수은의 배출로부터 국민의 건강과 환경을 보호하기 위하여 국제수은협약(Minamata Convention on Mercury)이 2013년도에 채택되다. Article 11에서는 수은폐기물을 수은 오염, 함유, 구성 폐기물 등 총 3가지 종류로 구분하여 정의하고 있다. 국내 폐기물관리법에 따라 수은 폐기물은 별도 분류되고 있지 않으나, 지정폐기물로 간주되어 안정화 또는 고형화 처리 후 관리형 매립지에 최종 처분하도록 지정하고 있다. 본 연구에서는 국내 산업시설로부터 배출된 비산재 등을 대상으로 킬레이트를 이용한 안정화 처리기술에 대한 연구를 진행하였다. 대표적인 킬레이트 물질로 알려진 EDTA 0.1 mol과 염화수은 (HgCl₂) 등을 안정한 형태인 황화수은 (HgS)으로 전환시키기 위해 황이 포함된 황화나트륨 (Na₂S) 0.2 mol, 비산재 10g을 6시간동안 혼합하였다. 안정화 처리 후 고체와 액체를 분리시키기 위해 105 ℃에서 충분히 건조시켜 수분을 증발시켰다. 이후 킬레이트 처리된 비산재의 화학적 안정도를 평가하기 위하여 pH에 따라 5단계 용출단계로 구성된 단계별용출법을 적용하였다. 각 단계별 용매로써 증류수(1단계), 0.1M CH₃COOH+0.01M HCl(2단계), 1M KOH(3단계), 12M HNO3(4단계) 및 Aqua regia(5단계)를 사용하였다. F1 단계에서 3%, F단계 약 10%, F3~5단계에서는 80~90%의 수은이 용출되었다. 이러한 사실로 보아 염화수은 (HgCl₂) 등 용해도가 높은 수은화학종이 화학적으로 안정한 형태로 전환되었다고 추측된다. 본 반응의 화학적 매커니즘을 파악하기 위하여 XRD 분석을 적용하였다. 분석결과 Schuetteite (Hg₃O₂(SO₄))라는 물질의 광물이 생성되었다. 본 광물은 결정체를 이루어 약 pH 2~3의 조건에서 일부 용출될 뿐 물리화학적으로 안정한 형태로 조사되었다. 그러므로 본 연구결과 국내 산업시설로부터 배출된 비산재를 대상으로 안정화 처리기술을 적용할 경우 염화수은 (HgCl₂) 등 용해도가 높은 수은화학종을 지구상에 존재하는 광물로 전환시켜주는 Secondary Mineral 효과를 검증할 수 있었다. 단, 저농도 수은 오염 폐기물만을 대상으로 적용 가능한 기술이며 고농도의 경우 열적처리 등 수은을 제거할 수 있는 기술적용이 필요하다. 사사: 이 연구는 국립환경과학원의 “수은 유출저감을 위한 BAT 및 BEP 관리방안” 연구 용역 및 한국에너지기술평가원의 “에너지인력양성사업”에서 지원받았으며, 이에 감사드립니다.