In this paper, the expert system to reduce the amount of food waste is proposed. The method of material flow analysis (MFA) is applied. Proper handling of waste beyond the terms of the need for proactive research been mentioned before, but actually cause the waste generator research focuses on consumer behavior and the business community to analyze the flow of materials within the study are insufficient . In this paper, the type of food consumption and food waste, look at the relationship between the occurrence of secondary schools in the diet is provided for students to examine the preferences of the target model diet expert system was reconfigured . Preference for leaving the food in the diet leads to the important information that is Each diet recipes that make up the target material flow analysis (MFA) was constructed to perform all the database . This database is currently being generated from the rain while cooking diet edible plants and materials to reflect the self-esteem following the recommended diet is used to create . Reducing food waste is actually being used currently in research knowledge to the knowledge base was constructed . Future Home Smart System was developed in conjunction with the system to the user , by providing guidelines for the utilization can be expected.

Since the Framework Act on Resource Circulation was enacted in 2018, the government should establish a National Resource Circulation Master Plan every 10 years, which defines mid- to long-term policy goals and directions on the efficient use of resources, prevention of waste generation and recycling of waste. In addition, we must set mid- to longterm and stepwise targets for the final disposal rate, recycling rate (based on sorted recyclable materials and recycled products), and energy recovery rate of wastes, and relevant measures should be taken to achieve these targets. However, the current industrial waste (IW) statistics have limitations in setting these targets because the final disposal rate and recycling rate are calculated as the ratio of the recycling facility input to the IW generation. In this study, the material flow from the collection stage to the final disposal of industrial waste was analyzed based on the generation of 2016, and the actual recycling amount, actual incineration amount, final disposal amount and their rates were calculated. The effect on the recycling, incineration and final disposal rates was examined by changing the treatment method of nonhazardous wastes from the factory and construction and demolition wastes, which were put in landfills in 2016. In addition, the variation of the waste treatment charge was investigated according to the change of treatment methods. The results of this study are expected to be effectively used to establish the National Resource Circulation Master Plan and industrial waste management policy in the future in South Korea.

National statistics of solid waste indicate that, although the amount of combustible wastes from household sectors is decreasing, the amount of waste that is buried in landfills increases each year. And the increasing rate of combustible wastes from industrial sectors is higher than the decreasing rate of combustible wastes from household sectors. Combustible waste, once screened, can be used as a potential energy resource contributing to resource circulation. Therefore, the objective of this study was to predict the amount of waste materials to be recovered and recycled by landfill mining and reclamation (LFMR), based on material flow analysis for four existing landfills. In this study, the landfills analyzed by material flow analysis were classified into types 1 to 4 by considering the status of the landfill and incineration situation. In order to perform material flow analysis, volume increase rate and bulk density were applied to the methodology employed in previous studies. In addition, material flow analysis software ‘STAN 2.0’ was used for the analysis. As a result of analyzing the average value of four landfills, the landfilled waste was classified as 93.9 m3 (73.7%) of combustible waste, 9.2 m3 (7.3%) of incombustible waste, and 24.3 m3 (19.1%) of soil matter. So, 73.7% can be incinerated or recovered by energy, 7.3% can be recycled as materials and reclaimed, and 19.1% can be recycled as landfill cover materials based on weight. The results of the material flow analysis carried out in this study are expected to be used to predict the amount of waste materials landfilled to be recovered by the material flow analysis during landfill mining processes.

우리나라에서는 자원순환기본법이 2015년 5월 29일에 공포되어 2018년 1월 1일부터 시행된다. 이 법에 따라 국가의 중장기 단계별 자원순환목표를 달성하기 위해 시･도와 산업폐기물 배출자를 대상으로 자원순환 성과관리제가 도입된다. 그 대상 주체는 최종처분율, 순환이용률의 목표의 이행계획을 제출하고 목표를 이행한 후에 그 이행실적을 보고해야 한다. 그러나 현재 국내에서는 폐기물 종류별, 업체별 순환이용률을 산정하기 위한 통계 기반이 미흡하다. 이 성과관리제의 성공적 실시를 위해서는 일선 업체별 폐기물 종류별 폐기물의 순환이용 실태 파악과 자원순환률 산정방법의 정립이 필요하다. 현재 ‘전국 폐기물 발생 및 처리현황’통계는 1차 재활용시설로 반입된 폐기물이 전량 재활용(순환이용)된 것으로 간주하여 재활용률을 산정하고 있다. 폐기물에 따라서는 1차 재활용시설에서 재생원료 및 재활용제품이 생산되는 경우도 있으나 여러 단계의 가공 및 정제 공정을 거쳐 재생원료나 재활용제품이 생산되는 경우도 있고, 이들 재활용 공정에서 이물질 제거와 공정손실이 발생하므로 이를 고려하여 재활용률(순환이용률)을 산정하여야 한다. 본 연구에서는 재활용 폐기물의 특성(물리･화학적, 함수율 등)과 재활용공정을 고려하여 그 유형을 구분하고, 회수된 재활용 폐기물의 전 공정에 대한 물질흐름을 조사하여 실제로 천연자원을 대체하여 순환 이용된 유효재활용률을 산정하였다. 현재 재활용률의 산정방법에 대하여 국제적으로 통일된 방법이 없기 때문에 재활용 폐기물의 투입 시점, 1차 해체･선별하여 재활용 원료로 판매하는 시점, 최종 재생원료 또는 재활용품 생산시설의 투입 시점과 최종 재생원료와 재활용품의 제조완료 시점으로 구분하여 다양한 관점에서 재활용률을 산정하여 이를 비교･분석하였다. 이를 통하여 물질재활용에 대하여 폐기물 특성과 재활용 공정을 고려하여 합리적인 물질재활용률 산정방법을 제시하였다. 또한 다양한 재활용 공정의 물질흐름 분석을 통하여 폐기물의 유효재활용률의 향상방안과 재활용 정책의 기초자료를 수집･제시하였다. 본 연구 결과는 향후 자원순환 성과관리제도의 정착에 크게 기여할 것으로 판단된다.

수은은 실생활에서 형광등, 전지, 치과용 아말감이나 시약 및 의약품 등에 많이 사용되고 산업적으로도 전기스위치 등에 중요하게 사용된다. 수은은 증기형태로 흡입할 경우, 폐렴을 일으키고 중추신경계 및 신장에 매우 유해하여 전 세계적으로 수은 및 수은 화합물의 사용이 금지되거나 제한을 받고 있으며 대체물질과 대체 공정에 대한 개발이 이루어지고 있다. 최근 몇 년 사이에 병원이나 학교에서의 혈압계나 온도계의 수은 누출사고와 형광등 생산시설의 해체 및 철거 중 근로자의 수은 중독 및 환경오염 사고와 비철금속업체의 수은 폐기물 처리문제에 대한 논쟁이 불거지게 되었다. 전국 병원 2,500개소 설문조사 결과, 143개 병원에서 혈압 및 체온계의 약 4천여개 (약 140 kg-Hg)가 회수와 폐기가 필요한 것으로 조사되었다. 또한 미나마타협약에서 요구되는 수은 수출･입, 공급원 파악, 임시보관 및 유통･보관, 회수, 처리 등 단계별 수은의 회수, 유통, 관리에 대한 체계 구축이 미흡하다. 수은 폐기물은 미나마타협약에 의하여 ‘수은 구성 폐기물’, ‘수은 함유 폐기물’, ‘수은 오염 폐기물’로 나눠지고 본 연구에서는 ‘수은 및 수은화합물’을 포함하여 수은 제품 및 폐기물에 대하여 수출입, 유통, 회수, 폐기 등 전과정 단계별 흐름 분석을 통하여 수은의 국내 흐름을 파악하고 관련 법 제도의 문제점을 분석하고자 함에 있다. 또한 수은 관련 유통량을 조사하고 폐기물의 처리 공정을 파악하여 대상 물질, 원료 사용량, 시스템 경계설정, 데이터 수집 및 분석, 계산과 검증 등의 절차를 걸쳐 물질수지에 근거하여 ‘물질흐름도’를 작성하여 도출하였다. 물질흐름분석을 보다 쉽게 활용하고 적용할 수 있도록 ‘물질흐름분석 소프트웨어(STAN 2.5)를 활용하여 공정 내의 데이터 유입과 유출을 Shankey diagram 형태로 표현하였다. 수은의 정적물질흐름분석 결과, 2015년 기준 국내 유입량은 약 3톤(제조량: 0 ton, 수입량: 2.2 ton)으로 집계되고 수입된 수은은 대부분 형광램프 제조, 시약 및 촉매 제조 등의 용도로 사용된 것으로 나타났다. 수은의 국내 회수 가능량은 대략 0.6 ton/yr으로 보인다. 수은의 동적 물질흐름분석 결과, 국내 형광등은 2013년 기점으로 감소하고 향후 LED 램프로 교체될 것으로 예상된다. 수은 배출량 역시 2020년 약 758 kg-Hg으로 예상되었고 2030년에는 약 22 kg-Hg에 불과할 것으로 예상된다.

급격한 경제적･사회적 변화에 따라 제조업에서 발생하는 폐기물의 종류와 발생량 역시 다양하고 복잡하게 변화하고 있다. 사업장폐기물은 위해성에 따라 사업장일반폐기물과 지정폐기물로 분류되며, 지정폐기물은 사업장폐기물 중 주변 환경을 오염시킬 수 있거나 오염성 폐기물 등 인체에 위해를 줄 수 있는 유해성분을 지니고 있는 폐기물로써, 적정한 처리를 위해 관리 및 감시 등의 조치가 필요하다. 이러한 이유로 폐기물관리법에서는 올바로시스템을 통하여 지정폐기물의 발생량과 처리량 통계조사를 1년마다 실시토록 하고 있다. 따라서 본 연구에서는 지정폐기물 통계조사를 효과적으로 활용하기 위하여 물질의 흐름을 분석하여 정량적이고 체계적으로 평가하였다. 올바로시스템를 통하여 통계자료를 수집하였으며 2007년에서 2012년 사이의 자료는 통계방식이 다소 상이함으로 2005년과 2015년에 대하여 발생량과 처리량을 비교 분석하였다. 이에 본 연구에서는 국내 제조업에서 발생하는 지정폐기물에 대한 업종별 물질흐름분석을 통해 주요 발생물질과 발생원을 파악하고 지정폐기물 관리 및 정책 수립의 기초자료를 제공을 목적으로 한다.

In order to promote the resource circulation and upcycling of waste refrigerators, it is necessary to analyze the material flow of recovered valuable resources and low-value residues after they are discharged. This study divided the flow of waste refrigerators into the five steps of discharge, collection, pretreatment, resource recovery, and sale/export/disposal and conducted material flow analysis (MFA) in each step. Waste refrigerators are treated via official (formal sectors, 65.6% of total amount) and unofficial (informal sectors, 34.4% of total amount) channels. Officially, waste refrigerators are collected through free collection by national and local governments, recovery by product producers and distributors, and waste collection·transportation·recycling companies and are recycled at public and private recycling centers. Unofficially, waste refrigerators are collected through junk shops and individual collectors. Waste refrigerators recycled in the formal sectors undergo pretreatment processes such as the disassembly, shredding, and separation and recovery of resources such as scrap irons, plastics, PCB (printed circuit board), cables, glasses, waste refrigerants, urethane, etc. Waste refrigerators recycled in informal sector treated through disassembly of the exterior, the shredding process by the excavators in illegal facilities and recovered waste refrigerants, plastics, glasses, scrap irons, copper, nickel silver, PCB, urethane, etc. MFA results show that in 2015, the amount of waste refrigerators collected from formal sectors reached 121,642 ton/year, the amount of recycling was 107,684 ton/year, and the amount of residues was 13,955 ton/year respectively. Thus, actual recycling rate per a waste refrigerator was estimated 88.15% in 2015. To promote the resource circulation and upcycling of waste refrigerators, it is necessary to find a way to improve the recycling of urethane, which accounts for 10.8% of the total weight of a refrigerator.

With the increase in food consumption, the amount of animal and plant residues in food manufacturing has continued to increase. In particular, the residues generated from food manufacturing industries have a high recycling value because they are generated in large quantities, are homogeneous, and their recycling costs are less than that of households or small restaurants. In this study, we selected industries that produce large amounts of homogeneous animal and plant residues, including manufacturers of animal oils and fats, vegetable oils and fats, starches and glucose or maltose, and conducted material flow analysis using statistical data, field surveys, and questionnaires. In the results of material flow analysis, the amount of raw materials used in the surveyed industries was 3,029,830 tons per year, and 8,487 tons of animal and plant residues were generated through manufacturing and processing. In addition, the import substitution effect of recycling byproducts from industries into animal feed or similar was estimated to be ₩847,007 million KRW per year.

전지류는 충전 여부에 따라 크게 1차 전지와 2차 전지로 나뉜다. 1차 전지로는 망간/알칼리망간전지, 수은전지, 리튬전지 등이 있으며, 2차 전지로는 리튬이온전지, 니켈카드뮴전지, 납축전지 등이 있다. 이러한 전지류에는 니켈, 카드뮴, 수은 등과 같은 유해한 중금속과 은, 리튬 같은 유가금속이 함유되어 있어 폐전지류의 수거 및 재활용은 유해물질 관리와 자원순환의 측면에서 적정 관리가 매우 중요하다. 이에 따라 우리나라에서는 2003년부터 전지류를 EPR(Extended Producer Responsibility, 생산자책임재활용)제도 적용 대상 품목으로 관리하고 있다. 그러나 EPR제도 적용 대상 전지류는 수은전지, 산화은전지, 망간/알칼리망간전지, 리튬일차전지와 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지로 6종류만 속하여 이 외의 전지는 모두 소각되거나 매립되는 실정이다. 또한 EPR제도 적용 대상 전지류의 재활용 의무율이 2014년 기준 전지 종류별로 20~65% 범위를 설정하고 있으며, 매년 출고량에 비해 수거 및 재활용율이 저조한 실정이다. 연간 국내 시장에 유통되는 EPR 제도 대상 전지류는 약 14천 톤이며 이 중 망간/알칼리망간전지가 약 12천 톤으로 전체 시장의 약 90%를 차지한다. 그러나 수거되어 재활용되는 폐망간/알칼리망간전지가 약 1천 톤으로 재활용률이 약 10%에 불과하다. 이에 본 연구에서는 망간/알칼리망간전지와 니켈카드뮴전지를 중심으로 발생･수거･처리 등 전과정 단계별 물질흐름분석을 통하여 국가 수준의 물질흐름도(Material flow analysis at national level)을 파악하여 주요 흐름과 특성을 분석하고자 한다. 또한 분석 결과를 종합하여 국내 폐전지류의 수거 및 재활용을 포함한 적정 관리를 위한 개선 방안을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 현장 실태조사를 통하여 국내 폐전지류의 수거 및 재활용의 문제점을 파악하고, 문헌조사와 전문가 자문 내용 및 시민 설문조사를 바탕으로 확보된 데이터를 통해 망간/알칼리망간전지 및 니켈카드뮴전지의 데이터를 분석하였다. 물질흐름분석은 Stan 2.5 Software를 통해 실시하였다. 본 연구 결과, 망간/알칼리망간전지와 니켈카드뮴전지는 각각 가정에서 약 8천톤, 8백톤의 사용 및 보관되고 있었으며, 병원이나 숙박업소 등의 사업장에서도 상당량이 사용되는 것을 확인할 수 있었다. 폐건전지 수거함으로 수거되는 양은 각각 약 17백 톤과 2백톤이었으며, 재활용 시설로 각각 약 2천톤, 3백톤이 투입되는 것으로 파악되었다. 폐망간/알칼리망간전지에서 발생한 고철 및 망간/아연분말은 재활용되고 약 40%정도 발생하는 스크랩은 매립되고 니켈카드뮴전지의 경우 약 70%의 Ni scrap 등 유가물로 판매되고 있는 것으로 나타났다. 향후 사용 보관되고 있는 폐전지류의 수거 활성화 방안 마련을 위한 체계적인 노력이 요구된다.

The most common types of refrigerants used in automobiles today usually include HCFCs and HFCs, which have the potential of ozone depletion or the greenhouse effect. Although environmentally friendly refrigerants are being developed, there is still a lack of safety and high-cost problems for new refrigerants. This study was conducted to determine the flow of refrigerants from automotive air conditioners and examine their potential problems and a proper management plan. The number of automobiles manufactured, the number of automobiles in use, and end-of-vehicle flow were examined through available statistics and reports. The material flow of refrigerants has been determined by the life cycle of automobiles and the unit requirements of the refrigerants used in automobiles. Based on the results, in 2014, there were approximately 1,017 tons of refrigerants introduced from the manufacturing stage of automobiles, and about 395 tons of refrigerants leaked from the use stage. After the use stage, only 13 tons of refrigerants were delivered to treatment facilities and 195 tons were emitted into the atmosphere during the dismantling process. As a result, in South Korea in 2014, a large amount of refrigerants (590 tons) was estimated to have been leaked into the atmosphere from automotive air conditioners during the use and dismantlement stage. Several preventive measures for refrigerants should be properly enforced by introducing economic incentives as well as a monitoring system with strengthened laws and policies.

The objective of the current study was to analyze the current safety status of formaldehyde. More than 670 manufacturers in 15 business sectors were enrolled. A MFA of the manufacturers showed that manufacturer M, which specializes in the manufacture of basic organic chemicals, used the most formaldehyde (120,000 tons), and manufacturer B, which specializes in the manufacture of general varnish and related products, used the least (8 tons). The results of this study can be used to collect scattered material flow and identify different parts of the country where a nationally produced substance, such as formaldehyde, can be stored. The details of the toxicity reflected in the composition and the amount of formaldehyde are likely to be utilized to produce personal protective equipment.

수은은 온도계, 혈압계, 치과용 아말감, 전지, 형광등과 의약품 등 많이 사용되고 산업적으로도 전기 스위치, 촉매 등으로 중요하게 사용된다. 수은은 증기 흡입 시 폐렴을 유발하고 중추신경계와 신장에 영향을 줄 수 있을 정도로 매우 위험하여 수은과 수은 화합물의 사용이 금지되거나 제한을 받고 있으며, 대체물질과 대체 공정의 개발을 위한 노력이 행해지고 있다. 최근 연이은 병원, 학교 등의 혈압계, 온도계의 수은 누출사고와 형광등 생산시설인 (주)남영전구 광주공장의 해체 및 철거 중 수은 누출로 인한 근로자의 수은 중독 및 환경오염 사고와 비철금속업체의 수은 폐기물 처리문제가 대두되었다. 전국 병원 2,500개소 설문조사 결과, 143개 병원에서 혈압 및 체온계의 약 4천여개(수은량 : 약 140 kg)가 회수와 폐기가 필요한 것으로 조사되었다. 또한 미나마타 협약에서 요구되는 수은 수출･입, 공급원 파악, 임시보관 및 유통･보관, 회수, 처리 등 단계별 수은의 회수, 유통, 관리에 대한 체계 구축이 미흡하다. 수은폐기물은 미나마타협약에 의하여 ‘수은 구성 폐기물’, ‘수은 함유 폐기물’, ‘수은 오염 폐기물’로 나눠지고 본 연구에서는 ‘수은 함유 폐기물과 오염 폐기물’의 수입, 유통, 회수, 폐기 등 전과정 단계별 흐름 분석을 통하여 수은의 국내 흐름을 파악하고 관련 법 제도의 문제점을 분석하고자 함에 있다. 또한 수은 관련 유통량을 조사하고 폐기물의 처리 공정을 파악하여 대상 물질, 원료 사용량, 시스템 경계 설정, 데이터 수집 및 분석, 계산과 검증 등의 절차를 걸쳐 물질수지에 근거하여 ‘물질흐름도’를 작성하여 도출하였다. 물질흐름분석을 보다 쉽게 활용하고 적용할 수 있도록 ‘물질흐름분석 소프트웨어(STAN 2.5)를 활용하여 공정 내의 데이터 유입과 유출을 Shankey diagram 형태로 표현하였다. 연구 결과, 원자재 수은의 국내 유통량은 2014년 기준 국내 유입량은 약 3톤(제조량: 1 ton, 수입량: 2 ton)으로 집계되고 수입된 수은은 대부분 형광램프 제조(2.01 ton), 시약(0.76 ton), 촉매(0.12 ton) 등의 용도로 사용된 것으로 나타났다. 회수량은 문헌 조사 결과 수은 함유 부산물 및 폐기물 관리를 위해 도입되는 시나리오별 두 가지 기준을 적용하여 회수 가능량을 추정하였다. 시나리오에 따라 27.3 ton/yr, 25.4 ton/yr으로 예측하였다. 원자재 수은의 국내 재고량은 대략 0.5 ton/yr으로 보인다.

In this study, the chemical flow of butadiene in the Korean chemical material industry was analyzed by chemical flow analysis. In addition, the atmospheric emissions estimation equation was calculated. The results of the product-specific material flow analysis showed that 1,450,076 tons of butadiene have been used in the domestic chemical material industry. Of that, 28.2% was used for SBR, 29% for BR, 21.2% for ABS, and 21.5% for the manufacture of other rubber products. In addition, butadiene has been used in the production of final products, such as automotive supplies and equipment, tires, shoes, and consumer electronics products. Among them, it was found that the major product at 39% in the production of tires. About 56.7 tons of butadiene found to have been emitted into the atmosphere by the calculated expression. The results of the regional analysis showed butadiene was treated in five cities and seven provinces, with the largest amount of butadiene used in Chungnam. The results of standard industrial classification showed that, among the 23 divisions of the standard industrial classification, butadiene flow in the manufacture of synthetic resins or other plastic materials was found to account for about 70% of the total.

Material flow analysis (MFA) of recycling material and of mercury from linear-type spent fluorescent lamps (SFLs was performed to estimate the material composition of the chain recycling process by an input-output approach. The recycling process system for linear-type SFLs was established using an end-cutting system, a hammer crusher, a screen separation system, a mercury distillation system, and an activated carbon adsorption component. From the results of the MFA of lineartype SFLs, 92% of materials used in linear-type SFLs such as glass, aluminum, and phosphor powder can be recycled. For MFA of mercury, the mercury content in the phosphor powder was the highest among material compositions tested and the total mercury amount in the recycling materials from 1 ton of SFLs was estimated to be 75.43 g. In the recycling process system for linear-type SFLs, the mercury amount in the vapor phase was analyzed and found to be 2228 mg in the endcutting system, 172 mg in the hammer crusher, and 2585 mg in the screen separation system. The total mercury amount in the vapor phase was estimated to be 4985 mg, which was only 6.22% of the total mercury amount emitted from the recycling process system. Hence, it was estimated that the MFA of the total mercury amount obtained from the vapor phase and the recycling materials of 1 ton of SFLs using the recycling process system was 80.175 g.