간행물
한국폐기물자원순환학회 학술대회자료집
- 발행기관 한국폐기물자원순환학회
- 자료유형 학술대회
- 간기 부정기
- 수록기간 1984 ~ 2018
- 주제분류 공학 > 환경공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 539DDC 628
권호리스트/논문검색
2018년도 춘계학술연구발표회 (2018년 5월) 117건
구두발표
21.
2018.05
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한옥마을은 전주시의 대표적인 관광지로 주목받고 있으며, 연간 관광객이 2016년 기준으로 1,066만명에 이를 정도로 좁은 관광지역에 대규모 인파가 폭증함에 따라 교통체증은 물론 먹거리 문제, 이에 따른 폐기물 관리문제가 대두되고 있는 상황이다. 음식업소배출량을 제외하고 연간 3,551톤(약 10톤/일)의 생활폐기물이 길거리수거함에 배출되고 있으며, 종량제봉투(100L 기준)사용량이 월 5,000장 정도 소요되며, 총 12지점의 배출지를 확보하여 운영하고 있지만, 관광객증가 및 음식소비 등에 따른 발생량 증가에 대응하기에 한계가 있다. 주요배출원인 길거리 음식점의 1회용품에 의한 것으로 확인되며, 길거리 배출함내 일반 및 재활용성 폐기물이 혼합되어 배출되고 있고, 상가 및 거주 주민들의 생활폐기물도 무단배출되는 지역특성을 고려하여 현장조사를 통해 폐기물 발생특성을 확인하고, 단계별로 규모별 적정한 관리방안을 모색하려고 한다. 또한 한옥마을 관광형태가 한옥숙박과 함께 거리여행의 특성이 크고, 이동반경이 작은 만큼 실내 음식 소비형태보다는 길거리 요기형태의 소비가 높아 길거리 배출량이 증가하는 경향을 고려하여 한옥마을 도로에 대한 관광객 및 길거리 음식업주의 쓰레기 분리 및 수거상황을 조사를 통해 관리 실태를 확인하고자 한다.
22.
2018.05
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수은의 전과정 관리를 통한 환경배출 저감을 위한 미나마타 협약이 2017년 8월에 발효되면서 비준 절차를 진행하고 있는 우리나라 또한 수은을 함유한 제품 또는 폐기물을 친환경적으로 보관 및 폐기해야 한다. 우리나라는 의도적 사용을 위해 원소상 수은을 수입해 왔으나, 수은첨가제품 및 정광 불순물 등 비의도적으로 수은이 유입되어 왔다. 이렇게 비의도적으로 유입된 수은의 69%가 고농도 수은함유폐기물의 형태로 지정폐기물로 구분되어 지정폐기물 유입시설로 유입되고 있는 것으로 추정되고 있다. 그러나 수은함유 폐기물 매립시설 주변대기 중 수은 농도가 우려됨에 따라 수은함유 폐기물의 친환경적인 매립 관리기준과 함께 고수은함유폐기물의 회수 및 처리에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 수은은 대기로의 휘발량이 큰 금속으로 알려져 있으며, 수은함유 폐기물 매립지에서 원소상 수은의 형태로 전환되어 환경 중으로 재유입될 가능성이 있다. 국외의 경우 고농도 수은함유 폐기물의 회수 및 처리에 대한 기준을 두고 있으나 국내에서는 아직 수은 회수에 대한 법적 근거가 마련되어 있지 않은 상황이다. 본 연구에서는 국내 업체에서 발생하고 있는 고농도 수은함유폐기물(비철금속 발생 슬러지)을 대상으로 시간별 온도별에 따른 대상 폐기물 내 수은 함유량 및 용출량 실측을 통해 고농도 수은함유 슬러지 중 최대 비산율 및 온도별 속도상수를 구하고자 하였다. 이를 통해 고농도 수은함유 폐기물의 환경 중 수은 배출 저감 방향을 제시함으로 향후 수은함유 폐기물의 적정 관리기준 설정에 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.
23.
2018.05
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급증하는 폐기물량을 극복하기 위해 국내에서는 1991년부터 재활용 정책을 적극적으로 도입하여, 현재 국가 통계로는 세계 1위의 재활용율을 보유하고 있다. 또한, 2016년에는 폐기물 목록을 재정비하였고, 그간의 재활용 용도 및 방법에 대한 제도를 전면적으로 혁신하여 네가티브 재활용 관리제도를 도입하였다. 하지만, 현행 제품 기준은 폐기물 재활용으로 인한 사람의 건강이나 환경에의 유해성을 적정하게 제어하기에는 미흡한 상황으로, 대부분의 제품기준은 폐기물 원료로 사용하는 것을 전제하지 않고 있어서 중금속, 유독물질 등의 유해물질 기준이 설정되어 있지 않다. 특히, 골재제품의 경우에는, 실질적으로 토양, 지하수 등의 자연매체와 직접적으로 접촉하여 환경오염의 우려가 매우 높음에도 불구하고 입도, 강도 등 물리적 기준 위주의 제품기준만이 설정되어 있는 상태이므로, 폐기물 자체 혹은 제조 과정의 특성에 따라 위해 우려가 높은 재활용제품과 원료에 대한 제품기준을 마련하고, 기준 초과 시 이의 제조․유통을 금지․제한함으로써 재활용 확대에 따른 환경안정성을 확보할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 재활용 확대에 따른 환경안정성을 확보하기 위해 폐기물관리법 시행규칙 별표4의2에서 정한 재활용 유형 중 매체접촉형인 R-4-2, R-5, R-6, R-7을 대상으로 인체 및 환경 유해성 정도를 고려한 매체 접촉형 재활용 유형별 물질 및 재활용 제품군을 도출하고, 매체 접촉형 재활용 원료인 폐기물의 성상 및 유해성 정도에 따른 원료 기준 및 재활용 제품에 대한 유해성분 용출 및 함량 기준을 설정하였다.
24.
2018.05
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폐기물 수출입 제도는 국가 간 이동 시에 발생하는 환경오염 및 불법교역을 방지하기 위하여 시행되고 있다. 이를 위해 1983년 3월 스위스 바젤에서는 “유해폐기물의 국가 간 이동 및 그 처리의 통제에 관한 바젤협약”을 채택하여 유해폐기물의 불법적 이동에 따른 환경오염 방지 및 개도국의 환경사업을 지원하고 있다. 우리나라는 1994년 2월 28일 이 협약에 가입하였고 이 후 ｢폐기물의 국가 간 이동 및 그 처리에 관한 법률｣의 제･개정을 통하여 수출입 폐기물을 규제폐기물과 관리폐기물로 구분하여 관리하고 있다. 현재 수출입되는 폐기물의 발생량은 매년 증가하는 추세를 보이고 있으며 수입 신고대상 폐기물 중 가장 많은 비중을 차지하는 것은 연소잔재물로써 2016년 기준 1,297,094 톤/년에 이르고 있다. 연소잔재물은 2008년부터 꾸준히 증가해 대부분 일본에서 수입하고 있는 실정이며 비용의 문제가 가장 큰 이유다. 예를 들어 국내에서 발생한 연소잔재물을 사용할 경우에는 육상운송 등의 비용이 따르지만, 일본에서 수입하는 경우에는 오히려 처리비용을 받고 있기 때문이다. 국내에서는 이를 시멘트 대체원료, 보조연료로 대부분 사용하여 건축자재로 활용하고 있기 때문에 국회 및 민간단체 등에서 환경과 인체의 유해성에 대한 문제를 제기하고 있다. 본 연구에서는 위와 같이 연소잔재물의 관리 필요성이 제기됨에 따라 수출입 현황 및 국내 현황의 흐름을 조사하고, 국내에서 어떠한 형식으로 활용되는지 파악하고자 한다.
25.
2018.05
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EU가 중심이 되어 전 세계적으로 순환경제(Circular Economy)를 실현하기 위한 정책을 도입하고 있다. 정부도 자원순환을 위한 폐기물정책을 펼쳐오고 있으나, 이는 순환을 일부 고려한 선형경제(Linear Economy with Recycling)로서 완전 폐쇄형(Closing the loop)을 추구하는 순환경제와 다르다. EU는 순환경제패키지를 2015년 12월에 공표하였으며, 패키지는 행동계획과 관련 폐기물법률 개정안으로 구성하였다. 법률 개정안 가운데에는 EPR제도의 효율적 운영을 위한 내용이 담겨 있다. EPR(Extended Producer Responsibility)제도는 제품 생산단계부터 친환경설계를 고려함으로써 최종 폐기단계에서 재활용 가능하도록 할 목적과 생산자가 폐기까지의 전과정에서 제품뿐 아니라 환경부문까지 고려하도록 할 목적으로 도입되었다. 이 가운데 전자(前者)가 순환경제에서 중요한 역할을 담당하나 현재 그러지 못한 면이 있다. 이 같은 실상을 고려하여 현재 국내에서 이행하고 있는 EPR제도와 OECD와 EU에서 개선책을 찾고자 하는 내용을 중심으로 앞으로 개선해야 할 방향을 살펴보았다. 연구결과는 향후 EPR 제도가 보다 효과적인 폐기물관리를 통해 순환경제로 이행을 지원하기 위한 방안으로 제품 디자인 개선과 경제적 인센티브를 제안하였다. 설계단계에서 제품에 내구성, 수리가능성, 재생산을 가능하게 하는 것이며 개선시 인센티브가 필요함을 제안하였다. 생산자가 부담하고 제품의 폐기비용의 차별화를 도모함으로써 제품 디자인의 개선을 촉구하려는 의도이다. 재활용이나 재사용을 쉽게 하는 제품 설계의 직접적인 경제적 인센티브가 된다. 이러한 점을 고려하면 지금까지 운영되어 온 국내 EPR제도도 순환경제로 이행을 위해서는 개선이 필요하다.
26.
2018.05
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EU는 순환경제로 진척상황을 평가하기 위한 지표를 확정하고 평가 지표별 추이를 모니터링하고 있다. 일본 역시 국내보다 앞서 순환형형성촉진기본법을 제정하여 시행하고 있고 폐기물관리 부문에서 자원순환으로의 진척상황을 평가하기 위한 지표가 운영되고 있다. 한편 국내는 순환경제 정책을 추진하고자 하는 의지를 확인할 수 있다. 바람직한 설정이다. 다만 이 같은 정책변화 노력과 함께 EU나 일본 사례와 같이 새롭게 도입된 정책이 잘 정착하였는지? 또는 진척이 있는지에 대한 평가지표를 통해 확인할 필요가 있다. 이러한 점에서 본 연구는 EU 일본 그리고 국내를 대상으로 평가지표 사례를 비교해보고 개선할 점이 있는지 살펴보았다. 국가별 평가지표 사례에서 국내 평가 지표 3가지는 출구(폐기단계)부문에 한정하고 있어 향후 순환경제사회실현을 위한 여러 시책 수립에 제한된 정보만을 제공할 것이다. 순환경제 사회를 구축하기 위해 얼마나 많은 자원을 채취, 소비, 폐기하고 있는지? 그리고 물질의 순환이용, 나아가 사회에 투입되는 물질 전반의 효율적인 이용을 판단하기 위해서는 입구 단계부터 파악하여야 하는 점에서 보면 現 목표 설정지표는 개선이 필요하다. 앞으로 추진하려는 순환경제 정책에 부합한 전략을 마련하고 그 전략에 부합한 평가지표를 설정할 필요가 있다.
27.
2018.05
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국내 태양광발전 설비는 그간 4.5GW 규모(총 신재생에너지 발전용량의 30%에 해당)로 설치되어 왔으며, 신재생에너지원 중 전년 대비 가장 큰 성장률을 보이고 있다. 2030년까지 전력생산비율의 20%를 재생에너지로 달성하고자 하는 목표(재생에너지 3020)가 제시된 만큼, 앞으로 태양광 설비 역시 크게 확대될 것으로 전망된다. 하지만, 태양광 산업이 성장함에 따라 태양광 폐패널 처리 문제가 크게 부각되고 있다. 태양광이 손상되거나 폐기 시 발생하는 폐패널의 관리체계가 현재 미흡하여 이에 대한 개선이 필요한 상황이다. 2000년대 들어 태양광 사업이 본격적으로 시작되었으나 이후 파손･자연재해 등으로 인해 실 사용기한이 15~20년에 그치고 있으며, 도로용 및 통신전원용의 경우 5년에 불과하여 현재 폐패널이 본격적으로 발생되는 시점에 있다. 특히, 2020년 기점으로 폐패널의 발생량이 크게 증가할 것으로 전망되고 있어 이에 대한 대비가 필요하다. 한편, EU, 일본 등 해외에서는 태양광 폐패널 처리 문제를 미리 인식하여 2010년 초반부터 적정 처리방안을 모색하고, 폐패널의 관리체계 구축 및 재활용 기술 개발을 발빠르게 진행 중에 있다. 특히, EU의 경우 2012년 태양광 폐패널을 WEEE 규제대상에 포함시킴에 따라 생산자 책임 하에 폐기물 처리방안을 마련한 바 있다. 일본 환경성 역시 부적절한 장비 폐기 시의 문제 발생을 우려하여 2015년 태양광 폐패널의 수거, 재활용, 적정처리와 관련한 로드맵을 수립하고, 이에 따른 기술 개발 촉진 및 친환경적 설계, 해체･운반･처리 가이드라인을 제시하고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 태양광 패널의 폐기 이후 관리 실태조사를 통해 현황을 파악하고, 국내 여건에 적합한 관리 개선방안을 제시하였다.
28.
2018.05
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폐기물의 국가 간 이동 시 선진국 등 자국의 폐기물에 대한 엄격한 규제를 피하기 위해서 부적정 처리를 진행해 왔으며 이러한 이슈는 국제문제로 대두되었다. 특히 1976년 이탈리아 소베소에서 발생한 다이옥신 유출사고 때 증발한 폐기물이 1983년 그린피스에 의해 프랑스의 한 마을에서 발견되었고, 그 후 1987년 6월 ‘유해폐기물의 환경적이고 건전한 관리를 위한 타이로 지침과 원칙’이 채택된 카이로 지침을 바탕으로 1989년 3월 스위스 바젤에서 세계 116개국 대표가 참석한 가운데 바젤협약(1992년 5월 협약 발효)이 채택되었다. 이에 따라 우리나라는 1994년 바젤협약에 가입함에 따라 폐기물국가간이동법을 제정하여 수출입 폐기물을 바젤협약의 분류체계로 전환하였으며, 최근에는 수출입 규제폐기물과 관리폐기물로 구분하여 관리하고 있다. 최근 들어 바젤협약 당사국총회에서는 국가 간 수출입 폐기물 규제와 효율적인 관리를 위한 제도마련을 회원국들에 요구하고 있으며, 우리나라(환경부 및 국립환경과학원)에서도 이에 맞추어 수입 및 수출되는 폐기물의 통관절차･이동･유통･저장 및 재활용 처리 등 전 부분에 걸쳐 관리체계의 개선에 대해 효과적인 방안을 모색하고 있다. 그럼에도 불구하고 규제 및 관리폐기물 판단기준 부제, 폐기물과 중고제품 구분의 모호성, 수출입 폐기물 품목 세부 분류의 필요성 등 많은 문제점이 나타나고 있는 것도 사실이다. 이에 대해 본 연구에서는 수출입 폐기물 관리체계 개선을 위한 문제점과 이를 극복할 앞으로의 해결 방안에 대해 언급하고자 하였다.
29.
2018.05
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전국 폐기물발생 및 처리현황(2015년도 수정본)에 따르면 우리나라 폐기물발생량은 지정폐기물을 제외하고 1일 404,812톤이며, 이중 345,114톤이 재활용되어 재활용률은 85.2%이다. 우리나라의 생활폐기물 재활용률은 폐기물을 실제로 재활용제품이나 원료로 생산하여 자원으로 순환하여 이용한 양을 기준으로 하지 않고 생활폐기물을 수집하여 선별시설이나 재활용업체에 반입하거나 공급한 재활용 폐기물량을 생활폐기물의 총 수집량으로 나누어 계산하고 있다. 생활폐기물에 재활용대상 품목이 아닌 것이 섞이거나 부착되어 배출되면 재활용품의 선별과정이나 재활용 공정에서 제거되어 폐기물로 처리된다. 그러나 현재의 재활용률 산정방식에서는 이러한 이물질도 재활용량에 포함되기 때문에 재활용량이 실제로 자원으로 순환 이용된 양(최종 재활용제품이나 재생원료의 생산량)보다 많아 재활용성과가 과대평가된다. 따라서 주민이 분리배출에 잘 협조하여 재활용품에 혼입되는 이물질이 줄어들면 재활용률이 낮아지게 되는 모순이 생긴다. 폐기물재활용률을 산정할 때 재활용량을 산정하는 기준은 세계적으로 통일되어 있지 않다. 또한 동일 국가에서도 폐기물 관리 법규의 정의 등에 따라 재활용량으로 인정되는 처리방법과 재활용제품 등의 양을 산정방법이 다른 경우도 있다. 따라서 재활용률을 상호 비교할 때는 그 수치만을 비교해서는 안 되고 폐기물의 발생량과 재활용량을 어떤 기준에 의해 정하여 재활용률이 산정되었는지 살펴봐야 한다. 세계환경전략연구소(IGES)의 보고서에서는 재활용률 산정방법을 첫째, 어떤 제품 생산에 사용된 재활용 폐기물의 비율이다. 둘째, 사용종료 제품이나 폐기물을 물질재활용 공정에 투입한 비율이다. 셋째, 재활용을 위한 폐기물의 수집 비율이다. 넷째, 폐기물을 매립과 단순 소각에 의해 처리하지 않은 비율이다. 우리나라의 폐기물 통계의 재활용방법은 이중 두 번째에 해당된다. 또한 EU 국가에서 에너지회수와 성토재 등으로 사용한 양은 재활용량에 넣지 않는다. 본 연구는 국내･외 법규 등의 재활용 정의와 재활용률 산정방법을 비교･분석하여 합리적인 재활용 성과평가하기 위한 재활용률 산정방안을 제시하였다.
30.
2018.05
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현재 우리나라 환경부에서 발간하는 ‘전국 폐기물 발생 및 처리현황’에 의하면 소각재의 구분은 ‘소각재’, ‘연소재’로 구분되어 있으며 ‘사업장배출시설계폐기물’ 항목으로 집계되고 있다. 소각재 및 연소재의 발생 현황을 살펴보면 연소재의 경우 최근 5년간의 발생량은 큰 변화 없이 약 8,000천톤 내외로 일정한 양을 보였지만, 소각재는 매년 증가경향을 보였으며 2010년 약 1,667천톤에서 2014년 약 3,054천톤으로 두 배정도가 증가하였다. 또한, 2014년 기준 소각재의 발생비율은 소각재 및 연소재의 총 발생량(11,410.3천톤) 중 26.8%를 차지하고 있다. 발생하고 있는 소각재의 재활용은 폐기물종류 및 업종에 따라 다르지만, 일반적으로 비산재는 중금속의 유해특성이 높아 재활용이 극히 제한적이고, 바닥재는 상대적으로 유해성이 낮아 재활용 가능성이 높아 다양한 용도로 재활용이 가능하다. 본 연구는 최근 자원순환법 제정, 폐기물관리법 개정 등 환경부의 재활용활성화 정책을 적극 추진하고 있고, 바닥재가 경량골재, 재활용 벽돌, 아스팔트 채움제 등으로 다양하게 재활용되고 있는 상황을 고려하여 중금속 용출특성과 물리･화학적 특성 중심으로 제지소각바닥재에 대한 재활용의 용도 및 방법을 다양화시키기 위한 목적이 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 7개 제지업체에서 발생하는 제지소각바닥재의 중금속 용출특성과 물리･화학적 특성을 중심으로 석탄재와 비교분석하였다. 그 결과 석탄재의 수분 및 강열감량에 대한 재활용 환경기준은 없으나, 재활용 제품 품질기준을 제시하고 있고, 제지소각재의 수분과 강열감량은 석탄재 재활용 제품의 품질기준을 만족하는 경우(유동상식)와 그렇지 않은 경우(스토커식)로 나타났다. 중금속용출은 전 항목 지정폐기물, 바닥재 재활용, 요업제품 원료기준의 용출기준을 모두 만족하였으며, 석탄재와 차이가 거의 없었다. 화학성분은 석탄재와 비교하였을 때 비슷한 범위를 보였지만, 재활용 제품 품질기준을 만족하는 경우(유동상식)와 그렇지 않은 경우(스토커식)로 나타났다. 이와 같이 유동상식에서 배출된 제지소각 바닥재의 물리화학적 특성, 중금속 용출농도가 석탄재와 큰 차이가 없고, 품질기준을 만족하는데도 불구하고 재활용이 활성화되어있는 석탄재와 비교하였을 때 제지소각 바닥재는 상대적으로 재활용의 제약을 받고 있는 것으로 보인다. 본 연구결과 유동상식에서 배출된 제지소각 바닥재는 ｢자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률｣ 별표 4에 제시되어 있는 석탄재의 재활용용도 중 콘크리트 및 시멘트 제품(콘크리트 혼화재, 시멘트 및 시멘트 클링커 제조 원료)으로서 재활용이 가능할 것으로 평가되며, 일부 품질기준을 충족시키지 못하는 경우(스토커식), 소각로 방식을 유동상식으로 변경할 경우 품질기준을 충족하는 것이 가능할 것으로 보인다.
31.
2018.05
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이산화탄소는 주요 온실가스이며 의심할 여지없이 지구 온난화의 주범이다. 대기의 이산화탄소는 대부분 전기 발전에 사용되는 화석 연료의 연소에 의해 고농도화 되는데, 기후 변화의 억제를 위해서는 대기로부터 이산화탄소를 포획 및 격리가 필수적이다. 한편, 발전소의 소각재는 전기 수요가 증가함에 따라 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 소각재의 증가에 따라 소각재를 활용한 폐기물 자원순환에 관한 관심이 증가하고 있다. 일반적으로 순환 유동층 연소 방법에서는 탈황반응을 위하여 석회석을 인위적으로 첨가하게 되는데, 이 경우, 탈황 반응에 관여하지 않는 잉여 성분은 소각재 중에 CaO 화합물의 형태로 존재한다. CaO와 이산화탄소의 가역적인 반응은 이산화탄소를 제거하는 매우 유망한 방법이다. 특히 상온 상압에서 이루어지기 때문에 매우 경제적이라 할 수 있다. 현재 이와 같은 반응을 토대로 소각재를 이산화탄소와 반응시켜 복합탄산염으로 제조하여 시멘트의 원료로 사용하는 연구가 많이 진행되고 있다. 그러나 대부분의 연구는 다량의 물을 사용하기 때문에 취급이 어렵고, 건조를 위해 많은 에너지가 소모 되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 에너지 고효율 공정을 위하여 반건식 복합탄산염 제조를 연구하였으며, 정량분석을 통해 수분의 양이 발전소 소각재의 이산화탄소 포집 특성에 미치는 영향을 연구하였다.
32.
2018.05
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전자산업의 발달로 printed circuit board (PCB)와 같은 구리를 함유한 부품의 수요는 증가하고 있으며, 이를 제조 및 가공하는 과정에서 염산 및 질산과 같은 강한 산이 사용되며, 이 때 발생되는 폐산은 많은 양의 구리를 함유한 채 폐기처분된다. PCB 제조 기기의 구리 석막을 제거하기 위하여 사용되는 세척용 질산은 사용 후, 구리를 3~8% 수준으로 함유하고 있으며, 현재 발생되는 폐질산은 가성소다(NaOH)나 소석회(Ca(OH)2)를 이용하여 중화한 후 처리되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 폐산 내 존재하는 구리를 탄산구리(CuCO3) 형태로 침전시키기 위하여 소다회(Na2CO3) 및 소석회(Ca(OH)2)를 이용하여 구리를 중화･침전시켜 회수하고, 이를 재자원화하기 위한 금속소재(금속 구리, 산화구리 등)로 제조하는 것을 목적으로 한다. 폐질산으로부터 탄산구리(CuCO3)를 회수하기 위한 반응인자로 사용 약품의 혼합비, 사용량, 침전 pH, 반응 온도를 달리하여 구리의 회수율을 최적화하였다. 또한, 회수된 탄산구리를 고온에서 산화시켜, X-ray diffraction(XRD)을 통한 결정성을 확인하고, 탄산구리를 폐염산에 용해시켜, 철 치환반응을 통한 금속구리를 제조하였다. 구리를 5% 함유한 폐질산으로부터 99.8% 이상 구리를 회수한 최적 조건은 소다회:소석회 혼합비 1:2에서, 혼합약품 사용량 300 g/kg, 침전 pH 6.5, 반응온도 70℃로 도출되었다. 또한, XRD 분석을 통한 고온산화조건은 1,100℃에서 산화구리(CuO) 전환률 99.9%를 나타냈으며, 폐염산에 용해시켜, 철 치환반응을 통해 제조된 금속구리의 구리 순도는 99.8%로 나타났다. 본 연구를 통하여 현재 중화처리 후, 매립되는 구리 자원의 재활용 방안을 도출하였으며, 이를 사업화하기 위하여 추가적 연구가 필요할 것으로 예상된다.
33.
2018.05
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본 연구에서는 혼합폐전지로부터 자력선별을 통하여 분류된 자성물질을 약산으로 침출하여 비자성 물질을 용해시키고 니켈과 철을 회수하고자 하였다. 실험은 망간-알칼라인 폐전지와 니켈수소폐전지를 2 : 1의 질량비로 혼합하여 안정적 열처리, 파･분쇄 공정 후 3.2 mm 기준입도로 분리를 한 시료를 800, 1000, 1400 Gauss를 기준으로 자력선별을 수행하였다. 자력선별 실험 결과 1000 Gauss의 자력에서 기존 시료 중 97 wt.% Ni, 98 wt.% Fe, 97 wt.% Co, 11.5 wt.% Mn, 10.5 wt.% Zn가 자성체로 회수되었다. 이 자성체 시료를 pH 0, 0.5, 1, 1.5, 2로 조절한 황산 희석용액으로 침출하여 자성체 내에 Ni과 Fe를 제외한 나머지 금속을 용해시키고자하였다. 침출 실험 결과 pH 0.5 황산 희석용액을 활용한 침출에서 Co, Zn, Mn이 99% 이상 용해되었으며 최종 잔사에는 22.4% Fe와 21.4% Ni만 남아있었다.
34.
2018.05
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게르마늄은 세계적으로 고가의 희소금속 중 하나로 국내에서는 게르마늄 광산이 없으며, 전량 수입에 의존하고 있는 금속이다. 게르마늄 주요 용도는 PET 수지 제조용 촉매, 광섬유, 반도체 등 국가 주력산업의 핵심 소재로 광범위하게 사용된다. 특히, 광섬유에는 1km당 0.54g의 게르마늄을 함유하고 있으며, 관련기술 미비로 국내외 모두 재활용이 시도되지 않고 있으므로, 기술 선점 시 그 파급효과가 매우 클 것으로 판단되어진다. 따라서 본 연구는 폐 광섬유에서 게르마늄을 경제적으로 회수할 수 있는 가능성을 입증하기 위해 pyrometallurgy와 hydrometallurgical reactions을 결합한 하이브리드 방식을 통해 게르마늄 농축을 하고자 하였으며, 반응 온도, 반응 시간 등을 변화 시키며 게르마늄 농축 거동을 관찰하였다.
35.
2018.05
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기후 변화가 가속화되어 국내에서는 국지성 호우가 증가하는 추세이며, 이에 대해 도심지역 토지의 불투수층이 증가하여 도로 유출수, Combined Sewer Overflows(이하 CSOs라고 한다.) 등 도심에서의 비점오염원에 의하여 하천 수중생물의 폐사, 부영양화, 대장균 및 병원성 미생물의 증가, 중금속 오염 등의 방류 수계에 타격을 줄 수 있기 때문에 이에 따른 환경오염 문제가 대두되고 있다. 그 중에서도 CSOs는 합류식 하수도 시스템에서 강우 시에 처리시설을 거치지 않고 하천이나 해안 등의 수계로 직접 방류되는 경우를 의미하며, 해당 오염 부하량은 강우의 지속시간 및 강우량에 큰 영향을 받는다. 이 때 합류식 하수관로에서는 관로 내부의 퇴적물이 강우 초기에 유출되는 초기세척효과(first flush effect)에 의해 강우 초기에 오염부하량이 높은 값으로 유출된다. 이런 CSOs에 대하여 현재 국내에는 3Q로 차집한 용량에 대하여 2Q의 월류수를 스크리닝 및 완충저류로 이루어진 간이처리만을 통하여 수계로 배출되고 있는 실정이다. 이러한 CSOs의 주된 오염물질은 입자성 물질이 가장 큰 비율을 차지한다. 환경부에서 제시한 임의의 도시지역 하수 평균 SS는 60 mg/L의 값을 나타내는데 강우 초기의 CSOs의 SS는 1,936 mg/L의 값으로 고농도의 값을 나타낸다. 이러한 입자성 물질을 제거해 줌으로써 입자성 물질에 영향을 받는 다른 항목에 대해서도 그 농도를 낮출 수 있다. 이에 본 연구에서는 CSOs의 입자성 물질을 제거하기 위한 공정으로 여과(filtration)방법을 선정하였으며, 여과용 담체로는 폐유리를 발포시켜 제조한 여재를 사용하였다. 여과속도 및 여과층 구성에 따른 SS제거효율 및 폐색된 여재의 효율을 복구시키기 위한 역세척 조건에 따른 역세척 효율에 대해 알아보고자 하였다.
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2018.05
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다양한 산업 활동에 따라 배출되는 폐기물 중 낮은 경제성 때문에 재활용되지 못하고 매립되는 폐기물이 증가하고 있다. 폐자원의 재활용 방향성을 확대하고 미처리폐기물의 매립 제로화를 추진하여 2035년 까지 폐기물 매립처분 비율을 1.0%까지 감소시키고자 목표를 설정하였다. 국내 전체 폐기물의 매립처분 비율은 2015년도 기준 9.2%(38,308 ton/day)이다. 이중 사업장배출시설계폐기물이 약 62%(23,577 ton/day)로 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 무기성폐기물 중 열적처리 잔재물류의 매립량은 10,637 ton/day로 사업장배출시설계폐기물 매립량의 45.1%을 차지하고 있는 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 강열감량, 총유기탄소, XRF 등의 분석을 통하여 무기성폐기물의 물질 특성을 나타내었다. 사업장 제품 특성 및 배출 폐기물의 성상에 따라 성분 함량이 상이함을 확인할 수 있었다. XRF분석결과, 광재는 Fe 성분 비율이 2.3~69.9%로 나타났으며 대부분 Fe로 형성되어 있음을 확인할 수 있었다. 분진의 경우 Mg, Al, Si, Ca 등 다양한 형태의 원소들이 함유되어 있었으며 Ca 성분이 0.5~57.5%로 높게 나타났고 Si 성분이 1.3~55.6%로 나타났다. 연소재의 경우 대부분 Si, Ca 성분으로 이루어져 있었으며, Si는 3.6~57.1%, Ca는 4.1~55.9% 함유되어 있음을 확인할 수 있었다.
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2018.05
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자원순환기본법 제정 및 폐기물관리법의 개정으로 폐자원의 재활용 방향성을 확대하고 직매립 제로화 정책 추진에 따른 2035년 매립률 1.0% 목표의 달성을 위해 재활용 다양화 등 처리개선을 통한 매립억제방안 도출 및 효과 분석이 필요하다. 올바로시스템을 통한 사업장배출시설계폐기물 중 무기성폐기물의 열적처리폐기물류 약 91%(23,799,183 톤/년)는 재활용 처리되고 있으며, 약 8%(2,002,584 톤/년) 매립처분되고 있다. 사업장의 업종에 따라 발생되는 열적처리폐기물의 성상은 매우 다양할 것으로 나타난다. 따라서 한국표준산업분류코드(9차)를 이용하여 업종을 세분화시켜 매립처분량이 많은 업종을 분류하였다. 대분류 21개로 분류하고 제조업(C)의 경우 중분류 항목이 24개로 산업내용의 유사성을 정리하여 8개 항목으로 재분류하였다. 한국표준산업분류코드에 따라 광재류의 매립처분을 살펴본 결과, 매립처분이 가장 많은 업종은 제조업(C)으로 매립처분비율은 49.6%(81,762 톤)를 차지하고 있다. 제조업에서 재분류된 금속업 매립처분 비율이 25.5%(42,020 톤)로 가장 높았으며, 다음으로 전기·전자기계 제조업에서 매립처분비율이 17.3%(28,599 톤) 나타났다. 소각재의 매립처분을 확인한 결과, 전체 발생량 대비 78.8%가 대부분 매립처분 되고 있다. 매립처분량이 가장 많은 업종은 하수･폐기물 처리, 원료재생 및 환경 복원업(E)에서 매립처분비율이 75.7%(1,135,109 톤)을 나타냈다. 또한 제조업(C)에서 매립처분비율 17.9%(268,431 톤)을 나타냈으며 제조업 중 재분류된 업종인 목재 및 제지업에서 매립 처분비율이 13.6%(203,359 톤)로 제조업 중 가장 높은 비율을 차지하고 있다.
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2018.05
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폐기물관리법 개정(시행 ’16.7.21)으로 폐기물의 재활용방식이 포지티브(허용행위 열거방식)에서 네거티브(제한행위 열거방식)로 전환됨에 따라 재활용대상 폐기물의 재활용 가능여부를 판단하기 위해 재활용환경성평가 제도를 도입하였다. 이에따라, 2018년 1월 1일부터 재활용환경성평가 제도 중 매체접촉형으로 사용되는 폐기물은 새로운 재활용 유형인 경우이거나 기존 재활용유형 12만 톤 이상 또는 3만 제곱미터 이상의 규모의 경우 유해특성항목의 생태독성항목을 적용하도록 되어있다. 생태독성시험의 시행은 화학시험의 평가와는 달리 환경영향에 대한 부분을 종합적으로 평가할 수 있을 것이다. 현재 재활용환경성평가에서의 물벼룩을 이용한 급성독성(생태독성) 기준은 ｢폐기물 유해특성의 성질 및 해당 기준｣에 TU 2.0을 초과하지 않도록 설정되어 있다. 그러나, 현재 재활용환경성평가의 생태독성의 경우 상향류 투수방식의 유출시험(컬럼시험)을 통하여, 고상시료를 액상시료로 변환시키는 시험방법을 사용하고 있다. 폐기물의 종류에 따라 생태독성시험 적용을 위해 pH 조정이 필요한 경우가 발생하여, 전처리 과정을 통하여 중화시킨 후 독성 분석을 실시하였다. 이에 본 연구는 매체접촉형 재활용에 이용되었던 석탄재, 폐석재, 폐토사 등을 대상으로 컬럼시험을 통해 얻은 유출액을 생태독성시험에 적용하여 재활용환경성평가의 생태독성항목에 대한 시험방법을 마련하고, 독성기준의 만족여부를 조사하였다.
39.
2018.05
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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.
40.
2018.05
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화력발전소 전기집진기에서 포집되는 FA(Fly ash)는 재활용률이 높으나 화력발전소 노에 떨어지는 BA(Bottom ash)는 FA에 비해 매우 낮은 편이다. 또한 FA에 대한 연구는 활발하게 진행되고 있는 반면 BA에 대해서는 매우 저조하다. 한편 지속적으로 건축 공사 수요가 있지만 건축 재료를 과거처럼 용이하게 그리고 저렴하게 공급 받기는 더욱 어려워지고 있는 실정이므로 BA를 건축 재료로 활용할 수 있게 하는 연구는 매우 유용할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 재활용률이 저조하여 처리에 부담이 되었던 BA를 최대한 재활용할 수 있도록 건축 재료로 연구 개발하여 BA 재활용률을 높일 뿐만 아니라 BA 처리의 부담을 줄이고, 또한 저렴한 건축 재료를 용이하게 다량 확보할 수 있도록 화력발전소에서 발생한 BA가 건축 재료로 갖고 있는 다양한 특성에 대하여 연구하였다. 화력발전소에서 발생한 BA를 건축 재료로의 특성에 대하여 연구를 진행한 결과 타 재료에 비해 경량성과 단열성이 매우 우수함은 물론 원적외선 방사률 등도 비교적 우수하게 나타났다.
