• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.152.1-152.1
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• 2010

매립지에서 유기물의 분해로 발생되는 매립가스는 악취 등으로 인한 대기오염뿐만 아니라 온난화지수가 21인 메탄이 약 50vol% 이상 포함되어 있어 지구온난화에 큰 영향을 미친다. 하지만 매립가스를 에너지원으로 활용하면 대기오염저감, 지구온난화 감소, 대체에너지원 확보뿐만 아니라 CDM사업 등과 연계하여 부가수익창출이 가능하다. 현재 국내에는 약 242개의 폐기물매립지가 있는데, 이중 매립가스를 활용하는 곳은 단지 14개소로 개별 경제성이 있는 대형매립지에서만 자원화시설을 설치하여 운영 중이며 그 외 매립지에서는 매립가스를 소각 또는 단순 대기 방출하여 대기오염유발과 동시에 대체에너지원 미활용으로 국가차원에서 큰 손실이므로 이를 활용할 수 있는 기술개발이 시급하다. 현재 매립가스 에너지화 기술로는 매립가스 열량에 따라 가스엔진, 가스터진, 증기터빈을 이용하는데 국내에서는 수분제거와 같은 간단한 처리 과정을 거친 후, 정제 없이 사용한다. 그런데 매립가스 구성 성분 중 일부 미량가스($H_2S$ 등)는 부식성이 높아 실제 공정에서 큰 문제점으로 작용하게 되므로 전처리공정이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 중소규모 매립지에서 발생하는 매립가스를 중심적환장으로 이송하여 경제성을 가지는 에너지원으로 활용할 수 있는 기술개발을 목표로 하이드레이트 기술을 활용함에 있어 전처리 기초연구를 수행하였다. 매립가스 구성성분 중 대표적 악취물질인 메르캅탄과 부식성 물질인 황화수소의 전처리 기술로서 활성탄 흡착방법을 이용하여 외부에서 관찰이 가능하고 흡착탑을 2단으로 구성하여 활성탄 흡착탑을 제작하였다. 대상가스는 일반적으로 매립가스에 포함되어 있는 성분으로 제작하여 사용하였고 흡착탑 전 후 가스의 성분분석은 LMSxi를 이용하였다. 실험결과 활성탄의 상태, 접촉시간, 흡착탑의 구성에 따라 50~80%의 제거효율을 보였으며 이는 활성탄 흡착탑을 매립가스 에너지화의 전처리 시설로 사용될 경우 각각의 변수들에 대해 정확한 공정설계가 필요하다고 할 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제10권4호
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• pp.103-111
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• 2002

본 연구는 음식물쓰레기 내에 포함되어진 염분이 음식물쓰레기의 자원화공정 및 최종제품의 사용단계에 있어서 영향의 우려가 있는 점을 감안하여 음식물쓰레기의 자원화공정 및 사용단계에서 염분의 식물에 대한 영향을 정밀검토하기 위하여 수행되었다. 염분의 농도가 퇴비화 반응에 미치는 영향을 퇴비화온도, 이산화탄소 발생량, pH에 의하여 비교 검토한 결과, 염분의 농도가 습량기준 1%까지는 영향이 적었으며. 2, 3%에서 영향이 나타나기 시작하여 6%에서는 크게 나타났다. 염분함량이 퇴비화에 미치는 영향을 고려했을 때 3%까지는 그다지 크지 않아 무관하다고 할 수 있으나 염분함량이 3%이상에서는 유기물 분해효율을 저하시키는 요인으로 작용함을 알 수 있었다. 염분의 영향을 최소화하기 위해서는 염분의 농도를 습량기준으로 1%이하에서 운전하는 것이 타당한 것으로 확인되었으며, 실제 현장에서는 유입되는 음식물쓰레기가 습량기준이 1%이하인 것을 감안할 때 퇴비화반응에는 크게 영향을 미치지 않는 것이 확인되었다. 염분의 농도가 식물의 생육에 미치는 영향을 검토하기 위하여 실제 자원화시설인 A시, S시, S구, K구에서 시료를 채집하여 인위적으로 염분의 농도를 0.5%, 0.8%, 1.2%, 1.6%, 2%, 2.5%. 3%로 조절하여, 실험실에서 반응에 미치는 영향을 검토하면서 생성된 퇴비를 이용하여 유식물 실험과 Pot실험을 수행하여 검토한 결과, 퇴비에 따라서는 3%까지 식물의 성장에 미치는 영향이 적었으며, 3%이상에서 영향이 확연하게 관찰되었다. 3%이내에서 식물에 대한 영향이 나타나 것은 퇴비가 미부숙되어 유기물에 의한 영향이 큰 것으로 판단되었다.

• 유기물자원화
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• 제17권2호
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• pp.51-58
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• 2009

본 논문에서는 제주지역에서 발생하는 주요 biomass에 대한 통합관리 및 자원순환체계에 대하여 검토하였다. 제주지역에서 발생하고 있는 주요 biomass는 슬러지가 년간 10,818톤, 음식물쓰레기가 61,284톤, 가축분뇨 1,519,000톤으로 발생하고 있으며, 슬러지의 경우에는 해양배출, 음식물쓰레기는 자원화, 축산분뇨는 발생원에서 처리되어 액비 등의 형태로 재활용되고 있다. Biomass자원의 순환관리 체계를 구축할 수 있는 방안으로는, 일본 오이타현 Hita-city에서 적용하고 있는 biomass town을 조성하고 관리하는 체계를 도입함이 적합한 사례라고 사료되었으며, 자원화체계를 구축하는 모델을 설정하여 경제성을 검토한 결과 시설규모에 차이가 있으나, 4년 이내 흑자로 전환되어 경제성이 있는 것으로 확인되었다. 제주지역의 Biomass자원의 순환관리 체계 구축에 있어서, 우선적으로 가축분뇨가 고려되어야하는 것으로 판단되어, 본 연구에서는 가축분뇨처리에 대한 문제점과 향후 과제에 대해서 제시하였다.

• 유기물자원화
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• 제17권2호
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• pp.101-111
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• 2009

본 연구에서는 강원지역의 도시 생활 쓰레기의 성상 및 물리 화학적 조성을 연구하였다. 생활 쓰레기 자원화시설 설치 및 자료확보 차원, 매립장 관리차원에서 본 연구는 필요한 연구이다. 폐기물의 평균 밀도는 $101.8{\sim}199.8kg/m^3$ 범위내의 결과를 얻었다. 생활 쓰레기는 30.7%의 음식물류, 36.3% 의 종이류, 15.８%의 플라스틱 및 비닐류, 1.9%의 섬유류, 3.2%의 목재류 1.５%의 고무 및 가죽류 등으로 구성되어 있다. 생활쓰레기의 대부분은 음식물, 종이류, 플라스틱류 등으로 이루어져 있으며 9０% 정도가 가연 성분이다. 삼성분 분석에서는 44.6%의 수분 및 47.4%의 가연분 그리고 7.7% 의 회분으로 이루어져 있었다. 원소분석결과는 탄소, 산소, 수소 순으로 많았다. 생활쓰레기의 저위 발열량은 2,631kcal/kg 이며 고위 발열량은 3,310 kcal/kg 이었다.

• 유기물자원화
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• 제16권1호
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• pp.70-78
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• 2008

본 연구에서는 경기도 B지역 학교 폐기물의 성상 및 물리 화학적 특성을 조사하였다. 이것은 폐기물 재활용 및 자원화시설 설계를 위한 기초자료로 활용할 수 있게 하고자 한다. 학교폐기물의 물리적 조성의 실험결과 음식 쓰레기 12.25%, 종이류 56.26%, 플라스틱과 비닐류 9.26%, 섬유 1.52%, 나무 3.70%, 고무 및 피혁류와 기타는 0.11%이다. 학교폐기물의 대부분은 종이류와 플라스틱류이고, 약 90%가 가연성분인 것으로 나타났다. 삼성분 분석 결과 수분 5.72%, 가연분 88.29%, 그리고 회분 5.98%로 나타났으며, 농촌지역 학교 폐기물 성분중 수분이 도시지역 학교보다 높게 나왔다. 건조된 폐기물의 원소 분석 결과 탄소, 산소, 수소가 높게 나왔으며 학교폐기물의 저위발열량은 3051.44kcal/kg로 조사되어졌다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.401-401
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• 2022

우리나라 대규모 하수처리장에 상용화되어있는 응집공정의 운영상 난점을 극복하고자 대체공정으로 고안된 인 결정여과공정(HCF, Hydroxyapatite Crystallization-Filtration process)의 pilot plant를 구축하고 부산슬러지의 자원화를 위해 그 특성을 검토하였다. 기존의 hydroxyapatite(HAP) 결정화공정 내 탈탄산(decarbonation) 단계를 생략하는 HCF공정의 경우에 고농도의 Ca²⁺ 주입과 처리수내 탄산염으로 인해 HAP을 포함하는 석회계 슬러지가 발생하는데, 이는 산성화된 토양의 개량제(중화제)로 널리 사용될 수 있다. 본 연구를 위해 경기도 I하수처리장 2차침전지 후단에 구축된 처리용량 27.1 - 135.6 m³/day HCF pilot plant의 전처리 조건은 pH 10.0 - 11.0, Ca²⁺ 농도 80 mg/L이었다. 결정여과조는 선속도 1.0 - 5.0 m/hr, 상향류로 운전되며, 여재는 2.0 - 3.0 mm의 석회석 모래를 충전하였다. 역세척은 중앙에 Air lifting pipe를 설치하여 역세척수가 처리수와 분리배출되도록 설계하였고, 침전시켜 역세척 슬러지를 회수하였다. 처리수의 평균 T-P, PO₄-P 및 SS는 각각 0.05, 0.04, 1.1 mg/L으로 모든 항목에서 방류수 수질기준 이하로 안정적으로 유출되었다. 회수된 HCF 슬러지는 SEM-EDX, XRD, FT-IR을 활용하여 그 특성을 분석하였다. SEM-EDX로 분석된 슬러지의 원자분율은 CaCO₃ 또는 HAP으로 추측되었다. 또한, XRD spectrum 분석결과, 슬러지의 주요 구성성분은 calcite, HAP, phosphoric acid(H₃PO₄) 및 brusite로 나타났다. FT-IR 분석결과, 슬러지는 대부분 인산염 및 탄산염의 무기물로 구성되어 있으며, 유입수의 인 농도가 높을수록 슬러지 내 HAP의 함량이 calcite보다 높은 것으로 나타났다. 고농도의 Ca²⁺을 주입하여 탈탄산단계를 생략한 HCF의 부산슬러지는 HAP 이외에도 CaCO₃와 칼슘-인 화합물로 구성되어 있는 것으로 나타났다. 하수 인 고도처리를 위한 HCF공정의 하수처리시설 인 고도처리 적용이 검증되었으며, 부산슬러지를 산성화된 토양의 개량제(중화제) 또는 비료로서의 재활용 및 자원화 가능성이 시사되었다.

• 품질경영학회지
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• 제38권2호
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• pp.212-224
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• 2010

After the introduction of Volume-based Waste Fee System for municipal wastes, the disposal of food wastes became an issue in society. As this reason, recycling food wastes facilities play an important role such as converting of food waste into animal feed or composting of food waste. Therefore, there is need of efficiency measurement of the facilities to reduce the inefficiency of factors. The purpose of this paper is to make a reasonable suggestion for the improvement of inefficient recycling food wastes facilities. This paper assesses the relative efficiency of recycling food wastes facilities by examining the relationship between inputs and outputs in 41 facilities using data envelopment analysis(DEA). The result shows that 4 facilities whose values of CCR efficiency are 1, and 10 facilities whose values of BCC efficiency are 1, RTS indicates IRS of 17 facilities and CRS of 6 facilities.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권3호
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• pp.235-246
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• 2012

현대농업의 여러 가지 폐해를 시정하고 지속가능한 농업시스템으로 전환하기 위해서는 지역단위의 경축순환농업시스템을 갖추는 것이 필요하다. 이것은 친환경농업은 물론이거니와 관행농업에서도 시급히 도입되어야 할 대안이다. 본 연구에서는 분뇨단위 설정기준을 도별 지역에 적용하여 도별 분뇨단위를 산출하여 농경지의 N-부하량과 농지의 가축분뇨 수용량을 평가하여 가축생산과 경작지를 연계한 경축순환농업의 적용 방안을 검토하였다. 1. 농경지의 ha 당 N-부하량 (MU/ha)은 경기도가 2.7 (216 kg/ha), 충청남도가 2.54 (203 kg/ha)로 높은 부하량을 나타내었으나 강원, 전남, 충북 지역은 1.6 이하로 낮게 나타났다. 분뇨단위 결과로 볼 때, 경기도, 충남지역은 가축분뇨의 농경지 부하량이 수용능력에 비하여 높은 지역으로 평가된다. 이에 비하여 전남, 전북, 경남, 충남은 가축분뇨를 시용 할 수 있는 작물재배 면적이 높아 자원화 수용능력이 높은 도로 나타났다. 2. 가축분뇨 부하량과 작물의 양분수용능력을 동시 평가한 순환수지는 전남이 1위, 전북이 2위, 경남이 3위로 남부지방 3개 군이 가축분뇨 부하량에 비하여 자원화 용량이 높아 순환수지가 양호한 것으로 나타났다. 강원, 충북의 순환수지 순위는 각각 4, 5위를 나타내었다. 충남, 경북, 경기도는 가축분뇨 부하량이 높으나 자원화 용량이 낮아 6, 7, 8 위로 평가되었다. 특히 경기도는 가축분뇨 부하량이 높고 자원화 용량은 낮아 양분 순환수지가 가장 불량한 것으로 나타났다. 3. 가축분뇨 발생량으로 추정한 N-부하량과 농경지의 수용량을 예측해 보면 우리나라 도별 농경지는 전체적으로 가축분뇨를 충분히 유입시킬 수 있는 용량인 것으로 평가되는데 가축분뇨가 지역적 시기적으로 편재되어 있어 이용이 곤란한 것이 문제이다. 따라서 경종과 축산의 연계추진이라는 정책에서 가축분뇨 액비의 자원화 환원용량을 증가시키기 위하여 여름작물 액비 살포 증대와 액비 잠재작물의 액비 살포정책 수립 및 인센티브 정책 추진이 필요하다. 결론적으로 환경보호를 고려한 가축분뇨의 자원화를 위하여 가축분뇨의 N-부하량과 농작물의 자원화 수용능력을 산출하여 순환수지 평가가 필요하며, 유기자원이용과 환경오염방지를 양립시키기 위해서는 이 개념에 따라 가축분뇨 자원화 정책을 수립, 실시하는 것이 기본이라고 할 수 있다. 따라서 축산, 경종 연계 추진을 위하여 도, 시군 지자체에서는 액비 잠재작물의 농경지 환원용량을 증대시키기 위하여 체계적이고 정밀한 정책수립과 실행이 필요하다.

• 유기물자원화
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• 제21권4호
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• pp.44-49
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• 2013

한국의 중형 소각시설이 전체 소각로 개수의 약 90% 차지하는 실정에서 중형 소각시설의 다이옥신 저감운전기술을 확립하는 것은 매우 시급하다. 생활폐기물과 성상이 유사한 사업장 일반폐기물을 일 20톤 처리용량의 중형규모 구동화격자 스토커 소각시설에서 운전하면서, 각 공정별로 다이옥신 저감을 위한 최적 운전 인자를 도출하였다. CO튀는 현상의 최소가 다이옥신 배출저감에 운전최선책임이 밝혀졌다.

• 유기물자원화
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• 제17권4호
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• pp.81-90
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• 2009

현재 가동 중인 생활폐기물 소각시설이 약 35여개소 정도 있으며, 폐기물관리 정책에 따라 폐기물을 효율적으로 재활용하고 발생을 최소화하기 위하여 폐기물 발생억제, 감량, 재이용, 재활용, 에너지 회수를 포괄하는 개념으로 소각을 통해 최종처리되는 폐기물을 최소화하려는 정책이다. 하지만, 소각 후에 발생하는 소각재에서 일부 항목(Cu, Pb)의 중금속용출이 기준치를 초과하는 것으로 나타나 커다란 사회적 문제가 제기되어 이에 대한 대책방안을 모색하게 되었다. 소각재에 포함된 중금속인 유해물질을 용출 확산되지 않도록 소각재에 대한 화학약품처리 방식인 중금속 용출억제제를 혼합하여 용출되지 않도톡 안정화시설을 개발하여 2차 환경오염의 확산억제외 바닥재 함유 중금속의 안정화 효율을 증대된 것으로 조사되었다.