해양폐기물 중 하나인 패각의 발생량은 매년 증가하고 있으나, 대부분이 해안 근처에 야적되거나 방치되어 환경적·사회적으로 문 제가 되고 있다. 천연 골재 부존량 감소에 따른 골재 대체재로서 패각이 사용된다면 재료 수송에 따른 물류비용을 효과적으로 감축시 킬 수 있어 자원 재활용을 활성화할 수 있다. 본 연구에서는 3D 콘크리트 프린팅 기술을 활용한 해양 구조물의 건설 재료로서 패각 잔 골재의 사용 가능성을 분석하였다. 패각을 활용한 3D 프린팅 콘크리트는 패각 잔골재와 시멘트 풀 계면 등의 공극 요인으로 일반 콘 크리트 대비 낮은 강도를 가지기 때문에 역학적 성능 평가를 위한 미세구조 특성 분석이 요구된다. 유동성, 출력성 및 적층성을 고려하 여 3D 프린팅 콘크리트의 배합을 선정하였으며, 패각 잔골재를 활용한 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성과 미세구조를 분석하였다. 시편의 물성을 평가하기 위해 3D 프린터로 압축강도와 부착강도 시편을 제작하였고 강도 시험을 진행하였다. 미세구조를 분석하기 위해 고해상도 이미지를 얻을 수 있는 SEM 촬영을 수행하였으며, 히스토그램 기반 상 분리 방법을 적용하여 공극을 분리하였다. 패각 잔골재 종류에 따른 공극률을 확인하고 확률함수를 활용하여 공극 분포 특성을 정량화하였으며, 패각 잔골재의 종류에 따른 시편의 역학적 물성과 미세구조 특성 간의 상관관계를 확인하였다.

제주해역은 많은 상선 및 어선들이 항해를 하고, 자망, 트롤 등 다양한 어구를 활용하여 어로활동을 하고 있다. 그 동안 해양폐기물 수집은 주로 제주도 해안 및 연안해역에서 시행되고 있으나, 연근해 해역에서 발생되는 해양폐기물 발생에 대한 수집 및 연구가 미미하였다. 이에 본 연구는 제주대학교 실습선을 이용하여 제주도 북서해역에 침전한 해양폐기물을 수거하고 각 폐기물별로 관련 선박의 항적을 분석하였다. 또한 일정 구역 및 선박 체류시간별로 얼마나 많은 해양폐기물을 투기하고 있는지 분석하기 위해 선박자동식별장치 항적데이터를 활용하여 대상해역에 선박이 체류한 시간을 추출하여, 어선업종별로 1 ㎢ 단위구역에서 시간당 해양폐기물 발생양을 분석 하였다. 분석 결과 연근해 해역은 어선기인 폐어구가 대다수였으며, 그중 자망 및 통발 어구가 많은 비율을 차지하고 있었다. 본 연구에서 단위구역에서 시간당 해양폐기물 발생량은 자망어업이 평균 0.94 kg, 통발어업이 3.49 kg, 저인망어업이 0.10 kg, 연승어업이 0.11 kg, 기타어업이 0.02 kg으로 산출되었다. 이 결과를 활용하여 향후 연근해 수중환경 정화시 해양폐기물 발생이 높은 해역위주로 해양폐기물 수거가 가능할 것이다.

우리나라는 원자력 발전소를 운영하면서 발생하는 중·저준위 방폐물을 경북 경주시에 위치한 방폐물처분장을 통하여 영구적으로 처분하고 있다. 하지만 방폐물의 해상운송은 해양사고의 위험성에 노출되어 있고, 이에 관하여 해양경찰의 기능과 역할적 관점에서 안전성 확보를 위한 제도의 도입이 필요할 것이다. 특히 우리나라는 허베이스프리트 사고 또는 세월호 사고 등 국가적 재난에 해당하는 대형 해양사고로 인하여 사회적 영향을 받은 바 있으므로, 이를 대비한 대응체계가 필요할 것이다. 이러한 관점에서 우리나라의 방폐물 해상운송의 현황을 파악해 보고, 외국 주요국의 대응체계에 대해서 살펴보았다. 주요 사고 사례를 검토한 결과, 이와 유사한 핵물질 운반선 및 위험물 운반선의 사고 등 사회적, 지역적, 국제적 영향을 미칠 수 있는 해양사고에 긴급하게 대응하고자 유럽 국가를 중심으로 비상예인선(ETV) 선단을 운용하고 있었으며 일정 부분 효과를 증명하고 있다. 이를 바탕으로 한국형 ETV의 도입을 제시한다. 즉, 핵물질 운송선박, 대형 유조선, 대형 여객선 등의 해양사고와 같이 막대한 환경적, 재산적, 인명적 손해로 이어질 수 있는 대형 해양사고의 초기 대응을 위해 비상예인기능, 유류오염 방제기능과 구조 장비 및 인력 수송이 가능한 한국형 ETV의 도입이 필요하리라 보인다. 이를 통해 해양경찰의 해양사고 대응기능의 향상으로 이어지며, 국가적 재난에 대한 초기대응의 골든타임을 놓치지 않게 되어 귀중한 인명과 재산을 지키고 환경을 보호하는데 일조할 것이다.

해양환경관리법은 폐기물을 “해양에 배출되는 경우 그 상태로는 쓸 수 없게 되는 물질로서 해양환경에 해로운 결과를 미치거나 미칠 우려가 있는 물질(기름, 유해액체물질, 포장유해물질을 제외한다)로 정의하고 있다. 그러나 이러한 폐기물 정의 규정은 개별 조문에서 사용하는 “폐기물”의 개념과 맞지 아니하다. 에를 들면 법 제25조의 “폐기물“은 선박의 항해 및 정박중 발생하는 폐기물을 의미하지만 법 제25조의 ”폐 기물:은 ‘육상에서 발생한 폐기물’로 그 개념이 서로 다르다. 이 논문에서는 포괄적인 ’폐기물‘ 정의 규정 이외에 개별 법률에서 별도로 “폐기물” 에 대한 정의규정을 두는 것을 제안하였다.

To evaluate the remediation performance of recycled oyster shell powders to control nutrients release from polluted sediments. Different types of recycled oyster shell powder were applied on separated bottom sediments. The first type of oyster shell powder is Calcined Oyster Shell Powder (COSP) and another consist of ultrasonicated oyster shell powder (SOSP) which were composed of calcium peroxide. The recycled oyster shell powders were improving the water quality as slow oxygen releasing compound. The experimental results indicated that the Dissolved Oxygen (DO) in the treated columns were higher than the control column. pH was increased in the both experimental columns due to the hydrolysis of CaO2. Meanwhile, recycled oyster shell powders could prevent the nutrients (nitrogen and phosphorus) release from sediments into the overlying water. In addition, the total nitrogen and total phosphorus concentrations of the COSP applied column were decreased 27% and 20% compared to the control column respectively and the SOSP applied column were decreased 33% and 27% compared to control in the overlying water. It was proved that, COSP and SOSP can effectively adsorb phosphorus from sediments and prevent phosphorus release into overlying water from bottom sediments. In conclusion, COSP and SOSP applications was increased DO in the overlying water and nutrient released controlled effectively from the sediment.

수산폐기물을 방류기준에 맞추어 효과적으로 분리 처리하기 위하여, 고형물을 함유한 폐수로부터 고체와 액체를 분리해내는 전처리 공정이 필요하다. 또한, 전처리 공정효율이 극대화될수록 후속처리공정의 처리용량향상, 처리시설 규모축소, 경비절감 등의 효과도 커진다. 이를 위해 이 논문에서는 진동형 역경사식 스크린 기술을 제안하고, 최적의 고액분리를 위해 적정 진동주파수 및 기진각을 검출하였다. 진동발생기는 스크린 몸체에 대해 일정한 각도(0˚,30˚,45˚,90˚)로 각각 두었으며, 진동주파수는 진동에 의한 스크린의 손상을 고려하여 35-60Hz 범위 내에서 5Hz 단위로 가변하면서 고액분리효율을 측정하였다. 스크린 경사각은 예비실험을 통해 3˚~5˚로 설정하고, 여과장치는 직사각형과 정사각형 2종류로 제작하였다. 실험결과 장치의 형태와 관계없이 대체적으로 0˚의 기진각과 60Hz의 진동주파수에서 우수한 여과효율이 나타났다. 그리고 여과 전후의 부유물질(SS)의 양을 비교하여 제안한 기술의 유효성을 검증하였다.