석조문화재 보수물질로서의 적용을 위해 무기질 바인더를 시험하였다. 순수 무기질 바인더와 첨가제를 배합한 3종을 시편으로 제작하였고 거창화강석에 무기질 바인더 시편들을 부착시켜 무기질 바인더가 암석에 미치는 영향을 분석하였다. 무기질 바인더와 반응시킬 pH 4.0과 pH 5.6 수용액을 국내 강우의 산성도와 함유이온을 토대로 제조하였다. pH 8.0 약알칼리수와 pH 6.85 탈이온수를 준비하여 산성수의 대조군으로 적용하였다. 물반응 후 무기질 바인더 시편의 무게 감소는 시편의 종류에 따라서는 컸지만 물의 산성도와 상관성은 적었다. 순수 무기질 시편의 압축강도가 가장 컸으나 물반응 후 감소율이 가장 크다. 큰 흡수율은(6.72-12.44kg/m2˙t1/2) 무기질 바인더로부터 용출된 이온 함량과 상관성이 크다. 모든 액성의 수용액이 무기질 바인더와 반응 후 pH 9.0-10.0로 변화하였으며, 수용액에서는 무기질 바인더에서 용해된 Mg2+와 K+이 다량 검출되었다. 용해된 이온들은 수용액 내 음이온들과 결합하여 높은 용해도를 지닌 MgSO4˙nH2O 및 KNO3와 같은 백색염을 형성하였다. 암석강화제와 발수제를 처리한 무기질 바인더 시편에서는 이온량이 급격하게 감소하였다.

Antioxidant activity is important for reducing oxidative stress that causes various metabolic disorders. Metabolic disorders are highly related to loss of productivity in livestock. Therefore, development of effective antioxidant compounds originating from plants is important for organic agriculture. Phenolic compounds in edible plants are regarded as major components relevant to antioxidant activity. The present study investigated the changes in antioxidant activity and phenolic compound profiles of Aronia (Aronia meloncarpa) by fermentation using different strains of Leuconostoc mesenteroides. A total of 5 strains of L. mesenteroides were used as starter cultures and their β-glucosidase activities were measured. A total of 6 experiment runs were prepared, one for control (uninoculated) and the others (inoculated) for treatments. For biological activity, antioxidant and antibacterial activities were measured. For phenolic compound profiling, TLC and HPLC analysis were performed. The strains of KACC12313 and KACC12315 showed greater enzyme activity than others. Treatment with KCCM35046 showed strong and broad antibacterial activity against to Listeria monocytogenes. Treatments with KCCM35046 and KACC12315 showed the highest total polyphenol content. The highest antioxidant activity was found in KACC12315 treatment. No remarkable alteration was found in thin layer chromatography (TLC) analysis. In phenolic compound profiling analysis, KCCM35046 showed notable alteration in compound area ratio compared to others and also showed the highest caffeic acid content. In chlorogenic acid, treatments with KCCM35046 and KACC12315 showed great content than others. Treatment with KACC12315 showed the greatest content of trans-ferulic acid. As a result of relative performance indexing analysis, L. mesenteroides KCCM35046 and KACC12315 were selected as the best strain for the fermentation of Aronia.

Increasing public concerns over odors and air regulations necessitates the remediation of a wide range of odor substances for industrial and indoor purpose. Currently, the wet scrubbing technique by neutralization using oils is being used to treat odor substances such as Ammonia(NH3), Methyl Mercaptan(CH3SH), Hydrogen Sulfide(H2S), Methylamine(CH3NH2), Acetaldehyde(CH3CHO). The chemical analysis is performed to analyze the composition of an Arctium Lappa Root extract by VOC analyzer(Phocheck 5000Ex, ION SCIENCE co.) The objectives of the this study are to clarify the possibility of the neutralization of odors sprayed in the fixed bed and determine the removal efficiencies for different input odor concentrations. It is found that Ammonia(NH3), Methyl Mercaptan(CH3SH), Hydrogen Sulfide(H2S), Methylamine(CH3NH2), Acetaldehyde(CH3CHO) are significantly removed and their removal efficiencies are higher than 98%. The kitchen detergent with Arctium Lappa Root extract showed excellent removal efficiencies of odor substances and high possibility for the development of kitchen detergent with odor removal.

탈황석고는 화석연료를 사용하는 화력발전소와 정유공장 등에서 연소시 배출되는 배기가스로부터 황산화물(SOx)을 화학반응으로 고정함으로써 얻어지는 부산석고이다. 발생하는 탈황석고는 품질이 우수하기 때문에 석고보드나 시멘트 등의 원료로 재활용 판매 처리되고 있다. 하지만 현재 재활용되는 탈황석고에 대한 적절한 관리체계가 미흡하고 이에 대한 품질 기준 및 관련 근거 법령이 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 국내에서 발생되는 탈황석고의 재활용 안정성과 유해물질 특성을 조사하고자 하였다. 시료는 탈황석고 배출량이 높은 순으로 선정하여 국내 화력발전소에서 채취하였으며 폐기물관리법상 규제 유해 중금속 6종(Cr, Cu, Cd, Pb, As, Hg) 및 시안화합물에 대한 용출특성에 관해 조사하였다. 그 결과, 유해 중금속 6종 중 비소(As)의 경우 0.006~0.015 mg/L로 검출 되었으나 폐기물관리법에 따른 유해물질의 기준(1.5mg/L)보다 낮은 수치를 나타내 유해성을 보이지 않았다. 비소를 제외한 5종 유해 중금속(구리, 크롬, 카드뮴, 납, 수은)은 정량한계 미만으로 검출되어 모든 시료에서 불검출로 나타났다. 시안화합물의 경우 폐기물관리법에 따른 정량한계(0.01mg/L) 미만으로 모든 시료에서 불검출로 나타났다. 이와 같은 결과로 국내 화력발전소에서 배출되는 탈황석고의 유해 물질의 용출특성이 낮아 재활용함에 있어 안전한 것으로 판단되며 석고보드나 시멘트 등 재활용으로 적합하고 재활용 확대 가능성도 고려해 볼 수 있다.

과거부터 현재에 이르기까지 문명의 발생은 물과 함께 이루어졌으며, 이는 인간의 생존에 있어 물이 얼마나 기초적이고, 중요한 요소인지 알 수 있게 한다. 하지만 생활수준의 향상과 함께 발생되는 하･폐수의 양은 증가하여 수질악화 또한 빠른 속도로 진행되고 있는 실정이다. 이러한 결과는 수처리에 관한 관심도와 처리방법에 대한 다양한 연구가 진행되었는데, 근래에는 물리적, 화학적, 생물학적 처리방법 등 다양화되었다. 하지만 기존 기술의 경우, 투자대비 공공수역의 수질개선 효과는 미미하기만 하다. 영산강수계의 경우, 강우시 농경지로부터의 잔류 영양물질 배출부하량은 공공수역에 배출되는 총 오염물질부하량의 50% 이상으로 나타나고 있어서, 농경 잔류영양물질 저감을 위한 보다 경제적이며 효율적인 관리 기술이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 토양생물에 의한 Vermiculture의 영양물질 저감기작을 이용하여 영산강 수계 공공수역에서의 오염부하관리 가능성에 관한 기초연구를 수행하였다. Vermiculture에 의한 지렁이의 영양물질 섭생 mechanism에 따르면, 농지에 부가되는 비료성분 중 일정범위의 잔류영양물질을 에너지 대사 및 세포화에 소비하게 되어 수계 배출 T-N/T-P 부하량을 최대 5.0×103/19×103 [kg/yr] 만큼 저감시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 즉, 고비용의 특정 처리설비를 설치하지 않더라도, 친환경농법에 의한 토양생물 서식여건 개선을 통하여 지렁이 서식밀도를 증가시켜준다면, 농경 잔류영양물질의 효율적인 관리가 가능할 것으로 사료된다.

국제적인 자원문제에 대응하고 효율적인 자원관리체계구축을 위해서는 다량의 자원을 소비하는 산업에 대한 자원관리 연구가 필요하다. 우리나라 대부분의 산업은 자원의존도가 높다는 공통적인 특성으로 인해, 대부분의 자원을 수입에 의존하고 있는 실정이다. 특히, 희토류나 희귀금속은 국내의 주요산업에서 꼭 필요한 자원임에도 불구하고 거의 전량을 수입에 의존하고 있어 자원수급에 문제가 발생할 경우 국내 산업에 심각한 타격이 올 수 있다. 따라서 국제 자원가격의 변동 및 자원고갈의 위기에 국내 산업이 대응하기 위해서는 자원의 수급안정을 위한 자원관리체계 구축 및 자원효율성 향상을 위한 전략이 필요하다. 국내 산업 중 건설 산업은 차지하는 비중이 높은 산업으로 교량, 도로, 항만 및 철도 등으로 구분되어 있으며 공사의 규모가 상당히 크기 때문에 다량의 자원을 소모하는 분야이다. 이러한 건설 산업에 대한 LCA(Life Cycle Assessment)와 온실가스 산정연구는 많이 수행되어 왔으나, 자원관리 측면에서의 연구는 미미한 실정이기 때문에 지속적인 연구를 통해 구체적인 자원관리체계를 구축하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 LCA 기법을 MFA(Material Flow Analysis)에 접목하여 고속도로 시공 시 투입되는 건설 자재에 대한 직접 자원요구량은 물론 원료 채취단계에서부터 생산단계까지 투입되는 간접 자원요구량까지 포함하여 이들의 합을 총 자원요구량(Total Material Requirement)으로 정의하여 산정하였다. 고속도로 시공구간은 일반도로구간, 교량구간, 터널구간으로 구분하였으며, 일반도로구간에서는 총 자원요구량이 자갈 1.70E+04 ton, 모래 1.01E+04 ton 및 석회암 4.59E+03 ton순으로 높게 나타났다. 교량구간은 자갈 5.80E+04 ton, 모래 4.28E+04 ton 및 석회암 3.59E+04 ton순이었으며, 터널구간은 자갈 3.65E+04 ton, 모래 2.67E+04 ton 및 석회암 1.99E+04 ton순으로 높게 나타났다. 고속도로 시공에 사용되는 직접‧간접 자원은 일반도로, 교량, 터널구간에 따라 약간의 차이는 있었으나 주로 모래, 자갈 및 석회암 등의 자원이 주로 사용되는 것으로 나타나 그 종류에 따른 사용량이 거의 유사한 경향을 나타내었다. 고속도로 건설에 있어서는 시공에 따른 직접적인 자원만이 투입되는 것이 아니고 채취･운반에 따른 별도의 간접자원 투입이 따르게 되는데 일반도로, 교량 및 터널구간 모두 석탄이 가장 많이 사용되는 것으로 나타났다.

국내 음식물류폐기물은 생활폐기물 발생량의 약 30%의 비율로 매우 많은 양 발생되고 있으며, 이러한 음식물류폐기물은 우리나라의 음식문화 특성으로 인한 높은 염분농도와 수분함량으로 침출수 및 악취문제 등 여러가지 환경문제를 야기해왔다. 이에 따라 2005년 이후 직매립을 금지시킴으로써 음식물류폐기물의 재활용 정책이 도입되고 자원화 시설이 설치되었다. 현재 국내에서는 습식 및 건식 사료화, 퇴비화, 탄화, 기계적 감량화 등 다양한 방법을 통하여 음식물류폐기물을 자원화 하고 있으며 그 중 사료화와 퇴비화 시설이 가장 보편적으로 운영되고 있다. 이와 같은 음식물류폐기물 재활용 정책의 적극적인 도입과 시설 증축으로 국내에서는 95%이상의 음식물류폐기물 재활용률을 달성 하였지만 실제 처리시설에서의 낮은 공정수율, 대량의 음폐수 발생, 악취, 운송과정에서의 부패 등 여러 가지 환경 문제점이 여전히 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 실제 처리공정의 효율, 공정의 특징, 문제점 등을 파악하고자 하였으며, 이를 위하여 대전광역시 음식물류폐기물 처리시설 4곳(퇴비화 1곳, 사료화 3곳)을 중심으로 시설별 일반적 사항을 비롯한 투입 및 배출 물질의 종류와 양, 시설별 공정 주요 특징과 문제점 등을 조사하였다. 또한 조사 결과를 바탕으로 처리시설별 물질흐름분석을 통하여 물질수지를 마련함으로써 대전광역시 음식물류폐기물 처리시설의 운영 실태를 파악하고 문제점의 개선방안을 마련하였다. 본 연구에서는 대전광역시에서 발생하는 음식물류폐기물을 처리하는 시설을 바탕으로 현장조사를 실시하였다. 현장조사를 통해 확보된 투입 및 배출 물질에 대한 데이터를 바탕으로 시설별 물질흐름분석을 수행하고 물질전환계수를 산정하였다. 아울러 Stan 2.5 Software를 활용하여 분석을 실시하였다. 연구결과, 대전광역시 음식물류폐기물 처리 시설 중 반입 음식물류폐기물 대비 재활용 제품의 양의 비율은 건식 및 습식사료화 시설에서 가장 높은 것으로 나타났으며, 퇴비화 시설에서 가장 낮은 것으로 나타났다. 음폐수의 경우 퇴비화시설에서 반입되는 음식물류폐기물의 1.5배를 초과하는 대량의 음폐수가 발생되는 것으로 나타났으며, 이는 처리 공정 중 물질의 이동을 위하여 대량의 공정수가 불가피하게 투입되기 때문인 것으로 분석되었다. 이러한 낮은 공정수율, 대량의 음폐수 발생 등과 같은 문제점은 대부분 처리공정의 개선을 통하여 보완 가능한 사항들이기 때문에 보다 효율적이고 친환경적 관리를 위해서 스크류, 탈수기, 선별기 등의 시설개선이 반드시 필요할 것으로 분석되었다. 또한 적정 관리 방안 마련을 위해서는 보다 정밀한 관리시스템의 분석과 다양한 측면에서의 환경평가가 필요할 것으로 판단된다.

수은은 인체의 신경계뿐만 아니라 인체 내 다른 여러 부정적인 영향을 준다. 수은의 위해성이 알려짐에 따라 최근에는 국제적인 움직임으로 UNEP(United Nations Environment Programme)에서 수은협약(Minamata Convention on Mercury)이 채택되었다. 이 협약의 목적은 수은 및 수은화합물의 인위적 배출로부터 공중보건 및 환경을 보호하는 것이다. 주요 협약 내용을 살펴보면 수은 및 수은화합물의 생산부터 폐기까지의 전과정을 관리하고, 수은제품을 단계적 금지, 배출원 파악 및 배출량 저감 등 다양한 내용을 담고 있다. 국내에서는 국제 사회의 요구에 따라 환경부와 국립환경과학원을 중심으로 하여 수은 유통 기초조사 및 수은 함유 폐기물 배출 실태조사 등이 이루어지고 있다. 다만 아직까지 폐기물처리시설 내에서 수은의 거동특성에 대해 연구자료는 해외에 비해 다소 부족한 실정으로, 이에 대해 좀 더 자세히 살펴볼 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 수은함유 폐기물 처리시설 내 수은의 물질흐름분석을 통해 시설 내 수은의 거동특성을 자세히 살펴보고자 한다. 본 연구에서는 문헌조사를 통해 수은 배출이 많을 것으로 판단되는 시설을 선정하여 현장조사를 실시하였다. 현장조사를 통해 확보된 데이터와 시설 내 수은의 샘플링을 통해 수은의 물질흐름 데이터를 분석하였다. 물질흐름분석은 Stan 2.5 Software를 통해 실시하였다. 연구결과, 하/폐수처리시설에서는 수은의 상당량이 슬러지형태로 배출되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 소각시설에서는 수은의 상당량이 비산재 형태로 배출되어 시설의 후단집진설비에 의해 폐기물로 배출되었다.

석탄재는 4개 시멘트제조사에서 ‘02년부터 일본에서 수입하여 시멘트 대체원료로 사용하고 있으며 수입량은 매년 증가하고 있다. 2011년 1,110천톤, 2012년 1,231천톤, 2013년 1,347천톤의 석탄재를 수입하였으며, 주 용도는 점토대체재와 정제회로 재활용하고 있다. 이에 수입석탄재(비산재)의 적정성 및 유해성 검토 필요성이 제기되어 수입폐기물의 유해물질 함유실태 및 재활용 과정의 유해물질 배출실태를 조사하여 폐기물의 수입규제 강화 등 적정 관리방안 마련을 위해 조사를 수행하였다. 수입석탄재는 선박의 해치에서 호퍼나 압송으로 사이로나 벨트컨베이어로 하역하며 BCT나 트럭으로 이송하여 보관한다. 수입석탄재의 주성분은 SiO2, Al2O3, Fe2O3로 구성되며 국내 석탄재와 유사하다. 2013년 일본의 15개 발전소에서 총 19건의 수입석탄재를 시료 채취하여 중금속 용출･함량, 다이옥신 등 유해물질 농도 분포를 비교･분석하여 유해성 검토하였다. 무기물질류 18항목을 분석하여 이 중 폐기물관리법 시행규칙의 지정폐기물에 함유된 중금속 용출기준과 비교한 결과 6항목(Cr6+, Cu, Cd, As, Hg, Pb) 모두 법적기준 이내이었으며 PCBs(7종)는 19건 모두 불검출, PAHs(7종)는 불검출~0.004mg/kg으로 미량 검출, PCDD/DFs(17종) 또한 불검출~0.043 I-TEQ(pg/g)으로 검출되었다. 우리나라는 폐기물 수출･입을 신고와 허가제도로 이원화하여 관리하고 있으며 허가제도는 폐유기용제 등 바젤협약 유해폐기물(63품목) 및 OECD 황색폐기물(23품목) 86품목을 지정하여 유해폐기물의 국가간 이동으로 인한 환경오염을 방지하고 유해폐기물의 수출입을 규제하는 제도로 1994년 12월부터 운영하고 있다. 신고제도는 허가대상 외의 수입폐기물(25품목)에 대해서 수출입 관리를 강화하여 적정처리 유도하는 제도로 2008년 8월시행하고 있다. 현재 수입석탄재는 신고대상 품목에 포함되어 관리되고 있어 방사능 및 유해성, 국민정서를 고려하여 허가대상 품목 및 수입금지 품목으로의 제도개선도 검토해야 할 것이다.

우리나라는 폐기물의 유해성을 판정하기 위한 규제항목 및 시험방법이 환경 선진국에 비해 부족한 실정이다. 새로운 국제 환경규제에 대응하고 지정폐기물 관리 선진화를 위해 독성 등을 고려한 유해물질의 규제항목 조정과 단계적 확대방안 마련이 필요하다. 또한 규제 제안항목 확대에 따른 환경변화의 비용, 가치를 수치화하고 지정폐기물 발생량 예측, 산업체의 경제적 효과 등에 대한 평가를 함으로써 업체에 미치는 영향을 최소화할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 선진국의 국제협약 및 지정폐기물 관리 현황을 비교･조사하고 지난 6년간 국내 폐기물의 배출실태조사를 통해 용출 및 함량기준치를 초과하는 항목에 대한 지정폐기물 발생량을 추정하였다. 또한 항목 확대에 따른 산업체의 경제적 영향을 파악하기 위해 사회적 비용을 산정하였으며, 규제 제안 항목 확대시 기본 고려사항(7가지)을 근거로 신규 규제 제안항목 확대를 위한 단계적 항목 확대방안을 제시하고자 수행하였다. 신규 규제 제안물질 확대에 따른 지정폐기물 발생량을 산정하기 위하여 신규 규제물질 중 우선 고려대상 항목인 불소, 니켈, 아연의 용출 기준을 초과하는 폐기물의 발생량을 산정한 결과 F, Ni, Zn 3항목의 용출 규제 제안항목 확대시 추가로 발생되는 폐기물은 분진, 폐수처리오니 등이며 폐기물은 각각 2,813톤, 134톤, 86,425(톤/년)이 발생되는 것으로 예측되었다. 신규 규제물질 8항목(F, Ni, Zn, Be, Sb, Se, Ba, V)의 함량에 대한 폐기물 발생량을 산정한 결과 약 464만 4천(톤/년)이 발생하는 것으로 나타났다. 대부분 열처리공정(10코드)에서 함량기준을 초과하는 것으로 나타났으며 정유, 철강, 주물공장에서 발생된 폐기물이 전체 폐기물량의 50 % 이상 차지하는 것으로 조사되었다. F, Ni, Zn을 우선 고려한 분석 및 처리 비용은 약 102억의 추가 비용이 발생하며 Be, Sb, Se, Ba, V의 추가 비용의 1.9배 정도 많은 것으로 조사되었다. 기존 규제 제안물질 7항목(Pb, Cd, Cu, As, Hg, Cr6+, CN)의 함량 기준이 초과되는 폐기물은 공통적으로 분진이 포함되며, 기존의 규제 물질에 대하여 함량 규제 기준 설정시 예상되는 분석과 추가 처리비용은 약 3,915.7 억원으로 나타났다. 신규 규제 제안물질의 항목 확대시 국제협약 관리대상 물질, 국내･외 관리물질, 국내 토양환경기준, 오염사고 사례, 재활용제품 관리 규제물질, 시험방법, 독성 등 7가지 기본 원칙을 고려하여 신규 8항목(F, Ni, Zn, Be, Sb, Se, Ba, V)의 단계적 확대 방안을 마련하여 제시하였다. 용출과 함량에 대한 규제 항목은 3단계로 나누어 추진 방안을 제시하였으며 1단계로 F, Ni, Zn의 용출 기준을 먼저 적용하는 것을 제안하였으며 시행 시기는 국내 여건을 고려하여 조정이 가능할 것으로 판단된다.

순환자원으로부터 발생하는 리튬이온전지는 원광보다 높은 순도의 Co, Mn, Ni, Li과 같은 유가금속을 함유하고 있기 때문에 이로부터 유가금속을 회수하는 일은 경제적인 관점에서 매우 중요하다. 또한 핸드폰, 노트북, 캠코더와 같은 다양한 전자 장비의 전원으로 널리 쓰이기 때문에 리튬이온전지 사용의 증가는 폐기물의 발생의 증가를 의미하며 중금속 및 유해한 전해액을 함유하고 있어 환경적인 관점에서도 상당히 중요하다. 리튬이온전지 내 유가금속을 회수하는 습식법에 의한 일반적인 방법은 망간을 우선적으로 회수한 후 코발트 그리고 니켈을 회수한다. 이는 상대적으로 고가의 코발트와 니켈을 회수하기 위해 복잡한 공정을 초래한다. 따라서 현 연구는 혼합추출제에 의해 코발트와 니켈을 망간과 리튬으로부터 우선적으로 회수하는 기초 연구를 수행하였다.

A comprehensive fractionation technique was applied to a set of water samples obtained along drinking water treatment process with ozonation and biological activated carbon (BAC) process to obtain detailed profiles of dissolved organic matter (DOM) and to evaluate the haloacetic acid (HAA) formation potentials of these DOM fractions. The results indicated that coagulation-sedimentation-sand filtration treatment showed limited ability to remove hydrophilic fraction (28%), while removal of hydrophobic and transphilic fraction were 57% and 40%, respectively. And ozonation and BAC treatment showed limited ability to remove hydrophobic fractions (6%), while removal of hydrophilic and transphilic fractions were 25% and 18%. The haloacetic acid formation potential (HAAFP)/dissolved organic carbon (DOC) of hydrophilic fraction was the highest along the treatment train and HAAFP/DOC of hydrophilic fraction was higher than hydrophobic and transphilic fraction as 23% 30%, because of better removal for hydrophobic fraction both in concentration and reactivity.