본 논문은 도시지역의 폐기물 매립지의 적지선정에 GIS기법을 적용한 사례연구를 제시한 것이다. 폐기물 매립지의 적지분석을 위한 여러 가지 평가인자들을 결정하고 데이터의 수집, 입력, 변환을 통하여 데이터베이스가 구축되었다. 또한 위성영상의 처리에 의해 대상지역의 최근 토지피복 분류와 식생활력도(NDVI) 데이터가 평가인자로서 GIS데이터에 통합되었다. 사회경제적 인자와 자연환경적 인자로 구분되는 1차 분류 평가인자들의 가중치를 이원비교법에 의해 결정된 2차분류 평가인자들의 가중치와 조합하여 분석하였다. 사례연구의 결과, 여러 가지 평가기준에 따른 적합성 분석이 가능하였으며, 사회경제적 인자를 중요하게 간주하는 관점에서 2차 분류 평가인자들의 가중치를 중요도에 따라 다르게 부여한 경우에서 가장 높은 적합도가 얻어졌다.
최근 늘어나고 있는 폐기물량에 따라 폐기물 매립장의 건설이 증가하고 있으며, 매립장 내 폐기물의 보강 및 보호 목적으로 토목섬유가 널리 사용되고 있다. 토목섬유는 흙과의 접촉면을 형성하는데 폐기물 매립장의 전단 거동에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 침출수 내의 산성 및 염기성과 같은 성분이 반복 전단하중 상태에서 지반-토목섬유 접촉면의 전단강도 감소에 미치는 영향을 실내 시험을 통하여 분석하였다. 이를 위하여 동적 접촉면 전단시험기를 제작하고 60일, 840일간 수침시킨 토목섬유와 흙 시료를 이용하여 반복 단순전단시험을 수행하였고, 그 결과를 교란상태개념에 기초하여 화학적 인자들에 의한 지반-토목섬유 접촉면의 전단강도 감소 특성을 교란도 함수로써 확인하였다.
소각로에 반입된 생활폐기물은 고온으로 소각되고 잔여물인 소각재가 발생하게 된다. 소각재에는 바닥재와 비산재가 있으며, 소각로에 전체 반입되는 양에 약16.5%정도의 소각재(바닥재, 비산재)가 발생한다. 현재 기존 매립되는 증가하는 소각재의 양은 기존 매립장의 매립 연한을 감소시키고 신규 매립장 건립 부담이 증가하고 있다. 또한 주변환경 피해(임야절취, 악취, 수질오염 등)를 유발시키기도 한다. 따라서 본 연구에서는 생활폐기물 소각시설에서 발생하는 소각재의 재활용 활성화를 통해 소각재 문제를 해결하는 방안을 제시하고자 한다. 세부적으로 기술적 재활용 방안으로 토공재료 및 콘크리트 제품 등을 생산하여 재활용 방안을 제시하며, 정부 및 각 지자체에서는 소각재의 재활용 활성화를 위하여 폐기물 관리법 등 관련법을 정비하고 재활용업체에 대한 인센티브 등 적극적인 제도적 지원 방안을 마련하여 소각재의 재활용 활성화할 것을 제안한다.
매립장에서의 쓰레기는 주변 지역에 지하수오염, 악취, 유독가스 발생 등 큰 문제를 일으키고 있다. 본 연구에서는 최근에 부산시에서 만 6년 동안 사용해 왔었던 석대 폐기물 매립장 주변의 지하수 오염실태를 파악하고, 그 오염을 최소화할 수 있는 방안 연구를 목표로 매립장 주변의 우물과 시추공 내의 지하수위, 수질, 대수층 특성 등을 조사하고, 또 주변 하천의 수질, 매립장 일대의 지하수 분포 및 유동 상태 등을 연구하였다. 그 결과 지하로 침투하는 순수 침출수량은 일 평균 약 520 m$^3$로 추정되며, 침출수에 의한 지하수 오염범위가 매립장 중심에서 약 1-1.5 km 정도 까지에 이른다. 오염물질도 중금속류를 비롯한 기타 유해 성분들이 다량 존재한다. 앞으로 이 일대의 지하수를 보전 및 관리하기 위해서는 매립장과 지하수오염물질이 확산되고 있는 곳에 감시정을 여러개 설치하여 지하수위와 수질을 주기적으로 조사하고, 채수정을 설치하여 오염된 지하수를 뽑아내어 침출수 처리장에서 처리한 후 하천에 방류하여야 한다. 아울러 지하수 오염물질이 확산되고 있는 매립장 주변 지역에 차수벽 설치가 요구된다.
부산 석대 생활폐기물 매립지는 1987년 6월부터 1993년 5월까지 만 6년간 사용된 중간규모의 매립장이다. 매립장에 분포하는 안산암질암과 유문암질암에는 절리와 단층이 발달되어 있다. 1996년 7월과 1997년 6월에 2차에 걸쳐 침출수, 하천수 및 지하수의 수질을 조사한 결과 침출수와 하천수의 수질은 농도가 약간 감소되었으나, 지하수 수질은 더 악화되었다. 석대매립지의 지하수 오염은 충적층에 개발된 천층지하수는 물론이고, 150m 심도의 암반지하수들도 오염이 심화되어 있다. 침출수에 의한 지하수 오염범위는 매립장 경계에서 서쪽으로 약 500 m 정도, 남쪽으로 약 1 km 정도 까지이다. 석대 매립지 주변 수질의 오염제어를 위해서는 매립지 일윈에 감시정 및 채수정의 개발, 침출수처리장 건설, 기존의 지하 차수벽시설 보완작업 등이 필요하다.
부산 석대 폐기물 매립지에서 1996년 7월중 전기비저항탐사를 실시하였다. 매립지 내부에서는 쌍극자탐사 4측선과 슐럼버져 수직탐사 7측점이 수행되었으며, 매립지 전방지역에서는 수직탐사 2측점이 수행되었다. 자료의 해석결과, 매립지 내부에서는 l0Ωm이하의 낮은 비저항값을 가지는 층이 지표하 50m 까지 나타났으며, D 블록의 경우는 다른 블록들보다 이러한 저비저항대가 약 2~10 m 정도 두껍게 나타났다. 이 지역의 기반암 심도와 매립고를 고려할 때, 매립지 내부에서는 침출수에 의한 기암의 오염은 진행되지 않았으나 풍화대는 오염된 것으로 판단된다. 그러나 A, B 블록에서 N$70^{\circ}$W의 주향을 가지는 소규모의 단층이 쌍극자탐사자료에 확인되어, 추후 기반암의 침출수오염 가능성을 배제할 수 없다. 또한 다른 블록들에 비하여 D 블록의 지충오염 정도가 가장 심한 것으로 나타났는데 이는 침출수의 주 유동방향이 D 블록을 향하고 있기 때문인 것으로 생각된다. 한편, 매립지 전방지역에서는 비저항자료에 의한 지층의 침출수오염 징후는 발견되지 않았다.
난지도 하수슬러지 매립지 내 슬러지의 적정 처리방안을 검토하기 위한 기초조사로서 슬러지의 매립량 및 성상을 조사하였다. 보링시험을 통하여 매립지의 깊이를 측정하였고 슬러지성상분석을 위한 시료를 채취하였다. 주요 분석내용은 슬러지의 화학적 특성, 중금속함량 그리고 용출시험이었다. 조사결과 슬러지 매립지는 평균 15m 깊이에 약 5만 평방미터 넓이로 총 매립량은 60만톤 정도로 추정되었다. 슬러지의 성상을 분석한 결과 일반적인 하수슬러지에 비하여 상당히 안정화된 슬러지임을 알 수 있었다. 또한 중금속 함량 시험에서 구리를 제외한 모든 항목에서 미국 캘리포니아주의 일반폐기물기준을 만족하였으며, 외국의 퇴비내 중금속허용기준치와 비교한 결과 대부분 기준치 이내이었다. 슬러지의 용출시험결과 난지도 하수슬러지매립장의 슬러지는 일반폐기물로 분류되었다.
본 연구는 온두라스 푸에르토 코르테스 매립장의 온실가스 감축 사업을 하고자 매립장 반입량 조사, 폐기물 성상조사 등 기초자료 수집 및 온실가스 배출량 산정을 하였다. 반입량과 성상조사를 바탕으로 IPCC 모형을 통한 온실가스 배출량 산정하였다. 2027년부터 2041년까지 IPCC모형의 매립가스 회수를 고려하여 산정한 결과 총 온실가스 감축량은 506,835ton-CO2이며, 연평균 온실가스 감축량은 33,789 ton-CO2로 산정되었다. 본 연구는 푸에르토 코르테스 매립장 온실가스 감축 사업의 타당성을 평가하고 이행 방안을 도출하기 위한 온실가스 배출량에 대한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 국내 폐기물매립지에서 배출되는 온실가스를 저감하기 위한 호기성 안정화 기술의 적용 가능성을 평가하였다. 대상매립지는 국내 Y 매립지로 LandGEM 모델을 이용하여 메탄 배출량을 산정하였으며, 온실가스 저감량($CO_2eq$)은 혐기성 조건(베이스라인)과 호기성 조건에서의 배출량을 비교하여 산정하였다. 호기성 조건에서의 온실가스 저감은 폐기물매립지 내부로 공기를 주입 시 혐기성에서 호기성으로 전환되면서 부산물로 메탄대신 이산화탄소가 발생되기 때문이다. 평가결과 호기성 안정화 기술은 기존 혐기성 대비 86.6%의 온실가스를 감축하는 것으로 나타났으며, 이는 조기안정화를 통한 주변 환경오염 저감과 동시에 온실가스를 대폭 저감시킬 수 있는 것을 의미한다. 따라서 호기성 안정화 기술은 지속가능한 매립관점에서 보았을 때 국내 폐기물매립지에 적용할 수 있는 가장 적합한 기술 중 하나로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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