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.

최근 폐자원 에너지화 정책 등이 적극적으로 시행되면서 물질재활용산업과 에너지 재활용산업을 중심으로 자원순환형 사회를 형성하고 있다. 우리나라는 폐기물관리법에서 재활용용도 및 방법뿐만 아니라 재활용 기준을 설정하고, Positive 방식의 규제를 채택하여 폐기물 재활용을 관리하고 있다. 그러나 이러한 규제방식은 신규 재활용기술의 도입 및 시장진입 제한 등의 문제가 있는 것으로 지적되고 있다. 따라서 본 연구에서는 재활용산업의 활성화를 위하여 국내 재활용업의 인･허가 제도를 선진화시키는 것을 목적으로 국내 재활용업 허가 제도의 개선 방향을 제시하고자 한다. 국내･외 폐기물 재활용업 인･허가 관련 제도를 비교하기 위하여 국내 폐기물 재활용업의 인･허가제도 현황 및 재활용 실태를 파악하고, 주요 선진국인 EU와 영국의 재활용업 인･허가 제도를 분석하였으며, 국내 제도의 문제점 분석을 통한 개선 방안을 마련하였다. 국내 재활용업에 대한 규정은 2011년 폐기물 처리업의 분류 및 허가･신고 대상이 재정립되었고, 폐기물관리법 개정으로 인해 폐기물처리 신고자가 허가업체로 변경됨에 따라 재활용 업체 수는 2011년도 대비 약 11% 증가한 4,346개 업체로 파악되었다. 하지만 포지티브 규제로 인한 신규 재활용용도 및 방법을 개발한 경우 법령에 반영되어 허가되기 까지 최소 2년 이상이 소요되어 탄력적 대응이 곤란한 실정이며, 환경성 관리가 미흡하다. 유럽의 경우 생산 장소에서 유해폐기물이 아닌 자가 폐기물을 처분하거나 폐기물을 회수하는 경우 허가 면제가 가능하다. 면제조건을 만족하지 않을 경우 허가를 받아야 하며, 일정기간이 지난 후 허가 갱신을 해야 한다. 그 외 재활용 행위에 대해서는 등록(신고) 절차를 밟아야 한다. 영국의 경우 재활용 사업자는 가장 먼저 면제조건에 해당되는지 확인하고, 면제 조건에 충족되지 않은 경우 표준허가 또는 맞춤허가를 받아야 한다. 이는 표준허가의 재활용용도 및 대상 여부에 따르며, 사전절차를 통해 허가/등록 기간을 단축시킬 수 있다. 또한, 신규 재활용업에 대해서는 환경성 검토를 통해 허가 절차를 밟게 되기 때문에 영국은 신규 재활용의 시장 도입이 빠르며 환경적 위해성을 최소화 할 수 있다는 것이 특징이다. 따라서 국내 재활용 신기술의 조기실용화 및 환경적인 안전 문제를 해결하기 위하여 선진국의 인･허가 절차 벤치마킹을 통한 재활용업 허가 절차의 단순화와 신고 대상 확대 및 토양, 수계, 대기 등에 직접 관련 된 재활용 기술에 대해서는 환경성 검토를 통한 재활용 허가가 필요하다고 사료된다.

2003년부터 시행된 EPR(생산자책임재활용)제도는 우리나라의 대표적인 재활용제도로 재활용품의 분리수거기반 조성 및 재활용산업을 활성화하는 견인차의 역할을 수행하고 있다. 이러한 재활용업체를 중심으로 한 지원정책은 폐기물의 수요시장을 확대하여 폐자원 가격을 상승시킴으로 인해 폐자원은 모으면 돈이 된다는 시장 인식이 확산되고 있는 추세이다. 이러한 EPR제도의 운영에 있어서 가장 중요한 재활용 프로세스는 수집운반, 선별, 재생품생산의 단계로 나누어 지는데 본 연구에서는 그 중 선별단계에 대하여 대도시 S구의 종합선별장을 집중조사･분석, EPR대상 포장재의 선별현황에 대하여 연구하였다. 본 연구에서 주로 조사･분석한 내용은 종합선별장에서 EPR포장재 재활용품 반입, 선별, 잔재물처리까지의 물질흐름을 파악하고, 포장재별 반입량에 따른 선별량의 비율조사 및 분석, 버려지는 잔재물의 성상분석을 실시하여 재활용품의 발생부터 선별까지의 물질수지량을 분석함으로써 현재 대도시의 EPR대상 포장재의 수집운반, 선별현황을 파악하고자 하였다. 연구결과, 대도시 S구의 종합선별장의 2013년 재활용폐기물의 총 반입량은 13,855.680톤이며, 이 중 38.89%의 양인 5,388.309톤만이 품목별로 선별되어 재활용업체로 판매되는 실정이다. 선별된 재활용품의 품목은 파지, PET, PP, PE, PS, 철캔, 알루미늄캔, 백색폐병, 갈색폐병, 녹색폐병, 잉고트, 따대기, 고철, 의류, 비철, 잡선, 작업철, 생활철, 양은, 스템레스, 고무통, 신주, 필터, 생수통, 옷걸이, 키판, 중철, 잡병, 파동, 샷시, 아크릴로나위어 선별되고 있었다. 이 중 EPR대상 포장재의 선별량은 PET병이 964.340톤으로 가장 많았으며(17.9%), 플라스틱 단일재질인 PS(요구르트병 등)가 40.810톤으로 가장 적은양이 선별되고 있었다(0.76%). 또한 선별되지 않고 버려지는 선별잔재물에 대하여 성상분석을 한 결과, 복합재질 필름류인 포장비닐이 가장 많은 양인 3,696.272톤으로 가장 많이 재활용되지 않고 버려지는 것으로 분석되었으며, 재생가치가 높은 철캔, 알루미늄캔의 경우 거의 잔재물이 발견되지 않는 것이 확인 되었다. 본 연구를 통하여 현재 대도시의 선별장에서는 재활용쓰레기 중 약 39%의 재활용품만이 선별되어 재생용품으로 생산되고 있으며, 재생가치가 낮은 필름류의 경우 거의 재생되는 양보다 버려지는 양이 많다는 것을 알 수 있었다. 이렇게 버려지는 필름류의 경우에도 제대로 선별되어 재활용 된다면 양질의 고형연료 또는 재생유로 재활용되어 유용한 자원으로 쓰일 수 있기 때문에 이러한 버려지는 재홀용품의 선별량 확대를 위한 노력이 꾸준히 이루어져야 할 것으로 판단된다.

육류가공제품의 발색제로 사용하는 아질산염을 대체할 수 있는 천연색소 개발과 건강지향적 소시지 제품 개발을 위해Monascus purureus KFRI 1134 균주로 배양한 홍국쌀 을 0, 1, 3 및 5%(w/w) 첨가하여 소시지를 제조한 후 품질 특성을 조사하였다. 홍국쌀 색소는 100℃ 이하에서 안정성 이 유지되었으며, 홍국쌀 첨가량이 증가할 수 록 수분 함유 율이 감소하였고, 색도 측정 결과 적색도인 a 값이 증가하여 소시지의 색상 개선 효과가 있었다. 홍국쌀 소시지의 물성 측정 결과, 경도는 낮았으나, 신장성, 검성, 탄력성은 모두 높은 것으로 나타났으며, 홍국쌀 1%(w/w)를 첨가하여 제조 한 소시지가 전체적인 기호도 값이 제일 높았다. 홍국쌀의 적색소는 열안정성이 강하여 소시지 가공 및 냉장 보관시 변색의 염려가 없으며, 소시지의 색상 개선이 가능하고, 물성과 맛에 영향을 미치지 않으면서 전반적인 기호도를 증가시키는 범위인 1%(w/w) 첨가가 적당한 것으로 나타났 다.

음식물쓰레기의 악취문제는 시민들에게 매스꺼움, 두통, 식욕감퇴 등의 악영향을 끼치며 청소행정담당자들에게 불쾌한 작업환경을 조성하여 점점 심각한사회적 문제로 인식되고 있는 실정이다. 특히 음식물쓰레기를 수거해가는 과정에서 발생하는 악취는 많은 시민들에게 불쾌한 환경을 제공하고 있다. 따라서 이러한 과정에서 발생하는 악취문제에 대한 해결책이 반드시 필요한 실정이다. 본 연구는 미생물을 이용한 음식물쓰레기의 악취저감에 관한 연구로서 음식물쓰레기내에서 발생하는 악취가스들의 종류를 조사하고 개별 악취물질(NH3, H2S 등)과 음식물쓰레기내에서 지속적으로 발생하는 TVOCs(총휘발성유기화합물)에 대하여 미생물배양액을 일정량 분사 후 악취물질이 저감 되는 양과 미생물에의한 발효가스의 발생량을 측정하여 미생물배양액과 악취물질간의 상관관계 및 반응정도를 확인하고 확인된 데이터를 통하여 개별악취 물질 및 TVOCs양에 따른 최적의 미생물을 실험을 통하여 알아보고자 하였다. 실험방법은 음식물쓰레기를 수집한 후 대조군과 실험군을 나눠 실험을 위하여 제작된 실험용 챔버와 혐기성상태를 유지할 수 있는 밀봉된 유리병안에 일정량의 음식물쓰레기를 투입한 후 각종 미생물배양액(Micro blaze fog, EM, BM 등)을 일정량 투입하여 주고 시간이 경과함에 따른 악취가스의 저감량을 가스검지관, 가스측정센서, GC FID등을 이용하여 측정하였다. 이러한 실험은 모두 동일한 조건에서 실험되었으며 완벽한 혐기성 조건에서 실험되었다. 실험결과 음식물쓰레기에서 발생하는 총유기성화합물질(TVOCs)를 가스측정센서인 Graywolf TG501로 측정하여 Micro blaze fog미생물이 약 80%정도의 TVOCs저감 효과가 있는 것으로 판명되었으며 잘 알려진 악취저감 미생물인 EM, BM의 경우 TVOCs저감에 별다른 효과가 없는 것으로 판명되었다. 또한 GC FID를 이용하여 음식물쓰레기에서 발생하는 악취물질의 저감정도를 분석한 결과 몇 가지 악취물질이 분명하게 저감되는 것을 확인 할 수 있었다. 향후 이 실험을 통하여 발견한 악취저감 미생물을 이용하여 음식물쓰레기 수거차량이나 수거함 또는 음식물쓰레기처리업체 등에서 효과적인 악취저감 시스템을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

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.

This study was performed in order to evaluate the quality properties of Kimchi containing 0%, 10%, 20%, and 30% of oriental melon peel parts. The Kimchi was fermented for 28 days at a temperature of 15℃. The pH, titratable acidity, total microbial counts, and lactic acid counts were measured, and the sensory characteristics including taste, color, chewiness, and overall acceptability were evaluated. During the 28 days of fermentation, the pH dramatically decreased between the 7th and 21st day of the fermentation period, and maintained thereafter in control (0%). However, the pH in peel-added groups slightly increased up to the 14th day and decreased up to the 21st day with 4.13∼4.41. The total microbial counts in control were significantly higher than those in the peel-added groups. This trend was maintained throughout the fermentation period. A similar trend was found in the lactic acid microbial counts throughout the fermentation period. During the sensory analysis, the values of taste were significantly higher in the 20% and 30% peel-added Kimchi, while the chewiness and overall acceptability were significantly higher in the 20% peel-added Kimchi than those in control. This study showed an improvement in the storage period of Kimchi products with 20% of oriental melon peel, as well as the possibility of a commercial Kimchi manufacture.