PFAS 제거를 위한 수처리 기술 동향: 대표 물질 PFOA 및 PFOS 중심으로 (A review of water treatment technologies for PFAS removal: Focusing on PFOA and PFOS)

서지정보

· 발행기관 : 대한상하수도학회
· 수록지 정보 : 상하수도학회지 / 39권 / 2호 / 93 ~ 108페이지
· 저자명 : 이준호, 차승현, 김현정, 이도연, 김형일

초록

과불화화합물(PFAS)은 우수한 내열성, 발수성, 내유성을 지닌 합성 화학물질로, 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용되어 왔다.
그러나 이러한 무분별한 사용은 PFAS의 높은 화학적 안정성과 생물학적 축적성을 초래하며, 반도체 산업을 포함한 다양한 산업 활동에서 배출되는 폐수를 통해 생태계와 인류 건강에 심각한 위협을 초래하고 있다. 본 연구는 PFAS 중 대표적인 과불화옥탄산(PFOA)와과불화옥탄설폰산(PFOS)를 중심으로 다양한 수처리 기술을 검토⋅분류하고, 각 기술의 메커니즘, 최신 연구 사례, 한계점 등을 종합적으로 분석하였다. 물리적 처리 기술로는 입상 및 분말 형태의 활성탄을 활용한 흡착법과, 나노여과(NF) 및 역삼투(RO)를 기반으로 한 막여과 기술이 포함되며, 화학적 처리 기술로는 고도 산화⋅환원 공정, 특히 붕소 도핑 다이아몬드(BDD) 전극을 이용한 전기화학적 산화 기술에 중점을 두었다. 이외에도 생물학적 처리 기술, Feammox 반응, 이온 교환 수지, 플라즈마 처리 등의 최신 기술의 적용사례와 PFAS 제거 메커니즘을 분석하였다. 특히, 최근에는 개별 기술의 한계를 보완하기 위한 상호보완적 융합 방식의 복합 공정 전략이 주목받고 있다. 본 논문은 이와 같이 다양한 수처리 기술에 대한 연구 동향을 분석함으로써, PFAS 제거를 위한 수처리 기술에 대한 통합적 이해와 실질적인 적용 가능성에 대한 통찰을 제공하고자 한다.

영어초록

Per- and polyfluoroalkyl substances(PFAS) are synthetic chemicals widely used across various industrial sectors due to their excellent thermal stability, hydrophobicity, and oleophobicity. However, their excessive use has led to significant environmental concerns, as PFAS exhibit extreme persistence and bioaccumulative potential. Wastewater from industries such as semiconductor manufacturing further amplifies the biological ecosystem and human health risks associated with PFAS contamination. This study focuses on two representative PFAS compounds-perfluorooctanoic acid(PFOA) and perfluorooctanesulfonic acid(PFOS)-and provides a comprehensive review and classification of existing water treatment technologies for their removal. Physical treatment methods covered include adsorption using granular and powdered activated carbon, as well as membrane-based technologies such as nanofiltration(NF) and reverse osmosis(RO). Chemical treatment strategies are examined with a focus on advanced oxidation and reduction processes, particularly electrochemical oxidation employing boron-doped diamond(BDD) electrodes. In addition, the review addresses overall biological treatment methods, the Feammox process, ion-exchange resins, plasma treatment, and other emerging technologies, with emphasis on their removal mechanisms and limitations. Notably, recent research trends have highlighted the growing importance of hybrid treatment strategies that combine complementary technologies to overcome the limitations of individual processes.
By synthesizing current advances and case studies, this review aims to provide an integrated understanding of PFAS remediation technologies and offer practical insights into their applicability for actual water treatment.

참고자료

· 없음