본 연구에서는 1990~2005년 사이에 일본전국의 109개의 주요하천유역에서 조사된 어류, 식물, 조류 데이터를 이용하여, 각 생물종의 종수와 기후 및 지형의 환경인자와의 관계를 분석하고 모델링을 수행하였다. 그 결과, 어류, 식물, 조류의 분포는 각각 연평균 기온, 유역면적, 연간 강수량에 의해서 가장 많은 부분이 설명되었다. 또한, 광범위 스케일에서의 환경인자데이터를 이용한 각 생물종에 대한 일반화가법모델을 이용하여 일본전국의 하천유역의 각 생물 종수의 값을 예측하고 그 값을 지도화하였다. 예측값을 지도화하는 것은 관리자가 생물종의 다양성을 확보하기 위해서 보호해야할 지역을 새롭게 설정하거나, 생물다양성 보호지역의 유효성을 평가하는데 활용될 수 있다.

Waste electrical and electronic equipment (WEEE) has been received much attention recently due to rapid changes in materials and shorter replacement of consumer products. Most of WEEEs are collected and recycled at the designated recycling centers in Korea, and final residues after recycling, sorting and shredding them to separate valuable and recyclable parts in series are left as forms of shredded plastic mixtures, which would be a problem to be resolved. By further plastics separation the polyurethane foams are mostly remained and becomes waste to be treated by appropriate methods. Gasification to produce syngas and incineration to recover energy for such polyurethane foam waste could be utilized instead landfill presently treated. In this study the experiment was conducted to evaluate such performance characteristics of thermal processes. Pelletized solid refuse fuel (SRF) was fabricated to feed into the test furnace even though it was light with low density. Thermogravimetric analysis, proximate analysis and higher heating value were made. During gasification and incineration, gas composition with gaseous pollutants were measured. Due to nitrogen content in polyurethane, nitrogen containing gaseous substances such as NH3 and HCN were observed with varying equivalent air ratios (ERs). The assessment of polyurethane waste foam to energy using incineration and gasification was made with finding out the optimal condition of air injection to emit less pollutants in both operations. Produced syngas could be utilized as energy fuels by lowering pollutants emission.

국내 가전제품 시장은 매우 크게 형성되어 있고, 소비자의 문화수준 향상 및 신제품 교체주기의 단축에 따라 제품성능의 향상 또한 급격히 발전하고 있는 추세이며, 이러한 동향에 따라 폐 가전제품의 발생량 또한 증가하고 있다. 발생된 폐 가전제품은 생산자의 효율적인 회수사업을 통하여 권역별 리사이클링센터로 반입되어 품목별로 친환경적인 공정을 통하여 적정하게 재활용 되고 있다. 그러나 주로 냉장고의 단열재로 사용되는 폴리우레탄 폼의 경우, 과거부터 다양한 재활용 기술개발에 주력하고 있으나, 환경성, 경제성, 지속성 등을 이유로 상용화 되지 못하고 있으며, 현재에는 거의 모든 재활용센터에서 위탁 소각되고 있는 실정이다. 냉장고에서 사용되는 폴리우레탄 폼은 경질 폴리우레탄 폼으로, 양문형 냉장고 기준으로 1대당 약 11~15%를 포함하고 있어 그 발생량이 매우 많은 것으로 조사되었다. 이에 따라 본 연구소에서는 폐 우레탄의 열에너지 회수를 위하여 폐 우레탄의 연료화를 위한 성형설비를 개발 중에 있으며, 성형실험 시 생산된 생산연료에 대하여 법적기준에 따른 분석 및 평가를 실시한 결과, 생산된 고형연료는 법적기준에 만족하는 것으로 분석되었다. 또한, 현재 최적 생산조건 도출 및 상용화를 위한 생산성 확보에 주력하고 있다. 한편, 본 연구에서는 폐 우레탄 고형연료의 환경성 분석 및 수요처확보를 위하여 lab. scale의 연소반응기를 이용하여 연소특성 분석을 실시하였다. 연소실험은 1,000℃에서 공기비 1.5, 1.8 조건에서 실시하였고, 수요처의 고형연료 투입 특성을 고려하여 우레탄 고형연료 100%, 우레탄고형연료 30% : 일반 SRF 70%, 우레탄고형연료 50% : 일반 SRF 50% 비율로 혼합하여 세가지 투입조건을 설정하여 실시하였다. 시료의 투입은 5g/min으로 진행하였으며, 연소 시 발생하는 가스 중 O2, CO2, CO 등 일부 발생가스는 실시간 분석장치를 이용하여 측정하였고, HCN, NH3 등의 일부 발생가스는 대기오염공정시험방법에 의거하여 흡수액을 이용하여 측정을 실시하였다.

현대 사회의 대량 소비문화와 신제품 출시의 기간의 간격 폭이 작아지면서 폐 가전제품의 발생이 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 현재 우리나라에서 발생하는 폐 냉장고에서는 1대당 약 10%의 폐 우레탄이 포함되어 있고, 2007년부터 최근까지 제도권 내에서의 폐 냉장고 수거현황을 조사한 결과 증가 추세인 것으로 나타났으며, 이에 따라 폐 우레탄의 발생률 또한 지속적으로 증가하고 있는 것으로 추정된다. 냉장고에서 발생하는 우레탄은 타 생활폐기물보다 비교적 발열량이 높고, 염소, 황 등의 유해물질 함유량이 적어 연료로써의 가치가 높은 것으로 알려져 있다. 또한, 현재 우레탄의 재활용 가능 기술로는 재생폴리올 생산, 층간 흡음재 적용 기술 등이 있으나 완전한 상용화 기술은 개발되지 않은 실정이며, 자체 선행연구로기술성, 연속성, 경제성, 사업성, 환경성 등의 지표기준을 설정하여 전문가 설문조사를 실시한 결과 고형연료화 기술이 가장 타당한 것으로 분석되었다. 고형연료 제조기술은 국내외에서 매우 활성화 되어 사용되는 기술이나, 국내에서는 우레탄은 그 자체가 부피가 매우 크고 밀도가 낮기 때문에 고형연료화 되어 RPF(Refuse Plastic Fuel)로써 사용된 사례는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 폴리우레탄의 적정 연소 조건을 확인하고, 이 때 발생되는 배가스를 분석하여 고형연료로의 사용가능성에 대하여 평가하였다.

｢지상파 텔레비전 방송의 디지털 전환과 디지털 방송의 활성화에 관한 특별법(’09.4.22)｣에 따라 우리나라는 2012년말(예정)까지는 기존 아날로그 방송을 중지하고, 디지털 방송으로 전환하였다. 이에 현재 국내 디지털방송 수신기기 보급률은 55.1%에 불과한 상황으로 앞으로 2012년 전후 디지털 TV로의 교체가 본격화 되면 폐아날로그 TV 발생량은 증가할 것으로 예상되는데, 앞으로 미교체 가구인 약 400만 가구(우리나라 가구 1700만, 44.9%)가 디지털 TV로 교체할 경우 약 670만대 이상의 폐 아날로그TV가 배출될 것으로 추정되며, 사업장 및 공공기관 등에 보급된 아날로그 TV를 고려한다면 약 1천만대 이상이 배출될 것으로 전망된다(환경부, 2010). 현재 폐TV 배출량은 120만대/년, 향후 150만대/년 이상으로 배출량 증가가 예상된다. 또한 기술여건이 변화함에 따라서 텔레비전과 컴퓨터와 같이 CRT(Cathode Ray Tube)를 포함하고 있는 가전제품으로부터 발생하는 폐기물이 세계적으로 급격한 증가추세를 보이고 있다. LCD, 플라즈마, 박막형 스크린 등 컴퓨터 모니터 및 TV 기술의 급속한 발전으로 인한 저렴한 제품가격과 새로운 디자인 도입으로 인해 신제품에 대한 소비자들의 신제품 교체주기가 더욱 빨라지고 있다. 방송 및 기술 여건의 변화로 인해 텔레비전과 컴퓨터의 경우 CRT 수요가 급격히 감소하고 폐 CRT가 대량으로 발생하고 있음. 국내의 경우 폐 CRT 유리는 2012년 월 1,500 톤이 발생했다. 기존의 재활용 방법인 CRT to CRT(폐 CRT 유리를 원료로 하여 새 CRT 유리를 만드는 방법, CtC)은 방송여건, 기술여건, 시장여건 등이 변화함에 따라서 사용할 수 없게 되었으며, 이에 CRT to Other Products 방법(폐 CRT 유리를 원료로 하여 다른 제품을 만드는 방법, CtOP)을 사용해야하는 현실에 있으나, 수요처 확보 재활용 기술의 부재 등으로 인한 연구개발이 절실하게 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 폐 CRT 유리의 발생량에 맞추어 재활용 할 수 있는 방법인 CtOP를 이용하여, CRT유리의 분쇄특성과 분쇄된 CRT 유리를 원료로 사용하는 연구를 실시하였으며, 콘크리트 블록 및 점토벽돌을 생산특성에 대하여 논하고자 한다. 폐 CRT 유리 분쇄기의 처리 용량은 약 2 ton/hr로 입도 분리기를 가지고 있으며, 각 입도에 따라서 다른 재활용 공정을 거치게 되며, CRT 유리를 함유하고 있는 콘크리트 블록 및 점토벽돌의 물성 상승효과(압축강도, 휨강도, 흡수율)를 가져오는 것을 볼 수 있었다.

국내 가전제품 시장은 매우 크게 형성되어 있고, 소비자의 문화수준 향상 및 신제품 교체주기의 단축에 따라 제품성능의 향상 또한 급격히 발전하고 있는 추세이며, 이러한 동향에 따라 폐 가전제품의 발생량 또한 증가하고 있다. 발생된 폐 가전제품은 생산자의 효율적인 회수사업을 통하여 권역별 리사이클링센터로 반입되어 품목별로 친환경적인 공정을 통하여 적정하게 재활용 되고 있다. 한편, 최근 생산되는 냉장고에는 내부 단열재로 사용되는 폴리우레탄의 양을 줄이고, 상대적으로 두께가 얇은 진공단열재(Vacuum Insulation Panel)를 대체 사용하는 추세에 있다. 진공단열재는 외피재, 심재, 내피재로 구성되어 있고, 위생적이며 기존 단열재 대비 8배 이상 높은 단열성으로 에너지 절감 및 공간 활용성 등이 우수하다. 진공단열재의 냉장고 적용 시 소비전력이 20%이상 절감되며 용적율이 30% 이상 증가함으로써 각 제조사의 주력 제품인 800리터 이상 급의 대용량 냉장고에는 이미 대부분 진공단열재를 채택하고 있는 것으로 조사되었다. 그러나 생산 및 소비과정에서의 진공단열재는 매우 유용한 단열재이긴 하나, 현 리사이클링센터 재활용공정에서는 진공단열재 심재(Getter)에 의한 화재위험, 불연성으로 인한 처리곤란 등이 예상되고, 또한 현재 단열재 제조공정에서 진공단열재가 내피, 외피 사이에서 우레탄과 함께 발포, 접착되어 있어 현재 공정에서 별도 분리작업은 어려움이 있으며 별도 해체 공정이 필요한 상태이다. 따라서, 본 연구에서는 향 후 진공단열재 적용 냉장고 모델의 배출로 인한 문제점을 개선하기 위하여 현 리사이클링 공정에서 발생할 수 있는 문제점 분석 및 냉장고 진공단열재 해체, 선별 자동화 공정 도출, 더 나아가 해체, 선별된 진공단열재의 재활용 방안에 대하여 기술 조사를 실시하였다.

Recently, the recycling of end-of-life vehicles is becoming increasingly interesting for less waste discharge and recovering useful materials such as valuable metals. Hence, in Korea, the target of the recycling rate is made to 85% until 2014 (energy recovery within 5%) and the recycling rate to 95% after 2015 (energy recovery within 10%) according to the law of "regulation about resource recycling of electrical and electronic products and automobiles". However, the recycling rate is around 84% in 2010, and registered numbers of shredder residue recyclers among dismantling recyclers, crushing recyclers, shredder residue recyclers, and waste gases recyclers are very few. In order to meet the goal of 85% until 2014, Korean recycling industry of ASR should grow bigger and innovative recycling technologies have to be developed as well. In the meantime, a recycling technology of automobile shredder residue is developed in the present study, in which ASR is introduced to a copper smelting process. This process is very promising because of co-beneficial effects such as recovering copper and process heat simultaneously from ASR. In this study, lab-scale melting furnace was developed and melting tests for various ASR were carried out. From the results, the physicochemical characteristics of Korean ASR were analyzed and its melting behavior was investigated for the application to the copper smelting process. In particular, melted slag products were fabricated at different melting temperatures. Then, the basicity and pouring index in the lab-scale melting furnace were examined to find out appropriate operating conditions for the melting process. As a result, Because the amount of lump coal that included in existing process samples is a little, melting state and value of pouring index are very similar to existing process samples. In result of this experiment, in case of changing lump coal to ASR, The existing copper smelting facilities, if basicity and melting temperature are well controlled, flow of melting material is considered that is almost not affected.