The purpose of this study is to investigate the correlation of the ultrasonic velocity and the compressive strength according to the strength zone. According to results of the experiments, in the results of including early age compressive strength, correlation of compressive strength and ultrasonic velocity was high. It is determined that Ultrasonic velocity in the high strength section is not significantly affected by moisture.
This study is a basic research for estimating compressive strength of the high strength concrete by utilizing mechanical impedance method. Here, an experiment was performed to investigate the correlation and analysis about the actual compressive strength and the index value deduced by mechanical impedance method. Later, if an additional verification is carried out, it is determined to be possible to use a mechanical impedance method in the field.
본 연구는 도시의 범죄취약지역에서 거주자(주민) 만족도에 영향을 미치는 주요 계획요인을 규명하고자 하는 것이 목적이다. 본 연구의 주요 차별성은 서비스디자인방법론과 통계방법론을 혼합한 새로운 방법론적 플랫폼을 통하여 기존 연구들이 가지는 방법론적 한계점을 극복할 수 있다는 점과 이를 통해 시민의식기반의 영향요인을 좀 더 세밀하게 규명할 수 있다는 점이다. 서비스디자인방법론인 이용자여정지도(User Journey Map)와 표적집단면접법(Focus Group Interview)을 통한 목표 계층 거주자의 심층인터뷰 등의 기법과 기존의 전통적 통계방법이 가지는 문제점을 개선한 PLS-회귀분석을 혼합하였으며, 이를 통하여 범죄취약지역에서의 주민들이 원하는 핵심적인 요구사항을 명확하게 도출하고 개선사업을 위한 우선순위를 밝힐 수 있었다. 범죄발생 및 두려움에 대한 취약성 요인은 범죄유형 특성과 인구·사회적 특성, 물리적 환경특성, 심리·행태적 특성 등으로 나누어 고찰하였다. 분석결과, CCTV와 가로등의 사각지대와 막다른 길과 공간, 야간 누군가 튀어나올 것 같은 걱정(두려움), 야간 골목길의 전반적인 어두움, 열악한 보행환경, 산책 및 주민소통 공간의 부족 등이 해당 대상지역의 주민 만족도를 제고시킬 수 있는 핵심 요인으로 도출되었으며, 지역의 인구·사회적 특성요인인 외국인 근로자에 대한 걱정(두려움)요인은 예상과는 달리 거의 영향이 없는 것으로 나타났다. 특히 본 사업대상지역에서의 막다른 길과 공간요인은 CPTED의 디자인기법으로 활용되어온 Cul-de-sac 설계개념과는 다르게 위험한 환경특성 요인으로 인식되었다. 따라서 향후 이에 대한 지역특성을 고려하여 새로운 디자인 기회요소로서의 인식과 세부 계획요인을 발굴할 필요가 있다고 사료된다.
본 연구의 목적은 범죄적으로 취약한 지역을 대상으로 지역주민들이 범죄에 대하여 느끼는 불안(걱정)과 두려움, 공포심에 대한 노출 및 잠재적 고충지점(터치포인트)의 도출과 이를 기반으로 한 퍼소나와 범죄두려움지도를 개발하고, 궁극적으로는 범죄예방을 위한 개선사업에 반영하기 위함이다. 연구의 대상지역은 서울시 금천구 가산동 및 독산동 일대이며, 이 지역은 용도지역 상 주거지역과 준공업지역(소공장 밀집지역)이 혼재되고 외국인 근로자들이 다수 거주하고 있는 특성을 지닌다. 터치포인트와 퍼소나는 기본적으로 모두 대상지역의 이해관계자의견조사와 관찰조사를 기반으로 작성하였다. 범죄두려움지도 역시 이해관계자의견조사와 관찰조사를 통한 범죄취약성 요인을 기반으로 하였지만 지역주민의 의견강도와 직간접적 관련성 등도 세분화하여 반영하였고 대상지역의 물리적 여건 및 현황분석과 경찰청 Hot Spot 등의 자료를 함께 고려하여 범죄두려움지수로 계량화하였다. 그리고 이를 대상지역의 공간(지점 및 가로)에 배분하여 범죄두려움지도를 제작하였다. 본 연구를 통하여 개발한 범죄취약지역 터치포인트와 퍼소나, 범죄두려움지도는 향후 안전도시와 관련된 계획수립과 범죄예방디자인사업 등을 수행 시 매우 유용할 것으로 보이며, 특히 범죄두려움지도는 현재 경찰청 Hot Spot 지도가 가지는 제약과 한계점을 보완할 수 있을 것으로 사료된다.
The purpose of this study is to identify the materials flow of aluminum cans from its production, manufacturing, distribution, consumption to its discarding, while finding problems in the materials flow diagram in carrying out recycling, and to present improvement measures for relevant systems and policies. Through various statistics, it was found that the actual amount of aluminum ingots distributed in Korea is 1,808,597 tons. From this 381,802 tons of aluminum plates were used for domestic uses, 75,070 tons were used to produce cans, and it was found that 50,073 tons of can products were produced and distributed in Korea. The 50,073 tons of wastes for separate collection was 96% and recycling was 76% for a total of 38,297 tons for recycling. Upon examining the recycling path, it was found that can-to-can was 35% equivalent to 13,403 tons, while 14,100 tons were melted for alloys and 10,794 tons were used as deoxidizing agents for blast furnaces. According to such studies, a materials flow diagram was drafted and the problems in recycling for each stage were reviewed. In result, plans to improve packaging materials and structures in the production stage, plans to restrict inclusion of foreign particles in the discard and selection stage, plans to provide different support in funding and granting quality ratings in the sorting and compression stages, and plans to apply as recycling designated business systems for high-value recycling in the resourcing stage were proposed.
Efforts were made to identify the optimum operational condition of Semi-continuously Fed and Mixed Reactor (SCFMR) to treat the dairy cow manure and saw dust mixture. Step-wise increase in organic loading rates (OLRs) and decrease in hydraulic retention times (HRTs) were utilized until the biogas volume became significantly decreased in SCFMR at mesophilic temperature (35oC). The optimum operating condition of the SCFMR fed with TS 15% dairy cow manure and saw dust mixture was found to be at HRTs of 30 ~ 35 days and its corresponding OLRs of 3.5 ~ 4.3 kgVS/ m3-day. The optimum ranges of biogas and methane production rates were 1.36 ~ 1.47 volume of biogas per volume of reactor per day (v/v-d) and 1.0 ~ 1.14 v/v-d, respectively. This result was due to the high alkalinity concentration of SCFMR fed with the original substrate, dairy cow manure and saw dust mixture whose alkalinity was more than 10,000 mg/L as CaCO3. The parameters for the reactor stability, the ratios of volatile acids and alkalinity concentrations (V/A) and the ratio of propionic acid and acetic acid concentrations (P/A) appeared to be 0.07 ~ 0.09 and 0.38 ~ 0.43, respectively, that were greatly stable in operation. The Total Volatile Solids (TVS) removal efficiency based on the biogas production was 39 ~ 45% at the optimum HRTs. Free ammonia toxicity was not experienced at above 160mg/L due to the acclimation of high concentration of ammonia by the high reactor TS content above 9.0%.
Anaerobic mesophilic batch tests of dairy cow manure, dairy cow manure/saw dust mixture and dairy cow manure/ rice hull mixtures collected from bedded pack barn were carried out to evaluate their ultimate biodegradability and two distinctive decay rates (k1 and k2) with their corresponding degradable substrate fractions (S1 and S2). Each 3 liter batch reactor was operated for more than 100 days at substrate to inoculum ratio (S/I) of 1.0 as an initial total volatile solids (TVS) mass basis. Ultimate biodegradabilities of 37 ~ 46% for dairy cow manure, 32 ~ 40% for dairy manure/saw dust mixture and 31 ~ 38% for dairy cow manure/rice hull mixture were obtained respectively. The readily biodegradable fraction of 90% (S1) of dairy manure BVS (So) degraded with in the initial 29 days with arange of k1 of 0.074 day−1, where as the rest slowly biodegradable fraction (S2) of BVS degraded for more than 100 days with the long term batch reaction rate of 0.004 day−1. For the dairy manure/saw dust mixture and dairy manure/rice hull mixture, their readily biodegradable portions (S1) appeared 71% and 76%, which degrades with k1 of 0.053 day−1 and 0.047 day−1 for an initial 30 days and 38 days, respectively. Their corresponding long term batch reaction rates were 0.03 day−1.
최근 들어 3D프린팅 기술이 새로운 이슈로 등장하면서 기존의 제품 생산방식을 바꿀 수 있는 잠재력을 확인하였고, 과거 고가의 3D프린터에서 현재 중저가의 3D프린터들이 출시되는 등 대중화되는 시점에 이르렀다. 이러한 3D 프린팅 기술을 제품개발과정에 활용한다면 기존보다 빠르고 정확한 제품개발이 가능할 것이다. 3D프린터의 원리와 현황 등의 전반적인 이해를 위해서 다양한 문헌연구를 고찰하였고 이로 인한 사회적, 산업부분의 파급효과 등을 알아보았다. 디자인개발 과정 중 3D렌더링 과정에서 제작된 3D모델링 데이터를 3D프린팅을 활용하여 디자인 목업과 워킹 목업 제작사례를 제시하였다. 스케치 단계에 서도 컴퓨터 툴의 사용이 보편화 할 수 있다는 점도 다루었다. 이를 통해서 빠른 의사결정을 할 수 있고 디자인개발 완료시점을 앞당길 수 있다. 이는 제품개발 기간을 줄일 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 점은 다른 디자인 개발에도 응용 및 적용한다면 제조업체들의 디자인 및 발 빠른 제품출시 등에 있어서 많은 경쟁력 향상의 효과를 가져 올 것으로 기대되며 디자인과 3D프린팅 기술과의 융합을 통한 보다 새롭고 큰 의미로써의 제품디자인분야로 발전시킬 수 있을 것이다.
국내 축산농가의 양측규모가 커져감에 따라 가축분뇨의 발생량 또한 지속적으로 증가하여 2013년 말에는 총 47,235,000 톤에 달하였다. 가축분뇨는 음식폐기물이나 일반 산업폐기물 등과 같은 각종 유기성 폐기물에 비해 발생량이 많은 편이지만, 염류나 유해성 물질 함유량이 낮은 관계로 총 발생량의 89.2%에 달하는 42,129,000톤이 퇴비화나 액비화와 같은 방법으로 자원화 되었다. 또한 혐기성소화에 의해 바이오가스화 되어지는 물량도 점차 증가하고 있는 추세이다. 나머지 양의 분뇨는 정화(8.6%, 4,062,000톤)나 기타 방법에 의해 처리되어졌다. 가축분뇨 연료화는 이 기타 방법에 속하는데 최근 들어서 가축분뇨 처리 관련 산업현장에서 관심이 높아져 가고 있다. 본 연구에서는 연소원료로서의 가축분뇨 이용가능성을 평가하기 위해 부숙시킨 가축분을 펠릿화한 뒤 그 특성을 분석하였다. 가축분 펠릿은 6~10 mm 두께로 제조하였다. 가축분 펠릿의 수송성과 관계되는 내압축 강도는 펠릿의 건조 정도와 비례하였는데 수분함량이 20% 내외 정도로 건조된 경우 약 20~30 kg/cm² 에 달하는 내압축성을 가지는 것으로 나타났다. 연료가치를 결정하는 요소인 저위발열량은 우분 > 돈분 > 계분의 순으로 높았는데 이는 각 축종별 분뇨중의 섬유소와 무기물 함량의 차이에 기인한 것으로 볼 수 있다. 건조 축분의 저위발열량은 약 2,900~3,300 kcal/kg 정도로 분석되었으며, 톱밥 등의 수분조절재를 첨가하여 부숙시킨 경우 저위발열량이 증가하는 경향을 보였다. 젖소분을 대상으로 한 원소분석 결과 생분뇨의 경우 C, H, O, N, S 함량이 각각 45%, 6%, 34%, 2%, 0,17% 인 반면에 톱밥을 혼합한 젖소분뇨의 경우에는 탄소함량이 48% 수준으로 증가하였다. 이상의 결과를 종합해보면 가축분을 연소원으로 사용할 수 있는 가능성이 있는 것으로 판단되며 가축분의 연료가치를 향상시키기 위해서는 발열량을 더 높일 수 있는 대안 수립이 필요한 것으로 보인다.
동양과 서양은 과거에서부터 현재까지 서로의 문화적 차이를 인정하며 각자 발전을 추구 해왔다. 최근 인터넷 등의 영향으로 이러한 문화적 경계의 구분이 완화되어가고 있다. 그러나 수세기동안 각자의 문화권에서 발전을 이루어 왔던 보이지 않는 차이는 존재 한다. 따라서 디자인의 원천적인 소스는 다르다고 할 수 있다. 그중 우리가 주목해야 할 것 중의하나로 서양에서는 건축가가 가구를 직접 디자인하는 경우가 많다. 이런 현상은 과거에서부터 현재 까지 이루어지고 있다. 그러나 동양에서는 가구는 가구디자이너가 건축은 건축가가 따로 디자인하는 것이 일반적이다. 동서양이 문화적, 경제적으로 교류가 활발해진 최근에도 이런 관행은 지속되어가고 있다. 이는 분명히 역사적으로 특별한 계기가 있었으리라 추정할 수 있다. 연구의 절차로는 문화형성과 디자인의 체계, 건축과 가구의 연계성에 중점을 두었다. 연구하다 보면 표면적으로는 드러나지 않지만 동양과 서양의 오랜 관습과 문화를 바탕으로 디자인의 영역이 구분되어 왔다는 것을 알 수 있다. 이러한 현상이 현재의 디자인에도 영향을 미치고 있다는 점을 알 수 있을 것이다. 결과적으로 향후에는 가구디자인 분야가 건축, 인테리어 등 다양한 분야와 조율되어 발전시킬 수 있을 것이다. 동양과 서양의 문화적 차이에 의한 디자인과 관계된 다른 사례도 많이 있을 것이지만, 이번 연구를 기반으로 추후 유사한 맥락에서 연구할 분야가 많을 것으로 보여 진다.
콩의 특성 중 작부체계 및 기계화 적응성은 재배적 측면에서 경제성을 향상시키는 주요 요인이다. 조숙화로 인한 생육기간의 단기화는 9월 하순 파종, 6월 중하순 수확하는 양파나 마늘 같은 후작 작물의 작부체계 구성을 유리하게 한다. 또한 착협고의 증가와 내도복성은 콤바인 또는 바인더 등 기계화 수확 시 수량손실 감소에 기여할 수 있어 생산비 절감 등 수익 증대를 위해 조숙 기계화 적응성 품종의 개발이 필요하다. 이에 국립식량과학원에서는 2003년 ‘신기’를 모본으로 ‘태광콩’을 부본으로 인공교배하여 2004년∼2005년 F1, F2 세대를 양성하고, F3부터 계통 전개 및 선발하여 준조숙 고착협 내도복 특성의 장류 및 두부용 콩 신품종 ‘태선(밀양230호)’을 육성하여 2014년 품종보호 출원 및 국가품종목록으로 등재하였다. ‘태선’은 경장이 68㎝ 에 화색은 농자색, 모용색은 회색, 종실은 황색 구형, 배꼽색은 황색이며 100립중은 22.2g이다. 병해충 저항성 검정 결과 불마름병 저항성은 표준품종인 대원콩보다 강하였다. 특히 성숙기는 2011년에서 2013년의 지역적 응시험 평균 10월 4일로 표준품종인 대원콩보다 10일 빨라 생육기간이 짧아졌지만 수량은 303㎏/10a로 표준 품종인 대원콩보다 10% 증수하였고 착협고는 18㎝로 대원콩보다 7㎝높으며 내도복성 또한 시험포장과 검정 포장에서 대원콩보다 강하였다.
본 연구는 중소기업이 디자인경영을 통하여 성과를 이룬 사례이다. 대상기업은 디자인개발 과정에서 발생하는 다양한 현지고객의 요구를 제품에 연계하는 과정을 체계화 하였다. 디자인 컨설팅사는 디자인경영을 위한 컨설팅을 바탕으로 거둔 신뢰와 협력 관계를 유지하게 되었다. 이번계기를 통한 경영의 성과는 다음과 같다. 첫째, 디자인경영이 중소기업의 핵심역량이 될 수 있다는 것이다. 둘째, 경영진과 개발에 참여했던 직원들이 디자인 개발 프로세스를 전체 개발계획에 반영하는 등의 체계적인 개발시스템을 구축하였다. 셋째, 이번 과정을 통하여 해외 사업에서 경영의 현지화, 현지고객의 이해 그리고 현지화 디자인의 3가지 요소를 시스템화 하였다. 본 연구에서는 국내 제조업 기반의 중소기업과 디자인경영에 참여하는 디자인경영 전문 컨설팅사를 통하여 디자인을 중심으로 비전을 만들어 가는 사례를 LED TV 제품디자인 개발과정을 통하여 제시하였다.
‘전미’는 2009년에 농촌진흥청 바이오에너지작물센터에서 전분용 고구마로 개발되었다. 이 품종은 ‘진홍미’를 모본으로 하고, 99IT55-2를 부본으로 하여 선발되었다. 2001부터 2003 년까지 계통선발시험과 2004년부터 2005년까지 2년 동안 생 산력검정시험을 수행하였고, 2006, 2008, 2009년 3년간 무안 등 전국 6개 도에서 지역적응시험을 수행하였다. ‘전미’의 엽 형은 심장형이고, 줄기 및 잎자루색은 녹색이다. 고구마 모양 은 방추형으로 표피색은 자색, 육색은 담황색이다. 선충 및 덩 굴쪼김병 저항성은 ‘중강’이며, 검은썩음병과 연부병도 ‘중강’ 이다. 전분가는 25.6%로 ‘율미’보다 높고, 전분수량은 6.8 t/ha 으로 ‘율미’ 보다 26% 높다. 총당 함량은 ‘전미’가 3.59 g/100 g, dry weight으로 ‘율미’에 비하여 20%가 높다. 당 종류별로 는 sucrose가 2.53 g/100g, dry weight으로 가장 많이 함유되 어 있다. ‘전미’의 조기재배 수량은 3개년 평균 26.1 t/ha으로 ‘율미’에 비하여 147%로 수량이 증수되었고, 만기 및 적기재 배는 26.2 t/ha으로 ‘율미’ 대비 139%로 수량이 높다. 조기재 배의 경우 주당 상품괴근수는 ‘전미’가 3.0개/주로 ‘율미’와 동일하였고, 상품괴근평균중은 151 g/개로 ‘율미’보다 12% 높다. 또한 만기 및 적기재배의 경우 주당 상품괴근수는 평균 3.0개/주로 ‘율미’ 2.3개/주개보다 많고, 상품괴근평균중은 178 g/개로 ‘율미’ 보다 높다.
오감을 포함한 스토리의 상황 공유라 할 수 있는 스토리텔링이라 함은 물체나 대상의 단순한 집합이나 일차원적인 형이하적인 접근의 측면이 아니라, 인과 관계와 유기적인 스토리를 대상에게 적용하여 뇌리에 남는 디자인을 하기 위한 기법의 한 가지이다. 그 표현을 환경디자인을 통하여 보여 줌으로써 디자이너와 사용자가 소통할 수 있는 여지를 줄 수 있다. 이런 배경을 통하여 자연스럽게 문화가치 자체를 통해서 경제 효과를 나타내는 컬처노믹스가 이루어져 경제적인 효과까지 따라온다고 할 수 있다. 환경디자인에서 이 관계의 유기적 효과를 위해서 스토리텔링을 할 때부터 컬처노믹스의 관점에서 풀어낼 수 있는 것을 주도면밀하게 적용하여 디자인을 하는 것이 유리하다고 할 수 있다.
비닐은 비닐 수지나 비닐 섬유를 이용하여 만든 제품을 통틀어 이르는 말로서 내수성, 기밀성, 가소성 따위를 이용하여 유리, 옷감, 가죽 따위의 대용품으로 사용된다. 폴리비닐알코올(PVA)계 합성섬유로 이승기 박사를 비롯한 일본 경도대학의 연구진에 의해 개발되어 현대 일본을 비롯한 아시아 지역에서 생산하고 있으며, 비닐론(vinylon : 폴리비닐알코올계 합성섬유의 총칭)이라는 이름으로 통용되고 있다. 폐비닐은 부분적으로 재활용되어 왔으나, 경제성과 법률의 해석에 의하여 적극적인 재활용이 이루어지지 않는 실정이다. 폐기물관리법 시행규칙[별표5의2] 폐기물의 재활용 기준 및 구체적인 재활용 방법 제 31호 나목에는 폐고무 및 폐플라스틱을 이용하여 유류를 제조하는 경우에 대한 재활용방법은 허용되고 있으나, 플라스틱이라는 포괄적이고 모호한 용어를 사용하여 폐비닐로 유류를 제조하려는 사업자와, 재활용업의 허가를 내어주는 지자체에서 용어적 측면에서 혼란을 야기하고 있다. 또한 폐기물 관련 통계상 대상 폐기물의 정확한 발생량 수치 집계가 불가능하여 현장조사를 통해 실제적으로 현장에서 발생되는 폐기물의 발생량 및 공정 등 발생특성의 조사가 필요하며, 폐비닐의 재활용 용도와 관리체계를 조사하고, 조사한 내용을 바탕으로 비교분석 한 후 새로운 재활용 용도를 도출해 내어 현행 폐기물 관리제도의 문제점과 그에 따른 개선방안을 마련이 요구된다. 본 연구에서는 폐비닐 재활용 관련 국내 법률 및 재활용 사업장 현장조사를 실시하였으며, 폐비닐 관리의 문제점으로 「폐기물관리법」상 불분명한 용어로 인한 혼란초래 방지를 위한 용어변경, 폐고무 및 폐플라스틱을 이용하여 제조한 유류기준과 현장조사에서 채취한 유화연료유 분석을 통한 폐비닐 유화연료유의 연료사용 가능성 평가 등을 실시하였다. 연료유 분석결과 탄소함량은 70.49~83.63%의 범위를 나타내었으며, 이는 일반 석유류의 탄소함량이 80% 이상인 것과 비교하면 양호한 품질의 연료유로 해석이 가능하다. 발열량 분석결과 7,862.4~10,948.8 kcal/kg의 범위로 나타났으며, 석유류 제품의 발열량이 8,000~10,000 kcal/kg 인 것과 비교하면 현재 유통되고 있는 석유류 제품과 발열량 면에서 차이가 크지 않은 것으로 나타났다. 그 외 정제연료유 품질기준인 수분 및 침전물(0.14~0.49%), 회분(0.0003~0.0006%), 황분(0.001%), 카드뮴(1 mg/kg), 납(1 mg/kg), 크롬(1 mg/kg), 비소(1 mg/kg), 인화점(79℃미만) 기준에서도 정제연료유 품질기준 이내의 수치를 보였으며, 폐비닐을 이용한 유화연료유의 경우 연료유 기준에 적합하여 폐고무 및 폐플라스틱의 범위 내로 포함이 가능한 것으로 나타났다. 본 연구결과를 토대로 폐비닐의 재활용용도 및 방법이 확대될 것으로 기대하며, 관련 법률 및 관리방안의 정책 개선이 필요할 것으로 판단된다.
전기・전자산업은 디지털시대에서 인구증가에 의한 수요급증 및 과학기술의 발달에 의해 급속도로 발전하게 되었다. 이에 따라 전자제품의 발생량 및 폐기물 발생량도 증가하고 있으며 국내 중형생활가전 제품의 경우 1989년 472천대의 내수량에서 2007년 7,443천대로 약 6,971천대가 증가하였다. 폐전자제품은 폐기과정에서 중금속과 유독성 화학물질이 발생되며, 이는 국민 보건문제와 환경적 문제를 유발한다. 이로 인하여 국내에서는 폐전자제품 내 유해물질을 규제하고 재활용을 의무화 하는 제도를 시행하여 관리하고 있다. 또한, 최근에는 희귀금속 등의 천연자원에 대한 관심이 증가하면서 폐가전제품의 금속자원이 경제성을 확보함으로서 유가물 함유량이 높고 각종 금속・비금속 자원을 많이 포함한 폐전자제품 부품을 추출하여 재활용하고 있다. 하지만, 폐가전제품에 대한 수거체계가 각 지자체별로 수거되며, 반입되는 물량이 적어 폐금속자원 활성화사업에 어려움이 있는 상황이다. 뿐만 아니라, 민간수집상과 중고상 등과 같은 제도권 밖에서 회수・처리 되는 전자폐기물이 많아 발생량 파악이 어렵고, 폐전자제품의 발생 및 처리의 통계・실태 조사의 정보 부족과 구체적인 흐름 파악이 어렵다. 따라서 폐전자제품의 유통, 소비, 재활용, 처리 과정의 실태를 조사・분석하여 통계자료를 보완하고 폐전자제품의 재활용 시스템을 개선할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 중형폐가전제품 중에 사무기기로 분류되는 복사기와 팩시밀리를 대상으로, 연구 대상 폐제품의 사용 현황분석을 위해 기존 통계자료들을 조사・검토하였다. 이후 도시형 지역인 서울시 N 지자체와 도농복합도시인 경기도 Y 지자체를 표본지역으로 선정하여 연구대상 제품의 사용현황 분석 및 재활용 실태를 조사하였다. 표본조사에서는 제품 배출의식도 설문조사와 현장 방문조사를 실시하였다. 해당제품의 단순처리 또는 재활용 현황을 분석하기 위하여 고물상, 중간재활용 업체를 방문하여 설문 및 현장 조사를 실시하였다. 폐기물 발생 현황 분석에서와 같이 해당제품이 폐기물로 발생되는 시점에서부터 조사를 실시하였으며, 폐기 후 재활용 되는 경로에 대하여 분석하여 효율적 재활용 시스템 방안의 기초자료를 확보하였다. 본 연구에서는 중형폐가전제품의 이용, 폐기, 재활용 등 조사하여 최종적으로 물질흐름도를 작성하고, 물질흐름도 상에서 복사기와 팩시밀리의 적절하지 못한 경로로 유통, 재활용 처리 되는 문제점을 파악하여 각 단계에서의 재활용시스템 개선 방안을 마련하였다.
2000년부터 10년에 걸쳐 국내에서 총 5차례의 구제역이 발발하였다. 특히, 지난 2010년에 발생한 구제역은 전국적으로 약 340만 마리의 가축을 살처분 후 매몰하여 처분하였다. 가축 사체를 매몰하는 경우 매몰 초기에는 매몰지 내 산소를 이용하여 유기물을 분해하는 호기성 분해단계를 거쳐 잔류 산소가 소모된다. 매몰지의 경우 사체의 유기물로 인해 산소의 소모가 급격하게 이루어진다. 자연적 또는 인위적으로 산소를 유입하지 않는 경우 혐기성 상태로 치환되며 장기간 유지한다. 국내의 경우 2010년에 발생한 구제역으로 전국적으로 4,000여개소 이상의 매몰지가 조성되었으며 매몰지의 규모 및 매몰 두수는 지역별로 상이하다. 구제역 긴급행동지침에 따르면 500 m3 규모의 적정 매몰 두수는 돼지 550두로 제시되어 있다. 그러나 매몰지 내 유기물의 경우 일반적으로 고농도로 존재하는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서는 혐기성 생분해도 실험인 BMP(Biochemical Methane Potential) assay를 통해 매몰지내 유기물 농도에 따른 생분해도 특성을 평가하였다. 기질은 돈육을 이용하였으며 기질의 농도에 따른 최종 메탄 수율, 최대 메탄 발생율 및 저해 특성을 평가하였다. 또한, 원소분석을 통해 기질의 농도에 따른 생분해도를 평가하였다. 비선형 저해 방정식을 이용하여 기질 농도에 대한 저해 영향을 평가한 결과에 따르면 생분해도 및 최종 메탄 수율에 비해 상대적으로 최대 메탄 발생율이 민감하게 반응한 것으로 나타났다.
고유가 및 국제적 환경규제 강화와 더불어 우리나라는 2013년 온실가스 감축 의무대상국으로의 편입이 가시화되고 있다. 따라서 농업분야의 신재생에너지 사업기반 마련을 위해 가축분뇨를 비롯한 농축산바이오매스의 혐기성소화 방식을 통한 바이오가스 생산 및 에너지화 기술 개발의 필요성이 증대되고 있다. 또한 농업부문의 급속한 시장개방으로 외국산 축산물의 수입이 본격화됨에 따라 국내 축산업의 경쟁력 제고와 축산업 과정에서 필연적으로 발생하는 가축분뇨의 해양배출 금지에 대비한 육상처리시설 기반 확보가 필요하다. 가축분뇨 및 농축산바이오매스의 혐기성소화 기술 적용은 장래 해양배출 금지에 따른 처리시설 기반확보와 동시에 온실가스를 저감하는 환경적 기능, 메탄가스와 같은 재생에너지 생산 그리고 소화슬러지는 퇴・액비화 후 양질의 유기질 비료로 활용하는 등 자원순환 기능을 동시에 달성할 수 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 가축분뇨 및 농축산 바이오매스를 대상으로 회분식 혐기성소화 실험을 통해 각 연구대상 통합시료의 분해속도 및 생분해 특성을 평가하고, 가축분뇨 및 농축산바이오매스의 혐기성통합소화 플랜트 설계 기초자료를 제시하고자 하였다. 혐기성 통합 소화 대상 농축산바이오매스는 동계사료작물 청보리, 하계사료작물 사료용 옥수수, 가축분뇨는 우분을 연구대상으로 하였다. 가축분뇨와 Energy Crop의 혼합비는 VS기준으로 60 : 40이었으며, 식종균은 D시의 하수처리장의 중온혐기성소화균을 채취하여 순응적응시켜 이용하였다. 최종생분해도평가는 Graphical Statistic Analysis Method와 BMP Test를 적용하였다. 실험기간 120일동안 우분의 최종생분해도는 72~73%이었으며 가축분뇨와 사료작물의 혼합비 60:40 조건에서 우분+옥수수 통합시료는 83~85%, 우분+청보리 통합시료는 80%의 최종생분해도를 나타내었다. 우분의 전체 생분해성 유기물 중 빠르게 분해되는 분율(S1)은 78%으로 k1(0.087day-1)의 속도로 25일 안에 빠르게 분해하였으며, 느리게 분해되는 S2 분율은 22%로써 k2(0.004day-1)의 속도로 95일의 긴 시간동안 분해하였다. 우분+사료용 옥수수 통합시료(혼합비 60:40)의 S1은 25일 동안 BVS 중 80%가 0.090day-1(k1)의 속도로 빠르게 분해하였으며, S2는 95일 동안 k2, 0.004day-1의 속도로 BVS의 20%가 분해되었다. 우분+청보리 통합시료(혼합비 60:40)의 S1은 30일 동안 BVS 중 76%가 0.069day-1(k1)의 속도로 빠르게 분해하였으며, S2는 90일 동안 k2, 0.009day-1의 속도로 BVS의 24%가 분해되었다.
최근 국제적으로 유가상승과 1차 및 2차 에너지의 제한성으로 인한 에너지위기, 에너지사용량의 증가와 산업화에 따른 기후변화, 기후변화에 따른 환경문제가 지속적으로 이어져오고 있다. 이러한 문제들에 대응하기 위한 수단으로 신재생에너지의 활용 및 연구가 활발하게 진행되고 있으며 우리나라에서도 폐기물을 이용한 바이오가스 생성 및 활용에 많은 연구 및 생산이 이뤄지고 있다. 유기성 폐기물을 이용하여 바이오가스를 생성하는 시설이 증가하고 있어 폐기물질을 처리하는 동시에 새로운 에너지를 생성하고 있다. 우리나라에서 이뤄지고 혐기소화를 통한 바이오가스 생성시설은 대부분 중온소화를 통해 이뤄지고 있으며 중온소화 적정온도인 35℃를 유지하기 위하여 추가적인 에너지 활용이 불가피하다. 따라서 유기성폐기물을 이용하여 효율적인 바이오가스를 생성하기 위하여 연구를 진행하였으며 혐기성소화를 통한 바이오가스 생성 시 중온소화 온도를 유지할 수 있는 새로운 방법을 찾고자 하였다. 호기성산화열에 적용되는 유기물질은 톱밥50%, 두부비지40%, 미강%의 비율로 배합하였으며 미생물의 지속적인 소화 및 온도유지를 위하여 각 소화조마다 1kg의 유기물질을 1일 1회 공급하였다. 또한 호기성소화의 적정 수분함량인 50~60%를 유지하였으며 반응조 내 유기물질의 고른 혼합을 위하여 1일 1회씩 교반하였다. 본 실험은 온도센서가 부착된 60L 반응조 6대를 이용하여 실험을 진행하였으며 공기 유량에 따른 호기성 분해 산화열의 변화를 파악하고자 각 반응조마다 공기주입량을 다르게 설정하였다. 초기반응 시 소화조는 각 소화조는 각각 2L/min 의 유량으로 공기가 주입되며 소화조의 온도가 50℃이상이 되었을 때부터 공기유량이 다르게 주입되도록 설정하였다. 호기성소화 반응조에 투입되는 공기량에 따른 발열반응 실험결과 6번 반응조에서 나타나는 온도 변화가 이상적으로 제어됨을 확인하였다. 다른 반응조보다 반응조 내 온도 변화율이 가장 적었으며 평균 온도 값이 49.94℃로 제어 목표 온도인 50℃에 가장 근접한 값을 나타내었다. 공기량의 투입량이 많을수록 외부 공기의 투입으로 인한 온도저하를 예상하였으나 결과는 예상과는 다르게 공기투입량이 가장 많은 6번 반응조에서 호기 성분해 산화열의 발생이 가장 효율적인 모습을 나타내었다.
지구온난화 및 자원의 고갈에 의하여 에너지 및 자원에 대한 관심이 급증하고 있으며, 온실가스를 감축하기 위한 수단으로서 신재생에너지 등을 확보하기 위하여 다양한 노력을 경주하고 있다. 1차 에너지원인 석유, 석탄, 가스 등의 확보가 어려워지고, 온실가스 감축을 위한 신재생에너지의 확보의 일환으로 바이오매스에 대한 관심이 증가하면서 목재산업에 영향이 미치고 있다. 제도적으로는 RPS제도가 2012년에 시행되었고, 2015년부터는 온실가스배출권거래제도가 시행될 예정에 있어 에너지관련 시장에서 바이오매스의 수요가 증가할 것으로 예측된다. 폐목재의 질적 수준에 따라 단계적인 이용을 추진하고, 적정 공급체계의 구축을 통한 재활용 활성화를 도모하고, 등급별 폐목재 적정 재활용 및 처리 강화 등의 관리방안 마련이 요구된다. 본 연구에서는 폐목재 발생 및 처리업체 현장조사, 불법 처리실태조사, 국내 폐목재 관리제도 및 조사를 실시하였다. 폐목재의 관리체계는 수집・운반, 처리 및 처분에 있어 「폐기물관리법」, 「자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률」, 「건설폐기물의 재활용 촉진에 관한 법률」, 환경부 및 농림수산부 고시 등 여러 법률 및 제도로부터 관리중이다. 폐목재를 발생시키는 자와 수집・운반업을 하려는 자, 처리 및 처분하려는 자는 「폐기물 관리법」 및 「건설폐기물의 재활용촉진에 관한 법률」에 따라 지정된 서류를 제출한 후 허가를 득하여야 관련 업을 시작 또는 유지할 수 있다. 또한 재활용체계에 있어서는 환경부 고시 제 2009-162호에 의하여 폐목재 발생원 및 종류별로 등급이 분류되고, 그에 따른 재활용용도 및 방법이 명시되어 있다. 폐목재를 재활용하려는 자는 환경부 고시 제 2009-162호 및 「폐기물관리법」 시행규칙 별표 5의 2에 명시되어 있는 폐목재의 재활용용도 및 방법을 준수하여야 하며, 이를 준수하지 않을 경우 불법처리로 간주되어 처벌을 받을 수 있다. 폐목재 관리체계의 문제점으로는 폐목재 수집・운반업 허가에 대한 사항 및 폐목재 불법 반출 및 소각, 폐기물 처리시설 외폐목재 연료이용에 관한 사항 등이 도출되었다. 폐목재 수집・운반업 허가의 경우 건설폐기물 중 건설폐목재만을 전문적으로 수집・운반하는 것으로 건설폐기물 수집・운반업 허가를 받은 업체의 경우는 건설폐목재만을 수집・운반할 수 밖에 없으며 사업장 생활계 혹은 사업장 배출시설계 폐목재를 수집・운반할 경우에는 별도의 수집・운반업 허가를 얻어야 한다. 폐목재 불법 반출의 경우 건설현장에서 건설폐목재를 수집・운반업 허가를 받지 않은 업자가 불법반출 하는 문제가 있었으며, 폐기물 처리시설 외 폐목재 연료이용자의 경우 「폐기물관리법 시행규칙」 제10조 6호에서 페인트・기름・방부제 등이 묻지 아니한 목재와 벌채, 산지 개간 또는 건설공사 등에서 발생한 나무뿌리・가지를 연료용으로 사용하는 경우는 폐기물처리시설 외의 장소에서 폐기물 처리행위가 가능한 것으로 규정하였으나, 오염된 건설폐목재를 연료로 사용하거나 연료용도로의 반출이 빈번한 것으로 나타났다. 조사를 통하여 도출된 문제점을 바탕으로 종합적인 폐목재의 재활용 활성화 방안을 마련하였다.