In this study, the results of PBDEs and HBCDs of the products and waste that contain BFRs such as domestic electronic products, automobiles and textile products were compared with international management standards, and their excess rates were calculated. Deca-BDE was detected among the PBDEs in TV rear cover plastics, car seats, automotive interior plastics, and automobile shredding residues of products and waste containing BFRs. The comparison with Basel Convention management standards (1,000 mg/kg) for PBDE-containing wastes (4 types in total) shows that the excess rate of all samples was less than 1.5%. The estimated excess rate compared to the EU and Basel convention management standards (1,000 mg/kg) for PBDEs (4 species + deca-BDE) and TV rear cover plastics was 37.5% (30 of 80 samples exceeded the standards). The estimated excess rate compared to the Basel convention management standards (1,000 mg/kg) for HBCD, building materials products and waste was 15.7% (17 of 108 samples exceeded the standards). In the case of PBDEs, it is necessary to remove only the rear cover of CRT TV among the electric and electronic products and treat it in the flame retardant treatment facility to improve the recycling collection system. In the case of HBCD, it is necessary to appropriately dispose of the recycled materials, heat insulation materials, TV plastics, and styrofoam in marine fishery among construction materials and restrict the use as recycled raw materials.

According to the revised version of Waste Control Act to enter into force in 2017, Wastes could only be recycled assuming that the use of recycled wastes is safe for the environment and human health by environmental safety assessment. Even before this revision of the law, inorganic sludges could have been recycled as alternative materials for filler and cover materials by mixing with soil. However, in case of inorganic sludge from car-washing facilities, the revised law provides that the waste has to be landfilled. To assess the possibility of recycling this waste, we investigate the characteristics of the generation and concentration level of hazardous substances and evaluate the safety of recycling this material to assess whether this process meets the environmental standards. We obtained a total of eight sludge samples from car-wash shops, such as those in gas stations, car-repair shops and car-wash facilities. According to the results of leaching tests, most of the samples(8) fell under the detection limit and thus could be legally treated as general waste. However, in the results of contents some heavy metals, such as hexavalent chromium, lead, copper and zinc, exceeded the standards for soil contamination. We can conclude that the recycling of inorganic sludge from car-wash facilities could cause pollution in soil media when recycled and should not be recycled for filler and cover materials.

The purpose of this study is to understand the current situation for waste generation from domestic industries and to calculate the designated waste generation containing heavy metals using Korean waste statistics. Analytical data regarding heavy metals for hazardous waste in a previous study was reviewed. In addition, the designated waste generation for each heavy metal was estimated by comparing the data of the Allbaro system (2014). The designated waste generations were, in order, Pb > CN−> Cd > Cu > Hg > Cr6+ > As, and the sludge, ash, slag, dust, etc. generated from the process of wastewater treatment, plating and anodizing of metals, waste treatment, and the manufacture of basic iron and steel, considered as designated waste containing heavy metals, were investigated. The waste generation with heavy metals was 1.812 % of the total waste generation, which is higher than the 1.317 % collected from the Allbaro system (2014). These results will be used as a baseline in establishing waste management policy. Further analytical data about heavy metals in the designated wastes that are mentioned in this study are required for a more accurate picture of waste generation containing heavy metals.

최근 우리나라는 폐기물을 재활용용도 및 방법에 따라 법에서 정하여 관리하였던 것에서 폐기물의 재활용환경성평가를 통해 안전한 재활용을 목표로 폐기물 관리정책을 전환하였다. 또한 폐기물 중 니켈, 아연, 불소 등 일부 유해물질에 대해 규제 항목을 확대하고, 유해물질 항목확대의 제한점을 보완하고자 유해특성을 도입하여 통합 유해성 관리체계로 전환하고 있다. 현재 우리나라의 폐기물 관리에 도입된 유해특성은 부식성, 감염성, 용출독성의 3개 항목에서 인화성, 폭발성, 산화성, 금수성, 자연발화성, 생태독성의 6개 항목을 2018년부터 확대하여 관리할 계획이다. 본 연구에서는 폐유기용제, 폐수 등 액상폐기물의 인화성을 평가하여 인화성함유 액상폐기물의 적정관리방안을 도출하고 수행하였다. 인화성을 측정하기 위해 업종별로 배출된 폐유기용제 43건과 유기용제 사용 후 세척되어 배출된 폐수 4건의 시료를 분석하엿다. 시료의 분석은 폐기물공정시험기준 ES 06802.2에 따라 펜스키마텐스 밀폐식 기기(NPM450, Nomalab, France)로 측정하였으며 표준물질으로는 Decan을 사용하였다. 본 실험결과, 폐유기용제 시료 중 27건은 인화성 폐기물로 판단되었으며, 폐수는 1건만이 인화성을 나타내었다. 인화성 액상폐기물은 주로 톨루엔, 메탄올, 아세톤 등 휘발성이 큰 유기용매 혼합액으로 배출되고 있었으며, 이들 용매의 함유량에 따라 인화점의 온도가 매우 다양하게 측정되었다. 특히 일부 폐유기용제는 인화점이 10℃이하로 매우 낮아 별도의 관리가 필요할 것으로 판단되었다. 그러므로 안전한 폐유기용제의 재활용을 위해서 배출원별 발생되는 인화성 액상폐기물을 인화점별 관리방안 도출이 필요한 것으로 판단되었다.

시멘트 산업에서는 폐자원의 재활용과 비용절감 및 생산 효율성을 증가시키기 위하여 고로슬래그, 석탄재, 폐수처리오니, 폐타이어, 폐합성수지 등 다양한 폐기물이 보조연료 및 대체원료로 사용되고 있다. 그러나 이로 인하여 시멘트 제품의 유해성, 주변 환경 영향 등에 대한 논란을 유발하고 있다. 이에 따라 시멘트 제품의 품질의 안전성과 환경 유해성에 대한 사회적 논란을 해소하기 위해서 시멘트 중 육가크롬을 20 mg/kg으로 관리 중이며, 육가크롬을 포함하여 6개 중금속(Cr6+, As, Cu, Cd, Pb, Hg)에 대하여 매월 모니터링 중이다. 모니터링에 분석되는 시멘트는 보통 포틀랜드 시멘트를 대상으로 함에 따라 다른 종류의 시멘트에 대한 중금속 함유량을 파악할 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서는 고로슬래그를 이용한 고로슬래그 시멘트에 대한 중금속 함유특성을 파악하고자 하였다. 그 결과 고로슬래그 시멘트의 경우 대부분 고로슬래그와 보통 포틀랜드 시멘트가 50 % : 50 %로 혼합하여 생산되고 있었으며, 고로슬래그가 혼합됨에 따라 중금속 함유량이 낮아지는 것을 파악하였다. 또한, 공사현장에서 초기 강도가 낮은 단점이 있으나 자원 재활용 및 유해물질 안전관리 측면에서 볼 때 고로슬래그 시멘트의 사용은 부가가치 및 환경성이 높다고 평가된다.

In South Korea, as the price of natural minerals and lack of domestic resources increases, the import of waste into certain countries is gradually increasing. The largest portion of waste subject to a domestic import permit are lead-acid batteries. They account for more than 90% of the total import permits. In this study, the current status of waste leadacid batteries imported into Korea and their recycling status at domestic battery recycling sites were investigated. Waste generated from various lead-acid battery recycling plants were investigated for effective management of these batteries in South Korea. In addition, hazardous substances in the waste generated at recycling sites were analyzed to determine their environmental risk. Study sources were selected based on the industries registered on the Allbaro-system. For leaching analysis results, an arsenic content of 30.4 mg/L (1.63 to 109.13) was detected in slag, and 0.018 mg/L (N.D. to 0.018) of mercury was detected in wastewater treatment sludge. The contents of lead in slag and wastewater-treated sludge were measured as 85,599 mg/kg (52,476.4 to 150,466.8) and 41,722 mg/kg (18,082.6 to 68,958.1), respectively. In battery case scrap that was recycled by a second recycling company, lead was found to be 5.79 mg/L, exceeding the designated waste criteria of 3 mg/L. However, after the washing process, lead was no longer detected in the recycled product, P2. We conclude that it is necessary to keep the current secondary recycling process, with recycling after the cleaning process, in order to allow primary recycling companies to appropriately manage designated waste as it is discharged, collected, and transported.

In this study, we investigated the distribution of domestic nanomaterials. Zinc oxide (ZnO), titanium dioxide (TiO2), and silver (Ag) nanoparticles, as well as carbon (C) nanotubes, were selected, and their circulation and quantity in use was investigated. We also analyzed leaching and of heavy metals in nanowaste. Chemical composition was determined using Xray diffraction and fluorescence (XRD and XRF) and transmission electron microscopy (TEM). Using XRF and XRD analysis, sludge from a facility using zinc oxide was found to have silicon dioxide (SiO2) and TiO2 as its main components. Sludge from a facility using TiO2 was found to have TiO2 as its main component. Samples of Ag nanoparticle and C nanotubes manufacturer measured elemental components of Ag and C, respectively. TEM analysis showed Si O2 in the form of dust sample from a facility manufacturing ZnO. Carbon nanotube samples of manufacturers were in the form of fibers. Leaching test results showed low concentrations compared to the regulation criteria of the Wastes Control Act. Content result of Zn was detected at -111.7 ~ 24,843.4 mg/kg in ZnO samples. Content result of Ti was detected at 1.51 ~ 35.28 mg/kg in TiO2 samples. Oil mop samples of Ag nanoparticle were detected in Ag (29,643.07 mg/kg) and Cu (15,600.8 mg/kg).

In this study, we analyzed the content of five hazardous heavy metals (Pb, As, Hg, Cd, and Cu) in cement products distributed in Korea over the last five years. The types and amounts of waste inputted into a cement kiln or added as alternative fuels and secondary raw materials were investigated, and the correlation between heavy metal content and input waste were analyzed. The measured heavy metal content in cement products were 26.9-95.0 mg/kg for lead, 6.08-19.15 mg/kg for arsenic, 0.0339-0.2617 mg/kg for mercury, 2.937-4.392 mg/kg for cadmium, and 22.25-267.42 mg/kg for copper. In addition, based on correlation analysis results between the heavy metal content of cement products and added input wastes, major wastes that affected the heavy metal content among the 11 types of waste were iron, coal ash, waste tires, waste plaster, desulfurization gypsum, and waste synthetic resin.

산업화가 진행됨에 따라 현대사회는 많은 화학물질이 생산･유통되고 있다. 이 중 유해화학물질은 인간의 건강보호와 환경오염 문제를 야기하므로 체계적인 관리가 중요하다. 우리나라는 유해물질이 함유한 폐기물에 대해 지정폐기물로 관리하고 있으며, 국제적으로는 유해폐기물 중 규제대상 유해물질의 항목을 확대하고 규제기준을 강화하고 있는 추세이다. 이에 따라 국립환경과학원에서는 국제협약 관리대상물질, 국내·외 관리물질, 국내 토양환경기준, 오염사고사례, 재활용제품 관리 규제물질, 시험방법 등을 고려하여 단계적인 확대 방안을 마련하여 제시하였다. 본 연구에서는 제시된 유해물질에 대하여 우선 적용 대상 물질인 불소(F), 니켈(Ni), 아연(Zn)을 대상으로 제안기준을 초과하는 업종을 파악하고 올바로시스템(2014년도)을 이용하여 업종에 따른 폐기물 발생량을 계산하여 지정폐기물 발생량을 예측하고자 하였다. 지정폐기물 발생량 예측을 위한 분석자료는 유해폐기물 목록화 연구사업의 분석자료를 이용하여 신규항목에 대한 폐기물 발생업종을 조사하였으며, 시간에 따른 발생량 변동추이는 고려하지 않았다. 그 결과 불소 50 mg/L, 니켈 11 mg/L, 아연 20mg/L을 용출기준으로 지정폐기물 발생량을 검토한 결과 불소 0.031 %, 니켈 0.130 %, 아연 0.299 %로 전체 폐기물 발생량의 0.374 %로 약 44만톤이 증가할 것으로 예측되었다.

유기용제는 어떤 물질을 녹일 수 있는 액체상태의 유기화학물질을 총칭한 것으로 기름 및 지방 등을 잘 녹이고 휘발성이 강한 것이 특징이다. 폐기물 관리법에서는 사업장에서 발생하는 폐유기용제의 독성, 인화성, 발화성 등으로 인한 인체 및 생태계에 미치는 유해한 영향을 최소화하기 위해 지정폐기물로 관리하고 있다. 또한, 폐유기용제의 종류가 다양하고 혼합되어 배출되는 특성상, 함량에 관계없이 지정폐기물로 관리하고 있다. 그 중에서도 할로겐족 유기용제에 함유된 염소, 브롬 등을 포함하는 유기용제는 소각 할 경우 다이옥신과 같은 독성이 높은 유기염소계 화합물이 생성되므로 1,100℃ 이상에서 고온소각하고, 비의도적 발생을 줄이고자 할로겐화 유기물질 17항목을 설정하고 5%의 함유량 기준을 두고 있으며, 할로겐족을 제외한 그 밖의 폐유기용제는 850℃ 이상에서 일반소각하여 처리하고 있다. 유기용제 분석방법으로 국내의 폐기물공정시험기준 ES. 06601.1 할로겐화 유기물질-기체크로마토그래피-질량분석법과 미국 EPA 8260B(고형폐기물 중 휘발성유기화합물 측정방법, GC/MS), EPA 8015C(비할로겐족유기 물질, GC/MS), EPA 5021a의 헤드스페이스법을 검토하였으며, 또한 일본 JIS K 0125 폐유기용제 중 휘발성유기 화학물 분석법 등의 유기용제 분석방법을 검토하였다. 본 연구에서는 국내 사업장에서 배출되는 그 밖의 폐유기용제의 관리대상 항목 및 관리기준을 마련하여 지정폐기물의 적정 처리 방안을 제시하기 위해, 분석 방법을 검토하였다. 폐기물공정시험기준 ES 06601.1에 준하여 분석하였으며, 분석 장비와 컬럼 조건 등을 비교하여 검토하였다. 희석법으로 전처리한 시료 중 24항목은 VOCOL 컬럼을 사용하여 GC/FID로 분석하였고, 14항목에 대해서는 DB-5MS 컬럼을 사용하여 GC/MSD로 분석하였으나, 14 항목 중 8개의 항목만 분석되었다. 이 중 확인이 어려웠던 항목에 대해서는, 쉽게 휘발되는 유기용제의 성질을 고려하여 전처리 단계가 없는 HS-GC/MSD 방법을 도입하여 추가 검토하였다. 헤드스페이스법을 도입하여 분석한 결과, 확인이 어려웠던 항목 중 몇몇 항목에 대해서는 추가로 검출되었다. MSD의 분석 조건은 거의 동일했기 때문에, 사용된 컬럼의 특성이나 전처리 과정에서의 휘발로 인한 손실 등의 영향이 있을 것으로 보이며, 헤드스페이스법 도입에 대해서는 폐기물 특성에 따른 제한조건 등의 추가적인 검토가 필요할 것으로 판단된다.

The chemical leak accidents cause a large number of casualties in the short term and secondary environmental pollution in the long term. In the case of the hydrogen fluoride (HF) leak accident in Gumi City, Gyeongsangbuk-do, Korea, the fluoride ion concentration in crops located near the HF leak accident area was detected to be in the range of 99 ~ 13,029 mg/kg and in woody stems in the range of N.D. ~ 6,789 mg/kg. We also identified the correlation relationship between the range and the contamination degree. The order of degree of fluoride contamination of crops was leaf > stem epidermis > inside the stem. However, in another case of accidental HF leak in Hwasung City, Gyeonggi-do, Korea, because the concentration of fluoride ion in the crops was detected in the range of N.D. ~ 45 mg/kg, it is difficult to make a decision about whether HF affects the crops or not. In this study, with the suggestion of the identification of leak accident impacts by checking the contamination characteristics and condition of HF in terms of diffusion distance from the accident point, we prevent damage from secondary environmental pollution and prepare for similar accidents in the future.

In this study, we looked into the levels and distribution characteristics of harmful substances found in imported coal ash to identify their possible impacts on the environment and human body in the process of recycling and to develop plans for their proper management. To this end, organic pollutants including heavy metals were analyzed from 19 samples of imported coal ash, and their potential impact on the environment was evaluated. To investigate the characteristics of the heavy metal content in the coal ash, a leaching test was conducted, and the result showed that the heavy metal concentrations in the coal ash were far lower than the permitted levels of hazardous substances in designated waste in Korea. In addition, a content analysis showed that the heavy metal content was lower than the level prescribed in the standards for area II levels of soil contamination. Since coal ash is recycled in cement kilns, levels of Pb, Cu, and Cd in the cement kilns were reviewed and compared against permitted levels of those heavy metals in other alternative fuels. Levels of Pb, Cu, and Cd in the coal ash were comfortably within the acceptable limits by Korean standards, but the level of arsenic was close to the limit. Given the fact that arsenic leached from the coal ash recycling process could have an adverse impact on both the environment and the human body, it is therefore necessary to monitor arsenic leaching from coal ash continuously . Levels of other substances that could be contained in coal ash, such as dioxin, PCBs , and PAHs, were also measured. The measurements showed that the levels of these substances were generally low or undetectable; therefore, the environmental impact of organic pollutants from coal ash recycling was considered insignificant.

This study focused on enhancing the mechanical properties and thermal stability of bio-composites with natural agricultural residues and improving the interfacial adhesion between polymer and biodegradable agricultural residual waste fibers. To achieve this purpose, we proposed superheated steam (SHS) treatment method as a novel pre-treatment of fiber for improved of compatibility in polymer matrix. The use of SHS-treatment was investigated as a method for improving interfacial adhesion between agricultural residual waste fibers and polymer and with the goal of enhancing mechanical properties. We selected wheat straw fibers for agricultural waste fibers to improve the surface modification. Wheat Straw Fibers (WSF) was treated with SHS in order to modify its characteristics for bio-composite applications. Treatment was conducted at temperatures 200oC and 230oC for each 1 h. SHS-treated WSF was evaluated for its chemical composition, thermal stability, morphology and crystallinity. Thermal stability of the fibers was investigated using thermogravimetric analysis and found that the degradation temperature of the fibers is increased after of the SHS treatment. In addition, SHS treatment contained in the WSF reduce the rate of hemicellulose components. The WSF is polar nature of lignocellulose due to the presence of hydroxyl and carboxyl groups in cellulose and hemicellulose causes it to be incompatible with non-polar thermoplastics. SHS-treatment was found to be able to remove hemicellulose, which is the most hydrophilic and most thermally unstable component in WSF, since it has the lowest thermal resistance. Removal of hemicellulose makes the fiber less hydrophilic and this will potentially increase the compatibility of treated WSF and polymers and improves the mechanical properties and water resistance of composites.

국내의 구제역은 2000년대 이후 4 번 발생하였으며, 2010년 11월 경상북도 안동시에서 발생한 구제역은 5번째로 전국적으로 총 11 개 시도와 75 개 시군구로 확산되어 4,790 개소의 매몰지가 설치되었고, 347만 마리의 소와 돼지가 살처분되었다. 국내의 경우 구제역 발생시 많은 양의 가축사체를 매몰처리 하였지만 그에 따른 환경영향과 오염물질에 대한 자료가 부족하고 국외에서는 영국, 미국, 캐나다를 중심으로 가축사체 처리기술, 매몰지 환경영향평가, 매몰지 처리방법, 가축사체 분해정도, 환경 모니터링 등 관련 분야에 대한 연구가 활발히 추진되었다. 따라서 우리나라에서도 매몰지 가축사체의 유기물 분해 특성, 침출수 처리, 지하수, 토양의 환경영향, 악취물질, 발생가스, 사체 분해정도 등 신뢰성 있는 자료 확보가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 이러한 배경 및 필요성에 따라 축종비교를 위해 돼지와 소의 사체를 매몰하여 우리나라에서 가장 넓게 분포되어 있는 사양질 토양과 식양질, 사질 토성별로 파일럿 규모 가축 매몰지 5 기를 과학원 연구단지내 설치(‘12.2월)하여 약 3년(2012.2∼2015.2) 동안 매몰사체의 유기물 분해특성, 가스발생, 악취물질, 침출수 발생량, 침출수 농도 변화, 사체분해정도 등을 조사하여 가축 매몰지로 인한 환경영향 및 매몰지 환경관리지침 개선 방안을 마련하고자 연구를 추진하였다. 연구결과 CH4, H2S의 농도는 매몰을 시작한 후 6개월 뒤인 2012년 8월부터 급속하게 발생한 뒤 꾸준히 발생하였다. 특히 사양질 토양에 소를 매몰한 매몰지에서 상대적으로 높은 농도로 나타났다. As, Cd 등 대부분의 중금속은 불검출로 나타났으며, 축종 및 토양에 따른 분해정도를 비교한 결과 소의 경우가 돼지보다 빠르게 분해가 있어났고 시간이 경과함에 따라 사질 〉식양질 〉사양질 토양 순으로 분해가 이루어지는 것으로 판단된다.

우리나라에서는 매몰지 가축사체의 유기물 분해 특성, 침출수 처리, 지하수, 토양의 환경영향, 악취물질, 발생가스, 사체 분해정도 등 신뢰성 있는 자료 확보가 필요한 실정이다. 또한, 가축 매몰지로 인한 2차 환경오염 발생 가능성에 대한 언론 및 국회에서의 문제제기 등 환경영향 저감 방안 필요성, 가축 매몰지의 사체분해와 관련된 ‘용도제한 3년’ 의 적정성 여부, 매몰지 조기안정화를 위한 국내의 환경적 특성에 맞는 자료의 확보, 매몰지 사후관리계획 수립을 위한 안정화 방안, 매몰지 설계 및 환경관리지침 개선, 악취조사항목 설정을 위해 자료 확보가 필요하다. 이에 본 연구에서는 돼지와 소의 사체를 매몰하여 우리나라에서 가장 넓게 분포되어 있는 사양질 토양과 식양질, 사질 토성별로 파일럿 규모 가축 매몰지 5기를 연구단지내 설치하여 약 3년(2012.2∼2015.2) 동안 매몰사체의 발생가스 농도변화, 악취물질 등을 조사하여 악취조사항목 설정 등 가축 매몰지역 환경조사지침 등 개선방안을 제시하고 구제역으로 인한 소와 돼지의 살처분 매몰지에서 시간 경과와 매몰지 토양의 성상에 따라 어떤 악취물질이 발생하는지, 발생농도는 어느 정도인지 모니터링하여 향후에 발생할 수 있는 민원발생에 대비하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 분석결과에서는 토양특성과 매몰 가축의 종류에 따라 배출되는 악취물질의 농도가 뚜렷한 경향을 나타내지 않았다. 대부분의 지점에서 Sulfurs(5종)의 농도가 높았으며, 다음으로는 Ketones(7종), Aromatics(4종), Aldehydes(5종), Alchols(8종) 순으로 검출되었다. 이후 시간이 지남에 따라 후기 시료에서는 Sulfurs(5종)의 농도가 급격히 증가하여 조사 대상시료 전체농도의 90% 이상을 차지하는 것으로 나타났다.

시멘트 제품의 유해성에 대해서는 국회, 언론 및 환경단체에서 지속적으로 문제를 제기하여 2008년 8월부터 매월 1회 국내･외 시멘트 제품의 6가크롬, 비소, 카드뮴, 구리, 수은, 납의 함량(mg/kg)에 대해서 모니터링을 수행하여 관리하고 있다. 국내의 경우, 시멘트 제품의 중금속 기준이 마련되지 않아 유해성에 대한 우려가 반복되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 최근 3개년동안(13년도 ~ 15년 6월)의 시멘트 모니터링 데이터를 바탕으로 중금속 동향을 파악하였으며, 유럽, 일본 등 시멘트 국제 관리기준과 비교하였다. 수용성 6가크롬의 경우 국내에서는 2009년에 자율협약기준인 20mg/kg으로 설정한바 있으며, 이는 일본의 시멘트 업계 자율기준(20mg/kg 이하)과 동일하며, 납, 비소, 수은, 카드뮴, 구리항목에 대하여 현재 국내에서는 보조연료 및 대체원료 중금속 관리기준으은 제시되어 있지만(2011.9), 시멘트 제품의 기준은 설정되어 있지 않다. EU 국가의 경우 수용성 6가크롬의 기준은 현재 2mg/kg으로 강제 규제를 따르고 있으나, 이는 국내 6가크롬 시험방법과 다른 모르타르 용출 시험방법을 따르고 있어, 국내 6가크롬 시험방법과 비교검토가 필요하다. 2013년 1월 ~ 2015년 6월까지의 3년동안 시멘트 중금속 모니터링 평균 함량 결과(슬래그 시멘트 미포함), 6가크롬 8.5mg/kg, 납 47.7mg/kg, 비소 11.4mg/kg, 수은 0.057mg/kg, 카드뮴 2.84mg/kg, 구리 101.71mg/kg으로 나타났다. 스위스 시멘트 제품 중금속 기준으로 설정되어 있는 항목 중 탈륨(Tl)의 경우, 급성 호흡곤란증후군 및 인후염, 흉통발생을 유발하고, 스위스에서는 현재 2mg/kg으로 관리하고 있어 국내 중금속 관리항목으로의 검토가 필요하다.

세계적으로 환경문제를 해결하기 위한 새로운 바이오 계 그린 제품의 개발을 위한 연구가 대학 및 기관에서 활발하게 진행되어지고 있다. 그 중에서도 합성 석유계 물질인 고분자(Polymer) 재료를 대체 할 목적 및 환경 오염의 개선을 위하여 바이오매스인 천연섬유를 적용한 복합체 연구에 주목하였다. 바이오계 천연섬유강화(FRP) 복합체는 경량, 저비용, 적당한 강도와 경도를 얻는 장점이 있으나, 바이오계 섬유의 표면이 친수성을 가지고 있어 소수성을 가진 폴리머 재료와의 낮은 호환성은 제작된 복합체의 물리적, 화학적 특성을 저하시키는 문제를 가지고 있다. 또한 얼마나 저렴한 비용으로 공급할 수 있는지와 원료가 되는 바이오매스의 공급이 일정해야 한다는 문제점 역시 가지고 있다. 현재 전반적인 산업에 적용되고 있는 재료로서 목질계(Lignocellulosic) 자원이 바이오 복합체의 재료로서 사용되어지고 있지만 안정적인 공급을 위한 시간이 매우 오래 걸리고 그에 따른 생산성의 결실이 낮거나 비용이 증가되는 문제점을 가지고 있어 활발하게 적용되지 못하는 문제가 있다. 최근 안정적인 공급 및 낮은 가격을 가진 천연섬유(예: Kenaf, Jute, Hemp, EFB 등)를 이용한 섬유강화 재료로서 FRP(Fiber Reinforced Plastics)를 제작하는 연구가 활발하게 진행되고 있지만, 충진제(Filler) 재료로 사용되는 천연섬유의 친수성(Hydrophilic) 표면과의 호환성 문재로 인하여 전처리를 하여 호환성을 높이는 공정이 필요한 문제가 있다. 이는 제작 가격의 상승과 화학물질 사용 혹은 처리시간의 증가로 인하여 문제점을 발생시킨다. 본 연구는 낮은 가격 및 안정적으로 공급이 가능한 바이오매스 중에서 전 세계적으로 가장 많이 확보 가능한 천연농업 폐기물인 밀짚과 환경적 부하를 줄이기 위하여 생분해가 가능한 생분해성 플라스틱인 PLLA (L,L-lactide)를 선정하여 복합체 개발을 목적으로 진행하였으며, 매트릭스 폴리머와 섬유의 호환성을 증가시키기 위하여 새로운 전처리 방법으로 과열수증기(Super-Heated-Steam : SHS)방법을 적용하였다. SHS 처리된 섬유는 PLLA 매트릭스와 복합화를 위해 1 : 9, 1.5 : 8.5, 3 : 7 비율로 각각 복합화 하였고, 제작된 바이오 복합체는 열 중량 분석, SEM을 이용하여 섬유와 매트릭스 폴리머와의 결합 단면을 확인하였다. SHS 처리이후 섬유의 열 안정성과 분해 온도의 증가 및 매트릭스 폴리머와의 호환성이 증가되어 화학적, 물리적 특성이 증가된 것을 확인되어 SHS를 이용한 전처리는 섬유와 매트릭스(polymer) 사이의 좋은 계면 접착을 충분히 기대할 수 있는 전처리 방법인 것으로 나타났다.

There is legal uncertainty and ambiguity with regards to the classification and disposal of sludge generated from glassetching process. Moreover, secondary effect on the environment such as corrosion of landfill construction by the sludgeproduced in glass etching process was observed in waste landfill site. As part of response to the parliament’s request forthe relevant data and local media coverage, exhaustive investigation of glass etching process was required. Accordingly,we conducted an exhaustive investigation of 8 glass etching manufacturers. Glass etching business is one of the businessesthat have seen rapid growth since 2010 with the development of semiconductor and electronics industry, and glass etchingproducers are mostly located in Gumi, Cheongju, Sejong, Gongju, and Cheonan cities. In this study, we investigated theharmful effects of wastes generated from the glass etching process, how those wastes are classified and treated, problemsarose from the process, and secondary effects on the environment observed in waste landfill site. The study found thatcyanide, lead, mercury, trichloroethene, and perchloroethene were not detected in the sludge produced from glass etchingprocess, and hexavalent chromium, copper, and arsenic were either not detected or reported at very low level, which wasbelow the threshold concentration level of designated waste. In contrast, pH of sludge produced from glass etching processwas between 1.7 and 2.3, pH of hydrofluoric acid used for glass etching showed acidic value of 1.5, which suggests thatthe classification system of such hazardous substance requires reconsideration.

우리나라에서는 5개 발전사의 10개 화력발전소에서 2013년 기준으로 약 891만 톤의 석탄재가 발생하고 있다. 석탄재는 약 82%가 비산재, 18%는 바닥재로 구성되어있으며, 이 중 비산재는 대부분 레미콘혼화제 및 시멘트 대체원료 등으로 재활용되고 있으나 바닥재는 발전소 내의 매립시설에 보관되어 있는 실정이다. 본 연구에서는 바닥재의 토양으로 재활용 가능성을 평가하고자 하였으며, 석탄재가 함유하고 있는 유해물질을 중심으로 석탄재의 환경영향 가능성 평가를 위해 SP 및 HD석탄재를 각각 단독 또는 토양과 혼합하여 컬럼시험(Percolation test)을 진행하였고, 대조군시험을 위해 비오염토양을 확보하여 동일하게 분석을 수행하였다. 컬럼시험에 사용한 유입수는 해수, 산성강우(pH 4.5), 증류수이며, 유입 유속을 1 mL/min으로 유지하여 운전하였다. 각 컬럼에서 2L씩 최대 15 Fraction의 용출액을 채취하였으며, 채취한 즉시 pH, 온도 및 전기전도도를 측정하였고, 이 외에 생태독성, 중금속 및 이온물질을 분석하여 유해물질 용출 패턴을 확인하였다. 컬럼 용출액 중 pH를 모니터한 결과, SP 석탄재는 8.20~8.78, HD 석탄재는 7.63~8.03 범위를 보였다. 석탄재에 함유되어 있는 다양한 중금속의 용출패턴을 확인한 결과, 전반적으로 유출량에 따른 뚜렷한 감소특성을 보이지 않았다. 철(Fe)은 초기 용출액에서 낮은 농도가 검출되다가 6 Fr 이후부터 높은 농도가 유출되었고, 다시 12 Fr 이후부터 감소하였다. 석탄재를 단독으로 사용한 컬럼에 비해 토양과 혼합한 컬럼의 용출액 중 보론(B) 농도가 낮은 것으로 나타났다. Al, Mn, Ni, Sb, Se 등은 특별한 경향을 보이지 않았으며, 이 외에 분석한 중금속 항목 중에 Cd, Cu, Pb, Zn, Hg, 6가크롬은 용출액에서 모두 불검출 되었다. 용출액을 가지고 물벼룩의 급성독성을 시험하여 유입수에 따라 독성 수준이 다른 것을 확인하였다. 즉, 석탄재 자체의 독성보다는 해수, 담수, 산성강우 등 유입수의 영향을 받는 것으로 보인다. 증류수를 유입한 컬럼 중 SP석탄재는 모두 불검출 되었고, HD석탄재에서는 첫 번째 유출액에서만 1 TU이상의 값이 나오다가 이후 감소되었다. 해수를 흘려준 컬럼에서는 염도의 영향으로 1~2 TU 이상이 5 Fr 까지 유지되었고, 산성강우를 흘려준 SP석탄재와, 토양과 혼합한 HD석탄재 컬럼에서는 10 Fr 까지 1 TU이상을 유지하였으며 최대 8.2 TU의 독성을 나타내었다. 국내에서는 생태독성을 산업폐수 배출허용기준으로 적용하고 있으며, 청정지역과 청정지역 외로 구분하여 각각 1 TU와 2 TU로 규제하고 있다. 미국 델라웨어주와 뉴욕주, 독일의 폐수종말처리장에서도 2 TU로 관리하고 있다. 석탄재중 용출시험 결과 2 Fr 이후부터는 2 TU 이하를 유지하는 것으로 나타났으나, 일부 컬럼의 초기 용출액에서 나타난 독성영향에 대해서는 추가적인 검토가 필요하다.

연근해 양식산업이 발전하면서 굴이나 조개류 등을 대량으로 양식하여 가공 및 판매하고 있다. 그 과정에서 발생한 대량의 패각류는 사업장폐기물로 분류되며 적정한 방법으로 처리하거나 재활용 할 수 있다. 패각(굴)의 성분은 자연계에서 생성된 탄산칼슘이 주성분인 얇은 막으로 여러 겹 둘러싸인 다공체질의 물질로 국내에서는 1962년부터 본격적으로 굴 양식이 이뤄지고 있다. 2009년 굴패각 발생량은 304,796톤으로 그 중 138.375톤(45.4%)을 비료 등으로 자원화하고 나머지 166,421톤(54.6%)은 미처리 상태로 방치되고 있다. 굴패각의 재활용방법으로 소성과정을 거친 패각분말을 이용하여 황토블럭, 황토포장 등 친환경건축자재로 활용가능성을 평가하고 관리방안을 모색하였다. 소성패각 분말의 유해성을 파악하기 위하여 카드뮴, 비소 등 중금속의 용출특성과 함량특성, pH 등 9가지 항목을 분석하여 평가하였다. 수은, 납, 구리 등 중금속 6종의 용출분석결과 모두 불검출되어 지정폐기물에 함유된 유해물질의 용출 규제기준 이내로 나타났다. 중금속의 함량분석결과 토양오염우려기준(1･2지역)이하로 나타났다. 수분함량은 1.7%로 공유수면 매립지의 성토재로 재활용하는 경우 폐패각 수분함량 70%이하 기준보다 휠씬 낮은 수준이었다. 소성패각 분말의 pH는 12.4 수준으로 폐기물의 재활용기준 중 고화처리물, 폐주물사, 바닥재 등의 기준과 비교할 때 다소 높게 나타났다. 폐패각을 가공하여 생산한 소성 패각 분말을 황토포장, 황토미장, 황토블럭 등 시멘트 대체용 경화제 원료로 재활용하는 경우 사용분야에 따라 영향이 발생할 수 있어 황토의 혼합비율, 소성온도, 물 혼합 등 pH를 낮추는 과정이 필요할 것으로 판단된다.