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.

1996년부터 환경부에서 시행된 전국폐기물통계조사는 매 5년을 주기로 조사를 실시하며 폐기물의 종류별 발생 및 처리현황 파악 및 폐기물 발생원에 따른 발생원단위를 산정한다. 사업장 폐기물의 경우 올바로 시스템에 매년 실적보고를 하며 전국폐기물통계조사는 실적보고 자료와 별도의 추가 설문조사를 통해 사업장의 경제데이터를 확보한다. 제 5차 전국폐기물통계조사에서는 객관성 높은 통계 자료를 얻기 위해 모든 폐기물에 동일한 방법론을 적용했던 기존의 조사･분석 방법에서 사업장에 특성에 따른 조사를 실시하였고 SAS프로그램을 이용한 무응답 조정 가중치 산출, 캘리브레이션 가중치 산출, 변동계수 산출 등 통계적 기법을 추가하였다. 사업장 일반폐기물은 대기, 수질, 소음진동 등에서 규정하는 사업장에서 배출되는 배출시설계 폐기물과 배출시설계 외 1일 300 kg이상 배출하는 사업장 생활계폐기물(공사 및 작업관련 폐기물 5톤이상 포함)로 규정하고 있다. 본 연구에서는 배출시설계 폐기물과 사업장생활계폐기물이 포함된 사업장 일반폐기물 간의 발생원단위를 비교하였다. 향후 조사에서는 환경영향평가 등에 활용 가능하도록 배출시설계 폐기물의 경우 사업체 규모에 따라 나누어 발생원단위 산정을 하는 것이 필요하다고 사료된다. 또한 현재 경제데이터 조사방식인 임의조사의 한계를 보완하기 위해 추가 표본조사 실시를 권장하며, 장기적으로는 법 개정을 통해 올바로시스템 전수조사 방법을 제안한다.

국가별 환경, 정채 흐름에 따라 상이하게 적용되어온 폐기물 에너지화 기술은 도시고형폐기물을 비롯한 폐자원을 증기, 열, 전력 등으로 전환하는 기술을 의미한다. 국내 ｢신재생에너지 개발･이용･보급촉진법｣에 의거하여 사업장에서 폐기물을 변환시켜 생산된 연료 및 소각 열에너지를 신재생에너지로 정의하고 있으며, ｢자원순환기본법｣의 소각처분부담금 감면을 위한 에너지 회수율 증진을 목적으로 폐기물 에너지화 기술이 주목을 받고 있다. 폐기물 에너지화 기술 중 열적처리의 시장 규모는 연간 190만 달러, 연평균 4.3%의 성장세를 보이고 있으나, 선진국 대비 국내 폐기물 에너지화 기술력은 50% 이하의 낮은 수준을 보유하고 있는 실정이다. 또한 국내 생활폐기물 소각시설의 평균 증기발전 효율이 10% 정도로 매우 낮으며, 사업장폐기물 소각시설은 주로 발전 보다 증기의 직접적 이용에 편향된 경향을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 사업장폐기물 소각시설 공정에 요소기술 적용 시 에너지 절감량을 열정산법에 따라 산정하여 에너지 고효율화 및 온실가스 감축 효과를 분석하고자 하였다. 소각시설에 적용한 요소기술은 증기 회수 및 활용을 중점으로 ①열 회수 능력강화(저온이코노마이저, 낮은 공기비 연소), ②증기의 효율적 이용(저온촉매탈질, 고효율 건식 배기가스 처리, 백연저감 미적용 또는 가동 중지, 배수폐쇄 시스템 미적용), ③증기터빈 시스템의 효율 향상(고온고압 보일러)으로 구분하여 결과를 정리하였다. 에너지 절감 및 온실가스 감축량 산정은 요소기술 적용 시 추가적으로 회수할 수 있는 증기량을 기준으로 보일러 배기가스량, 폐기물 저위발열량, 각 요소기술 변화 요인(과잉공기비, 출구온도 등), 국가고유 전력배출계수를 바탕으로 산정하였다.

자원순환기본법 제정 및 폐기물관리법의 개정으로 폐자원의 재활용 방향성을 확대하고 직매립 제로화 정책 추진에 따른 2035년 매립률 1.0% 목표의 달성을 위해 재활용 다양화 등 처리개선을 통한 매립억제방안 도출 및 효과 분석이 필요하다. 올바로시스템을 통한 사업장배출시설계폐기물 중 무기성폐기물의 열적처리폐기물류 약 91%(23,799,183 톤/년)는 재활용 처리되고 있으며, 약 8%(2,002,584 톤/년) 매립처분되고 있다. 사업장의 업종에 따라 발생되는 열적처리폐기물의 성상은 매우 다양할 것으로 나타난다. 따라서 한국표준산업분류코드(9차)를 이용하여 업종을 세분화시켜 매립처분량이 많은 업종을 분류하였다. 대분류 21개로 분류하고 제조업(C)의 경우 중분류 항목이 24개로 산업내용의 유사성을 정리하여 8개 항목으로 재분류하였다. 한국표준산업분류코드에 따라 광재류의 매립처분을 살펴본 결과, 매립처분이 가장 많은 업종은 제조업(C)으로 매립처분비율은 49.6%(81,762 톤)를 차지하고 있다. 제조업에서 재분류된 금속업 매립처분 비율이 25.5%(42,020 톤)로 가장 높았으며, 다음으로 전기·전자기계 제조업에서 매립처분비율이 17.3%(28,599 톤) 나타났다. 소각재의 매립처분을 확인한 결과, 전체 발생량 대비 78.8%가 대부분 매립처분 되고 있다. 매립처분량이 가장 많은 업종은 하수･폐기물 처리, 원료재생 및 환경 복원업(E)에서 매립처분비율이 75.7%(1,135,109 톤)을 나타냈다. 또한 제조업(C)에서 매립처분비율 17.9%(268,431 톤)을 나타냈으며 제조업 중 재분류된 업종인 목재 및 제지업에서 매립 처분비율이 13.6%(203,359 톤)로 제조업 중 가장 높은 비율을 차지하고 있다.

다양한 산업 활동에 따라 배출되는 폐기물 중 낮은 경제성 때문에 재활용되지 못하고 매립되는 폐기물이 증가하고 있다. 폐자원의 재활용 방향성을 확대하고 미처리폐기물의 매립 제로화를 추진하여 2035년 까지 폐기물 매립처분 비율을 1.0%까지 감소시키고자 목표를 설정하였다. 국내 전체 폐기물의 매립처분 비율은 2015년도 기준 9.2%(38,308 ton/day)이다. 이중 사업장배출시설계폐기물이 약 62%(23,577 ton/day)로 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 무기성폐기물 중 열적처리 잔재물류의 매립량은 10,637 ton/day로 사업장배출시설계폐기물 매립량의 45.1%을 차지하고 있는 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 강열감량, 총유기탄소, XRF 등의 분석을 통하여 무기성폐기물의 물질 특성을 나타내었다. 사업장 제품 특성 및 배출 폐기물의 성상에 따라 성분 함량이 상이함을 확인할 수 있었다. XRF분석결과, 광재는 Fe 성분 비율이 2.3~69.9%로 나타났으며 대부분 Fe로 형성되어 있음을 확인할 수 있었다. 분진의 경우 Mg, Al, Si, Ca 등 다양한 형태의 원소들이 함유되어 있었으며 Ca 성분이 0.5~57.5%로 높게 나타났고 Si 성분이 1.3~55.6%로 나타났다. 연소재의 경우 대부분 Si, Ca 성분으로 이루어져 있었으며, Si는 3.6~57.1%, Ca는 4.1~55.9% 함유되어 있음을 확인할 수 있었다.

최근 제주지역에서의 폐기물관리문제가 가장 심각한 지역현안중 하나로 부각되고 있다. 제주지역 내에서 폐기물관리에서 부각되고 있는 대표적 사안들은 페기물 배출량의 급격한 증가, 빨라지는 매립장 만적현상 등으로 나타나고 있다. 사업장폐기물 발생의 지속적 증가로 인해 야기되는 폐기물 매립장의 조기 만적 문제를 해결하기 위해서는 효율적 폐기물 관리정책이 긴요하다고 판단되어 지는 시점이다. 본 연구에서는 제주특별자치도내에서 배출되는 폐기물의 배출 특성과 전국평균치와 제주도간 폐기물 발생현황을 비교한다. 또한, 두 행정시인 제주시와 서귀포시에서 배출되는 사업장폐기물을 중심으로 폐기물 배출량과 처리량에 대한 현황분석과 이를 통한 효율적 폐기물 관리방안에 대한 논의를 한다. 폐기물관리의 효율성은 공공부문의 노력과 민간부문과의 협업을 통해 높아질 수 있다. 공공부문측면에서 볼 때 해당 지자체 공무원들로 하여금 강력하고 효과적인 폐기물감축을 위해 폐기물 배출자에 대한 관리와 가이드라인 제시를 할 수 있는 실재적 권한을 부여해야 할 필요성이 있다. 민간부문과의 협업측면에서는 폐기물총량제의 일환인 폐기물 매립권 거래제(Landfill Trade)를 생각해 볼 수 있다. 다시 말해, 시장 기구를 통해 가격으로 하여금 일정수준이상을 넘어서는 매립의 초과수요를 해소 할 수 있도록 하여 폐기물매립에 대한 최적의 효율을 달성 할 수 있도록 하는 것이다.

In the past, the role of incineration facilities was mainly to reduce waste and stabilize disposed material. However, as a key aspect of waste management policy, the concept of “waste Minimization and sustainable resource circulation society” has become an issue, and the effective use of waste has been emphasized. As a result, to promote the recycling of wastes from January 1, 2018, the Framework Act on Resource Circulation has been implemented. In this study, estimation factors that can affect the increase of energy recovery are selected by reviewing the estimation method of industrial waste incineration facilities having a separate boiler; moreover, the effect of calculation factors on energy recovery was quantitatively evaluated. According to this study, when the heat loss, condensate temperature, and power consumption decrease by 10%, the energy recovery of the target facilities increase by 0.4% (0.22 ~ 0.63%), 1.09% (0.57 ~ 1.32%), and 1.16% (0.52 ~ 2.13%) on an average.

‘전국폐기물 통계조사’는 폐기물 관리법 제 11조에 의거 매 5년 단위로 수행되고 있으며, 폐기물의 종류별 발생 및 처리현황과 폐기물 발생원에 따른 발생 원단위 등의 조사가 이루어진다. 본 통계조사는 폐기물처리시설의 설치 등 폐기물관련 계획수립에 필요한 자료와 관리정책수립에 필요한 기초자료 확보를 목적으로 한다. 통계조사는 크게 생활폐기물과 사업장폐기물로 구분되며, 사업장 폐기물은 배출시설계 폐기물, 지정폐기물, 의료폐기물, 건설폐기물로 나누어져 있다. 본 연구에서는 사업장폐기물에 대한 분석연구를 실시하였다. 통계조사는 현재 4차 조사까지 완료되었고, 5차 조사가 진행 중에 있으며, 1차, 2차, 4차(3차는 발생원단위를 산정하지 않아 제외)조사를 비교 분석하여 개선사항을 도출하였고 5차 조사에 반영하였다. 조사방법을 보면, 1차와 2차는 우편을 통한 표본조사 방식이고, 4차와 5차는 ‘한국환경공단’에서 운영하는 “올바로시스템”을 통해 실적보고 자료를 전수조사하고 경제데이터는 별도의 팝업창을 통해 임의수집 하는 방식이다. 경제데이터가 의무가 아닌 임의적으로 확보가 되었기 때문에 확보된 사업체 데이터를 표본으로 하여 모수를 추정하는 추가적인 통계적 작업이 필요하다고 판단하였고, 무응답 조정 가중치 등 통계적 객관성을 높이는 작업을 하도록 제시하였다. 또한 변동계수(CV)와 관측치를 산출표에 별도로 표기하여 사용자들이 데이터의 신뢰도를 판단, 선택적으로 사용할 수 있도록 하였다. 산업단지 관련, 환경영향평가서를 작성하는 실제 이용자들로부터 4차 조사의 배출시설계폐기물 발생원단위가 과대평가되었다는 의견이 있었다. 따라서 배출시설계 폐기물의 경우 산업단지와 일반 사업체를 구분하여 원단위를 산정하여야 하고 규모별 원단위를 구해 환경영향평가 등에 활용됨에 있어 오류를 최소화시킬 필요가 있다고 판단된다. 건설폐기물의 경우 다년도 공사와 단 년도 공사를 구분하고, 현재 건설폐기물 원단위 이용 시 가장 보편적으로 사용되는 건설표준품셈의 폐기물 분류기준을 적용한다면 보다 좀 더 활용도 높은 원단위 산정이 가능해질 것으로 보인다. 현재 실적보고를 통해 배출량은 의무적으로 전체 사업체가 제출하고 있지만 종사자 수, 면적 등의 경제데이터는 의무사항이 아니기 때문에 원단위 값의 객관성을 높이기 위한 데이터 추가확보가 필요하다. 무엇보다도 실적보고 제출 시 종사자 수, 면적 등을 의무적으로 기입하도록 법이 개선되는 것이 가장 바람직하다고 사료된다.

자원의 효율적 이용 및 폐기물의 자원화를 통해 천연자원의 소비를 감축하고자 환경부에서는 2018년 1월 1일부터 자원순환기본법이 시행된다. 기본원칙으로 폐기물의 발생을 최대한 억제하고 발생된 폐기물에 대해서는 재사용하고 재사용이 곤란한 경우 재생이용하고 둘 다 곤란한 경우에는 최대한 에너지를 회수⋅이용하여 열원(온수, 증기 등) 또는 전기 등의 에너지로 활용하고자한다. 이에 따라 소각시설에서 에너지 생산량에 기여하는 출열 분포의 중요성이 높아지고 있다. 따라서 본 연구에서는 사업장폐기물 소각시설을 대상으로 각각의 출열인자별 양을 산정하고 출열분포 특성에 대하여 고찰하고자 한다. 본 연구는 사업장폐기물 소각시설 7개 시설(10개 호기)를 대상으로 진행하였다. 대상시설의 출열항목은 폐열보일러의 설치형태(일체형, 분리형)에 따라 결정하였다. 소각로와 보일러가 붙은 경우를 일체형이라 하고 증기흡수열, 배출가스 보유열, 보일러 방열손실, 소각로 방열손실, 바닥재 배출열, 미연탄소분 열손실, 블로우다운 배출열의 총 7가지 출열항목을 산정하였으며, 소각로와 보일러가 분리되어 있는 경우를 분리형이라 하여 배출가스 보유열, 소각로 방열손실, 바닥재 배출열, 미연탄소분 열손실의 총 4가지 출열항목을 산정하였다. 이를 출열분포를 산정하기 위해 계측기를 이용하여 관련한 데이터를 일별로 수집하였으며, 계측이 되지 않는 항목에 대하여는 직접 측정하여 산정하였다. 출열분포 특성을 살펴본 결과 일체형 보일러를 설치한 소각시설의 경우 증기 흡수열이 출열분포가 큰 것으로 나타났으며, 분리형 보일러를 설치한 소각시설은 배출가스 보유열이 가장 많이 차지하는 것으로 나타났다.

한국은 광물자원의 90 %, 에너지의 97 % 이상을 수입하는 국가이며, 매립되거나 단순소각 되는 폐기물 중에 회수 가능한 물질이 56 % 포함되어 있다. 2015년 발생 폐기물의 매립처분 비율은 9.2 %(38,308 ton/day)이다. 이중 사업장배출시설계폐기물이 약 62 %(23,577 ton/day)로 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 사업장배출시설계폐기물에서 무기성폐기물의 매립처리량은 소각재 4,283 ton/day, 연소재 3,910 ton/day, 폐주물사류 939 ton/day 순으로 높게 나타났다. 무기성폐기물 중 열적처리 잔재물류의 매립량은 10,637 ton/day로 사업장배출시설계폐기물 매립량의 45.1 %을 차지하고 있는 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 무기성폐기물의 매립억제 및 재활용 가능성을 알아보기 위해 강열감량, 총유기탄소, XRF 등의 분석을 통하여 화학적 조성 및 물질특성을 살펴보았다. 예로, 재생연을 생산하는 S사 광재류의 경우 Fe(43.0 %), S(23.1 %), Na(19.4 %) 함유량이 주로 높게 나타났다. 망간 합금철을 생산하는 D사의 광재는 Mn(29.9 %), Si(23.4 %), Ca(23.1 %)의 높은 함량을 나타내었다. M사 폐주물사의 경우 Si (74.2 %)로 대부분이 Si로 형성되어 있음을 확인할 수 있었다.

Domestic industrial waste small-scale industrial incinerators produce less than 200 kg/hr; this study chose 13 of the 249 potential facilities. The target average emissions for air pollutants resulting from the facilities were SOx 13.56 ppm, NOx 82.74 ppm, NH3 19.95 ppm, HCl 54.33 ppm, HF 0.84 ppm, Hg N.D, As 0.1 ppm, H2S N.D. Dust and heavy metal analysis results for the facilities revealed Dust 32.51 mg/Sm3, Cd 0.04 mg/Sm3, Pb 0.20 mg/Sm3, Cr 0.08 mg/Sm3, and Cu 0.03 mg/Sm3. Combustion indicators were O2 11.58% and CO 271.20 ppm. Average PCDDs/DFs were 17.87 ng ITEQ/ ton. The target facilities were equipped with anti-pollution facilities. However, some items were found to exceed the emission standards. These results are even equipped with control facilities due to manual limitation actions of the management personnel. Therefore, it is determined that the emission control of contaminants is difficult.

The recyclability of waste generated in Korea was determined by sampling ten kinds of sludge to analyze its chemical composition and organic content. We also analyzed the regulatory items for waste control laws and soil environmental laws. Investigation of the leaching property revealed that all sludge samples were classified as general waste and the sludge samples were not types of waste that are prohibited or restricted from being recycled. The S1 sample was evaluated as organic sludge upon measuring the organic content and finding it to be 40% or higher; the other samples were deemed inorganic. Organic sludge S2 exceeded the Zn in the second regional standard of soil environmental laws. Among the inorganic sludge samples, S2 and S8 were considered most likely to be recycled because there were no hazardous substances that exceeded the standard. However, they should be recycled safely after the evaluation of their recyclability according to the recycling purpose and method. Especially the S5 sample was deemed difficult to recycle because it exceeded the third regional standard, which is the highest soil standard.

2016년 제정된 ｢자원순환기본법｣에서는 폐기물의 발생을 최대한 억제하고 발생된 폐기물을 순환이용 및 적정 처분하도록 하며, 자원순환사회로의 전환을 위한 기본적인 사항들을 규정하고 있다. 이에 따라 물질재활용 뿐만 아니라 에너지재활용을 극대화하기 위한 정책의 필요성이 부각되고 있으며, 폐기물 적정처리 및 에너지자원의 재활용 측면에서 소각처리 및 소각열 회수의 중요성이 더욱 대두되고 있다. 그러나 기존의 소각시설 에너지회수효율 산정 방법은 유효하게 사용된 에너지가 아닌 생산에너지를 기준으로 산정함으로써 에너지 회수율 증진을 위한 제도 도입 취지와 목적 구현에 한계를 나타냈다. 이에, 개정된 에너지 회수효율 산정방법에서는 에너지 회수를 위한 기술력 향상 및 회수 에너지 활용도 증진을 위하여 생산된 에너지 중 유효 사용량을 기준으로 산정하도록 제시하고 있다. 또한 에너지 회수효율 및 폐기물 저위발열량 산정을 위한 모든 인자를 계측장비를 통한 계측 데이터 및 현장 측정･분석 결과를 적용하도록 하여 데이터 및 산정 결과의 신뢰성과 객관성을 확보하도록 하였다. 이에, 본 연구에서는 개정된 에너지 회수효율 산정방법을 바탕으로 국내 사업장폐기물 소각시설에서의 폐기물 저위발열량과 에너지 회수효율을 산정하였다. 대상시설은 스토커소각로 5기, 로터리킬른-스토커 병합식 소각로 1기, 로터리킬른 소각로 2기, 유동층 소각로 2기로 선정하였으며 산정 인자는 업체 내 실제 계측기기 측정값과 현장 측정･분석 결과 값을 적용하였다. 폐기물 저위발열량 산정결과 평균 약 3,350.5kcal/kg의 저위발열량을 나타냈으며, 에너지 회수효율 산정결과 에너지 생산량 기준 평균 약 58.6%, 에너지 사용량 기준 평균 약 49.0%로 산정되었다. 에너지 유효 사용량 기준과 생산량 기준의 에너지 회수효율 산정 결과는 약 10%의 차이를 나타냈으며, 이는 외부 공급 및 공정 내유효 사용 등을 통하여 잠재적으로 활용 가능한 양으로 판단된다. 아울러 소각시설에서는 보다 높은 에너지 회수효율 제고를 위하여 안정적 운영･관리, 소내 사용 에너지 절감, 터빈 발전 방식의 개선 등 다양한 에너지 회수 방안을 강구할 필요가 있을 것으로 판단된다.

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.

현재 국내 폐기물은 발생억제(Reduce), 재이용(Reuse), 재활용(Recycle)의 3R 정책을 바탕으로 발생량 감축 및 재활용을 유도하고 있다. 하지만 재활용이 불가능한 상태의 폐기물과 재활용처리 후 발생하는 부산물 등은 최종적으로 소각과 매립을 통하여 처리되고 있다. 이처럼 소각처리 될 수밖에 없는 폐기물은 단순 소각처리 되는 양을 최소화하고 연소과정에서 발생되는 에너지를 회수(Recovery)하여 열 또는 전력에너지로 적극 활용해야 할 필요가 있다. 하지만 현행 에너지 회수기준의 회수율 산정 방법은 생산에너지를 기준으로 하여 생산 후 버려지는 에너지도 포함됨으로써 실질적인 회수로 판단하기에 한계가 존재한다. 즉, 현행 에너지 회수기준은 회수율 증진을 위한 기술개발 및 시설개선 등과 같은 도입취지와 목적을 충분히 반영하지 못하고 있는 실정이다. 또한 에너지회수율 산정의 핵심 매개변수인 폐기물 저위발열량에 대한 측정 및 분석 방법의 명확한 공통기준이 없어 객관성이 부족한 상황이다. 이에 2015년 ｢폐기물관리법｣ 시행규칙 제3조제2항 “폐자원에너지 회수･사용률 산정방법”에서는 폐기물 소각 처리를 통하여 회수되는 에너지 중 실제 사용되는 에너지의 비율을 바탕으로 하는 에너지 회수･사용률 산정방법과 투입 폐기물로부터 기원하는 정확한 투입에너지 산정을 위한 저위발열량 산정방법을 제정･고시하였다. 본 연구에서는 새로 제정된 “폐자원에너지 회수･사용률 산정방법”을 바탕으로 국내 사업장폐기물 소각시설에서의 폐기물 저위발열량과 에너지 회수･사용률을 산정하였다. 산정에 요구되는 데이터는 3개월간의 업체 내실제 계측데이터를 활용하였으며, 계측이 불가능한 항목은 현장 측정 결과를 적용하였다. 대상시설은 스토커소각로 3기(시설 A, B, C)와 로터리킬른-스토커 병합방식 소각로 1기(시설 D)로 하였으며, 주별･월별･분기별로 구분하여 산정 결과를 도출하였다. 분기별 산정결과 폐기물 저위발열량의 경우 시설 A, B, C, D 각각 3,684kcal/kg, 2,960kcal/kg, 3,081kcal/kg, 2,794kcal/kg로 산정되었으며, 에너지회수･사용률은 각각 54.2%, 54.6%, 64.7%, 52.1%로 산정되었다. 이러한 결과는 에너지생산량 기준의 에너지회수율 대비 약 5∼20% 차이를 나타냈으며, 에너지회수･사용률을 높이기 위해서는 생산된 에너지 중 판매량을 최대화 하는 것이 가장 중요하고 효과적일 것으로 판단된다. 또한 장기적으로 보조연료 투입량과 전력 사용량 감축을 위한 기술개발과 시설공정 및 운영방식의 개선이 필요할 것으로 사료된다.

The lower heating value is the basic unit to calculate annual energy in estimating an energy gain factor. Reliability of an energy gain factor depends on the accuracy of the lower heating value. However, the deviation of heating value is large, and there is no common standard. Thus, the present methods of estimating the lower heating value (calorimeter method, ultimate analysis method, etc.) are inferior in accuracy. Besides, the conventional estimation method cannot reflect the waste's inhomogenous properties or seasonal effect. Hence, this study estimated the lower heating value on the basis of relation between heat input and heat output in equilibrium state by using the law of conservation of energy and the first law of thermodynamics for industrial waste incineration facilities (57 facilities) currently in operation. In the case of self-contained boilers, the lower heating value was an average of kcal/kg (1,984-6,476 kcal/ kg), and in case of separable boilers, the lower heating value was estimated to be an average of 3,787 kcal/kg (1,621- 486 kcal/kg).

나노기술은 현재 세계적으로 재료, 에너지, 화학, 바이오 등 각종분야에 적용되는 첨단 과학기술로 발전하고 있고 폭넓은 활용성과 경제적, 사회적 변화와 발전에 대한 기대감으로 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 나노기술의 발전과 다양한 활용을 통해 나노제품이 증가함에 따라 나노물질의 생활환경 및 자연계, 인체로의 노출이 빈번해졌다. 최근 나노물질과 나노제품에 대한 보건 및 환경에 대한 위해성 문제가 꾸준히 제기되거나 소각, 폐수처리 시 나노물질이 완전히 제거되지않고 환경으로 배출되는 등 예상치 못한 부정적 영향이 제기됨에 따라 나노물질 및 나노물질이 함유된 폐기물에 대한 안전관리 방안 마련이 필요하게 되었다. 또한 최근에는 나노물질 자체의 위해성 문제와 함께 나노물질의 생산, 사용, 유통 과정과 나노제품을 사용하는 과정에서 발생되는 나노물질 함유 폐기물에 대한 관심이 증가하였다. 따라서 본 연구는 국내 나노물질 함유 폐기물의 발생 및 배출특성을 파악하고 조사된 국내 나노물질 유통량 현황자료를 바탕으로 조사대상 나노물질 중 SiO2 선정하였다. 국내 산업 업종별 SiO2 함유 가능성이 있는 폐기물을 발생하는 업체를 선정하고 총 12개의 시료를 채취하였다. 채취된 시료는 폐기물 공정시험기준, 토양오염 공정시험기준에 따라 유해물질의 용출 및 함량 분석을 하였고 XRD, XRF를 아용한 화학물질의 함량을 분석하였다. 또한 입도분석 및 전자현미경(TEM) 분석을 통해 나노물질 함유 폐기물이 일반폐기물과 다른 특성을 조사하였다.

적외선 열화상 카메라는 피사체의 실물을 보여주는 것이 아닌 피사체의 표면으로부터 복사(방사)되는 전자파의 일종인 적외선 파장 형태의 에너지(열)을 검출, 피사체 표면 복사열의 강도를 측정하여 강도의 양에 따라 각각의 다른 색상(false or pseudo color)으로 표현하여 주는 카메라이다. 이는 대상물체 또는 임의의 범위에 존재하는 열의 차이(온도)를 비접촉 방식으로 측정이 가능하다. 현재 방열손실의 온도 측정은 KS법에 의한 지점별 온도측정을 하고 있으나, 이는 접촉하는 지점마다 온도가 달라 평균적인 온도를 구하는 데는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해 공정별 표면온도를 고분해능 검지기를 이용한 적외선열화상카메라로 방열손실률을 측정 분석하고자 한다. 본 연구에서는 적외선 열화상 카메라 Laser Marker(-60℃ ~ 760℃)를 이용하여 Laser의 표면온도를 측정할 수 있는 미국제조회사인 FLIR社의 T650sc 모델을 이용하여 사업장 폐기물 소각시설의 소각로의 벽면의 온도를 측정하였다. 측정된 온도를 이용하여 복사 열 전달률을 구하기 위한 Stefan-Boltzmann법칙과 대류 열 전달율을 구하기 위한 Newton의 냉각 법칙과 소각로의 면적을 이용하여 로벽의 방열되는 손실을 계산해 보고자한다. 국내의 사업장 폐기물 소각시설 78개 호기 중 소각 방법별(일반소각, 고온소각), 소각로 타입별(Stoker, R/K + Stoker, R/K)로 나누어 대상 시설을 선정하여 현장실측을 진행하였다. 계산 시 사용되는 데이터는 1년간 자료를 이용하여 설문조사된 데이터를 바탕으로 계산되었으며 이를 이용하여 방열손실 계산에 적용하여 분석하였다.

A total of 15 different solid waste materials were analyzed for toxic substances such as Pb, Cd, Cu, As, Hg, Cr (VI)by the Korean standard leaching test and as total content. These wastes were also tested for corrosivity characteristicsusing an ionic electrode for pH and a circular steel for corrosion rate. Based on the results of the leaching test, the solidwaste samples did not exceed the regulated leaching levels. Thus, the analyzed wastes may be classified and managedas general industrial waste, not hazardous waste. Four solid waste samples were greater than total content levels proposedby other previous study. In case of the corrosive property of the solid waste leachate (1:2.5), the highest pH of the wastesample exhibited the lowest corrosion rate of 0.065mm/yr. However, the waste samples with low pH values exhibiteda greater corrosion rate. It is difficult to determine the correlation between pH and corrosion rate of the solid waste leachate.Therefore, the testing of the solid wastes are needed to further investigate the corrosion of a glass electrode method ratherthan the corrosion rate measurement. In the future, other hazardous properties such as ecotoxicity should be also examinedto properly manage the solid waste materials.