생활계 폐플라스틱 재활용 실태조사

조나현 ( Na-hyeon Cho ),이선주 ( Sun-ju Lee ),정미정 ( Mi-jeong Jeong ),황동건 ( Dong-gun Hwang ),오정근 ( Jung-keun Oh ),전태완 ( Tae-wan Jeon ),신선경 ( Sun-kyung Shin ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-

2018년 세계 플라스틱 생산량은 3억 5,900만 톤으로 지난 10년간 43 % 증가하였다. 이 중 국내 플라스틱 생산량은 1,435만 톤으로 2011년 대비 연평균 2.2 %씩 증가하였으며, 이와 동시에 국내 폐플라스틱의 발생량 또한 매년 증가하는 실정이다. 그러나 중국의 폐기물 수입 중단으로 인해 폐플라스틱의 처리를 위한 불법수출이 이루어지며 사회적인 문제가 발생되었다. 또한 수도권 폐비닐 수거 거부 및 처리시설 부족으로 인해 방치폐기물이 발생하였고, 이 중 40 %가 폐플라스틱 및 폐비닐인 것으로 나타남에 따라 폐플라스틱 관리에 대한 문제점이 대두되었다. 방치된 폐플라스틱은 환경 중 다양한 반응을 통해 분해되거나 미세화되어 생태계에 악영향을 주는 등 폐플라스틱에 대한 환경·경제·사회적인 문제가 발생되는 실정이다. 폐플라스틱의 선순환관리를 위해 폐플라스틱의 처리 단계별 관리방법, 잔재물 저감 및 재활용품의 품질향상에 관한 노력이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 생활계 플라스틱 전과정에 있어 순환단계별 현황조사를 통해 문제점을 파악하고 이를 개선하고자 하였다. 또한 순환단계별 평가방법의 마련을 통해 환경적으로 안전한 관리체계를 구축하고 고품질의 재활용품 생산을 유도하여 자원순환경제로서의 실현을 지원하고자 하였다. 본 연구를 통해 폐플라스틱의 재활용현황, 재질별 처리시설, 물성 및 유해물질의 분석이 이루어졌으며, 이를 통한 문제점 분석과 재활용 용이성 판정방법에 대한 제안이 수행되었다.

인화성 액상폐기물의 적정관리 방안 연구

조나현 ( Na-hyeon Cho ),황동건 ( Dong-gun Hwang ),김우일 ( Woo-il Kim ),연진모 ( Jin-mo Yeon ),김기헌 ( Ki-heon Kin ),신선경 ( Sun-kyoung Shin ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2017 No.-

최근 우리나라는 폐기물을 재활용용도 및 방법에 따라 법에서 정하여 관리하였던 것에서 폐기물의 재활용환경성평가를 통해 안전한 재활용을 목표로 폐기물 관리정책을 전환하였다. 또한 폐기물 중 니켈, 아연, 불소 등 일부 유해물질에 대해 규제 항목을 확대하고, 유해물질 항목확대의 제한점을 보완하고자 유해특성을 도입하여 통합 유해성 관리체계로 전환하고 있다. 현재 우리나라의 폐기물 관리에 도입된 유해특성은 부식성, 감염성, 용출독성의 3개 항목에서 인화성, 폭발성, 산화성, 금수성, 자연발화성, 생태독성의 6개 항목을 2018년부터 확대하여 관리할 계획이다. 본 연구에서는 폐유기용제, 폐수 등 액상폐기물의 인화성을 평가하여 인화성함유 액상폐기물의 적정관리방안을 도출하고 수행하였다. 인화성을 측정하기 위해 업종별로 배출된 폐유기용제 43건과 유기용제 사용 후 세척되어 배출된 폐수 4건의 시료를 분석하엿다. 시료의 분석은 폐기물공정시험기준 ES 06802.2에 따라 펜스키마텐스 밀폐식 기기(NPM450, Nomalab, France)로 측정하였으며 표준물질으로는 Decan을 사용하였다. 본 실험결과, 폐유기용제 시료 중 27건은 인화성 폐기물로 판단되었으며, 폐수는 1건만이 인화성을 나타내었다. 인화성 액상폐기물은 주로 톨루엔, 메탄올, 아세톤 등 휘발성이 큰 유기용매 혼합액으로 배출되고 있었으며, 이들 용매의 함유량에 따라 인화점의 온도가 매우 다양하게 측정되었다. 특히 일부 폐유기용제는 인화점이 10℃이하로 매우 낮아 별도의 관리가 필요할 것으로 판단되었다. 그러므로 안전한 폐유기용제의 재활용을 위해서 배출원별 발생되는 인화성 액상폐기물을 인화점별 관리방안 도출이 필요한 것으로 판단되었다.

국내에서 발생한 폐주물사의 재활용환경성평가

조나현 ( Na Hyeon Cho ),정미정 ( Mi Jeong Jeong ),김민정 ( Min Jung Kim ),최자형 ( Ja Hyung Choi ),전태완 ( Tae-wan Jeon ),신선경 ( Sun-kyoung Shin ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2019 No.-

본 연구에서는 재활용환경성평가 제외 대상인 폐기물 중 재활용 유해물질 기준이 없거나 재활용량이 많고 그간 사회적 이슈가 있었던 폐기물인 폐주물사를 대상으로 재활용환경성평가를 수행하고자 한다. 폐주물사는 사용되는 점결제나 주형공정에 따라 점토점결폐주물사와 화학점결폐주물사로 구분된다. 점토점 결폐주물사는 점토성분이 벤토나이트와 모래가 섞여 배출되는 폐주물사이며 화학점결 폐주물사는 점결제로 화학수지(규산소다, 경화제, 페놀수지 등)와 모래가 섞여서 배출된 모래를 말한다. 특히 페놀을 점결제로 사용하는 화학점결폐주물사는 매체접촉형으로 재활용 시 높은 페놀 함량이 우려되지만 기존의 지정폐기물 항목이나 토양환경보전법에 의한 함량농도로 관리하는 것만으로는 재활용부지에서 유해물질이 용출되어 토양 및 지하수에 미치는 영향을 파악하기에는 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 폐주물사는 매체접촉형으로 재활용 시 환경매체에 대한 단기영향 평가를 위하여 폐주물사 유해물질의 용출과 함량시험을 수행하였으며 상향류 투수방식의 유출시험으로 얻은 유출액을 분석하여 토양과 지하수 등에 대한 장기영향여부를 판단하였다. 또한 재활용지역 토양의 영향으로 인한 유해물질 유출여부를 판단하기 위하여 pH의 변화에 따른 폐주물사 유해물질 용출경향을 조사하였으며 재활용환경성평가 제도에 따라 도입된 유해특성 중 생태독성과 부식성을 검토하였다.

탈플라스틱 사회로의 전환을 위한 국내ㆍ외 제도현황 비교

이선주 ( Sun-ju Lee ),조나현 ( Na-hyeon Cho ),전태완 ( Tae-wan Jeon ),강영렬 ( Young-yeul Kang ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-

플라스틱으로 인한 환경문제와 환경과 사람이 중심이 되는 지속 가능한 발전을 뜻하는 그린뉴딜이 연계되며, 플라스틱 관리를 위한 정책개발이 국제기구 및 세계 각 국에서 이루어지고 있다. 이에 따라 국내에서는 탈플라스틱 사회를 위해 2020년 12월 ‘플라스틱 전주기 발생 저감 및 재활용 대책’을 수립하였다. 탈플라스틱 사회로의 전환을 목표로 2022년부터 ‘자원순환기본법’에 따라 자원재활용의 용이성을 평가하는 순환이용성 평가제도가 도입되는 등 플라스틱 관련 정책을 추진 중이다. 유럽연합에서는 폐플라스틱의 재활용률을 증가시키기 위한 ‘순환경제에서 플라스틱을 위한 유럽전략 2018’을 발표하였다. 독일은 ‘일회용 플라스틱에 대한 지침 2018’을 통해 일회용 제품을 중심으로 목표를 설정하였다. 영국과 캐나다의 경우 해양플라스틱을 관리하기 위한 전략으로 각각 ‘25년 환경계획 2018’과 ‘해양플라스틱 챕터’를 발표하였다. 일본의 ‘플라스틱 자원순환 전략 2019’는 플라스틱의 생산단계부터 관리하며, 일회용 플라스틱 배출량 또한 억제하고 있다. 프랑스는 2020년 3월 26일 14개국이 서명한 유럽협약을 통해 플라스틱 생산량 감소 및 제품에 대해 재활용 플라스틱을 첨가함으로써 폐플라스틱의 재활용률 증가와 생산량 감소를 주된 목표로 설정하였다. 본 연구에서는 코로나-19로 인한 일회용 플라스틱을 포함한 생활계 폐플라스틱 증가에 따른 환경문제에 대비하고자 각 국의 관리 전략을 비교하고 폐플라스틱의 적정 관리방안에 대한 모색을 진행하고자 하였다.

페인트 중 수은의 물질흐름분석 연구

조윤아(Yoon A Cho),정미정(Mi Jeong Jeong),전태완(Tea Wan Jeon),이희성(Hee Sung Lee),김용준(Yong Jun Kim),연진모(Jin Mo Yeon),조나현(Na Hyeon Cho),신선경(Sun Kyoung Shin) 大韓環境工學會 2017 대한환경공학회지 Vol.39 No.4

안료・페인트 생산 업체 7개를 방문하여 제품 21개(안료 17개, 페인트 4개)를 시료채취 하였으며, 대형 온라인 판매상을 통하여 50개 제품을 구매하였다. 총 71개 제품에 대하여 EPA 7473 방법으로 수은 함량분석을 하였고, 물질흐름 분석을 위한 폐기물 내 수은함량은 타 연구(2010)의 안료・페인트 제조 업체에서 발생되는 분진・슬러지・폐페인트 38건의 수은 함량 자료를 사용하였다. 물질흐름분석은 제품 또는 특정 화학물질을 대상으로 하는 Micro 수준의 물질흐름 추적방식을 이용하여 흐름도를 작성하였다. 수은분석 결과, 71개 제품에서 0~0.25 mg-Hg/kg, 38개 폐기물에서 0.23~0.69 mg-Hg/kg으로 나타났다. 물질흐름을 살펴보면 유통단계의 수은흐름량이 연간 10.06 kg인데 반해 폐기되는 수은의 양은 25.27 kg으로 유통량 보다 폐기량이 더 높게 나타났다. 이는 제품과 폐기물의 시료채취 시기가 달라 발생된 현상으로 제품은 2014년도 제품, 폐기물은 2010년 분석된 자료를 사용하여 RoHS 등과 같은 규제의 영향으로 수은 함유 페인트 제품이 감소됨에 따른 것으로 판단된다. 현재 생산되는 제품 중 수은의 농도는 매우 낮고 페인트에 의한 수은의 유출은 미미한 것으로 판단된다. For the management of mercury-containing products, the products were selected to do material flow analysis in preference of not having selected in previous studies. Domestically mercury have been added to pigment for prevention of bacterial growth. So, in this study paint containing pigment was selected as a target. 71 samples of paint products collected in 2014 and data of 38 samples of wastes (dust, sludge, paint) analyzed in 2010 were used in material flow analysis. The result shows that mercury was 0~0.25 mg/kg in products and 0.23~0.69 mg/kg in the wastes. In the material flow analysis, the amount of flow in the process of distribution was 10.06 kg/year, but the amount of flow in disposal like a landfill, incineration and recycling was much than distribution as 25.27 kg/year. It was caused by different sampling period between collecting products and data of wastes. Therefore, It could be possible to be affected from regulation by RoHS like decreasing usage of mercury in paint products or eradicated in the industry. Mercury contents in current paint products are very low to affect discharging to the environment.

폐인산석고의 재활용에 따른 환경 유해성 검토

김민정 ( Min-jung Kim ),조나현 ( Na-hyeon Cho ),최자형 ( Ja-hyung Choi ),정미정 ( Mi-jeong Jeong ),전태완 ( Tae-wan Jeon ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-

재활용환경성평가가 폐기물관리법에 도입됨에 따라 재활용 적용방법이 확대되었다. 재활용환경성평가에서의 재활용방법은 제품형태로 사용되는 비매체접촉형과 자연과 접촉하여 대용량으로 사용되는 매체접촉형으로 분류하고 있다. 매체접촉형 재활용환경성평가의 경우에는 토양 및 지하수 등의 오염도를 파악하기 위하여 물벼룩을 이용한 급성독성실험을 통해 생태독성항목을 고려해야만 한다. 본 연구에서는 환경표지 인증제품에 해당하는 매체접촉형 재활용으로 사용이 가능한 제품 중 불법 폐기물 방치 등 환경적으로 지속적인 이슈가 되고 있는 폐인산석고를 매체접촉형으로 재활용 하였을 경우 주변환경의 오염도를 분석하여 재활용유해성을 검토하고자 하였다. 국내의 폐석고 배출 및 관리현황은 주로 탈황석고와 인산석고가 배출되고 있으며, 폐인산석고는 현재 방사능 관련 문제로 시멘트와 비료로만 재활용되고 있는 실정이다. 폐인산석고의 재활용용도 확대검토를 위하여 지정폐기물 판단항목 중금속 11종과 물벼룩 급성독성 및 석고에서 검출될 우려가 있는 생활주변방사선 안전관리 취급 등록용 5종에 대하여 분석하였다. 연구결과 폐인산석고는 pH가 낮아 생태독성 기준 TU2.0을 초과하였으며, 방사능 측정결과는 ²²⁶Ra 632 Bq/kg으로 한국생활 주변방사선 기준을 초과하는 것으로 나타났다.

폐광재, 분진 등 국내 무기성 사업장폐기물의 중금속 함량 및 유해특성 확인 연구

장수한 ( Su-han Jang ),조나현 ( Na-hyeon Cho ),김태우 ( Taewoo Kim ),강영렬 ( Young-yeul Kang ),윤영삼 ( Young-sam Yoon ),유흥민 ( Heung-min Yoo ) 한국폐기물자원순환학회 2023 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2023 No.0

국내 발생 미활용 바이오매스의 지속가능한 연료화를 위한 다변량 분석 연구

류도윤 ( Do-yoon Ryu ),조나현 ( Na Hyeon Cho ),유흥민 ( Heung-min Yoo ),강영렬 ( Young-yeul Kang ),윤영삼 ( Youngsam Yoon ),김대기 ( Daegi Kim ) 한국폐기물자원순환학회 2024 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2024 No.0

무기성폐기물의 생태독성평가를 통한 매체접촉형 재활용 가능성 검토

김민정 ( Min-jung Kim ),정미정 ( Mi-jeong Jeong ),조나현 ( Na-hyeon Cho ),신선경 ( Sun-kyoung Shin ),전태완 ( Tae-wan Jeon ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2019 No.-

최근 재활용대상 폐기물의 재활용 가능여부를 판단하기 위해 재활용환경성평가 제도가 도입되었으며, 그에 따른 사고를 예방하기 위하여 유해특성이 함께 적용되었다. 재활용환경성평가 제도 중 매체접촉형(자연과 접촉하는 유형)으로 사용되는 폐기물은 새로운 재활용 유형인 경우이거나 기존 재활용유형 12만 톤 이상 또는 3만 제곱미터 이상의 규모의 경우 유해특성 항목 중 생태독성항목을 2018년 1월 1일부터 법적으로 적용하도록 되어있다. 현재, 재활용환경성평가에서는 물벼룩(Daphnia magna) 생물종을 사용하여 실시하고 있으며, 매체접촉형 재활용을 위한 제한기준은 TU 2.0을 초과하지 않도록 설정되어 있다. 또한, 재활용환경성평가의 생태독성의 경우 시료의 특성상 대부분 고상이기 때문에 액상으로 변환시키는 시험방법을 적용하였으며, 기존 폐기물 용출 시험으로는 장기적으로 환경에 미치는 유해성을 파악하기 어렵기 때문에, 상향류 투수방식의 유출시험(컬럼시험)을 통하여 생태독성 시료를 제조하여 적용하고 있다. 본 연구에서는, 매체접촉형 재활용에 이용 가능한 무기성폐기물 중 인체, 환경에 대한 사회문제가 꾸준히 발생하고 있어 지속적인 관리가 필요한 폐주물사와 무기성 슬러지류를 시료로 선정하여 상향류 투수방식 유출시험의 유출액을 제조한 후 물벼룩을 이용한 급성독성시험법에 적용하여 생태독성 평가를 통해, 매체접촉형 재활용 가능성을 확인하고자 하였다.

고농도 수은 함유 폐기물 중 수은의 자연휘발감량 특성에 관한 연구

오정근 ( Jung-keun Oh ),김용준 ( Yong-jun Kim ),조나현 ( Na-hyeon Cho ),이영기 ( Young-kee Lee ),김기헌 ( Ki-heon Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2018 No.-

수은의 전과정 관리를 통한 환경배출 저감을 위한 미나마타 협약이 2017년 8월에 발효되면서 비준 절차를 진행하고 있는 우리나라 또한 수은을 함유한 제품 또는 폐기물을 친환경적으로 보관 및 폐기해야 한다. 우리나라는 의도적 사용을 위해 원소상 수은을 수입해 왔으나, 수은첨가제품 및 정광 불순물 등 비의도적으로 수은이 유입되어 왔다. 이렇게 비의도적으로 유입된 수은의 69%가 고농도 수은함유폐기물의 형태로 지정폐기물로 구분되어 지정폐기물 유입시설로 유입되고 있는 것으로 추정되고 있다. 그러나 수은함유 폐기물 매립시설 주변대기 중 수은 농도가 우려됨에 따라 수은함유 폐기물의 친환경적인 매립 관리기준과 함께 고수은함유폐기물의 회수 및 처리에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 수은은 대기로의 휘발량이 큰 금속으로 알려져 있으며, 수은함유 폐기물 매립지에서 원소상 수은의 형태로 전환되어 환경 중으로 재유입될 가능성이 있다. 국외의 경우 고농도 수은함유 폐기물의 회수 및 처리에 대한 기준을 두고 있으나 국내에서는 아직 수은 회수에 대한 법적 근거가 마련되어 있지 않은 상황이다. 본 연구에서는 국내 업체에서 발생하고 있는 고농도 수은함유폐기물(비철금속 발생 슬러지)을 대상으로 시간별 온도별에 따른 대상 폐기물 내 수은 함유량 및 용출량 실측을 통해 고농도 수은함유 슬러지 중 최대 비산율 및 온도별 속도상수를 구하고자 하였다. 이를 통해 고농도 수은함유 폐기물의 환경 중 수은 배출 저감 방향을 제시함으로 향후 수은함유 폐기물의 적정 관리기준 설정에 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.