우리나라 석회석은 CaO 기준 52% 이상 고품위 석회석이 12%에 불과하여 석회적 자원을 이용한 고부가가치화 산업이 상대적으로 떨어져 있는 상황이다. 시멘트용 석회석 품질 이하의 폐석회석 또한 많이 발생되고 있는데 석회석 광산 채굴 중 발생되는 폐석회석 발생량은 약 20~30% 정도에 이른다. 이러한 폐석회석은 주로 저부가가치 골재로서 활용되어 오거나 야적 처리되어 왔다. 폐기물 소각 시 소각부산물인 바닥재 및 비산재가 발생되며, 쓰레기 용융로에서는 용융슬래그 및 비산재가 발생되게 된다. 2011년 기준 용융슬래그는 약 23,490ton/yr 발생된 것으로 조사되었다. 발생된 용융슬래그는 일부 복토재나 벽돌의 원료로 사용되고 있으나 활용처가 뚜렷하지 못하여 대부분 방치되고 있는 실정이다. Geopolymer는 Davidovits에 의해 처음 명명되었고, Si-Al로 이루어진 재료가 알칼리용액과 반응하면 Si, Al 원소가 용출되고, 이를 반응시키면 중축합 화학반응을 일으켜 3차원 중합체 체인과 Si-O-Al-O결합의 링 구조를 형성하게 된다. 이 때, 다양한 알칼리액상 조건에 따라 지오폴리머의 물리․화학적 특성이 달라진다고 알려져 있다. 대부분 건축 자재의 경우 1,200℃ 이상의 고온에서 생성되어 고에너지를 소비하게 되는데 지오폴리머 기술을 사용하면 70℃에서 충분한 강도가 발현된다. 이에 본 연구에서는 폐석회석, 용융슬래그의 재활용률을 높이고자 지오폴리머 기술을 이용하여 단열블록을 제조하고자 하였다. 또한 제조한 단열블록의 열전도율을 낮추기 위한 방안으로 발포제 블랙 알루미늄 드로스를 첨가하여 블록을 제조하였으며, 이 때 제조 조건에 따른 블록의 물리적 특성을 평가하고자 하였다. 폐석회석, 용융슬래그 혼합비에 따른 단열블록의 열전도율, 압축강도, 재가열수축률, 부피비중, 기공율 등을 측정하였다. 그리고 도출된 최적조건을 통해 제조한 블록은 내화단열벽돌 기준 KS L 3301을 통해 활용가능성을 평가하였다. 이러한 특성으로부터 폐석회석을 사용하고 지오폴리머 기술에 의한 내화단열블록의 제조가 가능하다고 판단된다.

최근 IT 산업의 발달함에 따라 희유금속의 사용량과 중요성이 증가되고 있다. 따라서 도시광산 사업이 발달하게 되고, 우리나라는 2011년 6월 “희소금속의 소재화 부품화를 위한 산업생태계조성” 안을 발표 미래 성장동력과의 연계성등을 고려한 11개 희유금속을 선정하였다. 이중 마그네슘은 금속재료 중 가장 가벼운 경량소재로서 자동차 경량화 부품과 노트북, 스마트폰 등 많은 전자 제품에 사용되고 있다. 하지만 현재 마그네슘은 중국으로부터 전량 수입되고 있는 실정이다. 국내의 도시 광산으로 부터 마그네슘을 얻기 위해 광미를 사용하였다. 광미는 광물을 분리하고 남은 부산물이다. 이 부산물은 처리가 어려워 매립 처리하거나 그대로 자연에 방치하고 있어 환경오염을 유발시키고 있어 광미의 재처리가 필요하다. 다양한 재활용 방법 중 유가금속 회수는 자원 고갈에 따른 재이용 및 환경보전 측면에서 중요하며, 세계적으로 광미 재처리를 시도하고 있다. 한국에서도 광미로부터 유가금속을 회수하는 연구가 진행되어왔지만 아직 마그네슘과 관련된 연구가 없으며 더 많은 연구가 필요하다. 본 연구에서는 광미 내 존재하는 Mg를 용출하기 위해 산침출법을 적용하였다. 사용된 산성용액은 H2SO4(95%, 대정화금, 한국)이며, water bath shaking을 사용하여 용출실험에 주요인자인 입자크기, 온도, 산농도, L/S 비 실험을 수행하였다. 산침출후 침출액은 membrane filter를 사용하여 여과 후 여과액으로부터 Mg이온의 농도를 AAS(varian spectra AA-10/20, atomic adsorption spectrometer)로 분석하였다. Mg이온을 Mg(OH)2로 회수하기 위해 NaOH 용액을 사용하여 pH 10까지 조절하였다.

This study aimed to completely remove adhered mortar from recycled aggregate (RA) using microwave irradiation (700 W) and mixed solution of hydrochloric acid (HCl) and hydrogen peroxide (H2O2). The optimum condition was first to soak RA in tap water for 30 min and then RA was soaked in mixed solution of 30% HCl and 15% H2O2 (HCl : H2O2 = 1 : 2) for 70-90 min after 15-min microwave irradiation. Therefore, the mortar of RA in the condition was completely removed within 2.3 hrs. Reaction rate (k) with the condition was –0.6408 hr-1, which was about 190 times faster than that with HCl only (k = -0.0032 hr-1).

실리카 퓸은 콘크리트의 성능개선에 기여함은 익히 잘 알려져 있고, 특히 강도 및 화학적 내구성 등이 우수한 특성을 가지고 있어 콘크리트의 내구성을 높이기 위한 혼화재나 시멘트 보강재 및 내화물의 원료로 주로 사용되고 있다. 그러나 실리카 퓸은 대부분 해외에서 수입하고 있고, 플라이 애시, 고로슬래그 미분말, 메타카올린 등의 다른 광물질 혼화재에 비해 상대적으로 고가여서 콘크리트의 제조원가를 상승시키는 단점이 있다. 또한 다른 슬래그, 플라이애시와 같은 광물질 산업부산물의 혼화재에 비해 유해성에 대한 연구결과는 상대적으로 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 최근 국내 규소철 생산공정에서 실리카 퓸이 발생하게 됨에 따라 그 동안 재활용이 가능한지 여부를 확인하고자 유해물질(CN, Cr, Cu, Cd, Pb, As, Hg)의 함량 및 용출량을 비교･검토하였다. 그 결과 pH는 2.18~7.39로 나타났으며, 강열감량은 2.1% 미만으로 나타났다. 유해물질의 용출량을 비교한 결과 국내 실리카 퓸의 경우 폐기물관리법에서 정한 지정폐기물의 유해물질 기준 이내로 나타났으나, 일부 수입 실리카 퓸의 경우 Cu가 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 함량분석 결과는 토양환경보전법의 토양오염우려기준과 비교하였을 때 시안을 제외한 모든 항목이 토양오염우려기준 1지역 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 국내에서 발생된 실리카 퓸의 경우 수입되는 실리카 퓸의 생산공정과 동일하고 특성 및 유해물질의 함유량이 비슷한 것으로 판단됨에 따라 국내 실리카 퓸이 수입 실리카 퓸을 대체하여 시멘트 보강재, 콘크리트 혼화재, 요업제품 등으로 재활용이 가능할 것으로 판단되며, 이에 따라 건설업계의 비용절감과 폐기물 재활용에 따른 환경비용 절감효과가 기대된다.

In Korean steel making industry is generating 25 billion tons of slag as industrial by-products per year. Uses of these slags to manufacture high functional abrasive material are of greater feasible option for sustainable development of industry as well as effectively solve the pollution issue associated with these waste. Recycling methods of slag have been actively studied for decades, but most of the slag recycling methods studied are related to low cost building materials. Recently, several combinations of by-products have been used in glass-ceramic manufacturing, mostly the abrasive materials are basalt based glass-ceramic. Using these industrial by-products instead of natural basalt ores, high functional product can be manufactured. This piece of investigation focused on the feasibility study for producing the basalt based glass-ceramic from recycled industrial by-products only, without any natural materials as raw materials. By controlling various process parameters like, mixture ratios of materials, heat treatment for casting, and soaking basalt based glass-ceramic were prepared. The prepared materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscope (SEM), thermo-gravimetry and differential thermal analysis (TG-DTA). Excellent material properties were observed.

In this work, we constructed the sulfur polymer cement(SPC) concrete using coal bottom ash from 4 thermal power stations in korea and investigated their practical data for production of industrial construction compounds. To manufacture the SPC concrete, we used batch concrete mixer with the heating jacket using hot oil. Also, coal bottom ash was used as a fine aggregate below 2 mm. When the SPC concrete were produced with diverse sulfur concentration (15, 20, 25, 30 wt%), compressive strength properties were analyzed. We got the compressive strength of the maximum 60 MPa. These experimental results could be effectively applied to the recycling technology of coal bottom ash.

탈황석고는 화석연료를 사용하는 화력발전소나 정유사 등 연소 시 배출되는 배기가스로부터 황산화물(SOx)을 화학반응으로 고정함으로써 얻어지는 부산석고이다. 탈황석고는 품질이 우수하기 때문에 석고보드나 시멘트 등의 원료로 재활용되고 있다. 탈황석고를 석고 대체 자원으로서 활용함으로써 경제적 효과와 자원순환 정책지원 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 현재 재활용 되는 탈황석고에 대한 국내 유해성 연구는 많지 않다. 이에 본 연구에서는 배연탈황공정(Flue Gas Desulfurization: FGD)에서 탈황석고를 배출하는 국내 화력발전소와 원유정제 처리업 중 업체를 선정하여 현지조사와 시료 7개를 채취 하였다. 탈황석고의 유해특성을 파악하기 위해 중금속의 용출･함량 분석을 하였다. 탈황석고의 중금속(As, Cd, Cr, Cr+6, Cu, Hg, Pb)과 시안화합물 8항목 용출분석결과, 모든 시료는 국내 폐기물공정시험기준 유해물질 기준보다 기준 이하로 조사되었다. 중금속(As, Cd, Cr, Cr+6, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn)과 시안화합물 10항목 함량분석결과, 국내 토양오염우려기준과 비교하여 니켈을 제외한 9항목 모두 기준이하로 검출되었고 니켈은 1개 시료에서 토양오염우려기준 1지역, 2지역 수치보다 높게 검출되었으나 3지역 기준 이내로 나타났다. 조사된 탈황석고의 중금속과 시안화합물은 국내 용출･함량관리기준 이내로 검출되어 석고보드나 시멘트 등으로 재활용시 환경유해성은 적은 것으로 판단된다.

Since water works sludge have a high aluminum content, recycling aluminum has become a significant environmental issue. Generally, the method of recovery of aluminum from water works sludge are acid digestion, alkalization, ion exchange and membrane separation. However aluminum hydroxide may be dissolved in strong acidic and alkaline media due to its amphoteric nature. So, the traditional acidification and alkalization methods still being explored. Chemically, aluminum recovery from the water works sludge is a simple process. The acid digestion is however, somewhat complicated by pH control in the mixture of dewatered water works sludge (DWS) and sulfuric acid solution. Under strong acidic condition, probe of pH meter, which is a key part of a pH meter, can be easily damaged. Also it is not easy to control pH during the process of mixing DWS and acid solution because high concentration of total solid are present in the mixture. Furthermore, the moisture content of DWS is very serious change. Most of the previous studies have mainly focused on the adsorption properties of dewatered alum sludge; little attention has been put on how to improve its phosphorus adsorption capacity. In this study, batches of experiments were conducted using DWS, artificially controlling moisture content (64~78%), to investigate the effect of concentration of sulfuric acid on pH of the sludge for pH control without pH meter in the coagulants recovery process. The water content of DWS was measured in 30 minutes using Infrared Moisture Determination Balance (FD 660, Kett). Experimental results show that the concentration of sulfuric acid for acidification of DWS is higher with higher water content of that.

A Ni-based superalloy is widely used in many industrial field because of their high performance which is unusual class of metalic materials with an exceptional properties (high temperature strength, toughness, stress, oxidation/corrosion resistance). So, the most important application of Ni-superalloy is aircraft engines (gas turbine, turbine blade, etc), gas turbines for power generation and other challenging environments such as nuclear power and chemical plants. In the future, according to increasing the demand, amount of waste turbine blade is expected to be discarded. Therefore, it is necessary to research about recycling technology of waste Ni-based superalloy. In this study, we focused our research on the possibilities of recycling using waste Ni-based superalloy by AOD (argon-oxygen decarburization) process. Also, we were investigated experimental changes including Ar or O2 flow rate, reaction time, voltage to obtain the data of element component and structural changes. So, we evaluated the possibility about recovery of Ni or other metals.

Three hundred thousand tons per year of water works sludge are produced in Korea. End disposal of the sludge is mainly based on recycle such as supplementary material for cement kiln, raw material for construction materials and fill material. The dry clarifier sludge organic content is about 30% and the major elements determined are aluminum(about 14%), iron(about 4%), potassium(1.8%), and manganese(0.5%). The recovery of coagulant has high economic advantage and recommended as a suitable treatment option for the disposal of water works sludge. Chemically, coagulant(aluminum) recovery from the water works sludge is a simple process. This process is however, somewhat complicated by pH control in the mixture of dewatered clarifier sludge and sulfuric acid solution. Also, the thickened water works sludge(TWS), which is withdrawn from the bottom of the thickener in water works plant, is difficult to dewater. In addition coagulation is used to remove total phosphorus(T-P) from municipal wastewater in oder to strengthening discharge water quality standard for T-P in municipal wastewater treatment plant(MWTP). Nevertheless it has the drawback of producing a large amount of sludge which together with the coagulants such as alum and polyaluminum chloride used to treat T-P in municipal wastewater increases the operating cost. Reject water originates from the dewatering of digested sludge in the MWTP. It contains heavy metals and large amounts of nutrients such as phosphorus and nitrogen. Traditionally, reject water is recycled back to the main flow line on of the MWTP. Although this method seems to be simple, it also has its drawbacks. First of which is the increase in the load of the MWTP as the reject water characteristics is very much different from the normal municipal wastewater. The objective of this study is to investigate the effectiveness of thickened water works sludge as an adsorbent of phosphorus from the reject water. In this study, batches of experiments were conducted to investigate the effect of dosage of TWS for reject water on its phosphorus adsorption properties. Increasing the TWS dosage to 30%(vol/vol), T-P and COD of reject water decreased to 55% and 20% respectively. Experimental results show that the potential of the TWS as coagulant in phosphorus and organic matter immobilization, thus converting they from rejector water to a useful material in pollutant control.

Waste-gypsum of iron works was milled with CaO by planetary mill. TGA analysis of the ground material showed that the characteristics of pyrolysis after mechanical grinding was increased from 90% to 94% at 800℃. From the analysis of XRF the constituent of Na2O, SO3, Cl, PbO and ZnO were decreased while that of MgO, Al2O3, SiO2 and CaO increased a little. XRD analysis showed that high peak swere shown at PbO, PbCl2, PbO2 and Pb2O3 before mechanical treatment. After mechanical grinding of D-2, high peaks were shown at Pb3O4 and Pb5O8 showing the oxidation of Pb. These results showed that mechanochemical grinding in plnetarymill promoted to change chemical properties of waste gypsum of ironworks to oxydize the Pb component of waste gypsum of ironworks.

Along the increases of incineration bottom ashes emitted from the municipal solid waste incinerator, the issues, such as increased treatment costs, environmental problems and lack of land area for incineration treatment facility have raised. Therefore, this study was performed to analyze the incineration bottom ash to seek how to recycle the resources. The particles of bottom ash discharged as municipal solid wastes are not even and composed of inorganic substances such as iron and non-metals; in this study, therefore, the bottom ash are used as the basic data for the purpose of resource recycle. In this study, the waste incineration bottom ash emitted from the incineration treatment facility located in city C were analyzed. About 100 tons of municipal solid waste are incinerated in this facility on a daily basis. The particle size, XRF, TGA and ICP were analyzed for bottom ash. A LA-950(Laser Scattering Particle Size Analyzer) was used to perform a particle size analysis and as a result, the particle diameter of a large range was distributed and the particle diameter was shown to be wide so not evenly distributed. The distribution of particle diameter for each sample was shown to be inconsistent. XRF used an EDX-750 (Shimazu) to analyze the chemical components and as a result, the key components contained in the bottom ash included CO2, CaO, SiO2, Al2O3, B2O3, etc. The analysis revealed that CaO contained to be lower than other area. TGA / DSC 1 / 1600 LF(Mettler-Toledo AG) were used to analyze TGA and the heating rate of 10℃/min was applied up to the maximum temperature 1200℃. As a result, the sample of incineration bottom ash showed its significant reaction at around 700℃. In general, when temperature of bottom ash starts raising, the moisture started to evaporate at around 100℃ while a significant decline is observed in weight. However in this study, no significant change was observed around 100℃ followed by the pre-processed and bottom ash. ICP used 820 ICP-MS (Bruker, Germany) to analyze the heavy metal - As, Cd, Cr, Cu, Hg and Pb. 3 different bottom ash were divided into 3 samples and as a result, the average concentration of each substance was analyzed as As 0.0049ppm and Cu 0.006ppm, whereas the concentrations of Cd, Cr, Hg and Pb were observed to be less than the quantization limit; therefore, the concentrations of all 6 items were shown to be less than the hazardous level of the specified wastes.

Method for Protect of the river levee was method for installing concrete revetment block and concrete mat method in Korea. But this method is non-environmental approach because the vegetation can not take at all. To solve these problem, the method has been applied using porous vegetation concretes. Porous vegetation concrete has filler technique to provide water retention and nutrient a into the porous interior in order to facilitate plant growth. But filler used increasing the cost and the construction period. Therefore in order to not use a filler, a high absorption rate and good absorption capacity needed aggregate. Current, Blast furnace slag aggregate has been used in architectural and civil engineering field as an alternative aggregate resources. Blast furnace slag aggregate is high absorption rate and lighter in weight per unit. This study evaluated the absorption capacity of the blast furnace slag aggregate. Phosphorus Sorption experiment was carried out to produce a cylindrical acrylic(diameter 11cm, height 90cm). There filling the aggregate, for supplying the test solution was using as a pump from bottom to top. And The water of having passed through the solution was analyzed. Results, blast furnace slag aggregate showed absorption capacity of 64~77% of PO43-P and T-P. Crushed aggregate show absorption capacity of 6~24% of PO43-P and T-P. Blast furnace slag aggregate showed excellent result of good absorption capacity compared to the crushed aggregate showed excellent result.

In this study, we examined the liquid carbonation reaction using recycled aggregates as an industrial by-products. This research deals with carbon fixation with a precipitation reaction utilizing 5 wt% and 30 wt% alkanolamine absorbents in an aqueous calcium oxide solution. Unlike carbon fixation operated at high temperature and pressure that consumes a lot of energy, we conducted experiments at moderate temperature (303.15 K) and pressure (1 atm). By adding calcium oxide solution into the carbon dioxide saturated solution, carbonated recycled aggregate was formed. To verify the physical properties of products, XRD analysis was performed and SEM images were obtained.

Mineral carbonation, the return technology of Carbon dioxide into the Nature as a generating source, has been studied by advanced countries. Industrial by-products can be used as economical resource for mineral carbonation. This study is intended as an investigation of effluent recycling of liquid carbonation with carbon dioxide fixation using industrial by-products. The nitrogen and carbon dioxide was used by mixing the same as the exhaust gas concentration 15vol%. Carbon dioxide absorbent was used as Mono Ethanol Amine (MEA) concentration of 5~30wt% and then concentration of carbon dioxide absorption were analyzed. After carbonation reaction, Concentration of dissolved inorganic cations and conversion of carbonation were analyzed by ion chromatography, thermogravimetric, x-ray diffraction, scanning electron microscope(SEM). Effluent was recycled MEA and water using RO system. These results Confirmed potential of CO2 reduction and Utilization of carbonation using industrial by-products.

최근 건설폐기물의 발생량 급증과 함께 천연골재자원의 대체재로 폐기콘크리트를 활용한 재생골재의 사용에 국가․사회적인 관심이 집중되면서, 이에 대한 관리 및 적정처리에 대한 사회적 중요성이 대두되었으며, 향후 골재자원의 수급불균형 문제에 대비한 장기적 자원수급대책 등을 위하여 자원의 효율적 이용과 절약, 폐기물의 발생규제 및 재활용 촉진을 통한 환경보존 등에 대한 관심이 증가되고 있다. 골재수요는 건설 산업의 지속적인 증가에 힘입어 향후에도 꾸준하게 증가하여 연간 2억 m³ (약 3억 3천만톤) 이상의 수요가 지속적으로 발생할 것으로 예상되고 있으며, 국토교통부의 연도별 골재 채취 실적 자료에 의하면, 2002년의 경우 골재의 허가 채취량은 1억 1,900만 m³에 달하여 골재 수요량인 2억 1,700만 m³의 54.9%를 채취 허가량으로 공급한 것으로 나타나고 있어 부족분의 골재를 충당하기 위한 노력이 다각적으로 진행되고 있으며, 이러한 배경에서 재생골재의 필요성이 크게 대두되고 있다. 건설폐기물 중 발생하는 폐기콘크리트는 발생하는 양이 대규모로 공급 면에서 별 문제가 없고, 그 조성도 시멘트 모르타르와 골재의 비교적 단일 조성으로 되어 있어 파쇄 하여 재사용하여도 콘크리트 자체의 물성을 어느 정도 유지하기 때문에 재활용가치가 높은 것으로 평가되고 있다. 본 연구에서는 건설폐기물로 발생되는 폐콘크리트를 이용하여 레미콘업체 및 건설업체 등에서 사용할 수 있는 품질의 순환골재 생산기술을 개발하고자 하였다. 이를 위해 잔골재 회수 process 구축 및 물리적･열적 박리 기술 적용과 최적 운전조건을 도출하였다.

초고압 쇼트 아크램프는 빛에 반응하는 물질(Photo-resist: PR, 감광액)이 코팅된 시료에 원하는 패턴이 형성된 마스크를 올려놓고 자외선을 쏘여 감광막에 원하는 패턴을 전사시키는 장치를 말하며 국내에서는 삼성, 엘지, SK하이닉스 등 디스플레이, 반도체 사업장에서 연간 약 2~3만개가 사용되며 시장은 연간 약 2천억원으로 추산된다. 이 공정은 FPD 제조 공정 중 비용 및 시간적 측면에서 30~40% 이상을 차지하는 최고 핵심 공정이지만, 국내 기술 미흡으로 그동안 일본등 선진국에서 장비 및 제품을 전량 수입하였으며, 초고압 쇼트 아크램프의 기술 수준이 매우 높고, 선진 기업의 엄격한 기술 통제로 인하여 기술적 접근이 어려워 디스플레이 5대 핵심 장비 중 유일하게 국산화에 성공하지 못하였다. 재활용 기술 역시 전무한 상태로 국내에서 발생되는 연간 약 2~3만개의 폐 초고압 쇼트 아크램프는 낮은 가격에 전량 일본으로 유출되고 있는 상황이다. 초고압 쇼트 아크램프는 금, 은, 동, 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈륨등 고가의 유가금속으로 구성되어 있으며, 이를 회수하고 적절한 방법으로 재활용한다면 고부가가치 창출을 실현할 수 있을 것으로 판단되어진다. 본 연구에서는 물리적인 방법으로 폐 쇼트 아크 램프를 해체・분리하여 고가의 유가자원을 회수하고 회수된 전극 표면에 다시 정밀 코팅을 실시하여 전극을 재사용하는 전극 재제조 공정기술을 확립하고자 하였다.

2010년 기준 온실가스 발생을 10% 저감하기 위해서는 11조원 이상의 비용이 발생할 것으로 추정하고 있다. 이러한 기후변화협약의 후속조치로 이산화탄소 배출저감을 위해 노력하고 있으며 장기적으로 에너지절약기술 추진, 청정에너지 이용확대, 첨단 환경기술개발, 이산화탄소 흡수원 확대 및 차세대 에너지 기술개발을 통하여 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 혁신적인 계획을 제시하고 있다. 또한 저효율 에너지기기의 보급 확대, 대체연료 개발의 가속화, 풍력 및 태양광 발전의 개발, 메탄가스의 연료화 기술 및 장치개발 등이 거론되고 있으나, 이러한 기술접목에 따른 구체적인 이산화탄소 저감대책에 대한 환경적인 평가 등이 제대로 수립되지 못한 실정이다. 최근 정부에서도 저탄소 녹생성장을 국가의 추진동력으로 생각하고 있으며 이를 구체화하기 위한 일환으로 녹색마을 600개 시범사업 등을 통해서 저탄소 녹색도시를 그 대책의 일환으로 추진하고 있다. 이에 따라 국내 신재생에너지 기술개발도 기후변화협약에 대한 장기적인 대책으로 연구개발을 추진할 필요성이 있으며, 대체에너지 기술개발 등 기후변화협약에 능동적으로 대처할 수 있는 대응책이 필요하다. 이러한 상황에 대비하고 저탄소 녹색마을을 제도적으로 보급하기 위해서는 주민들에게 유효 에너지단위당 방출되는 온실효과 유발가스를 양으로 환산하여 에너지기술과 시스템을 비교하고 우열을 가릴 수 있도록 하는 새로운 저탄소녹색마을 기본설계방안을 연구 방안으로 강구되어야 할 것이다. 이러한 바이오매스를 적절히 에너지로 전환하는 경우 산업 및 농업시설에서의 냉난방용 에너지원으로, 더 나아가서는 녹색 마을단위의 에너지원으로 활용하여 농업생산력의 제고 및 국가차원의 대체에너지개발 및 온실가스 감축의 효과를 기대할 수 있을 것이다. 그러므로 저탄소 녹색도시의 성패는 신재생에너지 기술과 그 기술을 녹색마을에 어떻게 접목하는 가가 중요한 이슈가 될 것이다. 그 중에서도 바이오에너지의 경우는 녹색마을에서 쉽게 접목이 가능하고 이를 통해서 탄소중립소재를 활용하여 현재 사용하고 에너지원에서 발생하는 CO2배출량을 저감할 수 있는 방안으로 바이오에너지별 적용하고 져 한다. 따라서 본 논문에서는 경기도내에서 발생하는 바이오매스인 임산폐기물 및 축분 등의 바이오에너지원과 태양열 및 지열을 이용하여 전과정적으로 CO2발생량을 계산하고 이를 저탄소 녹색마을에 적용하는 데 있다. 이를 위하여 경기도내 P 도시의 년 CO2발생량을 산정하고 이를 토대로 바이오매스를 재활용한 대체에너지 등의 기술적용을 통하여 실제 CO2배출량을 저감할 수 있는 방안의 일환으로 연구를 시도하는 것이다.

The world consumption of the coal has been increased very sharply during past few years result from oil exhaustion, fluctuation in the price of oil and low price competitiveness of alternative energy. The International Energy Agency (IEA) has estimated that coal will be available for over 110 years, with coal reserves of close to 860 billion tons. The pulverized coal is blended coal powder that the particle diameter under 10μm. It has advantage of combustion efficiency and flame stabilization. The use of coal blends is becoming increasingly common in pulverized-coal power plants because it improves the economic performance of these plants by diversifying the fuel range. However, although blending can improve combustion behaviors and decrease gaseous pollutant emissions, it has difficulty of design and operating the pulverized coal combustor because despite the small particle size, combustion process of pulverized coal is exceedingly complex. Because of that the detail study on the combustion characteristic is important for increasing of efficiency. As a base investigation for numerical calculation of pulverized coal combustion, this study verified validity of models and compare the numerical calculation results with the experimental results.

산업화에 의하여 화학원료를 다량으로 사용함에 따라 여러 종류의 휘발성 유기화합물 (Volatile organic compounds, VOCs)이 배출되고 있다. VOCs 물질은 그 자체로 발암이나 악취를 유발함으로서 직접적인 피해를 주기도 하지만, 대기 중에서 NOx 및 자외선과 만나 광화학 반응을 통해 오존을 생성하여 2차적인 오염을 유발한다. 이러한 피해를 주는 VOCs는 주로 도색공정이나 유기용제의 사용, 세탁소 그리고 자동차 운행시 다량 배출되고 있다. 따라서 VOCs 물질을 저감하기 위해 VOCs 종류나 농도에 따라 다양한 처리 공법이 적용되고 있는 바, 효율적인 VOCs를 제어를 위한 고효율 처리장치가 필요하다. 본 연구에서는 플라즈마와 덤프 연소기술이 접목된 플라즈마 덤프 연소기를 설계・제작하여 톨루엔 고효율 분해 특성을 파악하였다. 실험 변수로는 톨루엔 공급 유량 변화, 전력 공급량 변화, 톨루엔 주입 농도 변화, 톨루엔 덤프 주입구 위치 변화, 배출구 열교환기에 대해 변수별 연구를 진행하였다. Fig. 1은 그림 1은 플라즈마 버너의 톨루엔 공급 유량 변화에 따른 실험 결과이다. 플라즈마 덤프 연소기에서 플라즈마 버너는 1차 톨루엔 분해 메카니즘을 가지기 때문에, 최적의 공급 유량 파악이 필요하다. 실험 범위인 톨루엔 공급 유량 100∼300 L/min 구간에서 플라즈마 덤프 연소기 내부의 온도는 안정적으로 유지되었다. 톨루엔 유량이 증가하더라고 플라즈마 버너의 화염은 영향을 받지 않음을 알 수 있다. 실험 범위 안에서 톨루엔 분해율은 94∼99%를 유지되었다. 이는 보조연료로 공급된 CH4이 플라즈마에 의해 높은 밀도로 활성화된 라디칼 입자들에 형성시켜 톨루엔 높은 분해율을 나타낼 수 있다. 톨루엔 유량이 증가할수록 에너지 효율은 증가하였으며, 일산화탄소는 증가하는 경향을 보였다.