유기성 폐기물은 음식물쓰레기, 농ㆍ수ㆍ축산폐기물, 식품가공산업 폐기물 등에서 주로 발생되고 있다. 이러한 유기성 폐기물은 함수율이 70∼85% W.B.정도로 높고 부패성이 크기 때문에 악취 및 침출수 등의 여러 가지 환경유발 가능성이 높은 것으로 평가되고 있다. 최근에는 이러한 젖은 폐기물의 매립장 반입이 규제되고 있으며, 함수율이 높아 직접 소각도 어려운 실정이므로 유기성 폐기물의 안정화, 감량화 및 재자원화를 위한 처리기술개발이 시급한 실정이다.(중략)
바이오매스 자원은 고체, 액체, 기체 등의 다양한 형태의 에너지 자원으로 전환되어 이용될 수 있기 때문에 필수적인 재생에너지 자원으로 여겨지고 있다. 더불어 바이오매스는 화석 연료의 고갈과 지구 온난화를 해결할 수 있는 방법으로도 각광을 받고 있다. 바이오매스 에너지 전환 플랜트의 규모를 결정하고 경제성을 분석하기 위해서는 지역 내의 바이오매스 에너지 잠재량과 에너지 밀도에 대한 정보가 유용하게 이용될 수 있다. 농업 폐기물, 임업 폐기물, 축산 폐기물, 도시생활 폐기물 등의 국내 에너지 잠재량과 에너지 밀도를 정부 및 연구 기관들이 발표한 최신 자료를 수집하여 분석되었다. 바이오매스 자원을 확보하기 위한 지역이 증가할수록 에너지 잠재량은 증가하나 에너지 밀도는 감소하는 것으로 나타났다.
폐기물 가스화는 생산된 합성가스를 이용하여 발전 등 직접적인 에너지원으로 이용할 수 있으며, 고부가가치 화합물의 원료 공급원으로도 이용할 수 있다. 폐기물 가스화를 이용한 고부가가치 화합물 제조의 경우 기존 화합물 제조공정에 폐기물 가스화 공정이 연계되어, 하나의 복합시스템으로 운영이 된다. 따라서 기존 공정과 최적으로 연계될 수 있는 폐기물 가스화 시스템의 개발 또는 선정이 필요하며, 이를 위하여 폐기물 가스화 시스템에 대한 분석 평가가 적절하게 이루어져야 한다. 본 연구에서는 시스템공학 개념을 적용하여 폐기물 가스화 시스템의 체계적인 분석 평가를 위한 프레임워크를 개발하였다. 시스템공학은 요건분석, 기능분석, 합성(통합), 분석/관리 프로세스를 통하여 시스템을 성공적으로 구현하기 위한 다학제적인 접근방법이다. 이러한 시스템공학의 개념 및 기본 프로세스를 적용 조정하여 폐기물 가스화 분석 평가 프레임워크를 개발하였으며, 개발된 프레임워크는 계층구조로 표현이 된다. 계층구조는 분석관점, 분석항목, 분석지표로 구성이 되며 분석된 데이터에 대한 평가는 AHP를 통하여 계산된 가중치를 적용하여 이루어진다.
최근에 자원, 에너지문제, 환경문제, 도시문제등 인간생존과 번영을 저해하는 문제가 속출하고 있어 이러한 제 문제를 해결 할 수 있는 혁신적인 기술 개발이 요구되고 있다. 농업생산에 있어서 에너지 절약 및 대체에너지(자연에너지, 바이오에너지 및 폐기물에너지)의 기술개발은 화석에너지 사용에 따른 지구환경 악화 방지 뿐만 아니라, 자연과 조화된 고품질, 고부가가치의 농축산물 생산활동에 크게 기여 할 것으로 사료된다.(중략)
2002년 전국의 폐기물 발생량은 1일 277,533톤이 발생하였으며, 처리방법으로는 재활용이 70%를 차지하고 있고, 매립 19.8%, 소각 6.5%의 처리방식을 사용하는 것으로 나타나고 있다. 폐기물 소각으로 인한 에너지 회수는 1995년 이후로 지속적으로 증가하고 있으며, 신 재생에너지 중 폐기물이 차지하는 비중도 점차 증가하는 추세이다. 폐기물 활용의 예로서 소각로의 활용은 에너지 절약과 온실가스의 저감이 큰 것으로 분석되었다. 다만 이러한 분석은 단편적인 분석에 불과하여 폐기물 관리가 국민경제에 미치는 영향을 분석하기 위한 통합모형의 필요성이 제기되었으며, 이에 따라 폐기물관리의 영향을 분석할 수 있는 통합모형을 제안하였다.
기후변화 및 화석연료 고갈에 대한 국가적 대응 차원으로 가연성 폐기물 에너지화가 진행되고 있다. 가연성 폐기물 에너지화란 비닐, 종이와 같은 폐기물을 전용보일러나 발전소에서 전기나 열을 생산하는 데 연료로 사용 할 수 있도록 고형연료로 제조하여 에너지로 전환하는 것이다. 본 논문은 조건부 가치측정법(CVM, Contingent Valuation Method)을 적용하여 폐기물에너지가 전체 에너지 소비에서 차지하는 비중을 현재의 1.89%에서 2020년까지 5%로 확대하는 정책의 시행으로부터 발생하는 외부적 편익을 추정하고자 한다. 이를 위해 지불의사액(WTP, willingness to pay)을 도출하고자 서울시 500가구를 대상으로 면대면 설문조사를 실시하여 CVM을 적용하였다. 지불의사 유도방법으로 1.5경계 양분선택모형과 영(0)의 WTP를 처리하기 위한 스파이크 모형을 결합한 분석모형을 적용한 결과 폐기물 에너지화에 대한 매월 가구당 평균 WTP는 2,724원으로 유의수준 5%에서 통계적으로 유의하게 추정되었다. 이를 서울시 전체로 확장하면 연간 137억원에 달한다.
청정에너지원인 원자력은 화력연료의 대체에너지원으로 높은 에너지 효율의 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 발전시 필연적으로 발생되는 방사성 오염물에 대한 환경적 관심은 점점 고조되고 있는 실정이다. 따라서, 방사성 오염물에 대한 관리 및 처리는 청정원자력으로의 발전을 위해 매우 중요하다. 원자력 발전소내의 주요 방사성 제염 대상물은 오염된 의복, 부품, 장비 등이다. 기존의 화학 및 물리 제염법은 다량의 2차 폐기물을 발생시키는 문제점이 있어 이를 최소화 할 수 있는 방법이 요구되고 있다.(중략)
본 연구센터에서는 폐기물의 무해화 처리 및 합성가스 제조를 통한 에너지화를 목적으로 가스화용융시스템의 개발을 진행 중에 있다. 현재까지 개발된 가스화용융시스템은 분류층(Entrained bed) 방식의 가스화용융로를 핵심장치로 하고 있으며, 폐유, 중질잔사유, 액상슬러리등의 액상폐기물과 건조하수슬러지, 소각재등의 입자상 폐기물을 대상으로 개발되었다.(중략)
본 연구에서는 울산산업단지 및 인근 지자체에서 발생하는 가연성폐기물 중 화학산업의 원료로 공급하기 위하여 활용가능한 폐기물들을 선정하고, 선정된 폐기물들의 안정적인 수급을 위하여 자원순환네트워크를 구축하는 연구를 수행하였다. 활용가능한 폐기물을 선정하기 위하여 먼저 선정기준을 설정하고, 울산지역에서 발생하는 가연성폐기물의 발생 및 처리현황, 폐기물의 특성 등을 고려하여 활용가능량을 산출하였다. 또한 이들 폐기물을 지속적으로 수급하기 위하여 울산산업단지 기업과 지자체, 합성가스 이용 업체 등으로 구성된 컨소시움을 구축하는 방안을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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