최근 기후변화로 인하여 도심지역내 돌발홍수가 빈번하게 발생하여 많은 인명 및 재산피해가 발생하고 있다. 특히, 급격한 도시화로 인한 불투수면적의 증가와 녹지면적의 감소 등이 도심지역내 우수 저류 및 지연능력 감소와 첨두 유량의 증가를 발생시켜 도시 돌발홍수의 발생과 피해를 증가시키고 있다. 도심지역내 우수유출에 의해 발생하는 피해를 저감시키기 위한 방법으로 미국 PGDER(Prince George’s County, Maryland Department of Environmental Resources)에 의하여 시행된 LID 기법에 대한 연구 및 시행이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구의 대상지는 경남 양산시 내에 위치한 실증단지이며, 실증단지 내 LID 적용시설은 건축물형 LID시설, 도로형 LID시설, 주차장형 LID시설, 산업체형 LID시설, 생태저류형 LID시설로 이루어져 있다. 본 연구는 유역 구분 및 지형자료 분석을 통하여 실증단지에 적합한 매개변수를 산정하여 SWMM 모형을 구축하였으며, 구축된 모형에 LID 기법을 적용한 유출량을 산정하고 분석하여 최종적인 실증단지 통합모형을 구축하였다. 모형은 크게 LID 기술을 적용하지 않은 대조군 유역과 LID 기술을 적용한 실증단지 유역으로 구분하였다. 본 연구는 실증단지와 대조군부지의 비교를 통하여 LID요소기술별 성능을 평가ㆍ분석하고, 설계 강우 기준을 제시하고자한다.

농촌지역은 주민의 대부분이 농업을 생산하는 지역으로 최근 이촌향도현상, 도시화 등 사회·환경변화로 인해 농촌인구의 고령화가 심화되고 있으며, 도시지역과 달리 재난 발생 시 자체적인 예방, 대비, 대응, 복구 등의 재난관리 체계가 도시에 비해 효율적으로 구축되었다고 보기가 어려워 재난으로 인해 많은 피해가 발생하고 있다. 이러한 농촌지역은 대부분이 반복된 형식의 유사재난이 다수를 차지하고 있으며 특히 태풍, 집중호우로 인해 농작물 피해는 매년 발생하고 있다. 또한 농촌지역의 지리적 특성상 고립되거나 산악지역과 함께 어우러져 있는 경우는 화재(산불)나 기타 재난발생 시 의료·응급 및 소방기관이 내부로 신속하게 접근하여 대응하는데 많은 시간이 소요되어 초기대응이 어렵고 자체적으로는 재난안전 인프라가 부족하여 재난대응에 미흡한 부분이 존재하고 있다. 그리고 최근 소방서 건물만 남아 있고 근무 인력이 없는 ‘폐쇄 지역대’는 전국에 189곳이었으며 경북에서 63곳, 충남과 전남에서 각각 51곳과 37곳이 폐쇄되는 등 농촌지역의 소방서 지역대가 줄어들고 있는 실정이다. 이는 도시지역에 비해 농촌지역이 상당히 재난관리적 측면이 부족한 것을 알 수 있다. 이에 본 연구에서는 농촌지역의 재난안전마을 구축을 위해 농촌지역 재난안전마을 개념을 정립하고 농촌지역에 재난유형별로 발생현황을 조사하여 농촌지역 재난특성을 알아보았다. 이를 바탕으로 농촌지역 특성에 맞는 재난안전대책을 제시하였다.

본 연구에서는 도심지 토사재해로부터 안전한 삶과 방재환경 확보 차원에서 토사재해 발생시 인명피해를 최소화하고 도시기능을 신속하게 복구할 수 있는 통합관리시스템 및 개발될 방어기술의 성능검증 및 적용성 평가를 위한 실증단지 구축 방안에 대하여 검토하였다. 추가적으로 여러 가지 토사재해 방어기술 중 산지에서 인근 도심지의 주요건물로 유입되는 토석류를 막기 위해 토석류의 강도와 피해에 적합하게 대응할 수 있는 가변형 토석류차단벽을 설계하였다. 최근 기후변화와 관련하여 집중호우로 인한 산사태 발생 빈도가 증가하고 있으며, 도심지에서의 토사재해는 막대한 재산피해 및 사망, 실종, 부상 등 인명피해가 속출하고 있다. 피해를 방지하기 위하여 여러 방어시설물과 관련 시스템이 개발되고 있으나 연구 성과물에 대한 검증 및 관리가 부실하여 실용화가 매우 저조한 실정이다. 이로 인해 연구 결과에 대한 객관적인 성능검증과 적용성 평가의 필요성이 부각되고 있다. 본 연구는 요소기술의 적용성을 평가하기 위한 실증단지를 구축함으로 개발된 기술들의 연계-통합에 의한 통합관리시스템 개발과 실용화에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

흙-함수특성곡선(Soil-Water Characteristic Curve, SWCC)은 모관흡수력과 포화도 혹은 체적함수비 사이의 관계를 나타내어주는 불포화토 고유의 물성으로서 불포화토의 흐름특성을 이해하고 함수량에 따른 흙의 강도 및 응력 거동특성을 해석하는 데 필수적인 요소이다. 흙-함수특성곡선에 대한 선행 연구결과들의 경우, 건조 및 습윤과정에서의 간극수 유출입량을 측정하여 모관흡수력에 대한 체적함수비를 산출하여 왔다. 본 연구에서는, 압력판 추출 시험기(VPPE)에 전자기파의 시간영역반사법(Time Domain Reflectometry, TDR)을 도입하여 불포화토의 건조 및 습윤과정에 따른 유전상수 측정을 통해 체적함수비를 산정하고자 하였다. 압력판 추출 시험기는 압력셀, 압력조절장치, 뷰렛 시스템, TDR 프로브로 구성된다. 압력조절장치로 압력셀 내부에 공기압을 가하여 모관흡수력을 조절하였고, 가압범위는 0.1kPa-50kPa으로 설정하였다. 모관흡수력 변화에 따라 시료내 함수량이 변화하였으며, 뷰렛 시스템을 통하여 변화량을 측정하였다. 프로브의 경우 압력셀 내부에 설치하고, 프로브 양단에서 발생되는 전자기파의 반사 신호를 이용하여 유전율을 산정하였다. 실험결과, 전자기파의 시간영역반사법에 의해 산정된 체적함수비는 시료의 체적함수비와 높은 상관성을 나타내었다. 본 논문은 흙-함수특성곡선 연구에 시간영역반사법을 접목시켜 불포화토의 함수특성을 파악하고, 기존 방식과의 비교를 통해 함수특성곡선 결과에 대해 검증할 수 있다는 점에서 의미가 있다.

최근 기상이변에 의한 자연재해의 발생빈도가 증가하고 있으며 피해규모 또한 대형화·광역화되고 있다. 최근 10년간 자연재해 원인별 피해규모는 태풍(57.1%), 호우(31.3%), 대설(11.5%)이 차지하고 있어 이에 대한 대책이 시급하다. 우리나라는 자연재해에 의한 피해에 대응하기 위해 풍수해보험을 시행하고 있다. 풍수해보험은 소방방재청이 주관하며 민간보험사가 운영하는 정책보험으로 보험계약자가 부담해야 하는 보험료의 일부를 국가 및 지방자치단체에서 보조함으로써 국민이 저렴한 보험료로 예기치 못한 풍수해에 대해 능동적으로 대처할 수 있도록 하는 선진국형 재난관리제도이다. 풍수해보험의 대상 재해는 자연재해대책법 제2조 제3항에서 정의한 태풍, 홍수, 호우, 강풍, 풍랑, 해일, 대설이며, 크게 홍수, 강풍, 대설로 분류할 수 있다. 홍수에는 태풍, 호우, 홍수, 해일이 포함되고, 강풍에는 태풍, 강풍, 풍랑이 포함되며, 이렇게 분류된 홍수, 강풍, 대설은 각각 위험도분석을 통해 풍수해보험관리지도에 반영된다. 본 연구에서는 이러한 풍수해보험관리지도의 보험요율 산정시 필요한 목적물별 피해율을 어떻게 분석하고, 이를 위한 보험목적물 DB 구축과 GIS 분석하는 방법에 대하여 연구하였다. 본 연구에서 구축한 풍수해 보험의 보험목적물은 단독주택, 공동주택, 온실을 대상으로 하였으며 우리나라 전역의 광범위한 데이터를 어떻게 구축하고, 이 데이터를 실제 시스템으로 어떻게 운영할 것인지에 대하여 제시하였다.

2009년 이후 서울, 부산, 인천 등 대도시의 집중호우가 증가함에 따라 많은 피해가 발생하고 있다. 도시홍수는 국지적이고 짧은 시간에 발생하는 집중호우로 인하여 피해가 발생하기 때문에 구조적 대책만으로는 한계가 있다. 2014년 부산시 집중호우 피해는 기존 강우 관측 및 예측 체계로는 강우의 감지 및 이동 예측에 한계가 있다는 것을 단적으로 보여준 사례이다. 현재 강우발생에 따른 경보는 기상청에서 발표하는 6시간 및 12시간 강우 기준의 호우 주의보 및 경보 기준에만 의존하고 있어 짧은 시간에 발생하는 도시홍수의 특성을 반영하지 못하고 있으며, 전국 공통 지표를 사용함으로써 지역적 특성을 반영하지 못하고 있는 실정이다. 일본의 경우 지역적 특성을 반영한 호우 기준을 사용하고 있으며, 소형레이더를 이용한 초단기 강우 예측정보와 침수예측모형을 연계하는 실시간 경보시스템에 연구결과를 실용화하고 있다. 도시홍수에 대비하기 위해서는 시공간적 고해상도의 강우정보와 우리나라 지형적 특성을 고려한 도시침수해석 모형의 개발 필요하다. 그러나 현재 사용되고 있는 도시침수해석 모형들은 우리나라 도시지역의 특성을 반영하지 못하고 있으며, 최근 침수피해가 자주 발생하는 대형 지하쇼핑몰 및 지하철 등 지하공간에 대한 해석이 불가능하다. 따라서, 본고에서는 일본의 선진 도시홍수관리기술을 통해 시사점을 도출하고, 국립재난안전연구원에서 개발 중인 UFAM(Urban Flood Analysis model)과 X밴드 등 레이더 기반 강우정보를 연계한 새로운 도시재난관리시스템의 구축 전략에 대하여 제시하였다.

This research estimates the necessity of a better governance plan on the purpose of fulfillment energy recovery by building resource recycling system for biomass resources and waste resources that derive from agricultural and mountain village areas. The utilization of new renewable energy technology which uses waste and biomass sources diverse as variety of resources, collecting method, operator etc. and is structurally complicated the formation of policy is also very difficult. There is failure because of the problems which occurs from the policy led by government. Biomass Town Development Project should be made through the central government and the local government integrated support system and should be formed a consultative group in order to process the project mutually with these two department including the experts from the related areas. This consultative group, while government organizations carry out the hub function of strategic knowledge management, should carry out the control tower function to be able to be net working transfer the information with the cooperation of private and government so vitalize the communication area among the related actors. And to be able to increase the participation rate of the local people the consistent and various educations should be given so a smooth business promotion progress will be desired through the change of perception and coactive participation of people.

Recently the use of smart phones and mobile devices is increasing rapidly, data search and retrieval in the mobile environments are generalized. There are only few mobile applications available in the area of agriculture while huge amount of new applications are developed and uploaded. The purpose of this study was to develop the android based mobile application for providing agricultural infrastructure and disaster information. The mobile application was designed through the database establishment and management system, server management system, and mobile application development. The database is composed of weather data, agricultural infrastructure data, and agricultural disaster data. By developing the mobile application which provides agricultural infrastructure information, it is expected to improve the accessibility to agricultural information and mitigate the agricultural disaster damages.

The purpose of this study is to investigate the entire processes of rural amenity resources survey from the beginning to the end, to discuss the results of the survey and resources information establishment, and to comprehensively analyze the status of resources information application. Rural amenity resources survey, which is aimed at finding rural amenity resources to respond to the demands of the resources and support rural development, was first conducted by National Academy of Agricultural Science under Rural Development Administration in 2005. The first survey subjects were 149 eups and myeons in Korea, expanding to the nationwide rural villages. In 2012, the rural amenity resources survey was completed. Next year, the information establishment was completely made. It is expected that the rural amenity resources information established by the survey will be more applied and used, and that with the constant addition of new analyses in line with the changing environment demands, rural amenity resources will contribute to dynamic rural development.

원자력 인력의 원활한 공급과 체계적인 교육훈련은 원자력의 지속 가능한 발전과 원자력발전소의 안전 운전을 위한 중요한 과제이다. 이 논문은 국가적 차원의 원자력 교육훈련체계를 구축하기 위한 정책 구상을 제안하는 데 목적을 두고 있다. 이를 위해 한국 원자력 기관들에 대한 분석자료와 원자력 인력양성 방안에 대한 정부 문서들에 기초하여 원자력 인력과 교육훈련 체계 현황을 분석했다. 현재 한국의 원자력 교육훈련체계는 산 · 학 · 연 기관별 다양화와 분산화를 그 특징으로 하고 있다. 그러나 각 기관들 간의 체계적이고 통합적인 연계와 협력은 미약한 수준에 있고, 교육훈련 프로그램과 자원 배분 중복, 그로 인한 비효율 등의 문제도 제기되고 있다. 따라서 이 논문은 거시적인 정책 구상으로 국가적 차원의 원자력 교육훈련체계 모 델과 원자력 교육훈련을 관리 · 조정하는 콘트롤 타워를 제안하고 있다.

Car exhaust emissions are recognized as one of the key sources for climate change and electric vehicles have no emissions from tailpipe. However, the limited charging infrastructures could restrict the propagation of electric vehicles. The purpose of this study is to find the vulnerable districts limited to the charging station services after meeting the goal of Ministry of Knowledge Economy(12%). We assumed that the charging service can be provided by current gas stations. The range of the vulnerable grades was determined by the accessibility to current gas stations and the vulnerable regions were classified considering the optimal number of charging stations estimated by the efficiency function. We used 4,827 sub-municipal divisions and 11,677 gas station locations for this analysis. The results show that most of mountain areas are vulnerable and the fringe areas of large cities generally get a good grade for the charging infrastructure. The gangwon-do, jeollanam-do, gyeongsangbuk-do, and chungcheongnam-do include more than 40% vulnerable districts.

최근 공공하수처리장의 방류수 수질이 강화됨에 따라 총인 수질 기준을 달성하기 위하여 응집 반응으로 인해 응집제 수요가 늘고 있다. 또한 기후 변화와 이상 기온 현상에 따라 고탁도 유기물 유입이 빈번함에 따라 취수장 및 정수장에서도 응집제 수요가 늘고 있다. 특히 고염기성 무기응집제는 일반 무기응집제와는 달리 응집 범위가 넓고 염기도가 높아 보조응집제(가성소다, 소석회) 등의 추가 사용량이 적으며 탁도의 급격한 변화에서 안정적인 수질 유지가 가능하기 때문에 수요량이 늘고 있는 실정이다. 본 사업은 기업의 제품 생산 공정에서 발생하는 부산물(폐기물)인 30% 염산 및 25% 가성소다 부산물을 활용하여 그림 1과 같이 고염기성 무기응집제를 제조하고자 한다. 본 사업을 통해 생산된 고염기성 무기응집제를 폐수종말처리장 및 정수장에 공급함으로써 염산 부산물 약 4,700톤/년 및 가성소다 부산물 약 3,100톤/년을 재활용할 수 있으며 발생 기업의 폐기물 처리 비용 1.5억원/년 및 고염기성 무기 응집제 구입 비용 1.1억원/년 그리고 신규 사업을 추진함으로써 5.8억원/년의 이윤을 창출할 수 있는 효과를 얻을 수 있을 것으로 예상된다.

열경화성수지는 저분자의 중합체를 가열하면 중합도가 증가하여 큰 힘을 가해도 변형하지 않는 성질을 이용한 것으로, 분자 내에 3개 이상의 반응기를 가진 비교적 저분자량의 물질로 이루어져 있다. 일반적으로 내열성, 내용제성, 내약품성, 전기절연성 등이 좋으며, 충전제를 넣어 강인한 성형물을 만들 수도 있다. 열경화성수지는 축중합형과 첨가중합형으로 나뉘는데 축중합형에서는 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지 등이 있으며, 첨가중합형에는 에폭시수지, 폴리에스터수지 등이 있다. 열경화성수지 중 열분해가 용이한 폴리우레탄수지(PU)와 에폭시수지(EP)에 대한 사전연구를 진행한 결과 두 수지 모두 수분함량이 거의 없어 전처리 없이 바로 열분해가 가능할 것으로 판단되었다. 또한 폴리우레탄수지는 휘발분이 90% 이상을 나타내고 있어 회분이 거의 없는 반면, 에폭시수지는 휘발분과 회분이 각각 약 45% 정도로 구성되어 있는 것을 확인하였다. 원소분석 결과는 일반적인 플라스틱과 다르게 질소(N)와 산소(O)가 존재하고 특히 산소의 함량이 높은 것을 확인할 수 있었으며, 황(S) 성분은 전혀 측정되지 않았다. 또한 폴리우레탄수지의 평균 발열량은 7098.57kcal/kg, 에폭시수지의 평균 발열량은 3612.20kcal/kg 정도로 일반적인 열가소성수지의 발열량보다는 낮은 것을 확인하였다. 마지막으로 Batch 형태의 열분해 반응기를 통해 400, 500, 600℃의 반응온도에서 승온율 5℃/min, 반응시간 60분으로 열분해반응을 통해 얻어지는 반응생성물의 수율을 조사하였다. 폴리우레탄수지의 경우 액체생성물의 수율에는 거의 변화가 없는 반면, 반응온도가 증가할수록 고체생성물의 수율은 감소하는 동시에 기체생성물의 수율은 증가되는 것을 확인하였으며, 에폭시수지의 경우 고체생성물의 수율은 약 65%를 나타내고 액체와 기체생성물의 수율에는 큰 변화가 없는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구에서는 사전연구결과를 토대로 폐에폭시수지를 대상으로 장치를 Scale-up하여 현장에 설치한 후 운전조건을 확립하고, 발생 및 수요기업 간 네트워트 구축을 통해 폐열경화수지를 열분해하여 고기능성 탄소원을 회수하는 설비를 사업화할 수 있는 기틀을 마련하고자 하였다.

전국의 2012년도 가축분뇨 발생량은 <표 1>에서 보듯이 46,489천톤이 발생하였다. 2012년도부터 가축분뇨의 해양투기가 전면금지 되었기 때문에 전량 육상처리하고 있으며, 이 중 퇴비로 처리되는 량이 81%로 가장 많이 차지한다. 한편, 충남 보령시는 가축농가가 차지하는 비율이 높은 편이며 가축사육시설 및 가축분뇨 처리과정에서 발생하는 악취로 인한 민원발생이 많은 지역이다. 가축분뇨는 2,055톤/일 발생하며 이중 퇴비로 처리되는 양이 68%이다. 가축분뇨는 2012년부터 해양투기가 전면금지 됨에 따라 전량 육상 처리되고 있으나, 가축농가의 분뇨처리시설용량 부족으로 및 가축분뇨 부적정 처리로 인한 악취발생, 환경오염 문제가 발생하고 있다. 가축분뇨를 자원화하는 것은 유용한 자원으로 소득에 기여할 뿐만 아니라 폐기물을 발생시키지 않아 환경을 보전하기도 한다. 최근 국내의 가축 사육 규모가 커짐에 따라 가축분뇨의 처리문제와 악취로 인한 민원이 증가하여 사화문제화 되고 있다. 악취민원은 2003년 이후 연평균 14.5% 증가하고 있고, 축산관련 악취는 약 7%로 해마다 지속적인 증가를 보이고 있다(환경부, 2007). 축종별로 보면 양돈 관련 악취 민원이 약 54%로 많은 부분을 차지하고 있다. 퇴비는 음식물쓰레기, 축산분뇨 등을 발효 및 부숙시켜서 농작물, 원예, 임야에 시비하는 것이다. 퇴비 생산시에는 음식물쓰레기 및 축산분뇨와 같은 퇴비대상물이 수분이 85%정도로 높아 부패하기 쉽기 때문에 퇴비에 적합하도록 수분조절재(톱밥, 왕겨등)를 사용하여 수분을 60~65%로 조절하여야 한다. 퇴비는 퇴비대상물이 함유한 유기물을 분해 안정화시켜서 토양미생물의 활성을 도와주는 역할을 하며, 퇴비 조건이 맞지 않을 경우 발효가 잘 일어나지 않거나 악취가 많이 발생되기도 한다. 이러한 경우 퇴비의 발효를 촉진시키기 위하여 발효촉진재를 첨가하여 퇴비화가 원활하게 진행하게 한다. 시판되고 있는 퇴비 발효제는 대부분 미생물제로써 토양이나 유용한 미생물을 추출, 배양하여 주로 액상으로 공급하고 있다. 개발된 기술은 퇴비 발효촉진재로써 미생물제가 아닌 무기물로 구성된 미생물활성재이다. 본 퇴비 발효촉진재는 퇴비대상물(가축분뇨+톱밥)에 5%정도 혼합하면 악취발생이 거의 없고 고온이 장기간 지속되어 완숙퇴비가 되게 만들어주는 기능을 가지고 있다. 구체적으로는 발효촉진재의 성분에 의해 폴리실리케이트 망목을 형성하여 악취물질을 흡착하는 기능이 있어 악취를 70%정도 억제하는 기능, 친수성 수화물질의 수화반응 및 경화반응에 의한 수분증발 기능, 발효촉진제는 약알칼리성으로 퇴비를 시비할 경우 산성토양을 중화시키는 기능, 초기발열 및 고온균 활성화로 퇴비기간을 기존의 50일에서 40일로 약20% 단축시키는 기능, 고온균 및 방선균 활성화 및 고온 장기지속 등으로 완숙퇴비를 만들어 주는 기능을 가지고 있다. 따라서 발효촉진제가 비록 분말이지만 단립화기능이 있으므로 첨가량 만큼 톱밥 사용량을 줄일 수 있다. 발효촉진재의 용도는 퇴비 첨가물로써, 가축분뇨 및 음식물쓰레기 등을 퇴비화 할 경우, 가축분뇨 및 음식물 쓰레기에 톱밥을 혼합 한 후 추가로 발효촉진재를 무게비로 5%정도 혼합해 주면 된다. 따라서, 본 사업을 통해, 화력발전소에서 발생하는 바텀애쉬 및 공장의 폐흡착제는 충 발효촉진재의 대체원료로의 사용함으로써, 바텀애쉬 및 폐흡착제의 재활용 수요처를 확보함과 아울러 부산물처리 비용의 절감효과를 기대할 수 있다. 아울러, 생산업체에서는 발효촉진재의 대체원료 활용을 통해 안정적인 수급과 원가절감 효과를 기대 할 수 있다. 폐기물 자원화 네트위크 구축사업으로 생산되는 발효촉진제는 가축농가 퇴비장에 지원하여 악취문제를 근원적으로 해결함으로써 지역 편익을 증진시킬 수 있는 사업이다.

국내에서 하천의 제방을 보호하는데 중점을 둔 공법으로는 콘크리트 호안 블록을 설치하는 공법과 콘크리트 매트공법을 들 수 있으며, 식물의 생육에 중점을 둔 공법으로는 양재천에 도입되었던 유럽의 여러 공법들을 들수 있다. 또한 최근에는 식물의 식재를 위해 구멍이 뚫린 콘크리트 블록(유공블록)을 설치하는 방법들이 시도되고 있다. 제방의 보호에 중점을 둔 공법들의 경우, 특히 콘크리트 매트공법은 제방을 튼튼하게 보호하는 방법으로는 가장 좋은 효과를 보일 수 있으나 전혀 식생이 정착할 수 없는 비 환경적인 방법이며, 콘크리트 호안블록을 시공하는 경우는 블록의 사이에 잡초가 생육하기는 하지만 일부분에 한정되며, 블록의 틈새에서만 물과 공기의 공급이 가능하므로 제방의 전체에 식물이 생육하거나 미생물, 소동물의 생육이 불가능 하므로 생태 친화적인 공법이 될 수 없다. 국내에 도입된 외국의 여러 공법들은 식생이 정착되는 데는 유리한 점이 있지만 제방의 안전성을 확보하는데는 부족한 점이 많다. 특히 홍수기에 많은 물이 일시에 흐르는 우리나라의 하천 환경특성에는 적합하지 않다고 판단된다. 식물의 식재를 위해 블록의 일부를 제거한 형태의 콘크리트 블록을 시공한 경우 흐르는 물에 의하여 구멍에 채워진 토양이 유실되어 질뿐만 아니라 식물도 함께 유실되므로 블록의 이면에 두꺼운 부직포를 설치하게 되므로, 실질적으로 제방의 토양과는 완전히 분리되어 식물이 생육하므로 쉽게 식물이 유실될 수 있다. 일반적으로 콘크리트에서 식물을 재배할 경우, 식물이 자라지 못하는 이유는 콘크리트 자체가 높은 알칼리성을 나타내며, 뿌리 공간과 발아 공간이 없고 투수성 및 보수성이 낮으며, 식물에 필요한 영양분이 없기 때문이다. 따라서 식물을 생육시키기 위해서는 식생콘크리트의 pH을 줄이고, 공극률을 확보하여 뿌리 및 발아공간을 제공해 주어야 한다. pH을 줄이고, 공극률을 확보하기 위하여 고로슬래그 시멘트를 사용하여 옥상녹화블록을 연구 및 상용화한 사례가 있다. 즉, 잔골재를 사용하지 않고 굵은골재만을 사용하여 식물의 뿌리와 물 공기가 통과할 수 있는 연속공극을 형성하고, 이 연속공극을 통하여 식물의 뿌리가 지반까지 도달하여 블록과 지반과의 일체화로 구조적 안정성을 확보하였다. 이러한 옥상녹화블록 경험을 토대로 제철에서 발생하는 서냉 고로슬래그 골재를 생태하천복원용 식생블록골재 적용성을 검토함으로써 제철회사는 서냉 고로슬래그 골재의 수요처를 확보하는 동시에 폐기물 처리 비용의 절감 효과를 기대할 수 있다. 또한, 식생블록 생산업체는 저가의 골재 활용을 통해 안정적인 골재 수급과 원가절감 효과를 기대할 수 있고, 최종 성과활용 기관은 저가의 제품을 구입하여 공사비용을 절감할 수 있음으로써, 공급처, 수요처, 활용처 모든 참여업체가 WIN-WIN 할 수 있는 네트워크를 구축하는 사업이다.

최근 들어 건축물의 규모 및 범위가 확대되어 각 구조물 부재의 크기가 커짐에 따라 건조수축 균열 발생확률이 증가하는 한편 콘크리트 제조용 원재료의 품질은 열악해지고 있는 상황이고, 레미콘의 경우도 작업성의 향상을 위해 단위수량을 증가시키는 등 여러 가지 원인으로 건조수축 균열발생에 의한 품질저하 문제가 자주 대두되고 있다. 이러한 건조수축을 개선하기 위해서는 경화 시에 적당한 팽창성과 chemical prestress를 부여하여 수축량을 보상해 주는 방법이 있는데 이러한 팽창반응을 일으키는 물질로는 칼슘설포알루미네이트(CalciumSulfoAluminate, 3CaO·3Al2O3·CaSO4)가 매우 효과적이며 이는 수화반응으로 에트린가이트(Ettringite, C3A·CaSO4·32H2O)를 생성하여 시멘트 몰탈 및 콘크리트를 팽창시키고 미세공극을 충진 함으로서 이의 첨가로 시멘트 콘크리트에 조강성, 팽창성, 고강도성 등의 우수한 특성을 부여 할 수 있으며, CSA클링커의 합성에는 석회질 원료, 알루미나질 원료 및 석고가 필요한데 이들은 모두 산업 부산물 및 폐기물로 대체 가능한 것이다. CSA는 1970년대 일본의 電氣化學工業에 의해 개발되어, 이후 중국의 Beijing Polar Bear Materials 등 몇몇 기업에 의해 상업생산이 이루어지고 있다. 한국의 경우, 특수시멘트 수요의 증가로 개발요구가 늘어나면서 1990년대 이후 석회석, 굴패각, 명반석, 폐촉매 등을 활용한 몇 차례의 CSA 개발이 이루어졌지만 원재료 조달, 운반비용, 소성 등 제조비용의 문제로 일본 및 중국업체 제품에 경쟁력을 갖추기 어려워, 현재 상업적인 국내 생산은 이루어지지 않고 있는 실정이다. CSA는 토목･건축용 재료의 속경, 조강, 팽창성 물성 발현제품의 용도로 다양하게 사용될 수 있으나 국내생산의 미비로 대부분 중국산으로 수입되고 있는 실정이다. 중국산 클링커의 연간 수입규모는 10,000톤 내외이며, 수입액은 30 ~ 35억원 정도이다. 건설재료 시장에서 CSA가 차지하는 시장규모는 1% 미만으로 경기변동에 따른 영향이 적은 편이다. 그러나 교량, 터널 등 고난도의 공사가 늘어나고 있고 그동안 높은 가격 때문에 사용량이 제한되어 왔음을 감안할 경우 잠재수요는 상당할 것으로 판단된다. 본 CSA 생산기술은 정유공장의 탈황석고와 알루미늄 주물업체의 폐알미늄 드로스를 주 원료로 사용함으로서, 기존의 석회석/보크 사이트 등 천연원료를 사용하는 수입산 제품에 비해 가격경쟁력이 우수할 뿐 아니라 산업부산물을 재활용함으로서 경제적･환경적으로도 큰 이점이 있다. 다만, 원재료 혼합공정의 안정화와 재료의 혼합/교반과정에서 발생하는 악취, 발열, 분진 등의 처리 등의 문제가 있어 이를 해결해야 사업화가 가능할 것이다. 최종적으로 본 사업을 바탕으로 현재 전량 수입에 의존하고 있는 CSA를 국산 제품으로 대체하고 장기적으로는 일본/중국 등에 상품 또는 기술 수출을 계획 중에 있다. 또한 품질향상 및 이를 발판으로 시멘트 혼화재로서의 γ-C2S와 같은 신제품개발을 목표로 하고 국내건설 산업에 이바지하고자 하는 것이다.

실리콘 웨이퍼 제조용 단결정 성장 공정에서 발생하는 석용 도가니는 사업장 폐기물로서 그 처리방법이 매립이어서 폐기물처리비 및 환경오염 등의 문제점이 있다. 그러나 석영도가니의 성분은 대부분 무기성 물질로 주성분이 SiO2이고 그 함량이 98% 이상인 고품위 실리카이다. 현재 국내에서 요구되는 실리카는 대부분 해외에서 수입되는 것으로 수입된 천연실리카를 다시 정제하여 세라믹 재료 및 건축재로부터 반도체 실리콘을 제조하는 원료까지 다양한 용도로 사용되고 있다. 따라서 사업장 폐기물로 배출되는 석영도가니를 재활용하기 위한 정제 및 고순도화 기술을 개발하여 환경오염 및 폐기물처리비를 저감하고 수입되는 실리카를 대체하고 압전소자, 집적회로(IC)용 원료 및 광학 유리와 반도체 실리콘 제조용 초자류 등과 같이 고순도 실리카를 요구하는 산업에 제공하고자 한다. 연구개발 내용은 폐기물로 배출되는 석영도가니의 성상 및 불순물 특성분석, 석영도가니의 물리적 정제특성 연구, 석영도가니에 함유된 불순물의 화학적 침출 특성 연구, 고순도 실리카 분말 정제 공정 연구, 상용화 plant의 최적 운전조건 및 공정변수 확립이고 연구개발 결과는 실리콘 웨이퍼 제조 공정에서 발생되는 석영도가니는 Multi crucible과 Mono crucible로 나뉘는데 Multi crucible에는 Si3N4(silicon nitride)가 도포되어 있어 Mono에 비해 불순물 함량이 높다. 불순물은 Mono crucible은 Al2O3(0.48 wt%), Fe2O3(0.12wt%), Na2O(0.03 wt%)순이었고, Multi crucible의 경우에는 Al2O3(0.61 wt%), Si3N4(0.38 wt%), Fe2O3(0.11)순이었다.

자원순환사회란 사람의 생활이나 산업활동에 필요한 제품･원료･재료･용기와 에너지 등의 생산･유통･소비･폐기 등 모든 과정에서 사회구성원이 함께 노력하여 폐기물의 발생을 억제하고 발생된 폐기물은 물질적으로 또는 에너지로 최대한 이용함으로써 천연자원의 사용을 최소화하는 사회로 정의하고 있다. 이를 위하여 시장 메커니즘적인 폐기물 매립･소각부담금제를 도입하여 재활용 가능한 자원의 단순 소각 및 매립을 제로화하고 자원과 에너지를 최대한 선순환하는 사회를 형성시킴으로써 미처리된 폐기물의 매립 Zero화를 구현하고자 하는 것이다. 즉, 자원순환사회를 구축함으로써 환경･자원의 위기에 능동적으로 대처하고 자원생산성의 제고를 통하여 국가경쟁력을 향상시키는데 그 목적이 있다. 현 정부의 자원순환분야 국정과제 실천방안에 의하면 매립 폐기물 중 에너지화를 포함하여 재활용가능한 56%를 대상으로 2020년까지 매립 제로화를 추진함으로써 약 1,011억원의 환경오염 비용 저감효과는 물론 단위 면적당 폐기물 발생량의 저감, 매립지 사용 기한의 연장을 목표로 하고 있다. 자원순환사회가 정착된 EU의 제도를 살펴보면 폐기물 관리의 우선순위를 폐기물의 사전예방, 폐기물의 재생, 폐기물의 건전한 최종처리로 설정하고 그 실천규정으로 Framework Legislation: The Waste Framework Directive 2008/98/EC, Waste treatment operation: The Landfill Directive 1999/31/ EC, Specific waste streams: The Battery Directive 2006/66/EC 제정하였다. 일명 매립세(landfill tax)라 불리우는 폐기물부담금이란 자원순환사회를 구축하기 위하여 에너지 안보 및 기후변화 대응, 그리고 폐기물 에너지화 정책을 추진하고자 할 경우, 사업장 폐기물 부문에서 폐기물 에너지화 시설 구축 및 확충과 관련 기술 업체에 대한 지원이 필요하며 이를 위한 재원 마련방법이다. 본 연구에서는 우리나라 폐기물발생 통계자료를 이용하여 매립되는 폐기물 중 재활용 가능한 폐기물의 발생량 및 선진국의 폐기물 관리 정책에 대하여 검토하였으며, 또한 폐기물부담금제를 도입하기 위해서 고려되어야 할 정책도입의 우선순위 결정, 도입효과 및 문제점 검토, 다른 세금 및 부담금과의 중복성 검토, 대체 또는 병행정책 검토, 그리고 적정 매립부담금 수준 등의 요소에 대하여 세부적으로 검토하였다.

기계공업의 금속 가공 공정에서는 절삭유, 압연유, 신선유 등과 같은 각종 금속 가공유를 사용하고 있다. 성능이 저하된 금속가공유는 폐기처분하게 되는데, 폐액은 금속과 가공유를 함유하므로 소각 처리할 경우 대기오염이 발생할 수 있고, 단순 매립의 경우에는 심각한 토양 오염이 우려된다. 금속 가공 폐수에서 물과 다른 물질을 분리하기 위하여 유수분리 장치 이용, 응집제 사용, 오존 산화 후 가압 부상 등 다양한 방법이 있으나 처리시간 효율이 낮고 처리 장치의 부피가 증가, 운전비용이 증가, 2차 오염유발 등의 문제점이 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 UF(Ultra-Filteration) 분리막 기반의 오일폐수처리시스템을 구축하였다. 분리막 공정은 간소한 설비로 인해 설치면적이 작고, 유입폐수 성상 및 상태변동 등에 비해 비교적 안정적인 처리수질을 확보할 수 있으며, 특히 폐수 중 다량 함유된 Free Oil, Emulsion Oil을 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다. 뿐만 아니라 운전시스템의 자동화로 인한 무인 시스템의 구축이 쉽고 공정에 투여되는 약품이 기타 화학적 처리방법에 비해 적으며, 공정 운영 시 악취의 발생이 없는 청정기술이다. 본 연구를 통하여 오일폐수처리시스템을 개발하고 추출된 농축오일을 재활용 가능한 네트워크를 구축하였다. 원심디스크, Bag filter, MMF(Multi Media Filter)과 분리막 설비인 UF membrane을 적용하여 설비를 제작하였으며, 장기적인 운전을 통해 막flux 80L/hr*m², 막최고사용압력 3bar, 오일성분 99%, BOD 97%, COD, SS, Fe 89% 이상의 제거 기술을 확보하였다. 추출된 농축오일은 참 발열량이 6,300Kcal/kg 으로 재생유 사용에 적합하였으며 수요처의 재생유 사용량, 필요한 농축유 품질을 확인하고 원활한 재이용 네트워크 구축을 위해 양해각서(MOU)를 체결하였다. 이러한 연구결과를 토대로 오일폐수를 안정적으로 처리/농축하여 폐오일 자원을 순환할 수 있는 네트워크를 구축할 수 있으며, 기존 전량 위탁 처리 되던 비용을 줄여 경제성 제고, 탄소 발생량 억제 등의 저탄소 녹색사업의 적극적인 대응책이 될 것으로 기대된다.