Electronic waste (E-waste) has become a long-standing global concern. People are purchasing new affordable and improved technologies long before the end-of-life (EOL)’s of their old devices, which is leading to overconsumption and growing volumes of e-waste. At present, official data indicates that 80% of the volume of e-waste is not formally treated globally. The complex nature of e-waste recycling processes is a significant challenge.

기술 및 산업의 발달로 매년 많은 양의 전기, 전자제품이 생산 및 소비, 폐기되고 있다. 뿐만 아니라 문화수준, 생활수준의 향상으로 최근에는 내구년한의 도래로 인한 고장에 의하여 폐기되는 것이 아닌 제품의 디자인, 트렌드 변화에 의하여 제품이 폐기되는 경우도 발생하고 있다. 전기, 전자제품의 폐기 주기가 빠르게 진행됨에 따라 매년 그 발생량이 증가하는 추세를 보이고 있다. UNU의 보고서에 따르면 2021년 세계전기, 전자 폐기물의 발생량은 약 52 백만 톤이 발생할 것으로 예상하였다. 이러한 폐전기전자제품에는 다양한 유가 자원이 포함되어 있으며, 대부분의 전기 전자제품에 포함되어 있는 인쇄회로기판(printed circuit board)에는 철, 알루미늄, 코발트, 구리, 니켈 팔라듐, 금, 은 등이 포함되어 있다. 폐 전기, 전자제품의 발생량이 증가함에 따라 해당 제품에서 발생되는 각종 유가자원의 발생량 또한 증가하고 있는 실정이다. 이에 따라 폐 전기, 전자제품 관리의 중요성이 높아지고 있으며, 이를 위해 전기, 전자제품의 발생량 및 폐 속자원의 발생량 통계의 필요성이 대두되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 폐 전기, 전자제품의 통계 작성을 위한 폐 전기, 전자제품의 발생량을 추정하기 위한 방법을 제시하고 해당 방법을 이용하여 폐 전기, 전자제품의 발생량을 추정, 제시하였다. 본 연구에서 폐 전기, 전자제품의 발생량을 추정하기 위해 사용된 방법은 1) 수명분포 함수를 이용한 추정, 2) 보급률 데이터를 이용한 추정, 3) 생산량 대비 출고량 및 교체량을 이용한 추정의 세 가지 방법을 이용하였으며, 각 제품 품목별 이용 가능한 데이터에 따라 각기 적용 가능한 방법을 이용하여 발생량을 산출하였다. 본 연구를 통하여 산출된 우리나라 폐 전기, 전자제품의 발생량은 2019년 기준 696,122톤~2023년 기준 874,828톤이며, 본 값은 UNU보고서의 국내 발생량인 2016년 기준 665,000톤을 보정하여 비교하였을 때, 약 4.5%의 오차율을 보임에 따라 유의한 값으로 판단되었다. 본 연구에서는 분석 품목에 따라 확보 가능 자료에 한계가 있어 세 가지 방법을 이용하여 발생량을 추정하였으나 향후 신뢰성 있는 통계 데이터를 구축하기 위해서는 각 제품별 출고량 및 수명에 대한 데이터 베이스가 구축되어야 할 것이며, 이에 따른 정책적 기반이 다져져야 할 것으로 판단된다.

기술 및 산업의 발달로 매년 많은 양의 전기, 전자제품이 생산 및 소비, 폐기되고 있다. UNU보고서에 따르면 2016년 기준 세계 전기, 전자 폐기물의 발생량은 44,700,000톤이며, 연간 발생 원단위는 6.1kg/인으로 나타났다. 그러나 44.7 백만톤의 전체 전기, 전자 폐기물 중 약 20% 수준인 8.9 백만톤의 전기, 전자 폐기물만이 적정한 방법을 통하여 재활용되고 있는 것으로 나타났다. 또한, 전 세계적으로 폐 전기, 전자제품에 대한 규제를 적용받고 있는 인구의 수는 66% 수준이며, 폐 전기, 전자제품 관련 통계를 시행하고 있는 국가는 41개국에 그치는 것으로 조사되었다. 우리나라의 경우에도 폐 전기, 전자제품에 대한 명확한 통계를 보유하고 있지 않으며, 발생 현황 등을 파악하기 쉽지 않은 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 해외 폐 전기, 전자제품 관리제도 및 통계 사례를 분석하고 국내 통계 작성을 위한 제언을 하고자 한다. 본 연구를 통하여 조사된 전 세계 지역별 전기, 전자 폐기물 규제 현황은 다음과 같다. 오세아니아 지역의 전기, 전자 폐기물 관련 법률은 호주에서 시행하고 있는 ‘전국 텔레비전 및 컴퓨터 재활용 계획’ 하나이며, 아메리카 대륙에서는 미국에서만 주별로 상이한 전기, 전자 폐기물 관련 정책을 시행중에 있다. 아시아 지역의 경우 일본, 중국, 인도, 한국 정도만이 전기, 전자 폐기물 관련 정책을 시행중에 있으며, 아프리카의 경우 관리 제도가 시행되고 있는 나라가 없는 것으로 조사되었다. 세계적으로 가장 전기, 전자 폐기물 관련 규제가 강력하게 시행되고 있는 지역은 유럽 지역이며 WEEE, RoHS 등을 비롯한 제도들이 시행중에 있다. 또한 유럽지역은 유일하게 국제 규격의 전기, 전자제품 관련 통계를 작성, 보유하고 있는 지역이다. 국제 통계 자료 및 전기, 전자 폐기물 관련 제도 현황 분석 결과 현재 가장 관련 제도 및 통계 작성이 국제 기준에 적합하고, 우수한 지역은 유럽 지역이며, 이에 따라 국내 전기, 전자 폐기물 관련 통계 또한 EU의 제도 및 통계 작성 방법을 벤치마킹 하는 것이 타당할 것으로 판단된다. 국내 시행중인 환경성 보장제의 제품 구분은 그대로 유지하되, 품목별 통계 데이터 작성 및 자료 공표 시에는 EU의 WEEE 품목 구분에 맞추어 제공함으로써 국제 통계 자료와의 일치성을 확보할 필요가 있을 것으로 판단된다. 또한 EU 및 UN의 국제 통계 작성 시 사용되는 추정방법으로써 가장 보편적으로 쓰이는 방법인 수명 분포 함수를 이용한 발생량 추정을 적용하기 위하여 출고량 및 제품 품목별 수명 데이터 등의 데이터 확보가 필수적이다.

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.

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.

In this study, we analyzed Polybrominated Diphenyl Ethers (PBDEs) contained in TV covers of 15 and refrigerator components of 9 produced in Korea. In the TV front covers, 70 ~ 2,296 mg/kg of PBDEs were detected and in the back covers, the PBDEs detection was as follows: 128,773 ~ 158,104 mg/kg for TVs produced between 1983 ~ 1997, and 42 ~ 41,625 mg/kg between 2000 ~ 2005, which indicates that PBDEs content started to substantially decrease from 2000. When comparing these figures with those from other countries, we found that the front covers of televisions contain lower levels of PBDEs than those produced in Japan and back covers had similar or higher levels. The concentrations of the components of the refrigerator samples ranged from N.D. to 445 mg/kg. By comparing isomer patterns of PBDEs obtained from the products and those reported to be found in the environment, this study estimated distribution characteristics of PBDEs and the correlation between their pollution sources and the environment. The results showed that deca-BDE used in TVs has an impact on the environment, for example, indoor dust and sediment in rivers. We suggest that in order to prevent hazardous substances contained in electrical and electronic products from continuously circulating in the environment, the E-waste should be managed in terms of waste treatment and that the XRF screening method is appropriate to regulate the contents of toxic substances in an economic and effective way.

The Keum river has been utilized for drinking water supply of several city including Kunsan city and is deepening pollution state due to numerous municipal and industrial discharges. The concentration BOD in river is affected by the organic loading from a tributary and the algae biomass that largely happen to under eutrophication state. In the eutrophic water mass such as the Keum river, the autochthonous BOD was very important part for making a decision of water quality management, because it was accounted for majority of the total BOD. The predict of water quality has important meaning for management of water quality pollution of the Keum river. The purpose of this study will manage and predict water quality of the Keum river using QUAL-2E model considering the autochthonous BOD. The estimation of autochthonous BOD represented that the relationship between BOD and chlorophyll a. The regression equation was shown to be autochthonous BOD=β5×chlorophyll a. The results of this study may be summarized as followed; The QUAL-2E model was calibrated with the data surveyed in the field of the study area in June, 1998. The calculated value by QUAL-2E model are in good agree to measured value within relative error of 7.80∼20.33%. Especially, in the case of the considering autochthonous BOD, the calculated value of BOD were fairly good coincided with the observed values within relative error of 15%. But the case of not considering autochthonous BOD, relative error of BOD was shown to be 43.2%. In order to attain Ⅱ grade of water quality standard in Puyo station which has a intake facility of water supply, we reduced to the pollutants loading of tributaries. In the case of removed 100% BOD of tributaries, the BOD of Puyo station was 4.07㎎/ℓ, belong to Ⅲ grade of water quality standard. But in the case of removed 88% nutrient of tributaries, it was satisfied to Ⅱ grade of water quality standard as below 3㎎/ℓof BOD. For estimation of autochthonous BOD in Keum river, we are performed simulating in accordance with reduction of nutrient load(50∼100%) under conditions removal 90% organic load. Occupancy of autochthonous BOD according to nutrient loading reductions were varied from 25.97∼79.51%. Occupancy of autochthonous BOD was shown to be a tendency to increasing in accordance with reduction of nutrient loading. Showing the above results, the nutrient that one of the growing factor of algae was important role in decision of BOD in the Keum river. For the water quality management of the Keum river, therefore, it is necessary to considering autochthonous BOD and to construction of advanced sewage treatment plant for nutrient removal.

The objectives of this study are to examine combustion characteristics of E.V.A. and rubber wastes by fixed-bed incinerator. The results are as follows. Combustion temperature with time rises rapidly, and mass of E.V.A. reduces at short time in E.V.A. combustion. In variation of air-fuel ratio (m), the ideal values of m of E.V.A. and rubber are 2.5, 1.5 respectively. Mixed-waste combustion is more economic than single E.V.A. combustion, because we can get high combustion efficiency (94.0∼99.0%) at 2.0 air-fuel ratio of mixed-waste combustion. Removal efficiencies of SO2 at cooling tower are about 20%. The combustion efficiencies of rubber are over 98.0% according to the experimental conditions.