P-type thermoelectric material was sintered by Hot Press process (HP) and the effect of boron ( at%) addition on the thermoelectric properties were reported. To enhance the thermoelectric performances, the , alloys were fabricated by mechanical alloying (MA) and HP. The carrier of p-type SiGe alloy was controlled by B-doping. The effect of sintering condition and thermoelectric properties were investigated. B-doped SiGe alloys exhibited positive seebeck coefficient. The electrical conductivity and thermal conductivity were increased at the small amount of boron content ( at%). However, they were decreased over 0.5 at% boron content. As a result, the small addition of boron improved the Z value. The Z value of 0.5 at% B doped B alloy was , the highest value among the prepared alloys

This research examined the possibility of the temperature maintenance of an anaerobic digestion reactor without external heating by the oxidation heat generated in an aerobic fermenter, considering the difficulties of anaerobic digestion because of the winter season in Korea. For the experiment, an anaerobic digestion chamber was installed inside, the device with aerobic fermentation installed outside was used, the anaerobic digestion chamber was covered, and the raw material was used in the perspective of handling livestock excretion and food waste. During 230 days of operation in total, normal operation was started after about 120 days, and during that operating time, the temperature change, degradation behavior of organisms, and digestion yield were analyzed; the results are shown below. In the situation excluding the aerobic reactor in the summer season, maintaining the temperature of the digestion chamber at 30°C was possible through heat storage within the house, but the temperature decreased to about 20°C because of the outside temperature in the winter season, and maintaining the temperature of the digestion chamber at 25°C was possible as long as the aerobic fermentation chamber maintained its temperature of more than 50°C. Regarding the results for the effects of the inside and outside temperature of the house on the aerobic reactor chamber temperature, a significant effect was not examined, and it was identified that the aerobic reactor temperature relied on the degree of aerobic microorganism vitalization. When using a hot-water system with solar heat, the possibility of usage as complementary energy in the unstable winter season was checked. Even in the winter season, maintaining the temperature of the anaerobic digestion chamber without external heating was possible, and even during the time of operation, although the temperature changed from 25°C to 38°C, methane gas was stably produced.

전국 지방 자치 단체는 2011년 7월부터 폐기물 관리법 제14조 제8항에 의거하여 생활폐기물 수집･운반을 대행할 경우 원가산정용역을 전문기관에 의뢰하여야한다. 그러나 현행 폐기물관리법에 따라 수집･운반 원가를 산출할 경우 막대한 비용 및 시간이 소요되기 때문에 청소 행정 효율성 확보에 어려움이 있으므로 수집･운반 원가산정 업무의 효율성 증대와 더불어 객관성 논란에 대한 불식을 위해 절차적으로 투명하고 깨끗한 원가산정 검증방법이 필요한 실정이다. 따라서 생활폐기물 종류별 수집･운반 체계를 흐름도를 통해 분석하고, 수집･운반비용에 영향을 미치는 인자들을 도출하였으며, 현행 수집･운반 원가산정 과정을 정형화된 소프트웨어 개발시에 필요한 원가산정 방법 표준화 기반 마련을 위해 폐기물을 처리하기 위해 필요한 차량의 수요 대비해서 실제 투입 되고 있는 차량의 용량을 산출하고자 한다. 본 연구에서는 종량제봉투폐기물, 음식물류폐기물, 재활용가능자원을 대상으로 하였고, 각각의 폐기물 별로 흐름체계 분석을 하였으며 이를 통해 생활폐기물 수집･운반비용 원가산정에 영향을 미치는 인자들을 도출하였다. 도출된 영향인자는 인구밀도, 공동주택 비율, 거점수거 비율, 종사자 수 등이 있으며, 이러한 영향인자들이 실제 현장에서 미치는 영향정도를 파악하기 위하여 모델도시를 선정하여 현장조사를 실시하였다. 대상지역 선정 방법으로는 전국 지자체를 인구밀도 기준으로 고밀도지역부터 저밀도지역까지 4그룹으로 세분화하여 각 그룹별로 평균 인구밀도와 유사한 도시를 표준으로 설정하여 현장조사 지역을 선정하였고, 각 그룹마다 3개 지역씩 총 12개 지역의 수집･운반 대행업체의 차량을 GPS를 기반으로 데이터를 수집 및 분석하였다. 이렇게 분석되어진 자료를 토대로 폐기물을 처리하기 위해 필요한 차량의 수요 대비해서 실제 투입 되고 있는 차량의 용량을 산출하였고, 이를 ‘표준필요차량용량공급계수’ 라 칭하였다. 각 대행업체의 차량별로 산정된 평균값을 이용하여 계산되어진 폐기물의 종류별 표준필요차량용량공급계수는 종량제봉투폐기물 1.85, 음식물류 폐기물 1.38, 재활용가능자원 4.51이다. 또한, 과거 문헌자료 분석 및 추가 현장조사 등을 통하여 생활폐기물 수집･운반비용의 톤당 원가가 산출되는 계산식을 도출해야 할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 고농도 유기성 폐기물인 돈분뇨와 음식물류폐기물의 전처리를 통해 액상의 고농도유기성폐기물만을 혐기성소화조에서 병합처리하여 Pilot Plant의 바이오가스 발생량 및 유기성폐기물 제거 효율에 대해 검토하였으며, 수리학적 체류시간은 50일로 49일간 실험을 진행하였다. 혐기성소화조에 투입되는 유기물농도, 원료 배합비율 등 운전조건에 따른 유기물 제거효율, 바이오가스 생산량 및 메탄농도 등을 분석한 결과 혐기성소화조로 투입되는 유기물의 VS함량을 약 6.83%로 일정하게 유지하여 안정적으로 혐기성소화를 진행하여 바이오가스 생산량은 220~540L/day･m³로 혐기성미생물의 분해능이 안정화됨에 따라 점차 증가하는 경향을 나타내었으며, 이 때 메탄농도는 62~70%까지 상당히 높은 수준의 메탄함량을 나타내었다. CODcr제거율 및 VS제거율은 각각 49.83~75.84%, 76.83~88.32%로 분석되었으며, VS제거율의 경우 상당히 높은 수준의 유기물제거효율을 나타내어 혐기성미생물에 의한 유기성폐기물의 분해가 활발히 진행되었음을 알 수 있다. 혐기성소화조로 투입되는 원료의 유기물함량이 큰 편차 없이 일정한 함량으로 투입되어 혐기성미생물의 효율적인 활동을 통해 바이오가스 생산량이 점차 증가하는 경향을 보였으며, 안정적인 소화가 이루어진 것으로 판단된다. 또한 실험 23일차부터 바이오가스 생산량은 400~500 L/day･m³로 비슷한 양의 바이오가스 발생하였는데 이를 통해 본 실험의 혐기성소화가 23일 이후부터 안정화되어 유기물분해가 이루어진 것을 알 수 있다.

함정에 사용되는 선체재료로는 연강, 고장력강, 고강도강, 알루미늄 합금 및 복합재료 등이 있다. 그 중 함정의 선체는 수밀과 강도 의 유지 및 탑재장비의 지지 등 기본적인 기능을 위하여 철강 재료를 주로 사용하고 있다. 함정의 주 임무는 해양에서 작전을 수행하는 것이 므로 해수에 의한 선체 부식이 필연적으로 발생하게 된다. 선체의 부식을 방지하기 위하여 도장 방법, 희생양극법 및 강제 전류 방식이 사용 되고 있다. 특히 Al 및 Zn을 활용한 희생양극법의 경우 부식특성 개선을 위하여 인듐(In), 카드뮴(Cd) 및 납(Pb) 등의 중금속이 첨가되어 있 다. 하지만 이러한 중금속은 인체 및 환경에 매우 유해하므로 전 세계적으로 사용이 점차 규제되고 있다. 이에 본 논문에서는 인체 및 환경에 무해한 미세원소(Ma, Ca, Ce 및 Sn)를 첨가하여 Al 및 Zn 합금을 제조하였다. 제조된 함정용 Al 및 Zn 희생양극의 효율 특성 측정을 위하여 SEM, XRD, 동전위 분극실험 및 전류효율 평가를 실시하였으며, 실험결과 Al-3Zn-0.6Sn 및 Zn-3Sn 합금의 양극 성능이 다른 합금 보다 효 율성이 우수하였다.

2003년부터 시행된 우리나라의 대표적인 재활용제도인 EPR제도는 재활용품의 분리수거기반 조성 및 재활용산업을 활성화하는 견인차의 역할을 수행하였다. 그러나 제도운영 10년의 기간을 거치면서 재활용공제조합의 분리운영으로 인한 행정비용과다지출, 의무생산자의 개별위탁으로 인한 재활용 사업자간 과다경쟁심화, 낮은 재활용지원금으로 인한 재활용업체들의 채산성 악화 등 제도상의 여러 문제점이 발견되어 2013년 재활용촉진에 관한 법률이 개정되었다. 하지만 기본적으로 재활용사업자들이 재활용업체운영에 있어서 명확한 경제적 손익에 대한 분석이 이루어지지 않아 EPR제도의 가장 중요한 요소인 재활용지원금, EPR분담금, 재활용기준비용에 대한 설정이 매우 어려운 실정이며, 그 중에서도 가장 비율이 많은 합성수지류에 대한 회수 및 재활용단계의 경제성분석이 반드시 필요한 실정이다. 본 연구에서는 합성수지류 재활용품인 PET병, 단일재질용기류, 복합재질필름류 포장재에 대하여 회수 및 재활용업체 설문조사와 현장방문조사를 실시하여 현재 EPR제도상 합성수지류재활용품의 품목별, 단계별 표준프로세스를 설정하고, 그에 따른 회수재활용소요비용을 산출하여 손익정도를 분석한 후, 그에 따른 향후 재활용지원금 및 EPR분담금이 산정될 수 있는 기준을 마련하고자 하였다. 각 품목별 재활용지원금 및 분담금단가의 산정은 사회적인 표준인건비 및 적정 시설투자를 하였을 경우인 적정투자모델과 재활용업체가 적자를 메우고 수익을 창출하기 위하여 인건비 및 시설투자를 최소화한 현실투자모델로 나누어 산정하였다. 연구결과 재활용시장 활성화를 위하여 지급되어야할 회수재활용 적정 지원금은 적정투자모델Case PET병의 경우 무색 114.6원/kg, 유색 244.7원/kg, 복합재질 352.6원/kg, 단일재질용기류의 경우 116.2원/kg, 복합재질필름류의 경우 254.9원/kg의 재활용지원금이 필요한 것으로 분석되었으며, 현실투자모델Case PET병의 경우 무색 78.5원/kg, 유색 208.6원/kg, 복합재질 316.5원/kg, 단일재질용기류의 경우 77.6원/kg, 복합재질필름류의 경우 210.1원/kg의 재활용지원금이 필요한 것으로 분석되었다.

현행 재활용기준비용은 2002년 연구용역 결과를 토대로 산정된 것으로 당시에 비하여 재활용 여건과 제도의 변화가 있었기 때문에 변화된 여건을 감안한 재활용 기준비용의 재산정이 필요하다. 재활용기준비용이 분담금 및 지원비의 기준으로써 역할을 하기 위해서는 회수와 재활용 단계를 구분한 단계별 순비용이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 회수 및 재활용 시스템의 각종 유형 및 비용변동 요인 등의 분석을 위해 재활용 품목별 특성을 고려하여 물질흐름도를 통해 재활용 표준 프로세스 수립에 목적을 두고 있다. 재활용가능자원의 회수와 관련된 영역은 크게 지자체 영역과 민간영역으로 구분된다. 지자체 회수영역은 단독주택 지역을 대상으로 한 혼합수거 및 종합선별을 하는 흐름이며, 회수 및 선별여건이 열악하고 많은 비용이 소요된다. 그리고 선별 후 발생하는 수익 대비 비용이 많이 들어가며 지자체의 재정으로 부담하고 있는 실정이다. 민간영역은 공동주택 등에서 배출되는 재활용품의 회수영역이며 단독주택 지역의 재활용품이 동네고물상을 거쳐 이 영역으로 들어올 수도 있다. 이 영역의 회수 시스템은 민간업체간 자율적인 경쟁과 계약에 의하여 작동하고 있기 때문에 매우 복잡한 체계를 가지고 있으나, 크게 종합선별시스템과 전문선별시스템으로 구분할 수 있다. 또한 재활용가능자원의 재활용 영역은 품목에 따라서 재활가능자원의 특성을 감안한 분석을 할 필요가 있다. 플라스틱은 재질(단일재질, 복합재질, PVC 등) 및 재활용 방법(재생원료, 재생제품, RFP, 유화 등)에 따라 구분하며 PVC의 경우 기준 수액백 위주의 비용산정이었기 때문에 기타 가정발생 포장재의 PVC에 대한 별도 비용산정이 필요하다. EPS의 경우 선별단계에서 잉코트 생산이 되고 있으며 통상적으로 회수경로가 다른 수산물 양식부자와 전자제품 역회수 물량, 농수산시장 등 다량발생원에 대한 별도 분석도 필요하다.

도농복합형 중소도시에 생활쓰레기 관련 민원은 도시, 농촌, 공장, 관광지등 발생하는 민원의 형태가 복합적으로 나타나고 있다. 또한, 발생되는 형태 및 원인의 요소가 다양하며, 처리방법 또한 도시, 농촌, 공장 지역에서 일반적으로 처리하는 생활쓰레기의 처리 방법이 복합적으로 나타내어지고 있다. 본 연구에서는 2012년 8월 20일부터 2013년 10월 30일까지 약 14개월간 포천시 소흘읍 환경민원팀에서 처리한 생활쓰레기관련 민원사항을 발생원인별, 발생원별, 발생장소별로 구분하여 정리하였고, 발생된 다양한 형태의 민원에 대한 처리를 어떻게 하였는지를 분석하고 처리된 민원중 행정적인 조치사항에 대하여도 분석하여 연구하였다. 발생의 원인별로는 소음, 악취, 소각, 먼지(분진), 수질, 시각적위해, 기타 등으로 분류하고, 발생원별로는 야생동물, 폐수, 생활폐기물, 대형폐기물, 사업장폐기물, 가축분뇨, 농산폐기물, 음식물쓰레기, 동물사체, 기타 등으로 분류하였으며, 발생위치별로는 주택지역, 상업지역, 전원주택지역, 농촌지역, 도로변, 관광지, 공장지대 등으로 분류하였다. 또한 이에 대한 처리방법으로는 공무원 자체인원으로 처리, 수거협력업체 의뢰처리, 관련부서 협조, 행위자 직접처리, 기타 등으로 분류하고, 행정조치사항에 대하여는 원인미확인, 계도 및 시정, 과태료 조치, 미조치대상, 기타 등으로 분류하여 행정조치사항을 분석 연구 하였다. 일반적으로 인구 5만명 내외의 도농복합형 중소도시 규모에서 발생하는 생활쓰레기 관련민원이므로 발생되어지는 민원의 형태가 도시, 농촌 및 공장지역에서 나타나는 민원의 형태가 골고루 나타나며, 지역적으로 수도권에 위치하여 있고, 고모리 저수지 주변의 카페촌 등이 조성되어 관광지에서 발생하는 민원의 발생동향도 일부 나타나고 있다. 행정적인 조치결과(과태료)는 전체 발생 또는 제기된 민원에서 많은 비중을 차지하지 못하며, 그 이유는 발생 원인자를 찾기가 쉽지 않고, 원인자에 대한 구분이 모호하며, 찾더라도 확인서를 징구하기가 쉽지않은데에 그 원인이 있는 것으로 파악되었다. 또한 원인자를 찾더라도 현장에서 계도 및 시정 조치를 취하는 경우가 많으며 인간적인 관계로인하여 행정적인 조치보다는 홍보와 계도의 방향으로 민원이 처리되었음을 알 수 있다. 본 연구에는 녹색도시를 구현하는 중소규모의 도농복합형 도시의 생활쓰레기 관련 민원사항에 대한 조사분석하고 동향을 예측함으로써, 향후 발생되어지는 생활쓰레기관련 민원에 대한 처리를 사전에 제시하여 생활 밀착형 현장행정을 구현하는데 참고자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 이중편파 레이더 추정강우의 홍수예보 활용성을 평가하였다. 비슬산 강우레이더 100 km 반경 내 AWS(Automatic Weather System) 123개 관측소를 대상으로 레이더 추정강우의 오차를 레이더 반경 및 강우강도의 증가에 따라 평가하였다. 이중편파 레이더 추정강우가 단일편파 레이더 추정강우에 비해 오차가 작은 것으로 확인되었다. 또한, 이중편파 레이더 추정강우의 홍수예보 활용성 평가 및 적용을 위해 유역평균강우량을 산정하여 평가하였다. 평가 결과, 이중편파 레이더 추정강우가 단일편파 레이더 추정강우에 비해 관측치에 유사하게 나타났으며, 강우형태에 관계없이 강우 강도가 강한 부분에서 이중편파 레이더의 정확도가 향상됨을 보였다. 그러나 차등반사도를 통해 산정된 강우는 과대추정되는 경향이 나타났다. 연속형 저류함수모형인 SURR 모형에 적용하여 남강댐 유역에 대한 유출해석을 수행하였다. 이중편파 레이더 추정강우를 통한 유출량이 단일편파 레이더 추정강우에 비해 유출용적오차는 약 12∼63%, 첨두유량오차는 약 30∼42% 감소하였으며, 평균제곱근오차 또한 감소하는 것으로 나타났다. 또한 이중편파 레이더에 의해 산정된 유역평균강우량을 유출모형에 적용할 경우 AWS 강우로부터 추정된 유출결과보다 더 우수한 경우가 있어 향후 홍수예보 활용 시 예보의 정확도 향상에 기여하리라 판단된다.

우리나라는 에너지 다소비적인 산업구조로 인해 화석연료의 의존도가 높다. 에너지의 약 97%를 수입에 의존하고있는 현 시점에서 우리나라는 국제 어네지가격의 급등에 취약할 수밖에 없다. 이러한 국가적 문제를 해결하기 위해 유기성폐기물의 에너지화기술이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 고농도 유기성 폐기물인 돈분뇨와 음식물류폐기물의 전처리를 통해 액상의 고농도유기물만을 중온혐기성소화조에서 병합처리하여 대체 에너지원인 바이오가스를 생산하는 Pilot Plant의 소화효율을 검토하였다. 혐기성소화조에 투입되는 유기물(VS)농도와 원료배합에 변화를 주어 투입되는 유기물의 용적부하(OLR)를 조절하여 변화에 따른 바이오가스 생산량 및 메탄농도, 메탄수율을 분석하여 혐기성소화 효율을 검토하였으며, 각 CASE별 TS, VS농도는 다음과 같다. 분석결과 투입원료의 유기물(VS)량에 따른 바이오가스 발생량은 CASE1에서 유기물(VS)은 평균 2.69%으로 분석되었으며, 이에 따른 바이오가스 발생량과 메탄농도는 평균 0.45 m³/day, 57%로 나타났다. CASE 2는 유기물(VS) 평균 농도가 1.48%, 바이오가스 발생량과 메탄농도가 평균 0.45 m³/day, 56% 그리고 CASE 3에서는 유기물(VS)농도, 바이오가스발생량, 메탄농도가 각각 6.13%, 0.36 m³/day, 59%로 나타났으며, 이 때 CASE1, 2, 3 각각의 유기물 용적부하는 0.54kg･vs/day･m³, 0.3kg･vs/day･m³, 1.23kg･vs/day･m³으로 나타났다. CASE1과 CASE2에 비해 CASE3에서 투입원료의 VS농도가 6.13%로 높은 농도의 유기물이 투입되어 용적부하가 높게 나타났다. 이에 따라 바이오가스 발생량이 다른 실험군에 비해 줄어든 것이 확인되었으며, CASE1, 2, 3 각 실험군의 메탄수율은 0.55 m³/kg･vs, 0.52 m³/kg･vs, 0.4 m³/kg･vs로 CASE1, CASE2의 수율은 CASE3 대비 약 1.4배, 1.3배 높게 분석되었다. 본 연구를 통해 유기물의 용적부하가 증가함에 따라 바이오가스 발생량과 메탄수율이 줄어든 것을 확인 할 수 있었으며, 유기물부하에 따른 소화효율 변화를 검토하여 적절한 유기물부하를 찾아 소화상태 및 조건 등을 고려하여 최적 유기물부하를 결정하고 실험을 진행한다면 좀 더 나은 소화효율을 얻을 수 있을 것으로 판단되며, 적정한 유기물부하가 혐기성소화 소화효율에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

2003년부터 시행된 EPR(생산자책임재활용)제도는 우리나라의 대표적인 재활용제도로 재활용품의 분리수거기반 조성 및 재활용산업을 활성화하는 견인차의 역할을 수행하고 있다. 이러한 재활용업체를 중심으로 한 지원정책은 폐기물의 수요시장을 확대하여 폐자원 가격을 상승시킴으로 인해 폐자원은 모으면 돈이 된다는 시장 인식이 확산되고 있는 추세이다. 이러한 EPR제도의 운영에 있어서 가장 중요한 재활용 프로세스는 수집운반, 선별, 재생품생산의 단계로 나누어 지는데 본 연구에서는 그 중 선별단계에 대하여 대도시 S구의 종합선별장을 집중조사･분석, EPR대상 포장재의 선별현황에 대하여 연구하였다. 본 연구에서 주로 조사･분석한 내용은 종합선별장에서 EPR포장재 재활용품 반입, 선별, 잔재물처리까지의 물질흐름을 파악하고, 포장재별 반입량에 따른 선별량의 비율조사 및 분석, 버려지는 잔재물의 성상분석을 실시하여 재활용품의 발생부터 선별까지의 물질수지량을 분석함으로써 현재 대도시의 EPR대상 포장재의 수집운반, 선별현황을 파악하고자 하였다. 연구결과, 대도시 S구의 종합선별장의 2013년 재활용폐기물의 총 반입량은 13,855.680톤이며, 이 중 38.89%의 양인 5,388.309톤만이 품목별로 선별되어 재활용업체로 판매되는 실정이다. 선별된 재활용품의 품목은 파지, PET, PP, PE, PS, 철캔, 알루미늄캔, 백색폐병, 갈색폐병, 녹색폐병, 잉고트, 따대기, 고철, 의류, 비철, 잡선, 작업철, 생활철, 양은, 스템레스, 고무통, 신주, 필터, 생수통, 옷걸이, 키판, 중철, 잡병, 파동, 샷시, 아크릴로나위어 선별되고 있었다. 이 중 EPR대상 포장재의 선별량은 PET병이 964.340톤으로 가장 많았으며(17.9%), 플라스틱 단일재질인 PS(요구르트병 등)가 40.810톤으로 가장 적은양이 선별되고 있었다(0.76%). 또한 선별되지 않고 버려지는 선별잔재물에 대하여 성상분석을 한 결과, 복합재질 필름류인 포장비닐이 가장 많은 양인 3,696.272톤으로 가장 많이 재활용되지 않고 버려지는 것으로 분석되었으며, 재생가치가 높은 철캔, 알루미늄캔의 경우 거의 잔재물이 발견되지 않는 것이 확인 되었다. 본 연구를 통하여 현재 대도시의 선별장에서는 재활용쓰레기 중 약 39%의 재활용품만이 선별되어 재생용품으로 생산되고 있으며, 재생가치가 낮은 필름류의 경우 거의 재생되는 양보다 버려지는 양이 많다는 것을 알 수 있었다. 이렇게 버려지는 필름류의 경우에도 제대로 선별되어 재활용 된다면 양질의 고형연료 또는 재생유로 재활용되어 유용한 자원으로 쓰일 수 있기 때문에 이러한 버려지는 재홀용품의 선별량 확대를 위한 노력이 꾸준히 이루어져야 할 것으로 판단된다.