현행 재활용기준비용은 2002년 연구용역 결과를 토대로 산정된 것으로 당시에 비하여 재활용 여건과 제도의 변화가 있었기 때문에 변화된 여건을 감안한 재활용 기준비용의 재산정이 필요하다. 재활용기준비용이 분담금 및 지원비의 기준으로써 역할을 하기 위해서는 회수와 재활용 단계를 구분한 단계별 순비용이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 회수 및 재활용 시스템의 각종 유형 및 비용변동 요인 등의 분석을 위해 재활용 품목별 특성을 고려하여 물질흐름도를 통해 재활용 표준 프로세스 수립에 목적을 두고 있다. 재활용가능자원의 회수와 관련된 영역은 크게 지자체 영역과 민간영역으로 구분된다. 지자체 회수영역은 단독주택 지역을 대상으로 한 혼합수거 및 종합선별을 하는 흐름이며, 회수 및 선별여건이 열악하고 많은 비용이 소요된다. 그리고 선별 후 발생하는 수익 대비 비용이 많이 들어가며 지자체의 재정으로 부담하고 있는 실정이다. 민간영역은 공동주택 등에서 배출되는 재활용품의 회수영역이며 단독주택 지역의 재활용품이 동네고물상을 거쳐 이 영역으로 들어올 수도 있다. 이 영역의 회수 시스템은 민간업체간 자율적인 경쟁과 계약에 의하여 작동하고 있기 때문에 매우 복잡한 체계를 가지고 있으나, 크게 종합선별시스템과 전문선별시스템으로 구분할 수 있다. 또한 재활용가능자원의 재활용 영역은 품목에 따라서 재활가능자원의 특성을 감안한 분석을 할 필요가 있다. 플라스틱은 재질(단일재질, 복합재질, PVC 등) 및 재활용 방법(재생원료, 재생제품, RFP, 유화 등)에 따라 구분하며 PVC의 경우 기준 수액백 위주의 비용산정이었기 때문에 기타 가정발생 포장재의 PVC에 대한 별도 비용산정이 필요하다. EPS의 경우 선별단계에서 잉코트 생산이 되고 있으며 통상적으로 회수경로가 다른 수산물 양식부자와 전자제품 역회수 물량, 농수산시장 등 다량발생원에 대한 별도 분석도 필요하다.

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.

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.

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.