공정폐액 재활용 기술의 전과정평가를 통한 환경・경제적 가치분석 연구

한국폐기물자원순환학회 한국폐기물자원순환학회 2017 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2017 No.05

산업활동으로 인한 대량생산, 대량소비, 대량폐기의 사회체계는 자원고갈, 지구온난화 등의 환경문제를 유발시켜 인류의 지속가능성을 위협하고 있다. 이러한 상황에서 자원순환형 사회체계 구축은 다양성, 자립성, 안전성, 순환성을 강조하는 지속가능성의 관점에서 인류의 생존을 위한 필수적인 방향으로 인식되고 있다. 자원순환형 경제 및 산업구조 구축을 위해서는 자원순환기술의 개발을 통한 폐기물의 자원화 실현이 수행되어야 한다. 한편 폐기물 자원화를 위한 재활용기술 역시 공정가동을 위해 사용되는 에너지 및 자원으로 인해 환경오염이 발생되고, 경제적인 측면에서 새로운 자원을 채취하는 것보다 많은 비용을 발생시킬 수 있다. 따라서 재활용재와 신재에 대한 전과정평가 수행을 통해 환경·경제적 가치를 분석하고 재활용 기술의 경쟁력 증진을 위한 개선안을 도출하는 것은 지속가능한 자원순환형 경제 및 산업구조 구축을 위해 매우 중요하다. 본 연구는 LCD, 반도체 등의 생산공정에서 발생하는 공정폐액에서 귀금속(금, 은)을 회수하는 재활용 기술을 대상으로 전과정평가를 수행하여 지구온난화, 자원소모, 산성화, 부영양화, 광화학적산화물생성의 5대 영향 범주에 대해 환경영향을 평가하였다. 공정폐액 1L 처리 시 지구온난화 영향은 5.26E-02 kg CO2 eq., 자원소모 영향은 3.06E-04 kg Sb eq., 산성화 영향은 1.31E-04 kg SO2 eq. 부영양화 영향은 9.70E-05 kg PO43- eq., 광화학적산화물생성 영향은 5.82E-05 kg C2H4 eq.로 도출되었다. 전과정평가 결과를 바탕으로 공정폐액 재활용 기술을 통해 회수되는 재생금의 환경・경제적 가치 분석을 수행하였다. 5대 영향범주에 대해 비용편익 분석기법에 기초하여 사회적 편익을 포함하는 영향범주 별 경제적 원단위를 적용하였다. 공정폐액을 재활용하여 회수되는 재생금 1kg을 기준으로 평가하였을 때 환경・경제적으로 31,481원의 이득을 취할 수 있으며, 공정 1cycle인 300,000L의 공정폐액을 처리할 경우 85.8kg의 재생금이 생산되므로 2,691,651원의 이득을 얻을 수 있다. 공정폐액 재활용 기술에 대한 전체 환경영향 범주에 있어 전기와 KCN으로 인한 기여도가 가장 크므로 에너지 효율을 위한 에너지원 변경 및 신재생에너지 적용 등의 방안 및 KCN을 대체 할 수 있는 물질에 대한 원단위 환경영향 비교가 필요하다. 또한, 금, 은에 대한 환경영향 회피효과가 매우 크고, 경제성 또한 확보되기 때문에 다양한 활용이 가능할 것으로 보인다.

공정폐액 재활용 기술의 전과정평가를 통한 환경·경제적 가치분석 연구

차경훈 ( Kyounghoon Cha ),손민정 ( Minjung Son ),안중우 ( Joongwoo Ahn ),오영민 ( Oh Yeongmin ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2017 No.-

산업활동으로 인한 대량생산, 대량소비, 대량폐기의 사회체계는 자원고갈, 지구온난화 등의 환경문제를 유발시켜 인류의 지속가능성을 위협하고 있다. 이러한 상황에서 자원순환형 사회체계 구축은 다양성, 자립성, 안전성, 순환성을 강조하는 지속가능성의 관점에서 인류의 생존을 위한 필수적인 방향으로 인식되고 있다. 자원순환형 경제 및 산업구조 구축을 위해서는 자원순환기술의 개발을 통한 폐기물의 자원화 실현이 수행되어야 한다. 한편 폐기물 자원화를 위한 재활용기술 역시 공정가동을 위해 사용되는 에너지 및 자원으로 인해 환경오염이 발생되고, 경제적인 측면에서 새로운 자원을 채취하는 것보다 많은 비용을 발생시킬 수 있다. 따라서 재활용재와 신재에 대한 전과정평가 수행을 통해 환경·경제적 가치를 분석하고 재활용 기술의 경쟁력 증진을 위한 개선안을 도출하는 것은 지속가능한 자원순환형 경제 및 산업구조 구축을 위해 매우 중요하다. 본 연구는 LCD, 반도체 등의 생산공정에서 발생하는 공정폐액에서 귀금속(금, 은)을 회수하는 재활용 기술을 대상으로 전과정평가를 수행하여 지구온난화, 자원소모, 산성화, 부영양화, 광화학적산화물생성의 5대 영향 범주에 대해 환경영향을 평가하였다. 공정폐액 1L 처리 시 지구온난화 영향은 5.26E-02 kg CO₂ eq., 자원소모 영향은 3.06E-04 kg Sb eq., 산성화 영향은 1.31E-04 kg SO₂ eq. 부영양화 영향은 9.70E-05 kg PO₄^3- eq., 광화학적산화물생성 영향은 5.82E-05 kg C₂H₄ eq.로 도출되었다. 전과정평가 결과를 바탕으로 공정폐액 재활용 기술을 통해 회수되는 재생금의 환경·경제적 가치 분석을 수행하였다. 5대 영향범주에 대해 비용편익 분석기법에 기초하여 사회적 편익을 포함하는 영향범주 별 경제적 원단위를 적용하였다. 공정폐액을 재활용하여 회수되는 재생금 1kg을 기준으로 평가하였을 때 환경·경제적으로 31,481원의 이득을 취할 수 있으며, 공정 1cycle인 300,000L의 공정폐액을 처리할 경우 85.8kg의 재생금이 생산되므로 2,691,651원의 이득을 얻을 수 있다. 공정폐액 재활용 기술에 대한 전체 환경영향 범주에 있어 전기와 KCN으로 인한 기여도가 가장 크므로 에너지 효율을 위한 에너지원 변경 및 신재생에너지 적용 등의 방안 및 KCN을 대체 할 수 있는 물질에 대한 원단위 환경영향 비교가 필요하다. 또한, 금, 은에 대한 환경영향 회피효과가 매우 크고, 경제성 또한 확보되기 때문에 다양한 활용이 가능할 것으로 보인다.

카드뮴 함유 소각재의 처리 및 자원순환을 위한 안전관리 방법 연구

남궁형규,송지현,이관형,이재우 한국폐기물자원순환학회 2013 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2013 No.2

최근 자원 순환과 재활용에 관련된 많은 연구가 지속되면서, 폐기물의 처리와 재활용에 대한 관심이 많아지고 있다. 폐기물관리법 상에서의 폐기물은 쓰레기, 소각재, 오니, 폐유, 폐산, 폐알칼리 및 동물의 사체 등으로서 사람의 생활이나 사업 활동에 필요하지 않게 된 물질들을 말한다. 폐기물의 분류는 크게 생활폐기물과 사업장폐기물로 이루어져 있으며, 그 특성에 따라 사업장 일반폐기물, 건설 폐기물, 지정 폐기물 등으로 나뉜다. 또한 지정폐기물은 폐기물관리법에서 지정한 물질들로 분류가 되며, 대부분 인체에 유해한 물질을 포함하고 있어 안정적인 처리를 필요로 한다. 2010년 국내에서 발생한 지정폐기물은 총 3,463,240 톤으로 매년 꾸준히 증가하는 추세를 보이고 있으며, 그 중 사업장 지정폐기물은 3,348,186톤, 의료 폐기물은 115,054톤 씩 각각 발생하였다. 이렇게 발생된 지정폐기물은 종류에 따라 소각, 고온소각, 고온용융, 고형화, 매립, 물리・화학적 처리, 재활용의 7가지 처리방법으로 있으며, 각 처분 방법에 따라 재활용 56.1%, 매립 19.3%, 소각 18% 등의 비율로 처리 되었다. 지정폐기물은 그 자체에 유해한 물질을 포함하고 있기 때문에, 적절한 처리기술을 적용하여 포함된 유해물질을 제거하면 재활용 및 자원화를 통해 자원순환이 이루어질 수 있다. 본 연구에서는 소각재에 포함된 유해물질 함유 여부를 다양한 방법을 통해서 확인하고, 국내 지정폐기물 분류 기준 및 국외 자원 재활용 기준을 바탕으로 폐기물 재활용 가능여부를 확인하였다. 또한 소각재의 처리 기술에 대한 검토를 통해, 매립 및 소각 처리되는 기존의 유해폐기물들에 대한 안전관리와 자원순환에 대한 방법을 제시하고자 하였다. 소각재의 분석은 국내 폐기물 관리법에서 지정된 중금속에 대한 함유량을 확인할 수 있는 용출시험과 국외 폐기물 재활용 기준에서 필요로 하는 항목들을 확인하기 위한 시험으로 나눠져 진행되었다. 국내 폐기물관리법에서 제시하고 있는 용출시험 결과를 통해서는 바닥재와 비산재 모두 지정폐기물의 항목에 포함되지 않았다. 하지만 전원소 분석을 통한 함량시험에서는 카드뮴(Cadmium) 농도가 국외 폐기물 재활용 기준을 만족하지 못하였으며, 그 외에도 겉보기 밀도, 강열감량 등에서 재활용 기준을 만족하지 못하였다. 이와 같은 결과를 바탕으로 소각재에 포함된 카드뮴의 안전관리와 효율적 재활용을 위한 폐기물 처리 흐름도를 작성하여 제시하고, 최적가용기술 적용을 통해 유해물질의 효율적 관리가 가능하게 하고자 하였다.

A-56 : 카드뮴 함유 소각재의 처리 및 자원순환을 위한 안전관리 방법 연구

남궁형규,이관형,이재우,송지현 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2013 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2013 No.-

최근 자원 순환과 재활용에 관련된 많은 연구가 지속되면서, 폐기물의 처리와 재활용에 대한 관심이 많아지고 있다. 폐기물관리법 상에서의 폐기물은 쓰레기, 소각재, 오니, 폐유, 폐산, 폐알칼리 및 동물의 사체 등으로서 사람의 생활이나 사업 활동에 필요하지 않게 된 물질들을 말한다. 폐기물의 분류는 크게 생활폐기물과 사업 장폐기물로 이루어져 있으며, 그 특성에 따라 사업장 일반폐기물, 건설 폐기물, 지정 폐기물 등으로 나뉜다. 또한 지정폐기물은 폐기물관리법에서 지정한 물질들로 분류가 되며, 대부분 인체에 유해한 물질을 포함하고 있어 안정적인 처리를 필요로 한다. 2010년 국내에서 발생한 지정폐기물은 총 3,463,240 톤으로 매년 꾸준히 증가하는 추세를 보이고 있으며, 그 중 사업장 지정폐기물은 3,348,186톤, 의료 폐기물은 115,054톤 씩 각각 발생하였다. 이렇게 발생된 지정폐기물은 종류에 따라 소각, 고온소각, 고온용융, 고형화, 매립, 물리·화학적 처리, 재활용의 7가지 처리방법으로 있으며, 각 처분 방법에 따라 재활용 56.1%, 매립 19.3%, 소각 18% 등의 비율로 처리 되었다. 지정폐기물은 그 자체에 유해한 물질을 포함하고 있기 때문에, 적절한 처리기술을 적용하여 포함된 유해물질을 제거하면 재활용 및 자원화를 통해 자원순환이 이루어질 수 있다. 본 연구에서는 소각재에 포함된 유해물질 함유 여부를 다양한 방법을 통해서 확인하고, 국내 지정폐기물 분류 기준 및 국외 자원 재활용 기준을 바탕으로 폐기물 재활용 가능여부를 확인하였다. 또한 소각재의 처리 기술에 대한 검토를 통해, 매립 및 소각 처리되는 기존의 유해폐기물들에 대한 안전관리와 자원순환에 대한 방법을 제시하고자 하였다. 소각재의 분석은 국내 폐기물 관리법에서 지정된 중금속에 대한 함유량을 확인할 수 있는 용출시험과 국외 폐기물 재활용 기준에서 필요로 하는 항목들을 확인하기 위한 시험으로 나눠져 진행되었다. 국내 폐기물관리법에서 제시하고 있는 용출시험 결과를 통해서는 바닥재와 비산재 모두 지정폐기물의 항목에 포함되지 않았다. 하지만 전원소 분석을 통한 함량시험에서는 카드뮴(Cadmium) 농도가 국외 폐기물 재활용 기준을 만족하지 못하였으며, 그 외에도 겉보기 밀도, 강열감량 등에서 재활용 기준을 만족하지 못하였다. 이와 같은 결과를 바탕으로 소각재에 포함된 카드뮴의 안전관리와 효율적 재활용을 위한 폐기물 처리 흐름도를 작성하여 제시하고, 최적가용기술 적용을 통해 유해물질의 효율적 관리가 가능하게 하고자 하였다.

에미션(Emission)의 에너지화를 위한 법제적 대응 : 폐기물의 자원화를 위한 기술개발에 대응한 법제 개편을 중심으로

구지선,최승원 梨花女子大學校 法學硏究所 2016 法學論集 Vol.20 No.4

Science and technology are responsible for the development of human society and have made our lives more convenient. However, we must also carefully consider what it could mean to our society if we develop this kind of technology. Technology for energy recovery from waste is advancing and improving and new technologies are developed. In recent years, the Government has increased the amount of waste being recycled to resource circulation society. But, legal framework on waste management and resource recycling was unsystematic in Korea. And it takes a long time to be reflected in the new technology. Therefore, We need to redefine what waste-to-energy mean and rationalize regulations. And Government have to provide a differentiated supports to promote technology. 환경법의 영역에서는 에미션(Emission)을 줄이기 위해 배출을 금지하거나 허용기준을 낮추는 방안이 주로 모색되며, 폐기물을 재처리 또는 가공하여 에너지원 또는 에너지로 변환시키는 기술이 속속 개발되고 있다. 이에, 법은 ‘기술개발’이라는 요인에 주목하고, 새로운 오염원, 새로운 기술로 인해 발생하는 공백을 메우기 위해 진화해야 한다. 폐기물의 에너지화를 위해서는 생산부터 유통, 소비, 폐기에 이르기까지 효율적으로 자원을 이용하고 제품의 재순환을 촉진함으로써 자원의 소비를 억제시키며, 재활용(재사용･재생이용, 에너지 회수를 포함), 소각, 매립 등의 처리 방법 중에서도 환경 친화적인 방법인 재활용이 소각, 매립보다 우선되어야 한다. 이에, 폐기물을 최종적 처분의 대상이 아닌 새로운 에너지원으로서 자원순환적인 관점에서 재검토하고, 기술의 개발 및 활용을 위한 법제 정비 필요성이 제기된다. 종래 ｢폐기물관리법｣은 재활용의 용도와 방법을 명시적으로 규정하고 있어, 관련 신기술이 법령에 반영되기까지 장기간이 소요되었다. 이에, 폐기물의 종류 및 재활용 유형에 관한 세부 분류를 환경부령으로 정하고, 폐기물 재활용을 원칙적 허용-예외적 금지인 네거티브 방식으로 전환하는 내용으로 개정되었다. 그러나, 폐기물을 에너지화 하는 과정에서 각종 오염물질이 배출되며 새로운 기술의 적용시 예측하지 못한 위험이 발생할 수 있으므로, 폐기물이 갖는 고유한 특성과 유해성에 따라 차별적인 기준을 설정해야만 네거티브 규제가 실효적으로 운영될 수 있으며, 평가기관 내 기술인력 수 등의 요건 역시 강화될 필요가 있다. 또한, 경제적 규제라고 하더라도 국민의 생명･건강 및 환경에 영향을 미칠 수 있으며, 폐기물 에너지화 관련 신기술은 인체 유해성이나 환경오염 가능성을 잠재적으로 내포하고 있다. ｢자원순환기본법｣의 시행 이후 폐기물 에너지화는 순환이용에 포섭되므로, 유해성 및 순환이용성 평가에 대한 실효성 확보가 필요하다. 특히, 환경기초시설의 인프라적 성격과 폐기물 성상의 차이로 인해, 폐기물 에너지화 관련 기술은 시범 플랜트 운영을 통해 개발이 상용화로 연계될 수 있도록 지원해야 한다. 폐기물 에너지화 기술 개발을 지원할 분야에 대해 R&D 지원이 차별화되어야 하며, 개발된 기술의 상용화를 위한 법･제도적 지원이 병행되어야 할 것이다.

하수슬러지 소각재의 FDM 3D 인쇄 소재로 활용을 위한 기술조사 및 적용가능성 검토

강신영 ( Shin Young Kang ),박세원 ( Se Won Park ),기동원 ( Dongwon Ki ) 한국폐기물자원순환학회 2021 젊은 연구자 학술연구발표회 Vol.18 No.0

해양쓰레기 자원순환을 위한 전주기 기술개발

이호생(Hosaeng Lee),임승택(Seungtack Lim),이승현(Seunghyun Lee),김영식(Youngsik Kim),문덕수(Deoksoo Moon) 한국해양환경·에너지학회 2019 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.5

그린디자인테크놀로지 기반 미래형 홈쿠킹시스템 연구

남미경(Nam, Mee Kyung) 한국디자인문화학회 2015 한국디자인문화학회지 Vol.21 No.4

본 논문은 그린디자인테크놀로지 기반 미래형 홈쿠킹시스템의 역할을 파악하고, 그 발전 방향을 전망하고자 연구 되어졌다. 연구범위는 그린디자인테크놀로지에 대한 이론적 고찰, 미래형 주거시스템 분석, 그리고 미래형 홈쿠킹 시스템에 있어 그린디자인테크놀로지의 역할과 전망에 대하여 논하며 결론에 이르고 있다. 연구방법은 인터넷을 이용한 국내외 정보 D/B 및 네트워크 검색, 논문과 단행본을 포함한 도서·출판물 등 문헌조사를 통한 고찰 및 분석이 중심이 되었다. 연구의 내용과 결과는 다음과 같다. 첫째, 그린디자인테크놀로지는 제품의 기획에서 생산과 관리에 이르기까지 전 프로세스에 걸쳐 유해 물질 요소들의 발생 억제와 지속적 자원순환을 추구하여 인간과 환경 모두에 도움을 주고자 하는 것이다. 둘째, 미래형 주거시스템은 휴먼케어와 감성적 요소들이 결합된 융합의 형태로 스마트와 지속가능성 기반 트렌드가 주가 되어 발전하게 될 것으로 분석되어 졌다. 셋째, 미래형 홈쿠킹시스템에 있어 그린디자인테크놀로지는 스마트기술과 지속가능성을 기반으로 조리 위주의 단순 기능성 공간이었던 주방공간이 멀티 기능의 효율적 패밀리 소셜라이징의 복합적 기능과 감성적 공간으로 변모하는데 중요한 역할을 해나가고 있는 것으로 파악 되었다. 마지막으로 에너지 절약, 웰빙과 새로운 경험 추구라는 세 가지의 요소들을 중점으로 다양한 제품들과 연관 산업들의 발전에 큰 영향을 지속적으로 미칠 것으로 전망 되었다. 본 연구가 향후 국내 그린디자인테크놀로지 기반 홈쿠킹시스템 산업의 이론적·체계적 학술 자료로 활용되기를 기대한다. This article is designed to identify the role of future-oriented home cooking system based on green design technology, and to view the direction of its development. Main scopes of this article are formed with a theoretical study on a concept of green design technology, an analysis on the trend of future-oriented housing system, and finally come to the conclusion through a considering about a role and view the direction of future-oriented home cooking system based on green design technology. The main method of this article is to review and analyze the data from internet D/B in domestic and abroad, and variety of literatures including thesis, books, periodicals and the other publications. The summary of contents and results of this article are as below. First, green design technology would be made in order to help both humans and the environment to avoidance of hazardous substances and elements through whole production process, ranging from planning to production and management of products, and continue to pursue the resource circulation. Second, the trend of future-oriented housing system would be developed as in the form of two convergence types which are focused on a smart and sustainability with human-care and emotional elements. Third, one of the most important role of a future-oriented home cooking system based on green design technology would be a to transmuting a simple cooking functional space-oriented kitchen area into efficient family socializing multi-function space combining with emotional element focused on smart and sustainability. Finally, it would make a major influence in the development of the industries and a wide variety of products constantly following on three major factors such as energy saving, wellbeing, and seeking new experience. It was expected that this paper would be utilized as theoretical⋅systematic data for a industry of future-oriented home cooking system based on green design technology in domestic.