최근 전 지구적으로 자연환경의 급격한 기후변화로 인한 지구온난화, 태풍, 홍수 및 폭설 등의 자연재난 발생률이 급격한 증가세를 보이고 있다. 우리나라는 지리적 특성으로 인해 태풍, 호우 등 자연재해 발생요인을 안고 있으며, 기상이변과 산업화·도시화 등에 따른 자연재해의 양상이 점점 다양화, 대형화되고 있다. 자연재해의 양상이 다양화, 대형화됨에 따라 재해발생지역에서의 피해뿐만 아니라 하류지역 피해가 수반되는 대규모 복합피해지역에 효율적인 복구공법 및 피해지역 주민의 피해 전 감성의 회복까지 범위를 확장한 감성적 복구공법 적용이 필요하다. 본 연구에서는 국내·외 복구사례 및 문헌자료 조사·분석을 통한 문제점 및 주안점을 도출하였으며, 최근 지구단위복구사업이 진행된 거창, 군산지역에 대한 피해원인 및 복구사례 분석을 통하여 지구단위 복구계획시 적용된 복구공법에 대한 문제점 및 개선사항 검토를 통한 대규모 복합피해지역에 대한 효율적인 복구공법 적용을 위한 기초연구를 수행하였다.

본 연구는 2014년 4월 16일 발생한 세월호 사고처럼 재난은 언제 어디서나 일어날 수 있다는 인식하에 재난발생시 가장 효율적으로 재난구호를 추진할 수 있는 방안에 대하여 협력적 거버넌스를 바탕으로 시민 모두 책임을 가지고 가장 효율적으로 대처할 수 있는 방안에 대한 연구를 위하여 최근의 재난사례와 선진사례를 분석 검토 하였다. 그 동안 재난구호 분야는 공공업무라는 인식과 민간이 제공하는 기능이 공공의 보조기능 수준에 머물러 있는 것이 현실이다. 그러나 재난관리 문제는 시간적·공간적으로 지역에 따라 현상이 다양하므로 재난 선진국은 지역의 현장 대응능력이 재난관리 정책결정에서 중심이 되고 있는 추세이며, 초동대응의 효과를 높이기 위하여 민간조직과의 파트너쉽이 소극적 형태에서 적극적인 참여로 확대되고 있다. 또한 최근 발생한 각종 재난의 근저에는 시민의식의 결여가 재난발생 및 재난확대의 결정적 요인이 되고 있는 것을 볼 때 시민참여 없이는 재난을 예방할 수 없으며, 사회정의론 관점에서 시민참여는 단순한 활동이 아닌 선진사회로 가기 위한 시민의 의무라고 할 수 있다. 2004년 재난및안전관리기본법 제정 후 재난관리 분야는 민·관 협력 체계로 전환하기 위한 노력이 이루어지고 있으나 상당히 미흡한 실정이며, 이후 발생한 다양한 재난에서 혼란스런 대처는 지속되고 있다. 이제는 재난관리 분야에서 진정한 협력적 거버넌스를 바탕으로 재난구호 분야에 대한 공조와 위탁을 추진 효율성을 높이고, 시민의 참여 속에서 민간의 전문성을 관리, 육성하여야 한다.

최근 국내에는 불규칙한 강우로 인해 수자원관리가 어려워 집중호우와 돌발홍수로 인한 피해가 급증하고 있는 상황이다. 이러한 피해를 최소화하기 위해 홍수 예경보 시스템구축을 위한 실시간 모니터링이나 강우-유출 모의 실험장치를 이용하여 모의 강우 적용 시 발생하는 유출량을 분석하여 그 대안을 찾고자 한다. 기존의 강우-유출 모의실험장치는 규모와 유지관리비용 측면에서 부담이 되는 실정이라 본 연구에서는 강우-유출 모의실험장치의 장단점을 보완한 소형강우모의장치의 설계와 개발 및 활용을 통해 인공강우 분사에 의한 시료의 포화와 지표 및 지하수 유출을 관측하였으며, TDR-300로 측정된 시료의 함수비는 강우강도를 112mm/hr로 설정하여 측정했고 실험 전, 후 차이를 비교 했을 때 모래의 경우 20.87% 증가하였고, 흙은 2.32% 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 물수지방정식으로 분석한 결과 총 유입량이 28891.5 cm3였고 모래의 경우 지표유출량이 발생하지 않았으며 침투량은 26941.5 cm3, 함수량은 1950 cm3 로 산정되었고 흙의 경우 지표유출량이 22080 cm3였고, 침투량과 함수량은 각각 3480 cm3, 3331.5 cm3 였다. 이를 통해 소형강우모의장치의 효용성을 평가하였다.

경제성장을 위한 도시화 및 불투수면의 증가는 자연적인 물순환 체계를 변화시켰으며, 강우시 첨두유량 증가, 발생 시간 단축, 지하 침투량 감소 및 지표수 유출량 증가 등의 수문학적 문제 발생의 원인이 되고 있다. 이에 환경부에서는 기존의 한정된 수자원을 더욱 효율적으로 관리하고 이용하고자 LID/GSI 기법을 통한 강우유출수 관리 방법을 도입하였다. 지붕유출수의 경우, 오염물질 농도가 도로 및 주차장에 비하여 낮게 나타나기 때문에 LID 시설을 통한 처리 후 저류 및 지하 침투를 통한 자연적인 물순환 체계의 재현 혹은 조경, 청소 용수 등으로 이용이 가능할 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 지붕유출수 관리를 위한 LID 시설의 운영 및 처리효율 평가를 통하여 도시내 물순환 체계 구축과 물의 재이용을 도모하고자 수행하였다. 본 연구를 수행하기 위한 LID시설은 침투화분으로서 공주대학교 천안캠퍼스내 조경공간에 설치하였다. 침투화분의 규모는 1.6×1.5(A×D, m2×m)이며, 시설은 강우시 지붕유출수가 직접 유입되는 자갈부와 식생이 식재된 토양층(상부)으로 나뉘어져있으며, 하부에는 모래와 자갈이 충진 되어있다. 시설 하단에는 시설로 유입된 강우유출수를 지하로 침투시키기 위한 지름 10 cm의 침투구멍이 존재한다. 모니터링은 포장지역의 강우유출수 특성을 고려한 수질모니터링 방법으로 수행되었으며 채취된 시료는 입자상물질, 유기물질, 영양염류 및 중금속(Total Pb, Total Cu, Total Zn) 항목에 대하여 수질오염공정시험법에 의해 분석을 실시하였다. 모니터링 및 수질 분석 결과를 토대로 시설 적용 전과 후의 수문학적, 환경적 분석을 수행하였다. 시설의 효율 평가를 위한 강우시 모니터링은 2013년 11월부터 2014년 9월까지 총 12회가 수행되었다. 모니터링이 수행된 대부분의 강우사상은 10 mm 이하의 소규모 강우로 평균 강우량은 8.8±6.7 mm로 나타났다. 침투화분 설치 후의 수문학적 분석 결과, 침투화분을 통하여 지붕유출수의 유출을 약 3시간 정도 지체 시키는 것으로 나타났으며 시설로 유입된 양의 최소 17%에서 최대 100%, 평균적으로 79% 정도 시설 내 저류 및 침투를 통한 유출시간 지체와 유출량 저감 효과를 보였다. 수질시료 분석결과를 토대로 모니터링 기간 동안 집수구역에서 발생된 오염물질의 처리효율을 분석한 결과, 입자상 물질의 경우 평균적으로 76%, 유기물질의 경우 94%, 영양염류는 86~96% 및 중금속의 경우 93% 처리되는 것으로 나타났다.

The objectives of this study were to evaluate biogas production and changes of CH4 contents by trace elements solution dosing to improve the operation efficiency of anaerobic digestion. The solution with trace elements was manufactured by Co, Mo, Ni, and Fe, and the trace elements dosages were gradually increased from reactor R1 to R4. Operation was performed as four modes and organic loading rate was increased from R1 to R4. As a result, digestion efficiency of R2 or R3 was higher than R1 without trace elements solution. Also, it showed that biogas production and CH4 contents of R3 were high compared with R2. However, R4 had a negative effect on the efficiency of anaerobic digestion due to the additional dosing of unnecessary trace elements. Moreover, from the results compared with anaerobic digestion conditions on effect of each trace element, it showed that experiment with the mixture of Co, Ni, Mo, and Fe was the highest digestion efficiency and individual trace element showed high digestion efficiency in the order of Fe, Co, Mo, and Ni. In conclusion, the additional dosing of optimum trace elements is essential to enhance the efficiency of anaerobic digestion.

Recycling of food wastes was tried based on fermenting and composting food wastes using a microbial consortium. Manufactured compost (using 11.3% food waste) turned out to be effective in increasing soil fertility and crop growth (radish; Raphanus sativus). More specifically, the treatment of the composted food wastes enabled a stimulated growth of radish leaves by 80% and an increased uptake of δ15NAIR by 250% compared with a commercial organic compost. Moreover, the compost derived from the wastes appeared to allow a sustainable management of nitrogen fertilizer compared with the chemical fertilizer, minimizing nitrogen pollution. The microbial community analysis showed significant difference in the microbial community pattern in soil treated with the composted food wastes relative to soil treated with a commercial organic fertilizer or a chemical fertilizer. The results may indicate that the wastes processed by the consortium could result in an efficient recycling of the nuisance materials such as food wastes and other organic solid wastes.

Among many types of flue gas desulfurization (FGD) facilities, wet type FGD using lime or limestone is most popular in the world because of its simplicity of operation and availability of lime and limestone. Seawater desulfurization utilizes the alkalinity of seawater, thus requires no addition of lime and limestone. The efficiency of seawater desulfurization depends on the variation of alkalinity of seawater at different locations. This study presents the effect of gas-water ratio and total alkalinity of absorbing solution on the removal efficiency of sulfur dioxide from the flue gas by means of seawater. Also this study provides an alternative way to increase total alkalinity of seawater by utilizing fly ash from coal-fired power plants. The increase of removal efficiency with increase of alkalinity was measured as 0.26 ± 0.01% per ppm of bicarbonate alkalinity from the set of experiments using seawater, underwater, and distilled water, the alkalinity of which were 111 ppm, 38 ppm, and 1 ppm, respectively. Capability to increase total alkalinity of seawater using fly ash was confirmed.

Forest waste was interested as biomass to produce new renewable energy among various materials. To find appropriate conditions of the bio-ethanol production, acid hydrolysis and glucose fermentation experiments were conducted under various conditions. The acid-hydrolysis experiment results show that yield of glucose were increased as raise of temperature, acid concentration and reaction time. As a result, the optimal conditions for producing glucose from forest waste was under 110oC, 35%, and 100 min, respectively. The yield of glucose, which was generated from acid-hydrolysis experiment, was 2.419 mg/g·g from softwood and was 1.192 mg/g·g from hardwood. Also, it was investigated that acetic acid was more efficient than sulfuric acid for acid-hydrolysis process.

본 연구는 한국 콩의 물 소모량에 대한 수분이용효율 산정을 위하여, 한국에서 육성된 우량품종 29개와 미국의 대표적인 내한발 품종인 PI416937을 대상으로 토양수분함량 조건을 대조구(최대 포장용수량의 50%)와, 한발처리구(최대 포장용수량의 25%)로 달리 하였을 때, 콩 30품종에 대한 처리 14일 후의 물 소모량, 건물중, 상대생장율을 이용하여 수분이용효율을 산정하였다. 콩 30 품종의 영양생장기 후반 기간 동안 요구되는 하루 당 콩 한 개체의 평균 물 소모량은 대조구에서는 183 mL/plant/day로, 한발처리구에서는 64 mL/plant/day이었으며, 콩 영양생장기간 중 포장용수량 25%의 한발 시, 콩이 가용할 수 있는 토양수분량은 포장용수량 50% 대비 약 63%가 감소하였으며, 30개 품종의 평균 건물생산량이 약 37% 감소하였다. 콩 30품종의 물 소모량은 한발처리 후 건물중과 고도의 정의 상관을 보였으며, 상대생장율과 수분이용효율과는 한발처리구에서만 약한 상관성을 보였다. 콩 30품종의 상대생장율과 수분이용효율은 대조구와 한발처리구 모두에서 고도의 정의 상관을 보여, 상대생장율이 높은 품종이 수분이용효율이 높으며, 수분이용효율이 높은 품종이 상대생장율이 높은 콩의 수분특성을 제시하였다. 30개 품종의 평균 수분이용효율은 대조구에서 2.1 g/L를, 한발처리구에서 2.9 g/L를 보여, 한발 시 콩의 수분이용효율이 향상되었음을 제시하였다. 한발처리구에서 수분이용효율이 PI416937(3.5 g/L)보다 높은 한국 콩 품종은 대풍콩(3.8 g/L), 단백콩(4.0 g/L), 금강콩(3.8 g/L)이었다.

This study analyze the policy efficiency of the environment-friendly farming zone program using data envelopment analysis. On analyzed results, the average policy efficiency is 0.185 and 98.3% of zones are inefficient. 97.8% of zones are in increasing returns to scales. The empirical results indicate that more work need to be done to increase the efficiency of the program.

본 연구에서는 사상성 조류로 구성된 수질정화시설의 수질정화효율을 평가하고자 충남 서산시 음암면에 소재한 성암저수지 유입하천 홍수부지에 test-bed를 설치하고 유입하천수를 대상으로 현장적용실험을 실시하였다. 수질항목별로 정화효율을 평가한 결과, SS 80.9%, COD 74.6%, T-N 76.8%, T-P 84.4%, DTN 93.8%, DTP 98.3%의 제거효율을 보였다. 수온에 따른 정화효율은 수온이 약 20˚C로 유지되어 수질정화효율에 미치는 영향은 없는 것으로 나타났다. 수리학적 체류시간(HRT)은 SS 및 TP 처리효율과 유의한 상관성이 있는 것으로 나타났고, 체류시간을 5일로 했을 때 SS, TP 처리효율이 좋은 것으로 나타났다. 유입수의 COD/TN에 따른 처리효율은 TN, TP 모두 C/N비가 낮을수록 증가하였고, 유입수의 COD/TP에 따른 처리효율도 C/P비가 낮을수록 TN, TP 모두 처리효율이 증가하는 것으로 나타났다.

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.

수중생태계는 하수방류수와 비점오염원 등에 의해 유입되는 다양한 유기물질로 인해 물속에 질소(N), 인(P)과 같은 영양물질이 많아짐으로써 부영양화를 초래하게 된다. 특히 산업폐수나 축산폐수와 같이 고농도의 암모니아를 함유하고 있는 폐수의 경우에는 수계에 방출되기 전에 충분한 처리가 필수적이다. 또한 고농도의 유기물을 함유한 축산폐수나 음식물 쓰레기와 같은 폐기물을 처리하는 기술인 혐기성 소화 공정의 운전에서 암모니아는 공정운영에 있어 선택적인 제거가 필요한 실정이다. 제거 방법 중 하나는 암모니아 stripping 방법이 모색되고 있다. 암모니아 스트리핑 방법은 유입 하폐수의 pH를 10~11 이상으로 높인 후, 수중의 암모늄이온(NH4)을 암모니아 기체 분자(NH3)형태로 변형시켜서 공기와 접촉시켜 제거하는 방법이다. 그 중 pH는 자유 암모니아의 분율을 결정하는 매우 중요한 인자이다. pH가 8.0이하에서는 free암모니아의 비율이 10%미만일 경우 air stripping에 의한 암모니아 탈기는 거의 이루어지지 않으며 반면 pH가 10이상에서는 거의 90%이상이 free 암모니아로 존재하여 암모니아 탈기효율을 증진시키기 위해서는 가능한 pH를 높여야 한다. pH가 10이상으로 높아질수록 암모니아 탈기효율은 증가되지만 pH 10 이전보다 매우 많은 양의 pH 조절제(NaOH, CaCO3)가 사용된다. 기초 실험 결과 pH 조절제 각각의 단일 사용 보다 혼합 주입 시 pH 증가에 필요한 사용양이 감소하였다. 따라서 pH증가를 위한 혼합 첨가제의 최적비율과 경제적 사용양의 확인을 위해 적정 pH값을 12로 설정하여 실험 하였다. 본 연구는 pH 8.3, NO3-N 1.56mg/L NH4+-N 1,135mg/L의 음폐수를 원수로 사용하였고, 원수 1L 당NaOH는 0, 1.5, 3.0, 4.5, 6.0, 7.5, 9.0, 10.5일 때, CaCO3 각각 0.3, 0.6, 0.9, 1.2, 1.5의 비율로 혼합하였다. 혼합비율에 따른 암모니아 스트리핑 반응조 실험결과 pH를 12까지 높이는데 필요한 NaOH와 CaCO3의 경제적인 최적의 비율은 15:1로 나타났다.

우리나라는 에너지 다소비적인 산업구조로 인해 화석연료의 의존도가 높다. 에너지의 약 97%를 수입에 의존하고있는 현 시점에서 우리나라는 국제 어네지가격의 급등에 취약할 수밖에 없다. 이러한 국가적 문제를 해결하기 위해 유기성폐기물의 에너지화기술이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 고농도 유기성 폐기물인 돈분뇨와 음식물류폐기물의 전처리를 통해 액상의 고농도유기물만을 중온혐기성소화조에서 병합처리하여 대체 에너지원인 바이오가스를 생산하는 Pilot Plant의 소화효율을 검토하였다. 혐기성소화조에 투입되는 유기물(VS)농도와 원료배합에 변화를 주어 투입되는 유기물의 용적부하(OLR)를 조절하여 변화에 따른 바이오가스 생산량 및 메탄농도, 메탄수율을 분석하여 혐기성소화 효율을 검토하였으며, 각 CASE별 TS, VS농도는 다음과 같다. 분석결과 투입원료의 유기물(VS)량에 따른 바이오가스 발생량은 CASE1에서 유기물(VS)은 평균 2.69%으로 분석되었으며, 이에 따른 바이오가스 발생량과 메탄농도는 평균 0.45 m³/day, 57%로 나타났다. CASE 2는 유기물(VS) 평균 농도가 1.48%, 바이오가스 발생량과 메탄농도가 평균 0.45 m³/day, 56% 그리고 CASE 3에서는 유기물(VS)농도, 바이오가스발생량, 메탄농도가 각각 6.13%, 0.36 m³/day, 59%로 나타났으며, 이 때 CASE1, 2, 3 각각의 유기물 용적부하는 0.54kg･vs/day･m³, 0.3kg･vs/day･m³, 1.23kg･vs/day･m³으로 나타났다. CASE1과 CASE2에 비해 CASE3에서 투입원료의 VS농도가 6.13%로 높은 농도의 유기물이 투입되어 용적부하가 높게 나타났다. 이에 따라 바이오가스 발생량이 다른 실험군에 비해 줄어든 것이 확인되었으며, CASE1, 2, 3 각 실험군의 메탄수율은 0.55 m³/kg･vs, 0.52 m³/kg･vs, 0.4 m³/kg･vs로 CASE1, CASE2의 수율은 CASE3 대비 약 1.4배, 1.3배 높게 분석되었다. 본 연구를 통해 유기물의 용적부하가 증가함에 따라 바이오가스 발생량과 메탄수율이 줄어든 것을 확인 할 수 있었으며, 유기물부하에 따른 소화효율 변화를 검토하여 적절한 유기물부하를 찾아 소화상태 및 조건 등을 고려하여 최적 유기물부하를 결정하고 실험을 진행한다면 좀 더 나은 소화효율을 얻을 수 있을 것으로 판단되며, 적정한 유기물부하가 혐기성소화 소화효율에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

지난 수십년간 미세조류 바이오매스를 활용하기 위한 여러 가지 시도들이 있었다. 대표적인 사례로 식품첨가제, 건강보조식품 원료, 바이오 디젤, 바이오 메탄 생산 등에 이용되어 왔으며 적용 분야가 광범위한 것이 미세조류의 특징이라고 할 수 있다. 그 중 혐기성 소화공정은 미세조류를 기질로 이용하여 메탄가스를 생성함으로써 미세조류 내에 고정된 에너지를 회수할 수 있다. 하지만 혐기성 소화는 긴 체류시간이 요구되는 단점이 있으며, 대부분의 경우 가수분해 반응이 전체 과정 중에서 율속 단계인 것으로 알려져 왔다. 이에 따라 가수분해속도를 증가시키기 위한 전처리 방법에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 미세조류(microalgae)를 혐기소화공정에 적용하고자 할 때, 혐기성 소화 효율을 높이기 위한 전처리 방법으로 열수처리공정을 이용하였으며, 이를 확인하기 위해 메탄 잠재량 분석방법(BMP; Biochemical Methane Potential)을 수행하여 바이오가스 생산량 비교와 메탄 생산량 등을 분석하였다. 또한 전처리에 의한 고형물 감량 효과를 측정하기 위하여 휘발성 고형물 감량율(VSR; Volatile solid reduction)을 분석하였으며 탈수성을 평가하기 위해 CST(Capillary Suction Time)를 측정하였다. BMP test 결과 열수처리 온도 280℃에서 전처리한 미세조류의 가스 발생량이 전처리 하지 않은 미세조류의 가스 발생량에 비하여 약 2배 가량 증가한 240mL-biogas/g-VS으로 가장 높은 바이오가스 발생량을 보였으며 전처리에 따른 탈수성의 변화는 뚜렷한 차이를 확인할 수 없었다.

음식물류폐기물은 2011년 기준 13,429ton/day, 축산분뇨는 2011년 기준 135,653ton/day 발생하였다. 2013년 음식물류폐기물과 축산분뇨의 해양 배출이 전면 금지되었고 육상처리기술 대안 중 하나로서 혐기소화공정기술이 떠오르고 있다. 음식물류폐기물은 유분과 염분이 높고, pH는 낮으며, C/N비 및 COD는 높기 때문에 혐기소화 기간이 길고 처리효율이 낮아 어려움을 겪고 있다. 이에 본 연구에서는 음식물류폐기물의 혐기소화 효율을 높이기 위해서 음식물류폐기물과 축산분뇨의 병합처리를 모색하였고, BMP-test를 통하여 혐기소화 효율을 분석 하였다. 사용된 대상 시료의 TS, VS, CODcr, pH 등 기본성상 분석 결과와 문헌조사를 토대로 병합비율을 산정하여 약 30일간 BMP-test를 진행하였다. 그 결과 단일소화에 비해 병합소화에서 바이오가스 발생량(mL/gVS)이 높았고, 병합시료 속에 음식물류폐기물의 비율이 높을수록 초기 바이오가스 발생이 많았는데 이는 축산분뇨에 비해 가용성 유기물질 성분을 많이 포함하기 때문으로 사료된다. 병합소화에서 병합비율은 가장 중요한 인자 중 하나이나 음식물류폐기물과 축산분뇨의 성상은 지역별로 다르고 계절 및 년도에 따라서도 다르며, 발생량도 다르기 때문에 적절한 병합비율을 결정하기 위해서는 향후 음식물류폐기물과 축산분뇨의 병합처리 뿐만 아니라 유기성폐기물의 다양한 병합처리 연구가 필요하다고 사료된다. 본 연구는 혐기소화공정 설계 및 혐기소화 효율을 높이기 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.

각종 기계 가공 산업체에서 발생하는 절삭유 폐수는 성상이 다양하며 일반적으로 화학적 특성 및 기름방울의 크기에 따라 유화 되지 않은 상태의 부상유, 용해성분산유 및 유화상태의 에멀젼오일 등으로 나눌 수 있으며, 작업 환경에서의 노출은 피부암, 위암, 췌장암, 후두암, 직장암, 담낭암과 강한 연관성을 갖고 있는 것으로 보고되고 있어 암을 유발 시킬 수 있는 발암성물질로 의심되고 있는 실정이다. 이러한 절삭유를 처리하는 일반적 방법으로 물리적, 화학적 또는 물리･화학적 방법 등과 같은 처리방법이 있으며, 유화되지 않은 부상유는 주로 중력 분리법으로 처리되며, 처리방법에 따라, 유수분리기는 Slop Tank, API(americal petroleum institute) 유수분리기, CPI분리기(corrugated plate interceptor) 등으로 오일의 비중 차에 의하여 분리하여 처리된다. 그라나, 이러한 방법들은 대부분 처리 효율이 낮거나 효율이 높으면 많은 비용이 소요되는 것으로 새로운 처리 방법이 요구된다. 본 연구는 에너지를 저감할 수 있는 방안으로 실험실 규모의 전기분해 장치를 이용한 수용성절삭유 처리를 위하여 단극전해조와 충진복극전해조에서의 전류 및 전력효율을 비교분석하였다. 이때 전극 간격은 10mm로 총 6개의 전극을 설치하였으며, 전압은 7V로 정전압을 유지하며 충진복극전해조의 충진물로 활성탄을 75% 충진하여 60분 동안 전해 실험하였다. 단극전해조와 충진복극전해조에서의 수용성절삭유의 전해특성에 따른 전류효율은 단극 전해조에 의한 전류효율은 13.1%였으며 GAC에 의한 충진복극전해조의 전류효율은 20.8%로 7.8% 전류 효율이 좋았으며, 수용성절삭유 CODCr 오염물질당 전력효율은 단극전해조가 874 mgCODCr/Whr, 충진복극전해조가 1,386 mgCODCr/Whr로 단극 전해조보다 높은 전력효율을 나타내었다. 이상의 실험 결과 단극전해조에 의한 수용성절삭유보다 충진복극전해조에 의한 처리가 전류효율 및 전력효율에서도 뛰어나므로 본 연구에서는 충진복극전해조가 수용성절삭유처리에 에너지 효율 면에서 좋은 것으로 사료된다.

국내에서 지중토양 세정기법(in situ soil flushing)을 적용한 연구는 주로 중금속을 대상으로 실시되었으며, 소수성 유기화합물(HOCs, Hydrophobic Organic Compounds)에 적용된 사례는 대부분 bench 및 pilot 규모로 이루어져서 현장규모의 보다 많은 연구가 필요한 실정이다. 본 연구는 고농도 유류로 오염된 현장토양에 계면활성제를 이용한 in situ 토양세정기술 적용시 적정 계면활성제를 선정하고 세정된 유출수를 고분자 응집제로 응집처리하기 위한 기초연구로 실시되었다. 시료는 A지역 유류오염토양을 채취하였으며, 침강법에 의한 calgon test에서 sand, silt, clay 성분이 각각 98.04%, 1.96%, 0.00%의 사토(sand)로 나타나 토양세정에 유리한 토양으로 판명되었다. 계면활성제는 Tween-80(POE20), SWA-1503, SDS를 선정하여 단독 또는 혼합 사용하였다. 초기 오염토양의 TPH 농도는 9,368.5±412.9(4.4%)이었다. 토양 : 계면활성제 용액비를 1 : 3으로 하여 토양 50g에 계면활성제를 150 mL 혼합하고 2시간 동안 충분히 수평진탕을 실시한 후 TPH농도를 분석하였다. 계면활성제 농도를 0.1~4.0%까지 변화시켜 주입한 결과 Tween-80, SWA-1503, SWA-1503+SDS에서 평균 제거율이 80% 이상으로 대체적으로 높은 효율을 보였으며, 농도에 따른 차이는 크지 않았다. 회분식 실험시 토양에 대한 계면활성제 용액비가 TPH 제거에 미치는 영향을 알아보기 위하여 토양과 계면활성제 용액비를 1 : 1~5로 변화시켜 2시간 진탕한 결과 전반적으로 토양 : 계면활성제 용액비에 따른 제거효율 차이는 1 : 1의 경우를 제외하면 크지 않았고 1 : 2~3에서 다른 비율에 비하여 다소 높은 제거효율을 나타내었다. 반면에 증류수를 공시험으로 사용하여 회분식 진탕을 실시한 결과 약 30%가 제거되었다. 앞의 계면활성제 종류 및 용액비에 따른 효율 차이가 크지 않았는데 이는 회분식 실험의 경우 진탕에 의한 효과가 크게 작용했을 것으로 판단된다. 연구자들이 토양세정시 계면활성제의 효율을 검토할 때에 회분식 실험으로 효율을 평가하는 경우가 많았는데, 현장적용을 위한 설계인자 도출시 진탕효과에 의한 영향을 고려하는 것은 매우 중요하다고 판단된다. 따라서 회분식 이외에 현장특성을 반영한 컬럼식 실험도 병행되어야 한다. 세정 후 유출액에 대하여 Jar test를 실시하였다. Alum의 농도를 증가시키면서 탁도를 측정한 결과 초기 758.0 NTU였던 것이 150 mg/L의 농도에서 가장 낮은 33.0 NTU를 나타내었고, 농도가 더 높아지자 탁도가 다시 증가하였다. Alum+polymer(alum 농도의 1/1,000로 함)를 혼합하여 주입한 경우에도 초기 758.0 NTU였던 탁도가 150 mg/L에서 가장 낮은 20.2 NTU를 보였으며, 이후 농도가 증가함에 따라 탁도도 소폭 증가하였다. 결론적으로 alum만을 사용한 경우보다 alum+polymer 혼합액을 사용한 경우가 탁도제거에 효과적이었으며, 최적 농도는 두 경우 모두 alum만을 기준으로 했을 때 150 mg/L인 것으로 나타났다.

현재 폐기물 자원회수시설은 폐기물을 감량화‧무해화하고 소각처리시 발생되는 열을 이용하여 지역 기저 난방부하를 담당하고 있으며, 주민들에게 각종 편의를 제공하는 등 지역의 중요한 에너지원으로 자리하고 있다. 2012년 신재생에너지 통계에 따르면 전체 신재생에너지의 원별 공급비중에 있어서 폐기물에너지가 차지하는 비중은 67.8%로 나타나며, 그 중 산업폐기물 및 생활폐기물의 자원회수시설로부터 회수되는 에너지 생산량이 차지하는 비중은 전체 폐기물 에너지 생산량의 약 35%로 신재생에너지의 전체 공급비중을 고려할 경우 23.6%에 해당할 만큼 매우 중요한 비중을 차지하고 있다. 그러나 폐기물의 발생 및 성상이 불균일하고 특히 계절별로 상당한 차이가 있으며, 난방 열수요 또한 계절별로 큰 차이를 가지고 있다. 그로인해 에너지자원으로의 활용도는 감소한다. 본 연구에서는 폐기물 중간처리시설로서 자원회수시설들의 에너지 생산 및 활용실태를 파악하고 이를 효율적으로 이용하기 위한 기초자료를 확보하고자 한다. 에너지 전환효율을 평가하기 위해 수도권 소재 생활폐기물 자원회수시설 5곳을 대상으로 2011년 ~ 2013년 월별 에너지 생산, 손실, 공급량 등을 조사하였으며, 회수율법, R1, 손실율법을 이용하여 에너지 회수효율을 산정하였다. 5개 시설 전체 에너지 회수효율을 산정한 결과, 2013년 기준 회수율법 69.8%, R1 80.9%, 손실율법 68.8%를 나타내어 산정방식별로 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서는 회수된 여열을 사용량 기준으로 산정하였으며, 4개 시설(2012년 가동된 E 시설 제외) 3년간 평균 71.1%로 기존의 여열 생산량 기준으로 산정된 회수효율 75.5%와 다소 차이가 있었다. 각 시설별로 회수율법을 이용하여 최근 3년간 평균 에너지회수효율을 산정한 결과, A, B, C, D, E시설은 각각 74.6%, 69.3%, 71.7%, 64.6%, 61.0%을 나타내었으며, 시설규모가 가장 작은 E시설이 가장 회수효율이 낮았다. D시설의 경우, 대기오염방지시설 규모가 크고 옥외에 노출되어 있어 방열 및 기타 열손실이 많았으며, 이로 인해 에너지 회수효율이 비교적 낮았다. 계절별로는 하절기에 5개 시설 평균 63.4% ~ 68.9%의 회수효율을 나타낸 반면, 하절기를 제외한 연평균 회수효율은 71.2% ~ 76.1%를 나타내었는데, 이는 하절기에 열수요가 감소하여 생산된 에너지를 제대로 활용하지 못 했기 때문인 것으로 판단된다. 전기를 생산하는 시설은 2곳이었으며, 이들 시설은 하절기에 에너지 회수효율이 비교적 높게 나타나 에너지 회수방법을 다양화하였을 경우 그 효율도 높아짐을 확인할 수 있었다.

지구온난화 및 에너지 자원고갈 등으로 신재생에너지의 중요성이 대두되면서 폐자원에너지화를 위한 가연성 폐기물 고형연료화, 소각열 회수를 통한 지역난방이나 전력생산 등에 전세계적으로 많은 투자가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 국내 소각시설의 효율적 폐열회수를 통한 최적 전력생산 조건을 도출하고자 일부 소각처리시설의 보일러 운전 조건에 따른 에너지회수 효율을 비교 분석하였다. 연구결과, 국내･외 소각시설의 폐열회수 및 전력생산에 대한 사례 조사를 통해 온도, 압력, 발전량에 따른 실제 스팀생산 가능량을 확인할 수 있었으며, 낮은 소각 이용 효율에 대한 경제적 손실 방지조건을 도출할 수 있었다. 또한 모델링을 통하여 효율 향상을 위한 최적 설계의 근거치를 산출 제시할 수 있었다. 본 연구결과는 향후 국내 소각처리 시설 운영 비용절감 및 에너지 회수율 향상을 위한 최적 설계에 필요한 방법론 도출과 데이터 산출의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.