신 대책으로써, 微粉末의 활성탄이 쓰여지고 있다. 인공 제오라이트는 다이옥신을 흡착하는 강한 성능을 가지며, 경제적인 면에서도 메리트가 있기 때문에 일본의 경우 지방자치단체의 소각장등에서 채용되어 쓰여지고 있다.

15 6-3-1. 인공 제오라이트의 유해가스 흡착/탈취 효능 실험 결과
인공 제오라이트는 다공질구조로 비표면적이 크기 때문에 여러가지의 악취가스에 대해 강한 흡착력을 발휘한다. 특히 암모니아, 염산등의 수용성가스에 대해서는 활성탄을 뛰어넘는 흡착 성능을 가지고 있다. 호름알데히드 시험결과 황화수소 시험결과 틸메르카프탄 시험결과 토리메틸아민 시험결과 수산 시험결과 암모니아 시험결과 *각종 실험상 가스의 경과시간에 의한 농도변화 그래프 실험가스 3리터에 대해 각 시료1g을 넣어 소정 시간후 가스농도를 측정。 Na 형 분체 Ca 형 분체 대상구

16 6-4. 농업 / 녹화 시설 적용 사례 (일본 재배 시험)
*농업 / 녹화 「보비력・보습력향상」「연작 피해 대책」「산성토양대책」「옥상녹화」「절개지 정화」등등 인공 제오라이트는 비료와 물을 보정하는 힘이 강하기 때문에 비료 등의 유출을 방지하여 식물의 생육효과를 높여준다. 인공 제오라이트는 비료와 물을 보정하는 힘이 강하기 때문에 비료 등이 유출되는 것을 막아 식물의 생육효과를 높인다. 모판에서 벼의 생육실험 (모판에 인공 제오라이트 베합량 별 생육상황) *연속작물재배 피해 대책 인공 제오라이트는 塩類장해등에 의한 연작피해의 예방에 효과가있다. 우측: 인공 제오라이트 사용 인공 제오라이트 사용구간

17 6-4-1. 농업 / 녹화 시설 성능 실험 결과 & 견본 (일본)
*농업 / 녹화 「보비료・보습력 향상」「연작피해대책」「산성토양대책」「옥상노화」「절개지 정화」등등 인공 제오라이트는 비료와 물을 보정하는 힘이 강하기 때문에 비료 등의 유실을 방지하여 식물의 생육효과를 높여준다. 배합량 별 채소에 인공 제오라이트 생육상황 *옥상녹화 / 유기비료의 효율향상(옥상녹화재로써의 생육시험결과) 원예자재(재활용 자원을 활용한 자재) 배합 번호 5 1 2 3 4 일반 20 　- 잔디토양 35 마 사 토 80 규 사 -　 10 경량골재 - 15 제오라이트 0.5 랜드플러스 40 39.5 39 38 *절개지 경사면 및 하천절개지 녹화복원 보비료、보습력、Ph유지능력 의해 암석과 황페토、산성토양의 녹화를 위해 뿜칠 자재에 배합하여 사용하면 양호한 녹화가 가능하다.

18 6-5. 생활용품 적용 사례 및 실험 결과 *제오라이트 탈취 종이의 효과 실험 *생활용품 공기청정기 (제품명:클린에어)
인공 제오라이트가 지금까지 알려진 여러 가지 효과를 실생활에서 적용하여 사용하는 기회가 앞으로 점점 더 많아 질 것이다. *제오라이트 탈취 종이의 효과 실험 약 3리터의 암모니아 함유가스에 대해 A4사이즈의 제오라이트 페이퍼에서 탈취실험（당사실험에 의한 결과-도표참조） 제오라이트 페이퍼를 냉장고의 탈취제로써, 1개월 사용하고, 다시 같은 실험을 해도 탈취효과가 있다는 것을 자사실험에서 확인되었다. 제오라이트 페이퍼는 물과 접촉해도 화학반응을 일으키지 않는 안전한 재질이다. *가정용 공기청정기(히타치 제조.판매) / 탈취기능 종이(출판 및 탈취기능성 종이) 공기청정기 (제품명:클린에어) 제오라이트 종이를 사용한 탈취광고 (제오라이트 종이 현미경 사진) 종이섬유 사이로 제오라이트가 끼어있는 모습 암모니아 흡착실험

19 7. 인공 제오라이트 제조 플랜트 전경 (일본 중부 화력발전소) 인공 제오라이트의 플랜트 설비 용량과 설치
일본/중부화력 발전소 인공 제오라이트 제조 플랜트 인공 제오라이트의 플랜트 설비 용량과 설치 폐기물 생산/처리 규모에 맞추어 다양한 제조 플랜트 설치가 가능하다. 현재 최대규모로 50,000톤/년 규모의 설비가 진행되고 있으며, 3,000톤 규모의 설비가 일본/중부화력 발전소에서 가동되고 있다. ( 사진 설명 : 일본 중부 화력 발전소 외각 옆동에 건설된 인공 제오라이트 제조 플랜트 )

20 8. 제조 원가 및 이익금 (2010년 현재 일본 기준) 설비가격 45 억원 60 억원 70 억원 제품kg당 마진/년 총액
생산규모 년/ 일 /월 3,000톤/년(10t/12hr/d.250t/m) 7,500톤/년(25t/hr/d. 625t/m) 10,000톤/년(33t/hr/d. 833t/m) 설비가격 45 억원 60 억원 70 억원 1.직접원가 원료 (반응액) 반응 액: 2억4,000만원 반응 액: 5억원 반응 액: 7억5,000만원 인건비 3명: 6,000만원 3명:6,000만원 5명: 1억원 수도광열비,연료비 1 억원 2 억만원 1억5,000만원 소모품 2,500만원 7,000만원 운송료, 물류비 2 억원 소계 5억2,500만원 9억8,000만원 13 억원 2.고정비 감가상각비(5년) 7,500만원 1억원 1억1,000만원 조세 5,000만원 보험 1,000만원 1,500만원 4,000만원 임대료 1억 1.억8,500만원 2억5,500만원 3억5,000만원 공장제경비(1+2) 7억1,000만원 14억9,000만원 20억원 3.일반관리비 운영 관리비 판매경비,영업관리비 1억7,000만원 3 억원 3억2,000만원 재조비 총계(1+2+3) 14억3,500만원 27억7,000만원 36억2,000만원 제품 톤당 제조원가/원 478,333 369,333 362,000 제품 kg당 제조원가/원 478원 369원 362원 제품kg당 판매가격 1,000원(년간 매출액:30억원) 1,000원(년간 매출액: 75억원) 1,000원(년간 매출액: 100억원) 제품kg당 마진/년 총액 522원(년 이익금: 약16억원) 631원(년 이익금: 약47억원) 638원(년 이익금: 약64억원)