최근 환경기준이 강화되면서 정수 및 하폐수 처리공정에서 생물학적 처리와 물리화학적 처리를 조합한 고도처리공정이 빠르게 도입되고 있다. 이온교환법 또는 흡착법은 기존의 생물학적 처리공정과 연계한 고도처리시스템을 구축하는데 있어 가장 단순하고 안정적인 단위공정의 하나가 되고 있다. 오폐수 중에는 중금속이나 암모니아성 질소뿐만 아니라 NO₃ ^-, NO₂ ^-, PO₄ ^3- 등과 같은 음이온성 부영양염은 물론 F^-, AsO₃ ^3-, CN^- 등과 같은 음이온성 유해물질을 포함하고 있다. 이에 따라 다기능성, 고효율성, 이온 선택성 및 경제성을 갖춘 흡착소재를 개발하기 위해 많은 노력이 이루어지고 있다. 본 연구의 목적은 섬유상의 고효율 음이온 흡착 기능성 고분자 소재를 개발하여, 이를 하이브리드형 고도처리시스템 구축을 위한 흡착제로 사용하는데 있다. 이를 위해 본 연구에서는 광그라프트 중합기술을 이용하여 PP섬유 표면에 vinylbenzyl chloride (VBC)를 화학적으로 결합시켜 -CH₂Cl기를 도입하고, ethylenediamine(EDA)과 반응을 통해 -CH₂Cl기에 아민기(-NH)를 도입하는 방법으로 음이온 흡착기능성 흡착제(PP-g-VBC-EDA)를 제조한 다음, 회분식 흡착실험을 통해 NO₃-N와 PO₄-P에 대한 흡착효율 및 흡착특성을 평가하였다. 섬유상 PP-g-VBC-EDA의 NO₃-N의 흡착거동은 Fruendlich흡착등온식에, PO₄-P의 흡착거동은 Langmuir 흡착 등온식과 잘 일치하였으며, Langmuir 흡착등온식으로부터 구한 최대 단일층 흡착량은 NO₃ - 108.4 mg/g, PO₄ ^3- 111.4 mg/g이었다. 이는 시판 중인 강염기성 음이온교환수지에 비해 최소 3배 이상 높은 흡착능에 해당한다. 흡착속도는 NO₃-N은 4시간, PO₄-P는 8시간에 평형에 도달하였으며, 모두 2차 흡착속도식과 잘 부합하는 특성을 보여 chemisorption이 속도결정단계에서 중요한 역할을 함을 알 수 있었다. D-R모델로부터 추산한 흡착에너지는 NO₃ -가 8.4 kJ/mol, PO₄ ^3-가 11.4 kJ/mol, 온도별 흡착속도를 바탕으로 구한 활성화에너지는 NO₃ -가 9.8 kJ/mol, PO₄ ^3-가 36.7 kJ/mol로 이온교환과 화학적 흡착이 주된 흡착메카니즘으로 작용하였음을 나타내었다. 회분식 흡착-재생실험을 NO₃-N 흡착과 0.1 N 염산을 이용한 재생실험을 7회 반복 실시한 결과, 흡착제의 물리화학적 손상없이 재생이 가능하였으며, 재생횟수에 따른 흡착효율은 1회 재생 후에는 초기 흡착량 대비 94.6%, 2회 재생후 89.0%, 3회 재생 후 87.5%로 점진적으로 감소하여 6회 재생 후에는 82.9%로 약 17% 정도가 감소하였다.