• 자원리싸이클링
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• 제6권2호
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• pp.22-28
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• 1997

산업의 고도성장과 함께 플라스틱의 생산량도 크게 증가하면서 그 결과로서, 폐기물로서 방출되는 폐플라스틱의 양도 해마다 증가하여 1996년의 경우 230만톤의 폐플라스틱이 발생한 것으로 추정되며 년 12% 이상의 증가추세에 있다. 우리나라의 경우 폐플라스틱의 처리는 대부분 매립 또는 일부 소각에 의존함으로써 2차 환경오염에 의한 심각한 사회문제화가 되고 있는 실정이다. 폐플라스틱의 오일화 기술은 선진국에서 오래전부터 연구 개발하여 오고 있으며 현재 일부 상용화가 단계에 이르고 있다. 폐플라스틱의 열분해에 의한 오일화는 폐플라스틱의 체계적인 수거문제 등과 맞물려 경제성 문제가 상용화에 직접적인 영향을 미치고 있다. 그러나 향후 환경문제 및 폐기물 처리 비용의 증가, 매립지 한계 등의 문제로 안전하고 재자원화 할 수 있는 폐플라스틱의 열분해 공정기술에 관심이 모아지고 있다. 본 연구는 폐플라스틱을 공기가 차단된 상태에서 열분해하여 연료가스 또는 오일을 회수하여 재자원화하며, 유해가스의 발생과 같은 2차 환경오염이 없는 처리공정 기술을 개발하는 것이다. 혼합 폐플라스틱(PE/PP/PS)을 유동층 반응기를 이용한 Pilot Plant에서 연속적으로 열분해하여 47.4%의 Oil 수율을 얻었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.43-50
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• 2011

최근 인구 증가 및 경제성장으로 인한 생활수준의 향상과 더불어 산업의 고도화로 인하여 산업폐기물이 매년 증가 추세에 있다. 그중 우리나라의 하수처리장에서 최종산물로 발생하는 하수슬러지는 하수관거정비 및 하수처리장 건설사업의 지속적인 추진으로 인해 하수슬러지의 양은 매년 크게 증가하고 있지만 슬러지의 직매립 금지와 런던협약 '96 의정서가 발효되면서 폐기물의 해양배출규제가 대폭 강화됨에 따라 하수슬러지의 해양배출이 사실상 어려워지고 있으며, 2012년부터는 하수슬러지 및 축산폐수의 해양배출을 전면 금지할 계획에 있어 매립처분 및 해양 배출을 대체할 경제적이면서 실용적인 감량화 및 재활용기술이 절실히 요구되고 있다. 이 연구의 목적은 하수슬러지를 주재료로 사용하고, 지역토사를 혼합재로 사용하면서 복토재 및 쌓기재료로 적합한 혼합 비율을 결정하는 것이다. 적절한 혼합 비율을 결정하기 위해 기본적인 물리적 특성실험, 다짐실험, 일축압축실험, 투수실험을 수행했다. 그 결과 슬러지고화물의 비율이 높을수록 투수 계수가 낮아졌다. 결론적으로 매립지 복토재 상태에 부합하는 최적의 투수 계수는 슬러지 고화물의 혼합비가 13%이거나 그 이상일 때 얻어졌고 쌓기재에 만족하는 슬러지 고화물의 비율은 흙의 종류에 따라 SP일 경우 48% 이하일때, SM일 경우 59% 이하의 비율일 때 충족되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권2호
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• pp.63-71
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• 2002

본 연구에서는 점토차수재의 대체물질로서 매립지 현장토에 첨가재(시멘트, 벤토나이트 고화제)를 혼합하는 방법인 개량혼합토 공법을 대상으로 하여, 토목 환경적인 연구로서 차수/강도 효과 및 회분식/컬럼식 테스트를 통한 중금속의 고정능력에 관한 평가를 수행하였다. 지반공학적 연구(투수계수/압축실험)를 실시한 결과, CL 계열의 현장토(CL)에 첨가재(시멘트, 벤토나이트: 팽윤도로 구분하여 고품위 벤토나이트 B\circled1. 저품위 벤토나이트 B\circled2. 고화제)를 혼합함으로써 폐기물 매립지의 법적 기준(1x10-7cm/sec 이하)을 만족하였다. 또한 개량혼합토 제조시 시멘트 : 벤토나이트 : 고화제 = 90 : 60 : 1의 비율이 가장 적합하였으며, 팽윤도로 구별된 저품위 벤토나이트(B\circled2)의 사용가능성을 보여주었다. 첨가재의 종류에 따른 개량혼합토(column2, 3, 4)의 양이온교환능력(Cation Exchange Capacity, CEC) 측정 결과, 현장토와 비교하여 약 1.5배 정도 CEC가 증가한 것을 확인할 수 있었으나, 첨가재에 따른 큰 차이점은 보이지 않았다. 화학구성과 결정구조의 변화를 살펴보기 위한 XRF와 SEM측정 결과, 첨가재에 따른 고화토의 결정구조의 큰 변화 양상을 확인할 수 없었다. 컬럼을 사용하여 중금속($Pb^{2+}$ $Cu^{2+}$ , $Cd^{2+}$ , $Zn^{2+}$ l00mg/L)을 혼합한 인공침출수를 현장토(columnl)와 첨가재의 종류에 따른 개량혼합토(column2, 3, 4)에 적용시킨 결과, 현장토의 경우, 유출수의 pH가 감소됨과 동시에 $Cd^{2+}$ 와 $Zn^{2+}$가 유출되어 거의 파과점까지 도달하였으며, 현장토의 중금속 고정능력은 $Pb^{2+}$ ≒$Cu^{2+}$ > $Zn^{2+}$ > $Cd^{2+}$ 순으로 나타났다. 개량혼합토의 경우, 동일한 시점에서 column l에서 보여졌던 파과 현상은 나타나지 않았고, 팽윤도가 높은 B\circled1(column 2)보다 저급의 B\circled2(column 3)를 첨가한 개량혼합토가 화학적으로 훨씬 안정함을 보여주었으며, 시멘트, 벤토나이트와 함께 보조적으로 고화제(column 4)를 첨가했을 경우, 이러한 결과가 한층 더 두드러진다.

• 유기물자원화
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• 제16권1호
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• pp.62-69
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• 2008

최근 우리나라에서는 생활폐기물중 가연성폐기물의 처리방법으로 소각이나 매립처분을 가능한 한 지양하고, 고형연료화(RDF) 등을 통한 자원회수를 도모하기 위해 폐기물의 기계적-생물학적 전처리(MBT, Mechanical Biological Treatment)시설 건설을 활발히 추진하고 있다. 이러한 생활폐기물의 MBT시설에 대한 적정 건설과 운영을 위해서는 먼저 처리 대상이 되는 폐기물의 물리 화학적 성상에 대한 정확한 분석이 이뤄져야 한다. 특히 폐기물의 MBT시설의 주된 프로세스인 파쇄, 선별장치의 적정 설계를 위해서는 폐기물의 입도특성에 대한 정확힌 자료가 제공되어야 하나, 아직 폐기물의 입도특성에 관한 자료는 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 생활폐기물중 가연성폐기물을 대상으로 그들의 입도특성과 입도별 폐기물의 물리화학적 특성을 평가하는데 목적이 있다. 생활폐기물의 시료채취는 수도권 소재 A시의 단독주택, 공동주택, 상가지역 및 업무지역으로 구분하여 실시하였다. 분석결과 발생지역에 관계없이 습윤 기준으로 종이가 29.78~60.02%로 가장 많은 비율을 차지하였다. 원소조성으로는 탄소(C)가 34.77~44.39%로 가장 많은 비율을 차지하였으며, 다음으로 산소(O)가 19.46~33.71%를 차지하는 것으로 나타났다. 고형연료 품질지표인 염소의 경우 0.39~0.83%의 함량을 나타내고 있어 기준치인 2.00% 이하(건조기준)를 만족하고 있었으며, 황(S)함유량도 기준치인 0.60%를 초과하지 않는 것으로 나타났다. 입도분석결과 가연분에서는 50~80mm 입도가 가장 많은 비율을 차지하고 있으며, 불연분의 경우 30~50mm가 가장 많은 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.9-16
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• 2012

비소는 음이온적인 거동을 가지고 Eh-pH의 조건에 따라 특성이 변화하여 비소로 오염된 토양을 정화하기 위한 방법이 확립되어있지 못한 실정이다. 최근 입경분리 식 토양세척을 통하여 비소를 미세토 내로 농축시켜 반출, 처리하는 방법이 많이 이용되고 있으나, 이 때 발생된 미세토는 지정폐기물로 간주, 처리되어야 한다, 따라서 본 연구에서는 토양세척 후 발생되는 탈수미세토 내 비소를 불용화하고, 이를 매립지 차수재로 재이용하는 방안을 연구하고자 한다. 비소를 불용화하기 위한 최적의 조건으로 50% 이상의 함수율과 탈수미세토의 건조중량을 기준으로 8%에 해당하는 FeS가 요구되었고 건조된 탈수미세토 10g 당 0.2ml의 $H_2O_2$가 적절한 것으로 평가되었으며, 안정적인 반응을 위하여 24시간 이상의 반응시간이 요구되었다. 또한 매립지 차수재로서의 재활용을 위한 실험에서 100% 탈수미세토 기준, 시멘트 3%와 벤토나이트 13%의 배합비로 혼합하여 28일 동안 재령한 공시체가 강도와 투수계수 값이 매립지 차수층의 법적기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제28권2호
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• pp.15-29
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• 2020

본 연구는 하수슬러지와 침출수 공정슬러지를 건조연료와 혼합하여 물리적 특성을 개선하고 악취를 저감하는 중성고화제를 개발하여 매립 복토재로 재활용하기 위한 연구이다. 슬러지와 건조연료의 배합비율(W/W)은 1:1이 적정하며 기계 혼합시험에서도 균질하게 혼합되었다. 슬러지는 건조연료와 혼합되면서 함수율과 점성은 저감되고, 입자와 입자사이에 공극이 생겨 통기성을 가지게 된 것을 알 수 있었다. 다양한 혼합시험과 악취시험 결과, 중성고화제는 악취저감에 효과적인 것을 알 수 있었으며, 주 원료는 하수슬러지 소각재로 폐기물의 재활용과 생산비용에 있어 경쟁력이 있다. 중성고화제를 적용하여 고화복토재를 생산하면 압축강도 등 물리적인 특성이 향상되고 복토재 사용 품질기준도 만족하다. 또한, 알칼리성 고화복토제 대비 복합악취는 1/3 (3,000 → 1,000), 고화제 사용량은 1/8 (50% → 6%)로 낮춘다는 것이 입증되었다. 그리고 이것은 토사와 혼합하여 식물재배를 위한 토지개량제로 활용이 가능함을 입증하기 위해 추가 연구가 진행되고 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권4호
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• pp.322-329
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• 2017

본 연구에서는 생활 폐기물 매립지 현장에 파일럿 규모의 바이오커버(pilot-scale biocover, PBC) 2기를 설치하고, 240일 동안 메탄 제거 효율을 모니터링하였다. 또한, 바이오커버 충전 소재를 채취하여 혈청병에서 잠재 메탄 산화능을 평가하였다. 바이오커버로 유입되는 메탄 농도는 23.7-47.9%(평균 값 = 41.3%, 중간값 = 42.6%) 수준이었다. 토양, 지렁이 분변토 및 퇴비 혼합물(7:2:1, v/v)을 충전 소재로 구축한 PBC1의 메탄 제거 효율은 60.7-85.5%이었다. 토양, 지렁이 분변토, perlite 및 퇴비 혼합물(4:2:3:1, v/v)을 충전 소재로 구축한 PBC2의 표메탄 제거 효율은 29.2-78.5%이었다. 그러나, 바이오커버의 충전 소재 자체의 메탄 잠재 산화 능력이 우수함에도 불구하고(평균메탄산화속도 = $180-199{\mu}g\;CH_4{\cdot}g\;packing\;material^{-1}{\cdot}h^{-1}$), 충전 소재의 다짐현상과 채널링이 발생하면 PBC1과 PBC2의 메탄 제거 효율은 0-30%로 저하되었다. 한편, 바이오커버의 메탄 제거 효율은 계절(외부 기온)에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구로부터 도출된 결과는 향후 매립지 현장에 실규모의 메탄 저감용 바이오커버를 설계하고 운전 조건을 구축하는데 유용하게 활용 가능하다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.3-11
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• 2002

최근 매립지의 건설에 많은 부직포와 Geomembrane이 사용되고 있다. Geomembrane의 보호를 위한 부직포의 현장 포설시 교통하중에 의해 받는 영향을 평가하기 위해 실제 매립지 현장에서 대규모의 모의 복토층을 형성하여 부직포의 중량과 배수층으로 사용되는 골재의 종류에 따라 상부의 중장비 운전시 발생할 수 있는 인장강도의 변화와 신도변화를 실험하였다. 그 결과 저중량일 때 부직포 뿐 아니라, Geomembrane에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 따라서 향후 지속적인 시험을 통하여 더욱 더 많은 사례와 실험 데이터를 갖는다면 실제 현장에서 Geomembrane을 포설 할 때 적용할 수 있는 합리적 기준이 마련될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제45차 학술발표회
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• pp.60-60
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• 2011

염색폐수의 정화에는 필연적으로 다량의 슬러지 폐기물이 발생한다. 염색폐수 슬러지는 그간 인근 공해 해상에 투기하는 해양 배출로 저렴하게 처리하였으나, 해양오염을 우려하는 국제협약(1972년 런던협약, 1996년 교토의정서)에 의하여 2008년 8월부터 배출기준이 강화되고 2012년 2월부터는 해양배출이 금지 될 예정이다. 염색폐수 슬러지의 해양 배출이 금지되면 대체 처리방법으로는 지정매립장을 통한 매립처리 방법이나 고온 소각시설에서의 소각처리 방법이 거론되고 있다. 그러나 매립처리는 슬러지 내 함유 수분으로 인한 침출수의 문제와 더불어 장기간 안정적으로 저렴하게 사용할 수 있는 대규모 처분장을 확보하기 어려운 실정이며 소각처리는 슬러지의 높은 함수율로 인해 소각 시보조 연료의 투입이 필연적으로 최근 원유가 급등 등 에너지 비용이 지속적으로 상승함을 고려할 때 소각처리비용 또한 상당한 고가가 될 것으로 예측된다. 이와 같이 슬러지 해양배출이 금지되면 섬유 염색업체들은 많은 환경비용 부담을 안을 것이다. 본 연구에서는 대규모 염색산업단지 공동폐수처리장에서 발생하는 염색폐수 슬러지의 효율적인 건조를 위해 산업단지 내의 열병합발전소에서 발생하는 보일러 폐열을 이용하였으며, 조건 특성 및 효율을 파악하기 위해 보일러 폐열의 특성을 고려하여 슬러지 두께 및 체류시간 등 건조공정 운영조건에 따른 변수별 연구를 수행하였다. 열병합발전소 보일러에서 배출되는 폐열은 온도가 $150^{\circ}C$ 정도로 기존의 슬러지 건조에서는 사용되는 $700^{\circ}C$에 비해서는 매우 저온이다. 하지만 보일러 배가스의 경우, 온도에 비해 많은 풍량을 가지고 있으므로 열량으로 환산시 충분히 가치가 있는 것으로 조사되었다. 염색폐수 슬러지의 경우, 함수율 70% 이내의 탈수 Cake 형태이므로 두께가 두꺼울수록 건조효율이 감소하였으며, 체류시간이 길어질수록 건조효율은 증가하나 20mm 이상에서는 건조효율이 급격히감소하였다. 이를 바탕으로 5톤/일 규모 슬러지 건조 Pilot Plant를 제작하여 운영하였는데, 염색폐수슬러지의 투입공정에서 슬러지와 열풍의 접촉면적을 넓혀 건조효율을 높이기 위하여 슬러지를 압출노즐을 이용하여 슬라이스 칩 형태로 제조하여 건조공정에 투입하였으며, 건조실 내에서도 건조효율의 상승을 위하여 내부열풍순환팬을 설치하여 운영하였다. Pilot 운영결과, 체류시간 52분에서 슬러지의 함수율은 70%에서 10%이하로 감소하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.111-119
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• 2011

근래 도시 재개발사업 및 사회기반 시설의 확충 등으로 건설현장에서는 막대한 양의 건설폐기물이 발생량은 매년 증가되는 추세에 있다. 이와 같은 건설폐기물의 처리는 국가, 사회적으로 이슈로 부각되고 있으며, 이중 폐콘크리트의 중간처리 과정에서 발생되는 폐슬러지는 현재까지 유효활용되지 못하고 대부분 폐기 또는 매립되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 건설폐기물 중간처리시설 중 습식방식에 의한 순환골재 생산시 필연적으로 부산되는 폐슬러지를 시멘트 복합체용 사용재료(바인더, 충진재 등)로 활용하기 위한 방안을 모색하기 위하여 순환미분말의 가열온도, 혼입조건, 적용용도별에 따른 모르타르의 물리, 역학적 특성을 검토하였다. 연구결과 모든 가열온도 조건에서 순환미분말의 주성분은 $SiO_2$와 CaO인 것으로 나타났으며, 여기에서 유의할 점은 순환미분말의 CaO 함량은 종래 일반적으로 활용되는 보통 포틀랜드 시멘트에 비하여 작은 함량을 나타냈다. 그리고 건조 및 가열온도 조건별에 따른 모르타르의 유동특성은 가열온도가 증가함에 따라 감소되는 결과를 나타냈고 압축강도 및 기공특성의 경우는 $600^{\circ}C$에서 가장 우수한 특성을 나타냈다. 따라서 건설폐기물 중간처리시설에서 발생되는 순환미분말의 재수화성 부여를 위한 유효 온도조건은 $600^{\circ}C$인 것으로 확인되었다.