국내 폐유리 발생량은 2013년 기준으로 약 65만톤에 이르며 폐유리 이용량은 약 49만톤으로 나타나 재활용률은 75.6%로 나타났다. 하지만 폐유리병의 재활용을 제외한 기타 폐유리의 재활용율은 16%로 나타나 매우 저조한 실정이다. 국외 폐유리 재활용은 폐유리를 종류별로 구분하여 각 원료에 따른 재활용 기술을 확보하여 상용화하는 단계에 이르렀다. 그러나 국내 폐유리 재활용 기술은 대부분 유리병 재활용에 의존하고 있으며, 다양한 종류의 폐유리에 대한 재활용 기술 확보가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 기존 폐유리 재활용 공정 중 소성 공정의 높은 에너지 소비로 인한 공정의 경제성 확보가 어려운 점을 보완하고자 하였으며, 폐유리 분말이 폐플라스틱이 녹는 온도에서 사출하여 고분자 수지에 폐유리 분말이 혼입되는 기술을 적용하였다. 또한 폐유리는 중량기준으로 최대 70%, 폐플라스틱은 30%까지 적용하여 가격 경쟁력을 확보하고자 하였다. 폐유리와 폐플라스틱을 활용한 시제품 생산에 대한 기초 연구로써 폐유리를 분쇄하여 미립화하는 실험과 폐유리 분말을 혼합한 플라스틱 사출 실험을 실시하였으며, 제조된 시제품에 대하여 열변형성, 인장강도, 신율 등의 물성을 분석하였다. 폐유리 분쇄는 V-볼링기를 이용하여 실시하였으며, 모니터 유리, 자동차 유리, 사이다병 유리, 맥주병 유리를 실험 재료로 이용하였다. 폐유리의 분쇄 정도를 파악하기 위하여 분쇄 시간에 따라 폐유리 분말 시료를 채취하였으며, 채취한 시료는 PSA 분석을 통하여 입도 분포를 검토하였다. 폐유리와 혼합한 폐플라스틱의 사출 실험은 다대식 방식의 사출기를 이용하여 진행하였으며 블록과 컵, 인장시편을 제조하기 위하여 사출 금형을 제작하였다. 사출기에 폐유리와 폐플라스틱의 혼합 재료를 주입하는 압력은 45bar이며, 사출온도는 180℃로 설정하였다. 사출을 통하여 제조된 시제품은 캐릭터 블록과 컵이며, 사출 원료를 각기 달리하여 총 6가지의 시제품을 제조하였다. 또한 인장시편은 인장강도와 신율의 분석을 위하여 제조하였으며, 사출 원료에 따라 총 4가지의 인장시편을 사출 제조하였다. 제조된 시제품은 저온 및 고온에서의 열변형성과 회분을 분석하였고 인장시편은 인장강도, 신율, 회분을 분석하였으며, 모든 분석은 공인인증기관에서 플라스틱 일반 시험방법 시험 KS M ISO 868에 의하여 진행되었다.

자율주행 자동차는 전통적인 차량의 주요 수송 기능을 수행 할 수 있는 자동 운전 차량 말하며, 그것은 주변 환경을 감지하고 인간의 어떠한 입력 없이 이동 가능하여야 한다. 본 논문에서는 이러 한 자율주행 자동차를 시뮬레이션 할 수 있는 자율주행 자동차 에이전트를 설계하고 이에 대한 프 로토타입을 개발하였다. 이를 위하여 자율주행 자동차에 대한 요구 사항을 분석하고, 전통적인 다중 에이전트 시스템에 적합하도록 에이전트를 설계하였다. 설계의 핵심 은 에이전트들은 오직 조종힘에 따라 이동하도록 하는 것이다. 설계된 에이전트의 프로토타입은 유니티3D를 이용하여 구현되었다. 프로토타입을 이용한 시뮬레이션 결과, 에이전트의 이동은 매우 자연스럽게 나타났다. 그러나 에이 전트 수를 증가시키는 경우에 성능이 심각하게 저하되었고, 이에 대한 대안들을 제시하였다.

다양한 수준의 게임 난이도를 사용자에게 제공하는 것은 게임 개발 시 주요 고려 사항 중 하 나이다. 본 논문에서는 1인용 자동차 주행 게임에서 주어진 난이도를 갖도록 주행 트랙에 도전 들을 배치하는 방법을 제안한다. 여기서 도전은 자동차 주행을 방해하는 장애물을 말하고, 게임 난이도는 트랙 한 바퀴를 도는데 필요한 예상 주행 시간으로 나타낼 수 있다. 제안된 방법에서 는 도전 배치 문제를 IP(Integer Programming) 문제로 모델링한 후, LP 완화 및 시뮬레이티드 어닐링 방법으로 해를 구한다. 실험 결과, 주어진 목표 시간에 맞는 주행 시간을 갖는 도전 배 치를 구할 수 있었다. 이들 도전 배치를 트랙에 적용한 후 시험 주행해 봄으로써, 실제 주행 시 간은 평균적으로 해당 도전 배치의 목표 시간과 일치함을 보였다. 제안된 방법은 사용자에게 다양한 난이도의 게임 플레이를 제공함으로써, 게임의 흥미와 몰입감을 높일 것이다.

본 연구는 3D 가상현실에서의 운전 시뮬레이션 게임과 일반 모니터를 사용한 비디오 게임의 환경에서 실재감, 몰입, 각성의 사용자 경험이 어떠한 차이를 나타내는지를 비교 실험을 통해 수행하였다. 또한 운전 시뮬레이션 게임의 기능적 효과 측면에서 기능성 효과인 운전태도와 게임성 효과인 정서적 즐거움 그리고 복합적인 효과인 만족도를 비교 분석하였다. 자동차 운전면허를 소지한 초보운전자 남녀 각50명씩 총 100명의 실험 참여자를 선정하여 두 가지 실험 환경에서 운전 시뮬레이션 게임을 플레이테스팅 방법으로 실험을 진행하였다. 연구결과 실재감, 몰입, 각성의 사용자경험이 가상현실 환경에서 더 높은 것으로 나타났으며 게임의 기능적 효과인 운전태도, 정서, 만족도에서도 유의미한 차이를 나타냈다. 이 연구는 기능성게임의 가상현실 적용에 이론적, 실무적 기여를 하고 있다는 점에 의미가 있다.

동 제련 산업의 경우 1960년대까지 소비하는 전량을 수입에 의존하였고, 이후 경제발전과 함께 수요가 대폭증가하면서 국내에서도 동 제련 생산업체가 설립되기 시작하였다. 이와 함께 자동차, 전기･전자, 철강, 건설 및 기계 산업에 주요 기초 소재를 공급하는 역할을 담당하게 되었다. 산업 특성상 수입에 의존하는 원자재의 가격이 수익성에 큰 영향을 미치기 때문에 제련 시 발생하는 폐기물을 이용한 재활용 기술연구가 필요한 실정이다. 국내 동 제련 산업은 원석인 황동광을 파･분쇄하여 제품을 생산하는 1차 동 제련 산업과 폐동스크랩, 폐동파이프 등을 원재료로 하여 동 빌레트, 동 괴, 황동봉을 생산하는 2차 동 제련산업으로 나눌 수 있다. 1차 동 제련산업의 경우 국내 유일업체에서만 생산하고 있으며, 자체 플랜트 사업을 통해 재활용 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 2차 동 및 동합금 제련공정의 경우 현재 연구실적이 많지 않다. 공정 에서 발생하는 폐기물에 함유되어있는 Cu, Zn, Pb, Fe 등의 유가금속을 재활용하기 위해서는 반드시 대상 폐기물의 물리･화학적 특성 및 환경성평가가 선행 연구되어야 한다. 본 연구에서는 동 및 동합금 제련공정에서 폐기물의 발생량, 생산제품 등 5개 사업장(C사, D사, S사, P사, H사)을 선정하여 광재, 분진, 오니 폐기물의 기본 특성을 확인하였다. 대상 폐기물의 입도특성, 광물학적 특성 및 화학적 조성을 확인하였고, 입도분포에 따라 광물학적 성상의 변화에 대해 확인하였으며, 대상 폐기물의 중금속 용출･함유량을 확인하였다. 입도특성 결과, C사와 S사 광재의 경우 육안으로 식별 가능하였으며, S,P,H의 광재는 비교적 입도별로 고루 분포되어 있음을 확인할 수 있었다. 입도의 크기가 1 mm 이상에서는 폐기물 내 금속편의 식별이 가능하여 분리가 간편하지만, 1 mm 이하 금속편의 경우 파･분쇄 후 스크리닝(Screening)을 통한 분리공정이 필요하다. 또한 0.1 mm 이하에서 11%의 중량비율을 차지하고 있는 P2시료의 경우 물리적 파･분쇄를 통해 금속편의 회수가 어렵기 때문에 자력선별, 부유선별 등의 습식제련방법을 활용하여 분리해야한다. 황동 원재료 및 황동 제품을 주로 생산하는 D사, H사, P2사의 경우 대부분이 Zn으로 이루어져 있으며, 90% 이상의 높은 함유량을 보이고 있다. 또한 동 빌레트, 동 버스바 및 동 특수합금을 제조하는 사업장의 경우 Cu, Fe. Zn의 함유량이 골고루 분포되어 있어 이를 회수하여 재활용 할 경우 유가금속의 확보와 더불어 대부분의 원자재를 수입에 의존하고 있는 국내 실정에 따라 자체생산에 의한 경제성이 확보될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 환경성평가를 통해 높은 용출특성 및 함유량을 지닌 Cd, Hg, As 등의 유해물질이 제거된 폐기물은 공업용 충전제, 절연재, 채움재, 세라믹스 원료 등으로 재활용 확대방안에 기여 할 것으로 판단된다. 본 연구의 동 및 동합금 제련공정 발생폐기물의 입도특성, 광물학적 특성 및 화학적 조성, 유해물질 함유 특성 조사결과를 바탕으로 재활용 및 유가금속의 회수를 위한 기초데이터로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

산업화에 의하여 화학원료를 다량으로 사용함에 따라 여러 종류의 휘발성 유기화합물 (Volatile organic compounds, VOCs)이 배출되고 있다. VOCs 물질은 그 자체로 발암이나 악취를 유발함으로서 직접적인 피해를 주기도 하지만, 대기 중에서 NOx 및 자외선과 만나 광화학 반응을 통해 오존을 생성하여 2차적인 오염을 유발한다. 이러한 피해를 주는 VOCs는 주로 도색공정이나 유기용제의 사용, 세탁소 그리고 자동차 운행시 다량 배출되고 있다. 따라서 VOCs 물질을 저감하기 위해 VOCs 종류나 농도에 따라 다양한 처리 공법이 적용되고 있는 바, 효율적인 VOCs를 제어를 위한 고효율 처리장치가 필요하다. 본 연구에서는 플라즈마와 덤프 연소기술이 접목된 플라즈마 덤프 연소기를 설계・제작하여 톨루엔 고효율 분해 특성을 파악하였다. 실험 변수로는 톨루엔 공급 유량 변화, 전력 공급량 변화, 톨루엔 주입 농도 변화, 톨루엔 덤프 주입구 위치 변화, 배출구 열교환기에 대해 변수별 연구를 진행하였다. Fig. 1은 그림 1은 플라즈마 버너의 톨루엔 공급 유량 변화에 따른 실험 결과이다. 플라즈마 덤프 연소기에서 플라즈마 버너는 1차 톨루엔 분해 메카니즘을 가지기 때문에, 최적의 공급 유량 파악이 필요하다. 실험 범위인 톨루엔 공급 유량 100∼300 L/min 구간에서 플라즈마 덤프 연소기 내부의 온도는 안정적으로 유지되었다. 톨루엔 유량이 증가하더라고 플라즈마 버너의 화염은 영향을 받지 않음을 알 수 있다. 실험 범위 안에서 톨루엔 분해율은 94∼99%를 유지되었다. 이는 보조연료로 공급된 CH4이 플라즈마에 의해 높은 밀도로 활성화된 라디칼 입자들에 형성시켜 톨루엔 높은 분해율을 나타낼 수 있다. 톨루엔 유량이 증가할수록 에너지 효율은 증가하였으며, 일산화탄소는 증가하는 경향을 보였다.

최근 IT 산업의 발달함에 따라 희유금속의 사용량과 중요성이 증가되고 있다. 따라서 도시광산 사업이 발달하게 되고, 우리나라는 2011년 6월 “희소금속의 소재화 부품화를 위한 산업생태계조성” 안을 발표 미래 성장동력과의 연계성등을 고려한 11개 희유금속을 선정하였다. 이중 마그네슘은 금속재료 중 가장 가벼운 경량소재로서 자동차 경량화 부품과 노트북, 스마트폰 등 많은 전자 제품에 사용되고 있다. 하지만 현재 마그네슘은 중국으로부터 전량 수입되고 있는 실정이다. 국내의 도시 광산으로 부터 마그네슘을 얻기 위해 광미를 사용하였다. 광미는 광물을 분리하고 남은 부산물이다. 이 부산물은 처리가 어려워 매립 처리하거나 그대로 자연에 방치하고 있어 환경오염을 유발시키고 있어 광미의 재처리가 필요하다. 다양한 재활용 방법 중 유가금속 회수는 자원 고갈에 따른 재이용 및 환경보전 측면에서 중요하며, 세계적으로 광미 재처리를 시도하고 있다. 한국에서도 광미로부터 유가금속을 회수하는 연구가 진행되어왔지만 아직 마그네슘과 관련된 연구가 없으며 더 많은 연구가 필요하다. 본 연구에서는 광미 내 존재하는 Mg를 용출하기 위해 산침출법을 적용하였다. 사용된 산성용액은 H2SO4(95%, 대정화금, 한국)이며, water bath shaking을 사용하여 용출실험에 주요인자인 입자크기, 온도, 산농도, L/S 비 실험을 수행하였다. 산침출후 침출액은 membrane filter를 사용하여 여과 후 여과액으로부터 Mg이온의 농도를 AAS(varian spectra AA-10/20, atomic adsorption spectrometer)로 분석하였다. Mg이온을 Mg(OH)2로 회수하기 위해 NaOH 용액을 사용하여 pH 10까지 조절하였다.

행맨, 크로스퍼즐, 매칭등과 같은 많은 영어 단어 학습용 게임들이 보드 형태 또는 컴퓨터 게 임 형태로 개발되었다. 이들 컴퓨터 게임 대부분은 전략형 게임 플레이를 채택하기에 이런 스 타일의 게임을 좋아하지 않는 학습자들에게는 게임의 고유 특성인 즐거움을 주는데 한계가 있 다. 본 논문에서는 청소년 및 성인 대상의 1인용 자동차 주행 게임을 중심으로 새로운 영어 단 어 암기를 위한 시스템을 제안한다. 본 시스템의 핵심인 자동차 주행 게임에서 학습자는 차를 운전하면서, 트랙 상에 아이템처럼 나타나는 영어 단어 텍스트와 충돌하여서 점수를 획득하게 된다. 학습자는 화면상에 노출된 영어 단어를 주행 중에 지속적으로 보면서, 영어 단어를 뇌리 에 새기게 된다. 우리의 실험 결과, 우리의 게임을 통한 영어 단어의 기억 효과는 만족할 수준 이고, 학습 도구로서의 본 시스템에 대한 만족도도 높았다. 또한 기본 영어 단어 학습용 게임들 이 이미 알고 있는 단어 대한 기억 강화에 적합하지만 우리의 게임은 새로운 단어 암기에도 사 용할 수 있다.

As environmental concerns including climate change drive the strong regulations for car exhaust emissions, electric vehicles attract the public eye. The purpose of this study is to identify rural areas vulnerable for charging infrastructures based on the spatial distributions of the current gas stations and provide the target dissemination rates for promoting electric cars. In addition, we develop various scenarios for finding optimal way to expand the charging infrastructures through the administrative districts data including 11,677 gas stations, the number of whole national gas stations. Gas stations for charging infrastructures are randomly selected using the Monte Carlo Simulation (MCS) method. Evaluation criteria for vulnerability assessment include five considering the characteristic of rural areas. The optimal penetration rate is determined to 21% in rural areas considering dissemination efficiency. To reduce the vulnerability, the charging systems should be strategically installed in rural areas considering geographical characteristics and regional EV demands.

The 2013 statistics showed that about 19 million automobiles were registered in Korea and, among these, ELVs amounted to about 770 thousands. Therefore, the Korean government imposed ELV recycling rate of 95% to be implemented by 2015 according to ‘Act on the Resource Circulation of Electrical and Electronic Equipment and Vehicles’. However, plastics and non-ferrous metal scraps arising from ELVs are not properly recycled with no adequate reuse: they are becoming major environmental concerns to overcome prior to the enforcement of ELV recycling in Korea. In view of this, contemporary ELVs recycling status in Germany is introduced in detail with main emphases on the legal context regarding efficient disposal and recycling management of ELVs & ASR as part of a preceding investigation into the state of the art example for future Korean recycling model.

서울과 대구 및 울산, 구미, 여수 산업단지 내 지하수의 휘발성 유기화합물(VOCs) 오염 특성을 살펴보았다. 모든 지역에서 염소계 유기용매와 트리할로메탄이 가장 빈번하게 검출되는 휘발성 유기화합물이였다. MTBE는 도시 지역에서만 빈번하게 검출되었으며, 사염화탄소와 클로로포름은 산업단지에서 빈번하게 높은 농도로 검출되었다. 서울 지하수를 대상으로 휘발성 유기화합물로 인한 지하수 오염 실태를 좀 더 정밀하게 조사하였다. 그 결과, 염소계 유기용매 및 염소계 유기용매의 탈염소화 과정에서 생성되는 중간물질로 인한 오염이 심각한 것을 알 수 있었다. 검출빈도, 농도규모, 상관관계 분석을 통해 cis-1,2-DCE는 TCE의 분해 과정에서 생성되었으며, 1,1-DCE는 1,1,1-TCA의 분해 과정에서 생성된 것임을 확인할 수 있었다. 한편, 일부 VOCs는 자주 함께 검출되었으며, 기준치를 초과하는 VOCs의 농도도 일부 시료에서만 관찰되었는데, 이는 여러 가지 VOCs를 다량으로 사용하는 특정 오염원이 지하수 오염을 야기하였다는 것을 의미한다. 이들 오염원의 영향을 확인하기 위해 지하수 시료를 채수 지점의 토지 이용 특성과 채수 지점 주변의 토지 이용 특성을 기준으로 각각 구분하여 통계분석을 실시하였다. 통계 분석 결과, 운수업체, 스포츠센터와 같은 시설이 지하수 수질 오염과 밀접하게 관련이 있음을 알 수 있었다. MTBE의 검출 빈도는 자동차 이용과 상관관계가 높았고, 톨루엔과 클로로포름의 경우, 제조활동 및 하수처리시설과 상관관계가 높았다. PCE의 경우, 지정폐기물의 배출량과 상관관계가 높았다. 지하수 내 VOCs의 농도는 시간에 따라 변화하는 양상도 보였는데, 우기 시 발생하는 희석효과, 오염원의 유입과 자연적인 분해 과정이 복합적으로 영향을 미친 것으로 판단된다.

본 연구는 산업부산물인 제철 산업의 전기로 산화슬래그골재를 이용하여 천연골재를 대체하고 자동차 산업에서 발생하는 폐유리를 분쇄하여 채움재로 활용하는 연구로써, 환경친화적인 아스팔트 포장 재료를 개발하였으며, 폐PVB로 아스팔트 바인더의 물리적 성능을 개선하여 현장적용성을 검토하였다. 최적의 공극률을 결정하기 위한 반복적인 배합설계를 거쳐서 13-5mm(40%), 5-0mm(57%), 폐유리미분말 채움재(3%), 아스팔트(4.1%)의 투입량을 결정하였으며, 마샬안정도는 약 10,000N의 강도를 발현하였으며, 간접인장강도는 1.00~1.16 MPa의 범위를 나타내고 있었다. 혼합 및 다짐온도 조건은 실내 최적 배합설계에서 적용한 결과를 동일하게 적용하였다. 현재 전기로 산화슬래그는 제철 인근의 토목현장에 사용되고 있으며, PVB 필름과 차량 폐유리는 토목·건축용 자재로 일부 사용되고 있으므로 향후 도로현장이 추가 수요처로 안정된 소비가 기대된다. 본 연구에서 더욱 기대되는 것은 PVB 필름으로 개발될 중온형 아스팔트 바인더에 전기로 산화 슬래그 골재의 높은 강성과 고분말 폐유리 미분말의 충진성이 조화되어 기존 제품과 차별화된 친환경 고내구성 포장체의 한 분야를 개척할 수 있을 것으로 기대된다.

도시의 인구밀도가 높아지고 자동차의 보급이 확대됨에 따라 도로가 확장되고 있다. 도로의 확장은 도로와 주거지를 가깝게 만드는 원인이 되었고 이에 따라 교통소음 피해가 증가하게 되었다. 최근에는 도로와 인접한 주거지역, 공공기관, 병원 등에서 지속적인 소음피해가 발생하여 시민들의 불편이 증가 하였다. 도로교통소음은 자동차 자체에서 발생되는 소음과 타이어와 노면사이에서 발생하는 소음으로 구분되며 실제 자동차 주행으로 인해 발생하는 모든 소음 중에서 타이어와 노면사이에서 발생하는 소음이 70% 정도를 차지하고 있다. 따라서 도로교통 소음을 줄이기 위해서는 타이어와 노면사이에서 발생하는 소음을 억제하는 것이 중요 하다. 본 연구는 주행 중인 차량으로 인해 발생하는 도로 교통 소음을 저감시킬 수 있는 복층 저소음 아스팔트 포장의 시공 전·후의 5분 등가소음도 측정을 통해 일반 밀입도 아스팔트 포장과 복층 저소음 아스팔트 포장의 소음 저감 효과를 비교하였다. 추가적으로 저소음 아스팔트 포장의 성능 유지를 위한 방안으로 제시된 청소차의 효율을 확인하고자 공극 막힘을 인위적으로 재현한 뒤 고압 살수·진공 흡입 청소차를 동원하여 청소를 실시하고 청소 전 후의 현장투수계수 시험을 통해 공극 회복 평가를 수행하였다.

도시의 발전에 따라 자연스럽게 자동차의 보급이 학대되었고 이에 따라 각 지역의 접근성이 좋아져 섬과 섬, 육지와 섬을 연결 할 수 있는 초장대교량 건설 기술이 많은 발전을 이룩하였다. 초장대교량은 주탑 사이의 지간을 길게 하여 최소한의 교각만을 사용하는 교량으로 재료 사용을 최소로 하여 사하중을 줄이며, 소요의 내구성을 발현한다. 이는 지간뿐만 아니라 교면 포장에도 적용되어 얇아진 두께로 인해 일반 포장보다 높은 내구성을 요구한다. 또한, 윤하중에 의해 작용하는 전단력은 얇아진 두께만큼 증가하여 바닥판과 포장층 사이의 접착성능을 필요로 한다. 이러한 조건을 만족하는 내구성과 가요성 등 뛰어난 물성을 지닌 포장 재료인 에폭시 아스팔트는 교면표장으로 적용이 확대되고 있으나 교면포장 내부 파손상태 파악을 위해 주로 사용되는 코어 채취 방법은 고강도의 접착성능과 내구성으로 인해 바닥판과 포장 접착부위의 파손을 일으키고 전단강도를 약하게 하며 채취한 공간을 메꿔야 하는 문제점이 있다. 본 연구는 비파괴 시험을 통해 에폭시 아스팔트의 포장 상태를 확인하고자 한다. LWD에 의해 측정되는 표면 처짐에 대하여 온도별 정상 처짐 범위를 제시 하였다. 포장층에 전달되는 차량하중 모사가 가능한 회복탄성계수 실험과 LWD 실험을 수행하였다. 회복탄성계수 실험에서 측정된 하중과 변위를 LWD 역산프로그램 내에서 사용되는 계산식을 적용하여 표면 처짐 탄성계수를 산출하였고, 1 SIGMA 단계를 적용하여 정상 처짐 범위를 산정하였다. 기준의 정확도 평가를 위해 60℃에서 정상과 파손이 의심되는 처짐 범위를 나누어 포장 내부 상태를 확인하였다. 그 결과 정상 구간 범위 내에서는 육안상 정상 상태를 보였으며, 표면 처짐 160㎛ 이상부터는 포장 내부 파손 상태를 관찰할 수 있어 높은 신뢰성을 확인 하였다.

Car exhaust emissions are recognized as one of the key sources for climate change and electric vehicles have no emissions from tailpipe. However, the limited charging infrastructures could restrict the propagation of electric vehicles. The purpose of this study is to find the vulnerable districts limited to the charging station services after meeting the goal of Ministry of Knowledge Economy(12%). We assumed that the charging service can be provided by current gas stations. The range of the vulnerable grades was determined by the accessibility to current gas stations and the vulnerable regions were classified considering the optimal number of charging stations estimated by the efficiency function. We used 4,827 sub-municipal divisions and 11,677 gas station locations for this analysis. The results show that most of mountain areas are vulnerable and the fringe areas of large cities generally get a good grade for the charging infrastructure. The gangwon-do, jeollanam-do, gyeongsangbuk-do, and chungcheongnam-do include more than 40% vulnerable districts.

현재 우리나라에서는 매년 약 67만대의 사용종료 자동차(End of Life Vehicles)가 발생하고 있다. 자원순환법에 따라 국내 자동차업계에서는 폐 자동차에 대하여 2014년까지 중량 대비 85%, 2015년부터 95%의 재활용율 목표를 달성하여야 하는데 이러한 재활용율 목표 달성을 위해서는 자동차 파쇄 잔재물(ASR)의 적정재활용이 관건이라고 할 수 있다. 폐 자동차 처리과정에서 최종 배출 되는 ASR은 연간 약 15만톤으로 승용차 1대당 약 15% 정도가 발생하고 있으며, 총 발생량의 극히 일부분만이 소각･매립 처리되고 있지만 물질 자체의 발열량이 높고 난연성이기 때문에 효율적으로 소각되지 못하고 특히 그중에 함유된 염소화합물이나 중금속류 등의 영향으로 유해 가스상 오염물질들을 다량으로 배출하기 때문에 처리에 어려움이 많은 실정이다. 금속 제련 용융 시설에서 열원으로 사용되는 Lump coal 대체 연료로써 처리 상용화가 실현 될 경우, ASR의 안정적인 처리와 열에너지 및 유가금속 회수를 통한 물질 재활용 등이 가능할 것으로 사료되며, 이에 따라 폐 자동차의 재활용율 또한 향상될 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 국내의 폐 자동차 파쇄 재활용 업체 1곳을 선정하여, 폐 자동차 파쇄 재활용 과정에서의 물질 수지 및 ASR 배출 공정(heavy fluff, light fluff, glass & soil)에 따라 각각의 발생량, 구성 물질, 입도, 발열량 분석, 원소 분석, 공업 분석, 열 중량 분석, 중금속 분석 등의 물리･화학적 특성 및 환경유해성 평가를 실시하여 ASR의 기초적인 특성을 파악하였으며, ASR의 최적용융조건 및 유가금속 회수 가능성을 도출하기 위하여 원 시료와 ASR의 배합비율, 용융온도 등의 조건을 설정하여 용융 가능성을 평가하였다. 또한, 용융 후, 혼합비율 별 발생된 용융 슬래그에서 black copper와 discard slag 분리 후 온도에 따른 구리함량을 측정하여 유가 금속 회수 가능성 및 2차 폐기물 발생 최소화를 위해 ASR 용융슬래그에 대한 특성 분석 후 콘크리트(인터로킹) 블록, 점토블록의 원료로 적용 가능성 여부 검증･평가해 보았다.

폐기물을 사용한 가스화용융 공정에서 발생되는 폐수와 슬랙은 폐기물의 특성상 납, 비소, 카드뮴, 수은, 구리, 크롬 등 다양한 종류의 중금속을 함유하고 있어 오염문제를 야기할 수 있다. 따라서 이러한 중금속들을 제어할 수 있는 정제 과정과 슬랙에서 배출되는 용출수의 중금속 분석이 필요하다. 본 연구에서는 Pilot 규모의 폐기물 가스화 공정에서 사용한 폐기물, 운전 시 사용한 폐수, 폐수를 여과 처리한 처리수, 생성된 슬랙 및 슬랙에서 나온 용출수의 중금속 함량을 비교함으로써 가스화 및 오염물질 정제 과정에서 관찰되는 중금속 물질의 거동을 확인하였다. 폐기물은 울산지역의 사업장폐기물과 용인지역의 사업장 폐기물 그리고 자동차파쇄잔재물(ASR)을 사용하였다. 폐기물 가스화 공정 중에 발생하는 바닥재는 용융되어 슬랙의 형태로 배출된다. 그리고 폐기물 가스화 공정 내 오염물질 정제 과정은 입자상물질 제거장치, 중화세정탑, 탈황세정탑 및 미세입자상물질 제거장치 순으로 진행된다. 각 시료의 중금속 함량 분석 결과 여과 처리를 거친 처리수의 경우 중금속 함량이 대부분 검출되지 않았으며, 구리 1.76mg/L, 니켈 0.46mg/L, 바륨 0.56mg/L로 환경부 배출 허용기준치에 미치지 못하는 극소량이 분석되었다. 또한 슬랙 내부에 대부분의 중금속이 포획되어 슬랙 용출수에서는 대부분 검출되지 않았으며 일부 중금속의 경우 0.1mg/kg 미만으로 분석되었다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 Pilot 규모의 폐기물 가스화 공정을 거친 폐기물은 생명체에 치명적인 중금속 오염 문제를 야기하지 않음을 보여준다.

지구 부존자원의 채굴량 한계, 산업규모의 증가 등으로 인해 원료 자원의 수요에 비해 공급량 부족 현상이 발생할 것으로 예상됨에 따라 이미 사용수명이 다한 폐기물로부터 유효한 자원을 회수하는 재활용 이슈가 부각되고 있다. 특히, 근대화된 도시로부터 발생하는 폐기물은 기하급수적으로 증가하고 있으며, 이 중 자동차의 경우 전기․전자제품과 더불어 주요 대체자원으로서 중요성이 점점 증가하고 있는 실정이다. 이처럼 대체자원의 활용 및 환경오염 방지 전략의 일환으로 1998년 독일의 주요 산업체들은 자발적으로 철 및 비철금속이 75% 이상 함유된 폐 자동차(ELV : End-of-Life Vehicle, 이하 ELV & 폐 자동차)의 재활용처리규정을 제정하고 실행하였으며, 이러한 기본 규정을 바탕으로 EU 위원회에서 2000년 EU 폐차처리규정(EU ELV Regulation)을 발효시킨 점 등은 대표적인 실례라고 할 수 있다. 생활수준의 향상으로 2010년 기준 전 세계 자동차 등록대수는 약 10억 대에 이르며, 꾸준한 증가 추세에 있다. 이로 인하여 폐 자동차의 발생량도 일시적인 감소를 제외하고는 꾸준히 증가하여, 2010년 약 4천만 대의 폐 자동차가 발생하였다. 이에 유럽공동연합(EU)은 2015년까지 폐 자동차의 재활용률을 95%까지 높일 것을 요구하고 있으며, 미국에서도 EPA(Environmental Protection Agency)의 주도로 각 주를 중심으로 재활용에 대한 요구조건을 강화하고 있다. 우리나라의 경우도 ‘전기･전자제품 및 자동차의 자원순환에 관한 법률’ 을 제정하여 폐 자동차의 95% 재활용을 목표로 하고 있다. 이러한 요구조건을 충족시키기 위해서는 현재 충분히 재활용되지 못하고 파쇄잔재물(ASR : Automobile Shredder Residue, 이하 ASR)의 형태로 매립되고 있는 플라스틱류와 비철금속의 재활용률이 현저히 향상되어야하며, 에너지 회수의 형태로도 재활용이 진행되어야 할 것이다. 일반적으로 폐 자동차 또는 폐 전기･전자제품의 재활용은 해체와 슈레더의 2단계 공정이 고려되어야 한다. 해체와 슈레더 공정을 살펴보면, 최초 해체업자에게 인도되어 유용 부품이 회수된 후, 압축하여 슈레더 업체로 옮겨지며 이렇게 압축된 차량을 Press Body라고 한다. Press Body에서 철, 비철금속 등의 유가금속을 회수하기 위한 슈레더(파쇄) 공정을 거치고 나면, 재이용이 곤란한 합성수지, 유리, 고무 등의 잔재물이 남는데, 이러한 잔재물을 ASR 또는 SD(Shredder Dust)라고 한다. 일반적으로 자동차 중량의 약 25%를 차지하는 ASR은 금속에 비해 재활용률이 낮고 관련 기술이나 처리 기반이 구축되어 있지 않아 대부분 소각이나 매립에 의하여 처리되어 왔다. 본 연구에서는 이상과 같은 배경 하에 독일의 ELVs & SLF/ASR 처리현황에 대한 조사 분석을 수행하여, 국내 ELVs & SLF/ASR의 재활용 방향과 재활용률을 높일 수 있는 참고자료를 제시하고자 하였다. 조사 분석의 주요 방향은 해체 및 슈레더 공정을 통한 폐 자동차의 재활용 비율과 SLF/ASR의 재활용 실적 및 매립처리 상태등이다.

최근 고도화된 산업발달과 인구증가로 인하여 환경오염의 피해가 늘어나고 있다. 환경오염 중 인체에 가장 직접적인 영향을 미치는 영향으로 대두되고 있는 것은 대기오염이다. 최근 자동차수의 급증이나 각종 유기용제 및 페인트의 사용량 증가로 인하여 발생되는 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs)에 대한 관심은 사회적 문제뿐만 아니라 전 세계적으로 관심이 커지고 규제 또한 강화되고 있는 실정이다. 이중에서 벤젠은 발암성의 유독한 기체로서 호흡기로 흡수되어 폐 질환, 신경중추마비 등을 발생시키고 있으며, 이를 처리하기 위하여 심냉법, 흡수법, 막분리법, 흡착법 등 여러 가지 처리방법이 제시되었다. 본 연구에서는 실험실규모의 장치를 이용하여 바이오매스 낙엽부산물을 활용한 휘발성유기화합물(VOCs) 저감용 흡착소재개발을 위해 참나무 낙엽을 대상으로 탄화, 스팀활성처리등의 과정을 거쳐 흡착제를 제조하였으며, BET분석, SEM등을 이용한 물성분석과 회분식의 흡착평형실험을 통한 흡착특성을 고찰하였다. 실험결과, 참나무 건조낙엽을 활용하여 탄화 및 활성처리과정을 거치면서 얻을 수 있는 흡착제의 수율은 20~30%에 해당되는 것으로 밝혀졌다. 또한, 참나무 낙엽은 스팀을 이용한 활성처리 과정에서 온도가 증가할수록. 시간이 증가할수록 스팀-탄소 화학반응에 의해 내부기공이 커지면서 비표면적이 증가되는 것으로 밝혀졌다. 아울러, 참나무 낙엽을 소재로한 흡착제의 벤젠 평형흡착능은 활성탄 대비 90% 이상의 우수한 성능을 보임으로써, VOC제거용 흡착소재로 활용성이 클 것으로 예상되었다.

VOCs는 화학공장에서 방출되는 휘발성 유기물질이며, SOx, NOx등과 함께 최근 심각한 대기오염의 주요인이 되는 물질이다. 주요 발생원으로는 주유 시, 또는 운송 중에 휘발되는 자동차나 제조 시, 또는 각 산업의 도장 공정에서 발생되는 페인트 산업, 인쇄 혹은 세탁시설 등의 세정제 등에서 발생되며, 이의 적절한 처리방법의 개발이 필요한 실정이며, 효율적인 처리와 탈착 후 VOC회수를 동시에 가능케 하는 방안이 개발되어야 할 것이다. 이러한 방법 중 하나로 저온 VSA방식을 통한 흡･탈착 방법이 모색되고 있다. 본 연구는 랩 규모의 VOC흡탈착 장치를 이용하여 온도, 압력별 탈착 성능 평가하였고 이를 통하여 최적 처리조건 도출하였다. 또한 반복 운전시 내구성 확보가 가능한 흡착소재 선정을 위해 활성탄, 활성탄소섬유, 제올라이트, 알루미나 등의 다양한 흡착제를 통하여 VOC 흡･탈착을 수행하였다.