지속가능한 국토의 보전과 이용을 위해 데이터 기반의 과학적이고 객관적인 분석 결과를 기반으로 국토계획 및 환경계획의 수립이 필요하다. 그리고 과거와 현재의 데이터를 기반으로 미래를 예측하고 분석한 분석 결과는 다양한 분야의 환경정책에 활용할 수 있다. 특히 국토의 환경성을 5개 등급으로 평가하여 매년 평가 결과를 제공해주는 국토환경성평가지도는 2005년부터 구축되어왔기 때문에 국토의 환경성 평가와 관련하여 과거 현황을 기반으로 미래의 국토 변화를 예측하기 위한 분석에 있어 중요한 데이터라고 할 수 있다. 이러한 국토환경성평가지도는 7개 환경생태적 평가항목과 57개 법제적 평가항목을 이용하여 우리나라 전체를 대상으로 국토환경성 평가등급을 도출하게 되며, 1년에 2회씩 갱신하고 있지만 이러한 국토환경성평가지도는 현재 파일시스템으로 관리되고 있어 저장, 갱신, 일관성, 공동이용, 그리고 속도 등 관리 및 활용적 측면에서 제약이 있다. 이에 본 연구에서는 기존 파일시스템으로 관리되고 있는 국토환경성평가지도의 효율적 관리와 활용을 위해 데이터 모델을 설계하고, 공간 DBMS 기반의 데이터 저장과 관리 및 활용 방안을 제시했다. 그리고 활용 가능성을 검토하기 위해 쿼리를 적용해 분석에 이용할 정형데이터를 도출하고, 로지스틱 회귀분석을 이용하여 우리나라 전체를 대상으로 도시지역 확장을 예측했다. 이러한 공간 DBMS 기반의 데이터 저장, 관리, 활용의 서비스 제공은 지속적으로 구축 및 갱신되는 공간정보들을 효율적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라 국토 및 환경계획을 위한 정책적 활용을 포함한 다양한 분야에서에 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

지속가능한 국토의 보전과 이용을 위해 토지이용규제 완화지역에 대한 모니터링이 필요하다. 이러한 토지이용규제 행위제한 완화지역을 모니터링하기 위해 2015년과 2016년의 국토환경성평가지도의 법제적평가 결과를 비교하고 평가 등급이 낮아진 지역과 2015년과 2017년의 국토환경성평가지도의 환경생태적평가 결과를 중첩하여 토지이용규제 완화지역의 모니터링 가능성을 검토했 다. 1등급에서 2등급으로 등급이 완화된 지역은 2.731km2로 전체 변화지역의 4.80%를 차지했으며, 1등급에서 3등급으로 완화된 지역은 1.050km2로 전체 변화지역의 1.85%를 차지했다. 그리고 이러한 지역의 환경생태적평가 결과를 살펴보면 법제적평가 등급이 완화되었지만 환경생태적 평가 결과 등급은 1등급으로 유지된 지역들과 환경생태적평가 등급이 향상된 일부 지역들이 나타났다. 이러한 지역의 현황을 살펴본 결과 개발 조건만 충족된다면 충분히 개발이 발생할 수 있는 기 개발지 부근의 산지 지역이 대부분을 차지했다. 따라서 이러한 지역에 대한 모니터링을 통해 무분별한 개발이 이루어지지 않도록 관리해야 할 것이며, 이러한 모니터링을 위해 국토환경성평가지도의 활용은 큰 도움이 될 것이라고 판단된다.

국토의 난개발을 방지하고, 자연환경 우수지역들을 보전하기 위해 국토를 모니터링 할 수 있는 공간정보 기반의 환경성평가지도가 필요하다. 이러한 환경성평가지도 중 우리나라의 대표적인 환경성평가지도에는 환경부의 국토환경성평가지도가 있다. 하지만 국토환경성평가지도는 2016년 기준 전 국토의 47.1%가 보전 중심의 1등급 지역으로 구분하고 있어, 현실적인 정책적 활용과 국토의 이용 및 관리를 위해서는 보다 현실적인 국토의 환경성 등급 세분화 방안이 필요하다. 이에 본 연구에서는 국토환경성평가지도의 평가항목 중 서식처 평가, 연결성 평가, 희귀성 평가와 연관된 평가항목들의 중첩 분석을 이용하여 자연환경 우수지역의 세부적인 등급의 도출 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 국토환경성평가지도의 환경생태적 평가항목을 이용한 자연환경 우수지역 평가를 통해 엄정, 핵심, 완충지역으로 구분 도출하였다. 평가결과 우리나라 국토대비 엄정지역 1.16%, 핵심지역 5.64%, 완충지 역은 17.39%로 나타났다. 평가 결과 도출된 엄정지역과 핵심지역의 대표사례를 살펴본 결과 대부분의 지역들은 개발 발생 확률이 적은 국립공원, 휴양림, 백두대간보호지역 등의 보호지역을 포함한 산림지역들로 나타났고 도시지역 주변에 인접하거나 계곡을 중심으로 개발이 진행될 가능성이 있는 자연환경이 우수 지역들 또한 도출되었다. 이러한 국토의 환경성 평가를 통해 도출된 자연환경 우수지역의 제시와 이를 이용한 국토의 관리는 난개발을 방지하고 지속가능한 토지이용에 큰 기여를 할 수 있을 것이라 판단된다.

개발과 보전 간 갈등을 최소화할 수 있는 지속가능한 국토 관리를 위해서는 기본적으로 다양한 생물들의 서식처가 될 수 있는 자연환경 우수지역에 대한 관리가 이루어져야 한다. 자연환경 우수지역에 대한 효율적 관리를 위해서는 자연환경 우수지역 중에서도 법적·제도적으로 보호받지 못하고 개발에 노출된 지역들에 대해 지속적인 현황 파악의 노력이 필요하다. 본 연구에서는 국토환경성평가지도의 환경생태적 평가 결과와 법제적 평가 결과를 활용한 Gap 분석을 통하여 환경생태적으로 자연환경이 우수하나 제도적으로 보호받지 못하는 관리취약지역을 추출하는 방안을 제안하고자 하였다. Gap 분석 결과, 전국토의 4.81%와 국토환경성 평가지도 환경생태적 평가 1등급 지역의 11.22%가 자연환경적으로 우수하나 제도적으로 보호받지 못하는 관리취약지역으로 분석되 었다. 그리고 이러한 대표지역들의 현황을 살펴본 결과, 국토의 계획 및 이용에 관한 법률상 자연녹지지역으로 지정되어 있었으며, 기타법률에 의거 준보전산지, 가축사육제한구역 그리고 인근 학교로 인한 상대보호구역으로 지정된 지역들이었으며, 이러한 관리 취약지역들은 여건만 조성된다면 개발이 발생할 수 있는 지역들이었다. 따라서 이러한 지역들의 보호를 위해 제도적으로 보호할 수 있는 관리 방안을 고려해야 한다. 그리고 이러한 자연환경이 우수한 관리취약지역의 제도적 관리와 보호 대책 마련을 통해 국내 생물다양성을 증진시키고 지속가능한 국토관리가 가능할 것으로 판단된다.

폐기물관리법 개정･시행(’16.7.)으로 폐기물의 재활용방식이 포지티브(허용행위 열거방식)에서 네거티브(제한행위 열거방식)로 전환됨에 따라 재활용대상 폐기물의 재활용 가능여부를 판단하기 위해 재활용환경성평가 제도를 도입하였다. 위 제도의 도입에 따라 폐기물의 재활용으로 인한 인체･환경영향을 사전에 파악하기 위해 지정폐기물에 함유된 유해물질의 용출･함량관리 이외에 유해특성 항목의 확대 및 상향류 투수방식의 유출시험 도입 등 평가항목 및 평가방법을 확대하였으며, 비매체접촉형 및 매체접촉형 재활용유형으로 분리하여 폐기물의 재활용으로 인한 토양, 지하수, 수질 등 환경매체의 영향까지 고려하도록 하였다. 본 연구에서는 재활용 제품에 대한 장기영향평가를 위하여 도입된 상향류 투수방식의 유출시험을 수행하여, 폐기물의 재활용으로 인한 지표수 및 지하수 등에 대한 영향여부를 평가하고자 하였다. 페로니켈슬래그를 시료로 하여 상향류 투수방식의 유출시험 분석결과 알루미늄을 제외한 모든 항목이 먹는 물 수질기준 미만 또는 정량한계 미만으로 나타났으며, 페로니켈 슬래그의 매체접촉형 재활용 시 중금속의 용출로 인한 환경의 영향은 미비할 것으로 판단된다. 또한, 고액비(L/S ratio)에 따른 용출경향 파악을 위하여 폐기물 용출시험(L/S=10) 결과와 상향류 투수방식의 유출시험(L/S=2) 결과를 비교･검토하였으며, 검출경향은 상향류 투수방식의 유출시험에서 더 높게 검출되는 경향이 나타나, 폐기물의 재활용에 대한 장기 용출영향 평가 방법으로 적합하다고 판단하였다.

최근 폐기물관리법이 개정됨에 따라 재활용 사업자가 재활용 원칙 및 준수사항이 없는 폐기물을 재활용하려는 경우 및 폐기물이 토양, 지하수 등과 접촉하는 매체접촉형 재활용을 하려는 경우에는 재활용환경성평가를 받아야 한다. 재활용환경성평가에서는 폐기물에 대한 유해특성과 재활용 기술의 적합성 등을 평가한다. 폐기물에 대한 유해특성이 있는 경우 폐기물을 재활용하기 위해서는 폐기물관리법 시행령 [별표4의2]에 따라 이들 유해특성을 제거 또는 안정화하여야 한다. 하지만 현재 폐기물 유해특성을 파악하기 위해서는 높은 분석 비용과 많은 시간이 소요되므로 재활용 사업자 모두가 재활용환경성평가에서 폐기물의 유해특성을 분석하기는 현실적으로 어렵다. 유해특성은 폐기물에 포함된 화학물질에 의하여 발현될 수 있으므로 유해특성별 대표 화학물질이 설정되어 있다면 폐기물 유해특성을 사전에 판정할 수 있다. 유해특성별 대표 화학물질 선정을 위하여 국내 화학물질 배출량 조사제도 대상 물질 415종, 화학물질관리법상 유독 및 제한물질 목록 959종, EU Regulation of(EC) No 1272/2008 4,231종의 화학물질을 대상으로 설정하였다. 유해특성의 구분 기준은 United Nations의 Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals(GHS)의 한 부분인 Hazard Statement Code(유해･위험 문구)로 하였다. GHS는 화학물질에 대한 분류･표시 국제조화시스템으로 각 물질별로 유해･위험 문구가 제시되어 있으며 유해･위험 문구를 확인하기 위한 시험 방법과 국내 폐기물 유해특성의 판정 기준의 비교를 통하여 국내 유해특성 별 대표 화학물질을 검토하고자 한다. 최근 재활용 허용 범위의 확대를 위하여 폐기물관리법에서의 폐기물 재활용에 대한 방식은 허용행위 열거방식에서 제한행위 열거방식으로 전면 개정되었다. 이에 따라 폐기물의 재활용으로 인한 인체의 건강과 환경에 대한 악영향을 최소화하기 위하여 폐기물에 대한 신규 유해특성을 도입하였다. 폐기물에 대한 유해특성은 기존 3종(감염성, 부식성, 용출독성)이었으나 6종(폭발성, 인화성, 생태독성 등)이 추가되어 9종으로 확대되었다. 폐기물관리법 시행령 [별표 4의2] (폐기물의 재활용 준수사항)에 따르면 폐기물을 재활용하려는 자는 폐기물에 대한 유해특성을 제거 또는 안정화하여야 한다고 명시되어 있어 폐기물의 재활용을 위해서는 우선적으로 폐기물에 대한 유해특성을 파악해야 한다.

국제연합식량농업기구(FAO)는 2050년, 전 세계 인구 수가 약 90억에 이를 것으로 예측하였다. 이와 같은 인구 증가는 여러 식량 및 환경 문제들을 야기할 수 있다. 또한 식량 및 에너지원 생산과정에서 자연계에 과잉으로 배출되는 질소, 인은 토양 산성화 및 부영양화 등의 환경문제를 유발할 수 있다. 이에 대한 해결책으로 FAO에서는 ‘곤충’을 자원(식･약품, 사료, 비료 등)으로 활용하는 것을 제시하였다. 현재 국내 연구는 곤충의 이용가능성 여부 및 활용기술개발 위주의 연구에 치중되어있어 곤충활용에 따른 환경성 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 식용곤충으로 인정받은 곤충 6종 중 갈색거저리와 벼메뚜기를 선정하여 곤충의 활용방안에 따른 환경성 평가를 진행하였다. 갈색거저리는 최근 식량자원으로써 각광받고 있는 종이며 번데기까지 사용할 수 있는 완전변태 곤충이다. 벼메뚜기는 예로부터 식품으로 이용된 친숙한 종이며 대표적인 불완전변태 곤충이다. 본 연구의 목적은 곤충 분류(번데기의 유무)에 따른 활용방안의 환경성을 비교･평가하고 이를 기존 단백질원과 비교하는 것이다. 갈색거저리와 벼메뚜기의 환경성 평가는 질소, 인 흐름분석 및 전과정평가를 사용하였다. 이는 인간이 곤충을 단백질원으로 섭취하였을 경우와 곤충 사료로 키운 가축을 섭취하였을 경우로 나누어 분석하였다. 이를 토대로 물질흐름의 각 단계를 비료, 작물, 곤충, 가축, 사람으로 나누어 유입, 유출되는 질소와 인의 양을 산정하고 이에 따른 질소, 인 이용효율을 산정하였다. 또한 갈색거저리와 벼메뚜기 사육 시 발생하는 온실가스 량을 기존의 단백질원 생산과 비교 하였다.연구 결과 갈색거저리가 기존 단백질원인 한우와 벼메뚜기보다 질소, 인이용효율이 높았으며 온실가스 발생량이 적었다. 또한 갈색거저리는 번데기까지 사료로써 이용이 가능하기 때문에 활용범위가 넓을 것이라 생각한다.

Coal ash from power plants is divided into fly ash and bottom ash, which are produced after burning bituminous anthracite coal at 1,600°C. Coal ash is composed of fly ash (82%) and bottom ash (18%); while most fly ash is recycled as ready-mix concrete admixture and cement additive, bottom ash is left unused in landfill sites located within power plant grounds. This has been studied less comprehensively than fly ash; therefore, our aim was to assess the recyclability of the bottom ash generated by two (A & B) thermal power plants and thus identify the characteristics of hazardous substances in coal ash that are generated in power plants and evaluate the environmental contamination likelihood in the recycling of the produced coal ash. Currently, emitters such as thermal power plants have various requirements for the recycling of coal ash (bottom ash and they are also required by law to consider how the country’s environmental impact may be affected by recycling large amounts of coal ash. The concentrations of hazardous substances contained in coal ash (bottom ash) are generally lower than the criteria for soil contaminants and the standard for hazardous substances contained in designated waste. We found no significant leaching of heavy metal and its concentration; however, the levels of heavy metals in coal ash were generally low. The results of column leaching testing for potential environmental impact assessment indicated that increased leaching time might lead to the reduced ionic concentration of coal ash.

국제연합식량농업기구(FAO)는 2050년, 전 세계 인구 수가 약 90억에 이를 것으로 예측하였다. 이와 같은 인구 증가는 식량 부족, 물 부족, 기후변화, 자원고갈 등 여러 문제들을 야기할 수 있다. 또한 식량 및 에너지원 생산과정에서 자연계에 과잉으로 배출되는 질소, 인은 토양 산성화 및 부영양화 등의 환경문제를 유발할 수 있다. 이에 대한 해결책으로 FAO에서는 ‘곤충’을 자원으로 활용하는 것을 제시하였다. 이는 곤충을 식･약품, 사료, 비료 등으로 활용하는 것으로 식량 부족문제 및 환경문제 해결을 꾀하는 것이다. 현재 국내 연구는 곤충의 이용가능성 여부 및 활용기술개발 위주의 연구에 치중되어있어 곤충활용에 따른 환경성 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 식용곤충으로 인정받은 곤충 6종 중 하나인 벼메뚜기를 선정하여 벼메뚜기의 활용방안에 따른 환경성 평가를 진행하였다. 벼메뚜기는 예로부터 식품으로 이용된 친숙한 종이다. 벼메뚜기의 성분함량을 기존의 식품 및 사료와 비교하였을 때 유사하거나 높기 때문에 단백질원 및 사료로써의 이용가능성은 충분하다. 벼메뚜기의 환경성 평가는 활용방안에 따른 질소, 인 흐름분석 및 온실가스 배출량을 산정하여 진행하였다. 이는 인간이 벼메뚜기를 단백질원으로 섭취하였을 경우와 벼메뚜기 사료로 키운 가축을 섭취하였을 경우로 나누어 분석하였다. 이를 토대로 물질흐름의 각 단계를 비료, 작물, 벼메뚜기, 가축, 사람으로 나누어 유입, 유출되는 질소와 인의 양을 산정하고 이에 따른 질소, 인 이용효율을 산정하였다. 질소와 인의 산정은 환경오염사전예방 측면에서 SCOPE 3(기타 간접 배출)에 속하는 온실가스 배출원을 포함하여 간접손실 항목에 추가하였다. 이는 기존 이용효율성 평가의 시스템 경계를 확장한 것이다. 또한 벼메뚜기 사육 시 발생하는 온실가스 량을 기존의 단백질원 생산과 비교하였다.

The purpose of this study was to determine the feasibility of using waste stone and waste stone sludge, generated by stone grinding operations, as substitutes for natural resources. In addition, the possibility of expanding the scope of safe recycling was confirmed via an environmental assessment. This assessment was carried out by measuring particle size distributions and physical and chemical characteristics, as well as via dissolution and content tests. Waste stones and powdered waste stone sludge generated from the I-, K-, and R-quarries located in the Geochang area were selected and sampled. The pH was weakly alkaline (7.74 - 9.7), and the water content ranged from 21.29% to 32.57%. Only the Iquarry sample exceeded the 30% water content limit. The Waste Control Act regulates the use of filler materials such as bottom restoration and lowland materials in the quarry to less than 30%. Leaching tests conducted using I-, K-, and R-quarry samples were analyzed. The samples did not exceed the controlled waste criteria for hazardous substances defined by the Waste Management Act. The limits for Pb, Cr, As, Hg, Cd, and Cr6+ are 3 mg/L, 3 mg/L, 1.5 mg/L, 0.005 mg/L, 0.3 mg/L, and 1.5 mg/L, respectively. Based on the results of content tests, only Cu (252 mg/Kg) exceeded the 1 area standard (150 mg/kg) for troublesome soil contamination defined in the Enforcement Regulations of the Soil Environment Conservation Act. Based on this environmental assessment, current policies allow expansion of recycling.

농업 생산성을 높이기 위해 화학비료 소비량이 지속적으로 증가되어 왔고, 인산을 생산할 때 인광석 분쇄하여 황산으로 처리하는 습식 인산비료제조시설에서 폐인산석고가 다량 발생되었다. 이때 발생된 인산석고는 일부 재활용되고 있지만 재활용량이 많지 않아서 공장 인근 적치장에 장기간 적치되어 인산석고 적치장의 유지관리비용도 많이 소요되고 있다. 특히 폭우와 같은 기상재해로 인산석고가 환경 중으로 유출될 경우 환경 오염이 우려되며, 폐기물관리법 상 인산석고의 해안지역 성토재, 도로기층재, 복토재 등으로 재활용할 수 있으나 실제 재활용은 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 인산석고의 재활용용도 확대를 위해 해안매립지역 염분 토양 개량제로서 인산석고의 일반 토양 복토높이 축소와 안전한 재활용을 위해 환경성 평가연구를 수행하였다. 폐인산석고는 인산석고 적치장에서 충분히 혼합하여 건조한 다음 맨 아래층에 해안준설토를 포설하고 그 위에 일반토양 충진컬럼(대조시료)과 일반토양과의 층별 혼합하여 충진한 컬럼(대상시료)실험을 수행하였다. 토양의 수분함량을 고려하여 증류수를 살포하고 2주정도 정치하여 안정화 기간을 거쳤다. 조사대상지역의 연평균강수량을 토대로 월간, 주간 평균 강수량과 Lysimeter 단면적을 기초로 산정하였고, 증류수(계산된 강수량)를 주 1회 살포하였다. 조사항목은 pH, 전기전도도, 중금속류(칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 비소 등 유해물질), 이온물질(불소이온, 질산성질소이온, 염소이온, 황산염이온 등)을 폐기물공정시험기준, 토양오염공정시험기준을 참고하여 토양 깊이 별로 시료를 채취한 후 분석하였다. 연구 결과 대조시료에 비해 조사대상 시료 컬럼의 나트륨 농도는 인산석고층 상부로 올라갈수록 염분농도가 낮아졌으며 시간이 지남에 따라 나트륨 농도가 더 낮아질 것으로 판단된다. 비소, 납, 카드뮴, 구리 등 유해중금속 농도는 폐기물관리법 유해물질 기준이하로 나타났다. 최상층 일반토양복토 깊이는 토지이용 및 식재되는 식물 종에 따라 0.5 ~ 1.5m 이하, 또는 나무식재 주변에 한해서 적용하는 것이 적정하다고 판단된다.

현재 우리나라 인산제조시설에서 인산부산석고는 매년 150만 톤 정도 발생하는 것으로 추정되며, 발생량의 약 15% 정도는 시멘트 응결지연제, 석고보드, 기능성 비료 등 제한적으로 재활용되어 왔다. 그러나 대부분의 인산석고는 인산제조시설 인근에 있는 인산석고적치장에 장기 적치되어 시설관리비용만 연간 수십억 원이 들어가고 있으며, 강풍, 강우 등 자연재해가 발생할 경우 적치된 인산석고가 주변 토양, 바다, 지하수, 하천 등으로 유출될 수 있다. 또한 인산석고 적치장에서 근무하는 작업자의 건강에도 영향을 줄 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 상향류 컬럼통수시험(Up-flow percolation test)을 이용하여 환경성 평가방법을 정립하고, 토양혼합비를 50%까지 증가했을 때 용출농도에 따른 환경영향 및 현장시공 시 문제점을 검토하고자 하였다. 폐인산석고는 인산석고 적치장에서 충분히 혼합하여 건조한 다음 컬럼에 토양과 폐인산석고를 50:50으로 혼합한 후, 일반토양 충진컬럼(대조시료)과 일반토양과의 층상혼합(50:50(w/w))과 균질혼합(50:50(w/w))하여 충진한 컬럼(대상시료)실험 2가지를 수행하였다. 증류수를 60 mL/h, 선속도 15±2 cm/d, 고액비 0.1~10 L/kg로 흘려 10 Cycles을 받아 시험액으로 조제하여 분석하였다. 조사항목은 pH, 전기전도도, 중금속류(칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 비소 등 유해물질), 이온물질 (불소이온, 질산성질소이온, 염소이온, 황산염이온 등)을 폐기물공정시험기준을 참고하여 토양 깊이별로 시료를 채취한 후 분석하였다. 폐인산석고 혼합비와 매립방식 관련 상향류 컬럼통수시험(Up-flow percolation test) 결과, 시간에 따라 pH는 약간 증가하고, 전기전도도는 감소하는 특성을 보였고, 중금속 용출농도는 시간에 따라 칼슘농도는 완전혼합방식이 층상혼합방식보다 농도증가가 더 높게 나타나는 경향을 보이며, 대부분 유해중금속 농도는 미량으로 검출되었다. 불소이온은 시간에 따라 증가하고 혼합방식에 따라 농도차이가 나타났으나 황산염이온은 감소하는 경향을 보이며 혼합방식에 따른 차이는 크지 않았다.

Taking sample processes from the combined heat and power plant in Busan Fashion Color Industry Complex, the characteristics and amounts of greenhouse gas (GHGs) emissions were analysed and calculated, respectively. Based on the results, environmental assessment was evaluated for recent 3 years. The amounts of GHG emissions from 2011 to 2013 were estimated at 182,750, 184,384 and 190,250 Ton.CO2eq/year, respectively. GHG emissions from stationary combustion sources were found to be more than 99 % of the total emissions. Also, the overall eco-efficiency indicator for environmental assessment was more than 1, suggesting that these results would be beneficial for GHG emissions allowance allocations.