환경블라인드스팟: 환경기술, 교육, 정책 방법론을 이용한 환경사회문제 인식 및 해결 방안

손아정(Ahjeong Son),조은혜(Eun Hea Jho),이지이(Ji Yi Lee),윤여민(Yeomin Yoon),박찬혁(Chanhyuk Park),조경숙(Kyung-Suk Cho),김영욱(Yungwook Kim),박민정(Minjung Park),이혜미(Hyemi Lee),김유미(Yoomi Kim) 대한환경공학회 2024 대한환경공학회지 Vol.46 No.5

목적: 환경블라인드스팟(Environmental Blindspots)은 다양한 환경오염 및 기후문제 중에서도 기업의 이익, 소비자 선호, 정부의 규제 등으로 인하여 우선순위에서 밀려나 해결되지 못하고 결과적으로 시민들에게 죄책감을 느끼게 하는 유형의 사회문제로 새롭게 정의하였다. 현재 및 미래세대의 복지에 미칠 막대한 영향력에도 불구하고 환경블라인드스팟 특성을 가진 다양한 환경 사회문제들(미세플라스틱, 환경호르몬 등과 같은 미세유해물질)은 사회공동체의 의사결정에 있어 주요 고려요인이 되지 못하고 사회적으로 활발하게 논의되지 못하므로 해당 문제들에 대한 사회적 합의가 부재한 상황이다. 결과적으로 시민들은 친환경적 선택지의 부재, 개인의 노력으로 해결할 수 없는 거대한 문제라는 인식으로 인한 무력감, 환경 문제 해결을 위해 실천할 수 있는 구체적 행동에 관한 지식 부족 등으로 인해 환경가치를 우선시 하지 않는 선택들을 반복적으로 하게 되며 그 과정에서 미필적 고의의 감정을 느끼게 된다. 환경블라인드스팟은 시민, 기업, 정부로 이루어진 사회공동체가 집합적으로 겪는 문제이므로 이에 대한 해결책 또한 집합적 사고를 통해 도출하여야 하며, 이러한 시도를 본 총설에 담고자 노력하였다. 방법: 본 총설에서는 앞서 제시한 환경사회문제의 해결을 위한 보다 효과적인 융합연구 방법론 개발을 위하여 융합선도연구센터의 환경공학 및 사회과학 분야 공동연구원 10인이 각 분야별 전문성을 살려 문헌조사 결과를 기술하였으며 (1) 환경블라인드스팟 연구센터의 연구대상인 미세유해물질, 즉 (미세)플라스틱과 휘발성유기화합물의 환경적 거동 및 독성, 분포 및 규제 현황 등을 보고하고 (2) 관련 처리 기술을 정리하였다. 이후 (3) 사회과학적 방법론을 통해 환경블라인드스팟 환경사회문제의 사회구조적 원인 및 다양한 해결 방법에 대하여 기술하였다. 결과 및 토의: 환경블라인드스팟 환경사회문제를 해결하기 위해서는 다양한 환경기술의 발전과 함께 기업의 책임 있는 생산과 시민 환경의식 향상이 수반되어야 하며, 이를 공적영역에서 제도화할 수 있는 정부의 정책이 매우 중요하다. 시민-기업-정부의 구조적 역할을 이해하고 윤리적 소비자의 문제 인식 및 적극적인 참여, 공중 캠페인과 교육, 기업의 친환경 신기술 개발 유인을 위한 실효성있는 정부의 환경정책이 필요하다. 결론: 본 총설에서는 환경사회문제의 하나인 환경블라인드스팟 문제를 최초로, 심도있게 다루고 있다. 이를 통해 사회주체간 효과적인 소통 및 협력 체계를 마련하여 환경블라인드스팟 문제의 해결 방안을 모색하며, 이러한 사회 현안 해결 능력을 학문 후속 세대에게 전파하고자 한다. Objectives : “Environmental Blindspots” are newly defined as a type of social problem within the realm of various environmental pollution and climate issues, wherein they are pushed down in priority due to factors such as corporate profit, consumer preferences, and government regulations, consequently remaining unresolved. This ultimately leads citizens to experience a sense of guilt. Despite the significant influence they wield on the welfare of current and future generations, various environmental social issues characterized by environmental blindspots (such as micro-hazardous substances like microplastics and environmental hormones) fail to become major considerations in societal decision-making. Consequently, they are not actively discussed within the social community. This absence of social consensus on these issues reflects the current situation. As a result, citizens repeatedly make choices that do not prioritize environmental values due to a perception of powerlessness stemming from the absence of environmentally friendly options, the belief that the issue is too immense to tackle individually, and lack of knowledge about specific actions to take for environmental problem-solving, among other factors. In this process, they experience involuntary and deliberate emotions of guilt. Since environmental blindspots are issues collectively experienced by the societal community comprising citizens, businesses, and government, solutions must also be derived collectively through collective thinking. This review has endeavored to incorporate such efforts. Methods : In this review, to develop a more effective interdisciplinary research methodology for addressing the previously mentioned environmental social issues, ten interdisciplinary researchers from the Environmental Engineering and Social Sciences fields at the center for convergence research (SEBIS) collaborated, leveraging their respective expertise to document literature survey results. Firstly, they reported on the environmental behavior, toxicity, distribution, and regulatory status of micro-hazardous substances, namely (micro)plastics and volatile organic compounds, which are the research subjects of the Environmental Blindspot Research Center. Secondly, they compiled relevant treatment technologies. Subsequently, they described the socio-structural causes of environmental blindspots and various solutions to environmental social issues through social science methodologies. Results and Discussion : To address the environmental blindspots, a key environmental social issue, it is necessary to advance various environmental technologies alongside responsible production by businesses and the enhancement of citizen environmental awareness. It is crucial for the government to institutionalize policies in the public domain to achieve this. Understanding the structural roles of citizens, businesses, and government is essential. It requires ethical consumer awareness and active participation, public campaigns and education, as well as effective government environmental policies to incentivize environmental friendly technological innovations by companies. Conclusion : In this review, the issue of environmental blindspots as an environmental social issue is being addressed comprehensively for the first time. Through this, we aim to establish an effective communication and cooperation system among social entities to explore solutions to environmental blindspots, and to propagate this ability to address social issues to future academic generations.

농업환경에서 발생하는 미세플라스틱 필름의 Cd, Pb 흡착 특성

주원정(Won Jung Ju),안진성(Jinsung An),조은혜(Eun Hea Jho) 대한환경공학회 2021 대한환경공학회지 Vol.43 No.1

목적: 플라스틱은 편리성, 단열성으로 일상 및 여러 가지 산업분야에서 다양하게 활용되고 있고, 플라스틱의 사용량은 계속 증가하는 추세이다. 농업환경에서는 비닐하우스, 멀칭비닐 등의 형태로 플라스틱이 사용되고 있다. 사용 후 환경으로 유입된 플라스틱은 물리적, 화학적, 생물학적 작용으로 작은 단위로 분해된다. 이 중 입자 사이즈가 5 mm 이하인 플라스틱을 미세플라스틱이라 정의한다. 토양 중에 잔류하는 미세플라스틱은 표면적이 넓기 때문에 중금속을 포함한 다양한 오염물질을 흡착시켜 농경지 생태계에 영향을 줄 개연성이 있다. 본 연구에서는 농업환경에서 빈번하게 발생하는 미세플라스틱 필름의 납(Pb)과 카드뮴(Cd)의 흡착특성을 평가하고자 한다. 방법: 본 연구에서는 농업환경에서 빈번하게 발생하는 미세플라스틱 필름의 Pb와 Cd 흡착특성을 평가하고자 한다. PVC (polyvinyl chloride) 필름 한 가지와 PE (polyethylene) 필름 두 가지를 5 mm × 5 mm 이하로 잘라 미세플라스틱을 준비한 후, Pb 용액 또는 Cd 용액에 넣어 72시간 동안 흡착 실험을 수행하였다. 흡착실험결과를 Langmuir, Freundlich, Temkin 등온 흡착 모델에 적용하였다. 결과 및 토의 : 등온 흡착 실험 결과를 Langmuir, Freundlich, Temkin 모델을 이용해 도식화한 결과, 전반적으로 Langmuir 및 Freundlich 모델에 잘 맞는 경향(R² > 0.9)을 보였고, Temkin 모델은 상대적으로 잘 맞지 않는 경향을 보였다. 플라스틱 종류와 관계 없이, Pb에 대한 흡착친화도를 나타내는 Langmuir 상수(KL)의 값과 최대흡착에너지를 의미하는 Temkin 상수(AT)의 값이 Cd에 대한 값보다 더 높게 나왔고, 흡착강도와 관련 있는 Freundlich 상수(nF) 는 Pb > Cd > 1의 경향을 나타내었다. 이는 Cd보다 Pb의 PVC와 PE에 대한 흡착친화도가 크다는 것을 의미한다. 결론: 본 연구는 토양 중 잔류하는 미세플라스틱 필름이 Cd와 Pb 같은 중금속을 흡착하고, 따라서 토양환경 중 중금속의 거동에 유의한 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 또한 폐플라스틱의 환경 문제가 사회적 이슈로 대두되고 있는 요즘, 다양한 폐플라스틱으로부터 발생할 수 있는 미세플라스틱의 지중환경 중 관리의 필요성에 대한 합리적 근거를 제공하고, 따라서 토양 환경 내 미세플라스틱에 대한 추가 연구가 이루어질 필요가 있다. Objectives : Plastics are widely used in daily life and in various industrial fields due to their convenience and thermal insulation, and the use of plastics is continuing to increase. In agricultural environments, plastics are largely used for vinyl houses and mulching vinyl. Used plastics are degraded into small fragments through physical, chemical, and biological processes. Among these, plastics with a particle size of 5 mm or less are defined as microplastics. Since microplastics have a relatively large surface area, various pollutants including heavy metals can potentially be adsorbed and affect the agricultural ecosystem. The purpose of this study is to evaluate the Pb and Cd adsorption characteristics on microplastic films frequently generated in agricultural environments. Methods : The Pb and Cd adsorption characteristics on microplastic films were studied with 3 different plastic films. Microplastic samples were prepared by cutting PVC (polyvinyl chloride) and PE (polyethylene) films to have the sizes of < 5 mm × 5 mm. The prepared microplastic samples were placed in Pb or Cd solutions having a range of concentrations and shaken for 72 h for sorption tests. The experimental results were fitted to the Langmuir, Freundlich, and Temkin isothermal adsorption models. Results and Discussion : The isothermal adsorption test results obtained fitted well to the Langmuir and Freundlich models (R² > 0.9), but not the Temkin model. Regardless of the plastic type, the values of Langmuir constant (KL) and Temkin constant (AT) for Pb were larger than those for Cd, and the Freundlich constant (nF) showed a tendency of Pb > Cd > 1, indicating the greater Pb sorption strength or affinity than Cd on PVC and PE. Conclusions : This study shows that the microplastics in soil adsorb heavy metals like Cd and Pb affecting the heavy metal fate in the soil environment. With an increasing attention on the environmental problems due to plastic wastes, this study provides the basis for the need of management of soil environment. Therefore, further research on microplastics in soil environment is required.

환경 친화적 철도노선대 선정을 위한 주요환경 영향인자에 관한 연구

김동기(Dong Ki Kim) 大韓環境工學會 2009 대한환경공학회지 Vol.31 No.2

철도는 다른 육상교통수단보다 환경 친화적이며 에너지 효율성이 높은 교통수단이다. 철도노선 선정과정에서 예비타당성수행은 에너지 효율성과 환경에 관한 문제들이 일반적으로 고려되고 있지 않다. 철도노선 선정은 지형적인 특성 그리고 시설물의 관리와 운영을 중심으로 선정되고 있다. 철도노선선정에 영향을 미치는 환경관련 문제에 대해서 본 연구는 집중적으로 검토 분석하였다. 본 연구는 철도 및 환경전문가 그리고 철도 노선선정에 관련된 전문가 의견을 검토 분석하여 환경에 영향을 미치는 주요 인자를 추출하였다. 철도노선 선정과정에서 환경에 미치는 영향을 알 수 있는 환경영향평가 항목을 선정하였다. 환경 친화적인 철도노선 대 선정을 위하여 환경영향평가 항목 6개 분야 20개로부터 7개의 환경항목(지형·지질, 동식물상, 자연환경자산, 대기질, 수질, 소음·진동, 문화재·경관)을 추출하였다. 철도노선을 선정하기 위해서는, 여러 대안이 비교되어야 하고 각 대안의 평가는 이 7개 환경항목을 기준으로 하여 실행되어야 한다. 최적의 철도노선선정은 7개의 환경항목을 고려하는 포괄적인 평가에 의해 선정되어야 한다. 이와 같이 주요 환경항목인자에 의한 평가는 철도건설 투자를 활성화 하는데 이바지 할 것이다. The energy efficiency and environment-friendly aspect of the railway system would be superior to other on-land transportation systems. In a preliminary feasibility study stage and selection of optimal railway corridor, the energy efficiency and problems related to environment are usually not considered. For the selection of optimal railway corridor, geographical features and facility of management are generally considered. Environment effect factors for the selection of environment-friendly railway corridor are focused and studied in this paper. In this study, various analysis of opinion of specialists (railway, environment, transport, urban planning, survey) and the guideline for construction of environment-friendly railway were accomplished. From these results of various analysis, 7 major categories (topography/geology, flora and fauna, Nature Property, air quality, water quality, noise/vibration, visual impact/cultural assets) were extracted. To select environment friendly railway corridors, many alternatives should be compared optimal corridor must be selected by a comprehensive assessment considering these 7 categories. The investment for railway systems can be encouraged by the considering of main environmental effect factor evaluated with the modified environmental weight factors for environment-friendly railway construction.

텍스트 마이닝을 통한 국내 미세플라스틱에 대한 비정형 데이터의 정보화

정우성,김정진,정한석 대한환경공학회 2023 대한환경공학회지 Vol.45 No.1

Objectives: In this study, we seek to provide a thorough insight into how people perceive them and uncover issues and hidden trends about the significant microplastic pollution problems by analyzing unstructured data on microplastics. Methods: Environmental news articles related to microplastics were collected. Text mining techniques including data pre-processing, word cloud, TF-IDF weight-based trend analysis, and topic modeling were used to analyze the amount of textual data. Results and Discussion: The public's interest in microplastics is consistently growing, according to an analysis of all environmental news and the keyword ‘microplastic’ from 2014 to 2021 conducted via BIGKinds. The keyword 'trash' was the overwhelmingly enormous weight among words. The top 5 keywords connected to microplastics did not fade away and continued appearing even though the socially noticeable keywords during the study period varied yearly. This indicates that the primary issue with microplastics related to keywords has not yet been solved. Our study has a limitation of subject diversity because we only focused on microplastic news. The results indicated that all processes from plastic pollution emergence to treatment, such as microplastic pollution sources, microplastic detection, and prevention methods against microplastics. Conclusions: Text mining analysis was performed on microplastics in environmental news. This study is meaningful in that it presents a new methodology for environmental and social problem analysis, and can be used as basic data for environmental policy establishment and problem-solving using unstructured big data. 목적: 미세플라스틱에 대한 비정형 데이터 분석을 통해 미세플라스틱 오염 문제에 대한 쟁점과 숨겨진 경향을 정보화함으로써 미세플라스틱에 대한 보다 입체적 이해를 돕고자 한다. 방법: 미세플라스틱에 대한 비정형 텍스트 데이터인 뉴스 기사를 수집하고, 데이터 전처리, 워드 클라우드, TF-IDF 가중치 기반 트렌드 분석 및 토픽모델링 등의 텍스트 마이닝 기법을 이용한다. 결과 및 토의: 빅카인즈를 통해 2014-2021년 간의 환경 전체 뉴스와 미세플라스틱 키워드 분석 결과 미세플라스틱에 관한 대중들의 관심이 지속적으로 상승하고 있는 것으로 나타났다. 단어들 중 압도적으로 큰 가중치를 나타낸 키워드는 ‘쓰레기’였다. 연구 기간 동안 사회적으로 주목하는 키워드는 매년 변화해 왔음에도 불구하고 미세플라스틱과 관련된 상위 5개의 키워드는 사라지지 않고 꾸준히 출현했다. 이는 키워드와 관련된 미세플라스틱에 대한 주요 문제점을 해소하지 못했음을 의미한다. 검색어를 ‘미세플라스틱’으로 한정하여 주제의 다양성에는 한계가 있으나, 미세플라스틱 오염원, 미세플라스틱 검출, 미세플라스틱에 대한 대책 등 플라스틱 오염 발생부터 처리까지의 일련의 과정들을 모두 다루고 있음을 확인했다. 결론: 환경뉴스에서 미세플라스틱 대한 텍스트 마이닝 분석을 수행하였다. 본 연구를 통해 환경사회적 문제에 대해 전통적인 환경분석 방법과는 다른 접근법이 사용 가능함을 보였다. 이는 향후 환경분야 관련 연구에 새로운 방법론을 제시했다는 점에서 의의가 있다.

4차산업혁명 기술의 환경분야 적용 및 전망 - 환경정책기반공공기술개발사업 과제를 중심으로 -

김규현(Gyuhyun Kim),한인섭(Ihnsup Han) 대한환경공학회 2022 대한환경공학회지 Vol.44 No.11

목적 : 최근 국내외 전 분야에서 4차산업혁명에 대한 논의가 활발히 진행되고 있으며 환경분야에서도 관련된 연구개발이 폭넓게 진행되고 있다. 4차 산업혁명의 핵심은 초연결, 초지능 및 융복합이다. 주요기술은 인공지능(Artificial Intelligence), 사물인터넷(Internet of Things), 차세대 통신기술(Fifth Generation communication technology), 로봇, 블록체인, 드론, 3D(Three Dimension) 프린터, 빅데이터, 무인 운송수단, 바이오 공학, 신소재, 공유경제, VR/AR (Virtual Reality/Augmented Reality) 등이 있다. 4차산업혁명 기술의 환경적용 사례를 통해 발전방안을 모색하고자 한다. 방법 : 2011년에서 2020년까지 추진된 환경정책기반공공기술개발사업 과제를 중심으로 4차산업혁명기술이 적용된 사례를 분석하고 향후 전망을 도출하였다. 결과 및 토의 : 4차산업기술은 침수를 대비하게 위해 인공신경망을 이용한 유량예측시스템, 증강현실을 이용한 상하수관로 정보 제공, 드론을 이용한 환경감시 및 식생입체 구조 판별, 인공지능을 이용한 동물 울음소리 기반 개체식별 기술 등 다양한 분야에 적용되었다. 앞으로 환경분야의 설계, 운영, 유지관리, 조사, 감시, 서비스 제공 등 다양한 분야에서 4차산업혁명 기술이 적용되어 작업환경 개선, 서비스 품질 향상, 운영 효율화 등이 예상된다. 결론 : 스마트 환경기술 전환에 따라 산업 고도화 및 고부가가치 창출이 가능할 것으로 예상되며 이를 위해 정책적 지원과 기술 개발이 지속적으로 추진되어야 한다. Objectives : Recently, the Fourth Industrial Revolution has been actively discussed in all fields around the world. And the related R&D(Research and Development) has been widely conducted in the environmental field. The core of the Fourth Industrial Revolution is hyperconnectivity, superintelligence, and convergence. Major technologies related with it are AI(Artificial Intelligence), IoT(Internet of Things), 5G(Fifth Generation communication technology), robots, blockchain, drones, 3D(Three Dimension) printers, big data, unmanned transportation, biotechnology, new materials, sharing economy, and VR/AR(Virtual Reality/Augmented Reality), etc. It is intended to seek development plans through the examples of the 4th industrial revolution technology’s environmental application. Methods : In concentration of the public technology development project, based on environmental policy, conducted from 2011 to 2020, some cases of the 4th industrial revolution technology’s environmental application have been analyzed and the future prospects have been derived. Results and Discussion : The 4th Industrial Revolution technology has been applied in various fields such as design, operation, maintenance, investigation, monitoring, and service provision in the environmental field. Therefore, in the future, it is expected that there will be working environment improvement, the progress of service quality and operational efficiency. Conclusion : With the transition to smart environmental technology, it is expected that it will be possible to advance the industry and create high value-added things. To do so, government policy support and technology development should be continuously executed.

통합환경관리를 위한 대기 배출영향분석 방법의 적용성 평가 연구

서지혜,간종범,황현정,이선경,박현수,김영란 대한환경공학회 2022 대한환경공학회지 Vol.44 No.3

목적:통합환경관리제도를 운영하고 있는 국외의 사례분석과 국내 통합환경관리제도의 허가배출기준 설정방법 타당성 검토 등을 통해 향후 통합환경관리제도에서 적용가능한 허가배출기준 설정방법의 개선방안을 제안하고자 한다. 방법:미국과 독일, 영국의 오염물질 허가배출기준 설정 방법을 비교하였으며, 국내 통합허가 대상 업종 중 대표성을 가지는 사업장 8곳의 질소산화물(NOx) 배출자료를 적용하여 국내 통합환경관리제도의 허가배출기준 설정방법에 대한 타당성 검토를 진행하였다. 또한, 국내 통합허가 사례에서 도출된 문제점을 분석하고 이에 대한 해결방안을 제시하였다. 결과 및 토의:국내·외의 통합환경관리제도에서 오염물질 허가배출기준은 국가 특성을 반영하여 설정된다. 허가배출기준 설정방법의 타당성 검토를 진행한 결과, 국내 통합환경관리제도의 평가기준이 아닌 국외 평가기준을 참고하여 설정한 기준을 적용하였을 때, 배출영향분석을 통해 허가배출기준을 설정하여야 하는 배출구의 수가 증가하는 경향을 보여 국내 제도의 허가배출기준 설정방법이 과도하게 강화되어 산정된 것은 아니며, 사업장의 통합허가 사례를 통해 배출영향분석에서 사용하는 표준모델링(AERMOD)은 지형자료 및 배출구 정보가 오염도 산정에 큰 영향을 미친다는 점을 확인하였다. 결론:국내 통합환경관리제도의 개선을 위해서는 배출영향분석 모델링(AERMOD)에 유효 굴뚝 높이를 반영하는 방법, 현재 통합환경관리제도에서 고려하지 못하고 있는 초미세먼지(PM-2.5)나 오존(O3) 등에 관한 평가를 미국의 평가방법이나 국내 환경영향평가제도의 평가방법 등을 참고하여 설정하는 방법, 배출되는 오염물질이 대기에 미치는 영향이 적은 사업장은 간이분석을 적용하는 방법, 대기 안정 상태 및 저풍속일 때 AERMOD의 오염물질이 고농도로 과대평가되는 것을 방지하기 위하여 ADJ_U*를 적용하는 방법 등을 고려할 필요성이 있다고 판단된다.

상수원에서의 잔류 의약물질 검출, 거동, 분포 현황 및 독성

손희종(Hee Jong Son),장성호(Seong Ho Jang) 大韓環境工學會 2011 대한환경공학회지 Vol.33 No.6

오늘날 전세계적으로 수환경에서의 잔류 의약물질들의 오염에 대한 연구결과들이 많이 보고되고 있다. 이들 잔류 의약물질들은 다양한 종류와 그들이 가지는 물리·화학적인 특성들로 인해 수환경에서의 거동, 오염현황, 영향 및 독성 등도 매우 다양하여 수환경 및 수처리 공정에서의 거동을 예측·평가하기가 어렵다. 선진 외국의 경우 환경 중에서의 오염 현황 및 사용량을 정량화하기 위한 조사를 이미 시작하였고, 잔류 의약물질들의 인체에 대한 잠재적 위험성뿐만 아니라 상수나 하수처리 공정에서의 제거기술에 관한 다양한 연구도 활발히 진행하고 있다. 그러나 국내의 경우 잔류 의약물질들에 대해 전국 주요하천과 상수원에 대한 모니터링 결과도 매우 부족한 실정이다. 우선 국내의 경우는 상수원으로 이용되는 전국 주요 하천과 호소에 대해 주기적이고 체계적인 오염현황 평가가 선행되어야 하며, 잔류 의약물질들이 비교적 고농도로 검출되는 상수원에 대해서는 주오염원에 대한 조사도 병행되어야 한다. 또한, 의약물질 사용량은 지속적으로 증가할 것으로 전망되기 때문에 하수처리 시설에 대한 부하도 지속적으로 증가할 것이다. 따라서 수환경에서의 유해도를 저감시키기 위해 효과적인 하수처리 공법의 도입이 절실하며, 상수에 대한 안전성 확보를 위해서도 잔류 의약물질들의 수환경중에서의 물리·화학적 거동에 대한 면밀한 연구가 요구된다. Residual pharmaceutical compounds have been recognized as emerging environmental pollutants and are widely distributed all over the world. These compounds cause bioaccumulation and biomagnification during present for a long time in the environment: thereby after adversely biota and human bodies. It is difficult to remove residual pharmaceutical compounds using conventional water/wastewater treatment because of resistant property to photodegradation, biodegradation and chemical decomposition. Moreover, domestic literature data on the pollution of residual pharmaceutical compounds in rivers and lakes are limited. In this paper, species, sources, fate and risk of residual pharmaceutical compounds as well as behavior properties in freshwater resources are demonstrated to encourage the domestic concern about residual pharmaceutical compounds. An extensive review of existing data in the form of figures and tables, encompassing many therapeutic classes are presented.

전과정평가(LCA)에 의한 토양오염 정화공정의 환경영향분석 및 CO₂ 배출량 산정

정승우(Seung Woo Jeong),서상원(Sang Won Suh) 大韓環境工學會 2011 대한환경공학회지 Vol.33 No.4

``오염토양 복원작업 품셈자료 산출근거 마련을 위한 연구``에 제시된 토양증기추출법(soil vapor extraction: SVE)과 바이오파일(biopile) 시스템 구성을 바탕으로 두 오염토양 정화공정이 토양 1,000 m3내 총탄화수소를 95% 제거하는 전과정을 전과정평가기법을 통해 평가하였다. 전과정영향평가 결과 SVE가 9개 환경영향범주에서 모두 바이오파일에 비해 높은 환경영향수치를 나타내었다. SVE와 바이오파일, 두 정화방법 공히 토양경로 인체독성(Human toxicity-soil), 수생태독성(Ecotoxicity-water), 지표수경로 인체독성(Human toxicity-surface water), 대기경로 인체독성(Human toxicity-air) 등 4가지 범주에서 상대적으로 높은 환경영향값을 보였다. SVE방법이 가장 큰 영향을 미치는 환경범주는 인체독성(토양)이었으며 바이오파일이 가장 큰 영향을 미치는 환경범주는 수생태독성이었다. SVE방법의 세부 공정별 환경영향을 분석한 결과 운영단계에서 전체 환경영향의 60%를 초래하였고 활성탄교체단계가 36%를 초래하는 등 두 개 단계가 전체 환경영향의 96%를 차지하였다. 가장 큰 영향을 미치는 투입물은 운영 중 사용된 전기였다. 바이오파일 세부 공정별 환경영향 분석결과에서도 운영단계가 전체영향의 55.7%를 차지하였고 활성탄교체단계가 12.4%를 차지하였다. 바이오파일에서도 역시 전기사용에 따른 환경영향이 가장 크게 나타났다. SVE 와 바이오파일, 두 공정 모두 운영단계에서 소비되는 전기에 의한 환경영향이 가장 크므로 오염토양 정화시스템운영 중 전기소비를 최소화 할 수 있는 운영방안이 필요하다. 오염토양 정화는 비교적 장기간 많은 에너지와 물질이 투입된다. 최근 이산화탄소발생량 감축과 녹색성장에 대한 사회적 요구에 따라 오염토양정화공정에 대한 체계적인 분석과 연구가 필요한 것으로 예상된다. 특히 운영 중 전기소비량은 전과정영향평가 및 탄소배출량 결과에 큰 영향을 미치므로 앞으로 보다 신뢰성 높은 전과정평가를 위해서 전기사용량에 대한 데이터 수집 및 확보가 가장 필요한 것으로 판단된다. The environmental impacts of 95% remediation of a total petroleum hydrocarbon-contaminated soil were evaluated using life cycle assessment (LCA). LCA of two remediation systems, soil vapor extraction (SVE) and biopile, were conducted by using imput materials and energy listed in a remedial system standardization report. Life cycle impact assessment (LCIA) results showed that the environmental impacts of SVE were all higher than those of biopile. Prominent four environmental impacts, human toxicity via soil, aquatic ecotoxicity, human toxicity via surface water and human toxicity via air, were apparently found from the LCIA results of the both remedial systems. Human toxicity via soil was the prominent impact of SVE, while aquatic ecotoxicity was the prominent impact of biopile. This study also showed that the operation stage and the activated carbon replacement stage contributed 60% and 36% of the environmental impacts of SVE system, respectively. The major input affecting the environmental impact of SVE was electricity. The operation stage of biopile resulted in the highest contribution to the entire environmental impact. The key input affecting the environmental impact of biopile was also electricity. This study suggested that electricity reduction strategies would be tried in the contaminated-soil remediation sites for archieving less environmental impacts. Remediation of contaminated soil normally takes long time and thus requires a great deal of material and energy. More extensive life cycle researches on remedial systems are required to meet recent national challenges toward carbon dioxide reduction and green growth. Furthermore, systematic information on electricity use of remedial systems should be collected for the reliable assessment of environmental impacts and carbon dioxide emissions during soil remediation.

전과정평가를 이용한 석유화학 폐수처리슬러지의 매립처리에 대한 환경영향평가

김형우(Hyeong-Woo Kim),박흥석(Hung-Suck Park) 대한환경공학회 2016 대한환경공학회지 Vol.38 No.11

본 연구는 전과정평가 기법으로 석유화학업체에서 발생하는 폐수처리슬러지의 매립처리에 대한 잠재적인 환경영향을 평가하고 매립가스 활용에 의한 환경영향의 저감을 평가하였다. 본 연구의 기능단위는 ‘폐수처리슬러지 1 ton의 매립’이며, 시스템경계는 폐수처리슬러지가 매립장으로 투입․처리되는 과정을 포함하며 외부에너지 생산 및 이용까지 확장하였다. 환경영향은 매립공정 및 침출수처리공정에서 높게 나타났으며, 지구온난화 및 광화학적산화물생성은 매립공정에서, 자원고갈, 산성화, 부영양화, 오존층파괴는 침출수처리공정에서 높게 나타났다. 영향범주별 주요원인물질은 Crude oil(자원고갈), NOx(산성화, 부영양화), CH₄(지구온난화, 광화학적산화물생성), Cl₂(오존층파괴) 이었다. 자원고갈, 산성화, 부영양화는 침출수처리과정 중 사용되는 전기의 생산에 의한 부하가 주원인으로 나타났으며, 지구온난화, 광화학적산화물생성은 포집되지 않는 매립가스에 포함된 메탄이 주원인이었다. 이에 매립가스에 의한 전기 생산, 공정개선 등으로 전기사용량을 저감하거나 메탄가스 회수율 향상, Flaring system, 매립가스의 연료대체 등으로 메탄배출량을 저감하는 것이 환경영향을 저감하는 방안이 될 수 있다. 한편, 영향범주별 환경영향은 지구온난화-자원고갈-광화학적산화물생성 순으로 나타나 지구온난화가 약 90% 이상의 절대적 환경영향을 미치는 것으로 나타났다. 이에 환경영향을 줄이는데 메탄의 배출량을 저감하는 것이 전기사용량을 저감하는 것보다 우선순위가 높은 것으로 나타났다. 매립가스의 연료대체에 의한 회피효과를 검토한 결과, B-C유 또는 LNG를 대체할 경우 각각 32.7%, 12.0%의 환경영향을 저감할 수 있는 것으로 나타났다. This study evaluated the environmental impacts for landfill treatment of the wastewater treatment sludge (WTS) from petrochemical firms by life cycle assessment (LCA) and reviewed the impact reduction by landfill gas (LFG) utilization. The functional unit was ‘landfill of 1 ton of WTS’, and the system boundary included the process of input and treatment for WTS in landfill site. The impacts were high at landfill process (LP) and leachate treatment process (LTP). Global warming (GWP) and photochemical oxidants creation (POCP) were high at LP, while abiotic depletion (ADP), acidification (AP), eutrophication (EP), ozone depletion (ODP) were high at LTP. The major substances of various impact categories were crude oil (ADP), NOx (AP, EP), CH₄4 (GWP, POCP), Cl₂ (ODP), respectively. The major factor of ADP, AP, EP was attributed from the generation of electricity used in LTP, and the methane within uncollected LFG was main factor of GWP and POCP. Therefore, electricity consumption reduction is identified to be an impact improvement option, and the flaring system installation or enhanced LFG recovery could be an alternative to reduce impacts. Among the various categories, GWP accounted the highest impact (≥ 90%) followed by ADP, POCP. In the avoidance impact resulted from the utilization of LFG, to substitute B-C oil or LNG showed the impact reduction of 32.7% and 12.0%, respectively.

시멘트 제조공정의 환경적 취약 투입물/환경오염물 파악 및 최적종말처리 공정 선정

이주영(Joo-Young Lee),김윤하(Yoon-Ha Kim),이건모(Kun-Mo Lee) 대한환경공학회 2017 대한환경공학회지 Vol.39 No.8

기준공정과 개선대상공정 간의 투입물(Input, Material and energy), 배출물(Output, Product, Co-product), 환경오염물 (Environmental emission) 데이터를 수집하고 공정 성과를 분석하였다. 이를 통해 환경적으로 주요한 투입물과 환경오염물을 파악하였다. 제조공정의 투입물과 환경오염물 간의 상관관계 분석을 통해 각 환경오염물에 대한 기여도가 큰 투입물을 파악하였다. 주요 환경오염물 처리 시, 경제적 최적화를 통한 종말처리공정 조합을 선형 프로그래밍 기법을 사용하여 규명하였다. 사례 연구로는 동일한 형태의 시멘트를 생산하는 EU와 국내 시멘트 제조공정을 선정하였다. 국내 시멘트 제조공정에서는 석탄이 주요 투입물로, 먼지, SOx가 주요 환경오염물로 파악되었다. 제조공정의 투입물과 환경오염물 간의 다중회귀분석결과 석탄〉원자재〉석고 순으로 CO₂발생량에 기여도가 큰 것으로 나타났다. SOx발생량의 경우 석탄의 기여도가 가장 컸으며, Dust 발생량의 경우 석고〉원자재 순으로 기여도가 큰 것으로 나타났다. Dust 종말처리공정 최적화에서 전기집진기술 100%, 섬유필터기술 2.4% 조합이 최적이었다. SOx종말처리공정 최적화에서는 건식첨가공정기술 100% 습식세정기술 25.88% 조합이 최적이었다. 이 연구의 특징은 제조공정에서 문제가 되는 주요 투입물과 환경오염물을 파악하는 방법을 제시하였다는 점이다. 또한, 기술적·경제적으로 최적의 조합인 종말처리공정 선정 방법을 제시하였다는 점이다. Process input data including material and energy, process output data including product, co-product and its environmental emissions of the reference and target processes were collected and analyzed to evaluate the process performance. Environmentally problematic input/environmental emissions of the manufacturing processes were identified using these data. Significant process inputs contributing to each of the environmental emissions were identified using multiple regression analysis between the process inputs and environmental emissions. Optimum combination of the end-of-pipe technologies for treating the environmental emissions considering economic aspects was made using the linear programming technique. The cement manufacturing processes in Korea and the EU producing same type of cement were chosen for the case study. Environmentally problematic input/environmental emissions of the domestic cement manufacturing processes include coal, dust, and SOx. Multiple regression analysis among the process inputs and environmental emissions revealed that CO₂ emission was influenced most by coal, followed by the input raw materials and gypsum. SOx emission was influenced by coal, and dust emission by gypsum followed by raw material. Optimization of the end-of-pipe technologies treating dust showed that a combination of 100% of the electro precipitator and 2.4% of the fiber filter gives the lowest cost. The SOx case showed that a combination of 100% of the dry addition process and 25.88% of the wet scrubber gives the lowest cost. Salient feature of this research is that it proposed a method for identifying environmentally problematic input/environmental emissions of the manufacturing processes, in particular, cement manufacturing process. Another feature is that it showed a method for selecting the optimum combination of the end-of-pipe treatment technologies.