The adsorption method that is widely used in the field of odor control generally utilizes activated carbon. However, the development of an economical and efficient adsorbent is required due to the increased use of activated carbon and the high cost of raw materials. Accordingly, the use of waste as a raw material for new adsorbents is attracting attention both in Korea and abroad. In this study, the current status of domestic and overseas waste generation, characteristics of adsorbents, and research trends were investigated, and through this, it was found that a waste-derived adsorbent was an adequate substitute in terms of adsorption capacity and price compared to activated carbon.

최근 국내외적으로 이상기후로 인한 여름철 폭우, 겨울철 잦은 폭설로 이어지고 있다. 이로 인해 겨울 철 도로의 결빙을 방지하기 위하여 염화물계 제설제가 많이 사용되고 있다. 그에 따른 피해도 증가하고 있는 추세이다. 제설제는 차량부식, 도로훼손, 환경오염은 물론 호흡기질환과 피부병유발 등 환경과 인체의 건강을 해 치고 있다. 또한 날씨가 풀리면서 눈과 함께 녹아 하천으로 유입될 경우 생태계에 영향을 주는 것을 비롯 해 토양에 고농도의 염류로 쌓여 식물잎의 황화나 괴사, 조기 낙엽, 병충해 저항력 저하 등을 발생시킨다. 뿐만 아니라 도로의 지뢰 ʻ포트홀ʼ, 즉 도로에 움푹 패인 구멍 역시 제설제가 주범인 것으로 알려져 눈에 녹으면서 소금물로 변한 염화칼슘이 아스팔트의 취약한 부분을 파고들면서 구멍이 생겨 사고 위험을 높이 고 있다. 더욱이 염화물계 제설제는 교량 등 콘크리트 또는 강재구조물 부식의 원인이 되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 재생 폴리에틸렌과 무기질 섬유상 재료 및 보조제를 이용하여 폐자원의 자원화 와 더불어 동절기 결빙 방지를 위해 사용되는 제설제에 대한 저항성을 향상시키는 내염해성 아스팔트 콘 크리트 개발을 목적으로 하였다. 공용성등급이 76-22 이상으로 나왔으며, 개질 아스팔트 품질기준에 모 두 적합한 것으로 나타났다. 이는, 개질제에 포함된 화합물이 아스팔트 바인더와 상호작용하여 탄성 계수 및 고온 등급을 증가시킨 것으로 판단된다. 이를 근거로 추후 아스팔트 PG등급에 따른 혼합물의 물성을 평가할 예정이다.

Fundamental experiences have been studied for development of pre-treatment process of Sn by-prod-ucts such as solders. Dry and wet separation/recovery processes were considered by the differences of physicalproperties. The by-products, which are analyzed by solder metal and oxides. The metal and oxide were simplyseparated by dry ball-milling process for 12 hours, after that recovery metal powder might be reusable as lead orlead-free solders. In terms of wet separation process, samples were dissolved in HNO3+H2O2 and the precipita-tion were analyzed by SnO2. Overall efficiency of recovery might be increasing via developing simple pre-treat-ment process.

The heavyweight industrial waste was used as concrete ingredient instead of natural aggregate, however, design standard did not consider effects of heavyweight aggregate on flexural strength. Therefore, in this paper, correlation between compressive and flexural strength of concrete using industrial was compared. From the results, compressive strength and flexural strength decreased with industrial waste increasing. And, it was shown that the test results of flexural strength were higher than the predicted value from design standard.

우리나라는 인구의 증가 및 도시의 산업화, 소비에 따른 축산업의 발달로 인해 하수처리 및 음식물류와 가축 분뇨폐기물인 유기성폐자원의 처리규모와 발생량이 매년 증가하는 추세이다. 유기성폐기물의 육상처리와 신재생 에너지원으로서 효과적 활용에 대한 정책 추진과 연구가 진행되어왔다. 매립, 소각을 포함한 육상처리 방법 중, 바이오가스화는 혐기소화 과정에서 신재생 에너지원인 메탄가스를 생산하는 시설로 현 상황에 대응하는 새로운 방안으로 각광받고 있다. 국내 유기성폐자원의 바이오가스화 시설은 신규설치가 많이 이루어지는 반면, 시설의 메탄가스 생산량이 아직 미흡하거나 생산된 바이오가스를 이용하지 못하는 경우가 많은 실정이며, 15년도 유기성폐자원 바이오가스화 시설 중 하수슬러지를 이용한 바이오가스 발생량은 10.99 m3/ton이며, 음식물 72 m3/ton, 가축분뇨 14.84 m3/ton, 병합처리 14.51 m3/ton을 생산하고 있어, 혐기소화효율이 미국 등 선진국대비 약 54.2%에 불과한 실정이다. 전국 8개 시설에 대해서 다양한 유기성폐자원의 원료유입에서 기원하는 유입에너지와 바이오가스화 설비 운전을 위한 전력 소비에너지를 유입에너지로 설정하고, 혐기소화를 통한 바이오메탄의 잠재에너지와 미분해 유기물의 잠재에너지를 유출에너지로 산정하여 에너지수지분석을 진행하였다. 음식물/음폐수 시설의 바이오가스 에너지전환율은 80.1%이며, 가축분뇨 86.5%, 하수슬러지 22.8~57.7%로 분석되었다. 유입원료의 생산효율로는 음식물/음폐수 시설이 72.2% 이상으로 분석되었고 일부 유입에너지의 과소평가 및 바이오가스 생산량 과다측정으로 이론적으로 불가능한 수치로도 분석되었다. 따라서 에너지수지분석은 에너지전환효율과 시설 효율과 시설 효율을 평가할 수 있는 중요한 수단이지만 정확한 측정을 위한 유량계측 표준화 및 설비 별 전력사용량을 확인할 수 있는 전력계측 표준화작업이 요구되어진다.

상업적으로 HTS (High Temperature Shift reaction) 반응에서 사용되는 Fe2O3/Cr2O3 촉매는 사용 후 6가 크롬 (Cr6+)의 침출에 따른 환경적/인체적 문제를 일으킬 수 있는 잠재성을 가지고 있어 친환경 크롬-프리 촉매개발을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 크롬을 사용하지 않고 우수한 성능을 나타낼 수 있는 Fe/Al, Fe/Al/Cu, 그리고, Fe/Al/Ni 촉매를 제조하고 성능을 비교 평가하였다. 단계함침법으로 금속산화물(Cu와 Ni)과 알루미늄이 함유된 Fe계 촉매를 제조하고 촉매반응장치를 이용하여 각 촉매의 활성을 분석하였다. 그 결과 Fe/Al/Cu 촉매는 가혹한 조건(COconc. = 38.2%; 천연가스 대비 약 5.7 배 높은 CO 농도)에서도 탁월한 성능(XCO = 84.3% at 400 ℃)을 나타내었다. 이 결과는 Fe/Al/Cu 촉매의 강한 환원력과 활성종인 Fe3O4의 높은 열적 안정성에 기인한 것으로 확인되었다. 또한 강한 소결 저항성을 가진 Fe/Al/Cu 촉매는 400°C에서 100시간 동안 뚜렷한 비활성화를 보이지 않아 높은 안정성을 지닌 것으로 확인되었다.

최근 ｢녹색성장기본법｣과 RPS 제도 등의 시행으로 화석연료에 의존하는 기존의 에너지 시장이 신･재생에너지 시장으로 변화되어감에 따라 국내 신･재생에너지 시장의 확대가 이루어지고 있다. 또한 에너지 자립의 측면에서 국내･외적으로 유기성폐자원 바이오가스화에 대한 관심이 증가하고 있는 실정이다. 이에 따라 각 정부부처는 유기성폐자원의 바이오가스화 처리의 확대를 추진 중에 있다. 하지만 다수의 자자체 및 단체에서 바이오 가스화 시설의 설치를 예정하고 있으나 설치 및 운영 인력들의 대한 바이오가스화 시설에 대한 전문성이 확보되지 않은 상태에서 설치 및 시설 운영으로 가동률 저하가 발생하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 유기성폐자원 바이오가스화 부문 산업현황 조사와 바이오가스화 부문 업체 및 종사자 인원을 조사 및 전문인력 대상 설문조사를 통해 교육체계 개발의 타당성을 입증하였다. 또한 NCS 및 전문인력의 수행 및 요구 직무를 분석하여 유기성폐자원 바이오가스화 시설의 기획단계, 설계단계, 시공단계, 운영단계까지의 필요 교육내용과 교육체계를 단계별로 도출하였다. 유기성폐자원의 바이오가스화를 주도할 수 있는 전문인력을 양성하는 프로그램을 개발하는 것으로 목적으로 하고 있다. 현재 운영되고 있는 바이오가스 산업분야에 대한 현황을 조사, 분석하여 교육체계 프로그램을 개발하여 전문인력의 전문성 제고 방안을 마련하였다. 이로 인하여 유기성폐자원 바이오가스화 부문의 전문성이 확보되고 안정적인 유기성폐자원 바이오가스화 처리가 가능하여 바이오가스화 산업의 확대가 기대된다.

Environmental pollution is the major problem associated with rapid industrialization, urbanization and rise in living standards of people. In order to reduce environmental pollution, therefore, shielding materials using industrial waste resources were developed and the radiation shielding performance was evaluated.

Recently, the industrial waste resources have been continually developed because of a lack of natural aggregate. In this study, before the applicability of concrete using steel slag as aggregate, the properties were evaluated. From the test results, it is showed that the water aging period of the steel slag had no effect on the air contents, slump, compressive strength and density.

Based on a survey of Korean waste-to-energy (WTE) firms, this article analyzes the R&D effectiveness of the WTE industry, which accounts for the largest proportion of new and renewable energy power generation in Korea, using multiple and logistic regression. A company’s R&D can be considered effective if its R&D inputs (e.g., R&D expenditure/sales, R&D manpower/employees, education/training, and reward systems) or R&D outputs (e.g., patent applications and approvals, the introduction of new products and services, and the redesign of products and processes) contribute to an increase in R&D outcomes (e.g., decrease in production costs, the creation of employment, and market entry). It was found that market entry is not affected by R&D inputs but is positively influenced by R&D outputs, indicating that Korean WTE firms have focused on market entry via the technology transfer of new products and services and/or the redesign of products and processes. In the WTE industry, the creation of employment does not have a statistically significant relationship with R&D expenditure/sales, R&D manpower/employees, or the redesign of products, but it does exhibit a positive relationship with education/training, reward systems, patent applications and approvals, and the introduction of new products and services. Finally, the decrease in production costs is not influenced by R&D expenditure/sales, R&D manpower/employees, reward systems, or patent applications and approvals, but is positively affected by education/training, the introduction of new products and services, and the redesign of products and processes. A policy implication of these results is that market entry show the virtual cycle on expanding R&D expenditure/sales and/or R&D manpower/employees.

신기후체제에 대한 이행체계 구축을 위해 부문별 온실가스 감축 강화에서 폐자원에너지가 기여하는 역할에 대해 조명 받고 있다. 그 이유는 폐자원에너지가 다른 재생에너지 대비 비용 효율적이고 지역에너지로서 기능과 분산형 발전이 가능하다는 점이다. 뿐만 아니라 지속가능한 개발을 위해 추진 중인 EU의 자원효율 정책과 그 전략으로 전개되는 순환경제에서도 폐자원에너지가 물질재활용과 함께 중요하게 다뤄지고 있는 점을 고려한다면 앞으로 폐자원에너지를 보다 활성화하기 위한 시책(施策) 마련이 필요하다. 2018년부터 시행예정인 자원순환기본법에서 매립이나 소각시 폐기물처분부담금을 부과하도록 한 점은 제도적으로 폐자원에너지를 회수하고 유효 이용하도록 하는 유인책으로 역할을 담당하는 것은 자명하다. 그러나 제도적으로 부과금을 부과한다고 하여 폐자원에너지를 활성화하기에는 한계점이 있다. 이 같은 배경을 토대로 본 연구는 기후변화와 자원순환사회 구축에 선도적으로 대응해 온 EU나 일본의 사례를 살펴봄으로써 부과금 제도의 후속 조치로 폐자원에너지 활성화 요소 및 방안을 위한 토대를 마련하고자 한다. EU는 28개 회원국으로 구성되어 있기에 주로 유럽집행위원회(EC)에서 폐자원에너지를 회수하도록 하는 전략을 기후･에너지패키지 및 순환경제패키지 등을 연계하여 수립하고 있다. 일본은 폐자원에너지를 보다 많이 회수할 수 있도록 에너지 회수효율을 국고보조금 제도와 연계하여 집행하고 있는 점이 특징이다. 결론적으로 EU와 일본을 대상으로 폐자원에너지를 회수하고 유효 이용하도록 하는 정책적 활성화 방안을 살펴본 결과, 국내도 폐자원에너지를 활성화하기 위해서는 부과금 제도 이외에 다양한 시책을 마련할 필요가 있음을 확인하였다.

인류의 문명이 점점 고화됨에 따라 부수적으로 폐기물 또한 증가 하고 있는 실정이다. 최근 이러한 폐기물의 발생억제(reduce), 재사용(reuse), 재활용(recycle), 에너지자원화(recovery)에 국내를 비롯한 전 세계적인 노력이 활성화 되고 있다. 폐기물 에너지화(Waste to Energy, WTE) 기술이란 폐기물을 에너지 공급에 사용할 수 있는 다양한 연료로 전환시키는 기술이다. 도시고형폐기물(Municipal Solid Waste, MSW)을 활용한 발전보일러는 폐기물의 매립을 최소화하고, 환경 오염물질 배출을 감소시킬 뿐만 아니라, 전기나 증기와 같은 열에너지를 얻을 수 있어 각광 받고 있다. 하지만 MSW는 일반적으로 종이류, 플라스틱류, 고무류, 섬유, 가죽, 나무, 음식물 및 금속류 등 다양한 재료로 구성되어 있으며, 지역에 따라 구성요소 또한 차이가 난다. 이러한 다양 구성요소로 이루어진 MSW는 염소(Cl)등의 여러 가지 부식성 물질과 카드뮴(Cd), 납(Pb), 아연(Zn), 비소(As)등의 물질을 함유하고 있다. 이들 물질들은 연소 중에 서로 반응하여 염화물을 형성하여 탄소강 또는 Cr-Mo의 저합금강으로 제작된 폐라이트계 보일러 튜브의 심각한 부식을 야기시킨다. WTE 보일러의 열교환 튜브(Water Wall Panel & Super Heater Tube)를 염화물과 같은 부식성 물질로부터 보호하기 위하여 주로 사용되는 기술이 클래딩 기술이다. 클래딩이란 강재의 한 면에 다른 금속을 중합시켜 완전히 결합시켜 복합 금속 층을 형성하는 것을 의미한다. WTE 보일러의 경우 인코넬 625와 같은 Ni-Cr-Mo로 구성된 합금을 주로 사용한다. 인코넬 625는 고온에서 기계적 성질이 우수하고, 내식성이 우수한 특징이 있다. WTE 보일러에서는 인코넬 625합금을 이용한 오버레이 용접기술이 주로 적용되며, 부식성 염화물로부터 부식을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 연소 중 발생하는 고온의 연소 유동에 의한 유동 회분(Fly Ash) 및 슈트 블로어(Shot Blower)에 의한 튜브의 침식/부식 또한 방지 할 수 있다. 이러한 인코넬 625 오버레이 용접 클래딩은 자동 GMA용접으로 이루어지며, 오버레이 두께와 Fe 희석율(Dilution Rate)을 제어하기 위하여 수직 하진(3G-Vertical Down)으로 용접한다. 이에 본 연구에서는 WTE 보일러 열교환 튜브의 내 부식성을 향상시키기 위해 오버레이 용접 클래딩 전용 JIG 및 용접자동화 장비를 개발하여 GMAW 자동 용접에 따른 열교환 튜브 제작의 여러 가지 문제점에 관하여 알아보았다.

IEA의 에너지 전망 시나리오에 따르면 세계의 에너지 수요는 점차 증가할 것으로 나타나고 있다. 이에 따라 세계적으로 에너지 수요 증가에 따른 이산화탄소 배출량 증가를 제한하기 위한 에너지와 기후 정책이 시행 되고 있다. 파리협정은 2020년 만료 예정인 교토의정서를 대체하기 위해 2015년 채택 된 신기후체제로, 적극적인 온실가스 감축을 목표로 한다. 이에, 유럽에서는 이미 폐기물을 이용한 재생연료의 바이오매스 함량을 측정하여 이를 온실가스 배출량에서 차감하는 정책을 수행하고 있다. 국내에서도 신재생에너지를 사용하여 온실가스를 감축하기 위한 정책이 시행 중이다. 산업통상자원부의 제4차 신재생에너지 기본계획에 따르면, ‘35년까지 1차 에너지의 11.0%를 신재생에너지로 공급하여 전체 전력량의 13.4%를 신재생에너지로 공급하는 것이 목표이다. 신재생에너지로서 폐기물에너지의 정책 목표 비중은 14년 67%에서 25년 38.8%, 35년 29.2%로 점차 줄어들지만, 신재생에너지의 전체 공급 목표량이 증가하므로 폐기물에너지의 연평균 증가율은 2%를 목표로 하고 있다. 2016년 신재생에너지 백서에 따르면 폐기물에너지의 이론적 잠재량은 2013년 기준 13,977,173 toe/yr 에 이른다. 따라서 본 연구에서는 국내외의 신재생에너지로서 폐기물에너지의 가치를 평가하고 효과적인 활용을 위한 정책 개선 방향에 대하여 검토하였다.

2016년 11월 4일 신기후체제인 파리협약이 발효되었다. 국내도 자체적으로 온실가스 감축을 위한 노력을 기울여 왔으나 2020년 이후 국제협약에 의해 감축을 이행한다는 점을 고려하면 구체적이고 신뢰성 있는 방안 마련이 필요하다. 산업이나 발전부문 이외에 폐기물부문도 감축을 위한 방안 마련이 필요하다. 제1차 기후변화대응 기본계획에 폐기물부문은 발생억제와 재활용 그리고 에너지화에 의한 감축 방안이 담겨있다. 그러나 실질적으로 어느 정도의 감축효과가 있는지 그리고 신뢰성이 있는지에 대해서는 객관적으로 검증한 바 없다. 이러한 점에서 앞서 교토의정서에 의해 온실가스 감축을 체계적으로 감축해 온 EU의 폐자원에너지가 온실가스 감축에 기여하는 정도와 역할에 대해 살펴보고자 한다. 앞으로 폐기물부문의 온실가스 감축 방안을 보다 신뢰성이 있는 방향으로 전개하기 위해서는 선도적으로 대응해 온 국가의 대응 방안을 살펴보는 것도 의미가 있기 때문이다. 한편 EU는 지속가능한 발전을 위해 자원효율(Resource Efficiency) 정책을 펼치고 있다. 그 동력원으로 순환경제를 추진하고 있는데 시책으로 2015년 12월 순환경제패키지를 책정하였다. 순환경제는 EU의 경제 성장을 유지하면서도 자원이용으로 인한 환경영향은 증가시키지 않기 위한 디커플링(Decoupling) 실현을 목표로 하고 있다. 순환경제에서 폐기물을 2차원료나 물질로 우선적으로 이용하고 재활용이 가능하지 않은 폐기물에 대해서는 최대한 에너지로 회수하기 위한 시책도 함께 이뤄지고 있다. 기후변화 대응과 순환경제로의 이행을 위한 폐자원에너지의 역할을 EU 중심으로 살펴본 결과, 국내도 기후변화 대응과 순환경제 사회를 구축하기 위해서는 폐기물관리 정책부문에서 폐자원에너지에 대한 역할을 조명하고 폐자원에너지 산업을 활성화하기 위한 방안마련이 필요함을 확인하였다.

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.

The growth of the Waste-to-Energy (WTE) industry is attracting attention as a powerful means of reducing greenhouse gas emissions; the Korean government is supporting various efforts such as increasing R&D investment. Despite the importance of the WTE industry, the analysis of R&D efficiency remains insufficient. This study analyzes the R&D efficiency of the Korean WTE industry and its determinants. After R&D activities are separated into input and output, R&D efficiency is analyzed with regard to whether R&D input contributes to increased R&D output using multiple regression and logistic regression methodologies based on the survey of Korean WTE firms. In the results of analysis, the introduction of new products and services was positively affected by R&D manpower and education-training. In addition, the redesign of products and processes was positively affected by R&D expenditure, R&D manpower, education-training, and the reward system. The policy implication is that education and training for R&D manpower should be provided to improve R&D efficiency, and there should be investment in basic and applied research and development research should be expanded to gain global compETitiveness.