• 에너지공학
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• 제22권3호
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• pp.270-282
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• 2013

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.

• 유기물자원화
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• 제16권3호
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• pp.65-74
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• 2008

본 연구에서는 서로다른 4지역의 도시 생활 쓰레기의 성상 및 물리 화학적 조성을 조사 하였다. 생활 쓰레기 연료화시설 설치 및 자료확보 차원 매립장 관리차원에서 매우 필요한 연구이다. 평균 밀도는 $79{\sim}199.8kg/m^3$ 범위내의 결과를 얻었다. 생활 쓰레기는 8.87%의 음식물류, 38.8%의 종이류, 34.12%의 플라스틱류 및 비닐류, 7.16%의 섬유류, 0.96%의 목재류 1.3%의 고무 및 가죽류 등으로 구성되어 있다. 생활쓰레기의 대부분은 음식물, 종이류, 플라스틱류 등으로 이루어져 있으며 94% 정도가 가연 성분이다. 삼성분 분석에서는 17.38%의 수분 및 69.03%의 가연분 그리고 6.24%의 회분으로 이루어져 있다. 원소분석결과는 탄소 산소 수소 순으로 이루어져 있다. 생활쓰레기의 저위 발열량은 2973.8kcal/kg 이며 고위 발열량은 5209.94 kcal/kg 결과를 얻었다.

• 유기물자원화
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• 제26권3호
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• pp.55-61
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• 2018

본 연구에서는 D시 내의 바이오매스와 폐플라스틱을 적정 비율로 혼합하여 고형연료제품(SRF) 품질기준을 만족하는지 분석하기로 하였다. 수분함량의 경우 바이오매스 구성비가 약 40% 이하일 때부터 9.81% 이하로 분석되었다. 회분함량의 경우 최대 4.19%로 분석되었고, 원소분석 추정식(Steuer, Dulong) 및 발열량계에 근거한 저위발열량은 최소 4,851, 4,181 및 3,847kcal/kg로 나타났다. 원소분석 결과 황(S)과 염소(Cl)는 0.05% 이하로 측정되었고 중금속(Hg, Cd, Pb, As) 함량 또한 기준치 이하를 나타냄으로써 SRF 품질기준치를 만족하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 현재 적절하게 활용되지 못하고 산림에 버려져 있는 임목부산물을 효율적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 수분에 약한 목재의 물리적 특성을 플라스틱으로 보완할 수 있을 것으로 사료된다. 또한 플라스틱 소각 시 고온으로 인한 소각로의 수명문제도 비교적 완화시킬 수 있을 것으로 판단하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.113-118
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• 2021

The International Maritime Organization(IMO)는 2020년 1월 1일부터 국제항해 선박에 사용되는 모든 연료의 황분을 0.5 % 이하로 제한하고 있다. 연료유 황 함유량 규제 대응을 위해 LNG 선박, SOx scrubbers, 저유황유(Very Low-Sulfur Fuel Oil, VLSFO) 사용 등이 고려되고 있으며, 이 중 투자비용이 상대적으로 적은 저유황유가 선호되고 있다. 따라서 저유황유를 사용하는 선박이 증가함에 따라 오염사고 위험성이 높아질 것으로 예상된다. 특히, 해수 온도가 저유황유의 유동점 이하로 유출될 경우 고형화됨에 따라 방제에 어려움을 겪고 있는 사례도 나타나고 있다. 본 논문에서는 국내서 생산되는 저유황유 6종과 고유황유(MF380) 1종에 대해 해수 온도 조건에 따라 유처리제의 분산 능력을 평가하였다. 연구결과, 저유황유는 국내 기준(0.5 min 정치 60 % 이상, 10 min 정치 20 % 이상)을 만족하지 못했으며, 고유황유에 비해 상대적으로 낮은 유화율을 보였다. 본 연구결과는 저유황유가 해상에 유출될 경우, 방제방향을 설정하는 데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제32권5호
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• pp.316-323
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• 2007

This study was carried out to obtain the basic data for the development of the solid fuel with investigating the characteristics of mixtures of animal wastes and wasted coal and supply it as an energy resource to agricultural farms for heating of agricultural facilities. It was investigated for the characteristics of animal wastes (swine waste, swine waste with sawdust, cattle waste), wasted coal, the mixtures of animal wastes and wasted coal with or without mixing seawater. The characteristics of solid fuel according to the mixture ratio of animal wastes and wasted coal were analyzed. The effects of seawater affecting on calorific value and thermal pyrolysis of solid fuels were investigated. The results of this study are as follows: 1) The calorific value was improved with mixing seawater into wasted coal due to chemical reaction. 2) The diverse solid fuels of various calorific values can be made with adjusting the ratio of animal wastes and wasted coal. 3) Animal wastes and wasted coal had each different reaction temperature of thermal pyrolysis and the decreasing rate of weight. 4) The mixture of animal wastes and wasted coal would be ignited easily. Therefore, the solid fuel could be ignited more conveniently when seawater is mixed with it.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.848-850
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• 2009

화석에너지 고갈로 인한 유가 상승으로 폐기물 에너지화가 이슈화 되고 있다. 폐기물 고형 연료 RDF는 에너지 문제를 해결하기위한 대안 중 하나로 수송성, 저장성, 연소안정성이 우수하나 환경오염 물질의 발생이 문제가 된다. 이러한 오염물질을 처리하기 위한 배가스 오염 물질처리를 위한 plant 설비 비용과 시간이 많이 투자된다. Aspen plus는 mass energy balance와 화학적평형, 열역학을 이용하여 공정 모사를 할 수 있는 프로그램으로 검증되었다. RDF의 삼성분, 원소분석, 발열량을 입력을 통해 HCl, SOx, NOx, CO의 배출량을 예측하고 이에 맞는 SNCR, SDA 등과 같은 반응기를 적용 하므로써 다양한 배가스 처리를 모사 할 수 있다. NOx를 제어하기위에 urea주입과 SOx와 HCl을 제거하기 위한 CaO를 주입을 모사 하므로써 실제 운영 적용 전 단계에 역할로 유용한 도구로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.67-76
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• 2021

바이오가스화는 유기성폐기물을 안정적으로 분해하여 처리하는 과정에서 발생하는 메탄(CH₄)가스를 이용해 환경친화적인 연료를 생산하는 기술이다. 바이오가스화는 수분함량이 높은 유기성폐기물의 에너지화에 가장 많이 활용되는 방법이며, 직매립(2005) 및 해양투기(2013) 등의 금지에 따른 유기성폐기물 처리에 유용한 공법이다. 최근 국내에서 발병한 아프리카돼지열병(ASF, African Swine Fever)으로 습식사료화 재활용이 금지되고, 건조 사료화 및 퇴비화 등의 생산제품 수요처가 부정적으로 인식되면서 음식물류폐기물의 처리에 어려움을 겪고 있다. 이에, 음식물류폐기물의 처리 및 자원화를 위해 바이오가스화가 더욱 주목받고 있다. 우리나라 에너지소비 규모는 268.41 10⁶toe에 이르며 세계 9위 수준이다. 하지만 공급에너지의 약 95.8 %를 해외수입에 의존하고 있는 에너지 빈곤 국가이다. 따라서 국내에서는 신·재생에너지 공급의무화제도(RPS, Renewable energy portfolio standard)를 도입하고 있다. 국내의 RPS 제도는 다른 신재생에너지와 비교하여 폐기물에너지의 신·재생에너지 공급인증서(REC, Renewable energy certificate)의 가중치를 낮게 설정하고 있다. 따라서 폐자원에너지의 활성화를 위한 추가적 인센티브 제도가 요구된다. 본 연구에서는 음식물류폐기물, 음폐수 및 다양한 유기성폐기물이 처리되는 혐기소화조의 운영방식을 알아보고, 일정 기간의 정밀모니터링을 통해 폐자원에너지 인센티브제도를 마련하는 기초자료로써 활용하고자 하였다. 유기성 폐기물로 바이오가스를 생산하여 발전과 중질가스로 활용하는 4개소를 대상시설로 선정하였고, 현장조사 및 시료채취를 실시하였다. 채취된 유기성폐기물의 유입물 시료와 처리공정에 따른 유출물 시료의 기초 성상분석을 수행하였다. 성상분석 결과, 소화조 유입물의 총 고형물은 평 균 12.11 %이며, 총 고형물 중 휘발성 고형물은 85.86 %로 확인되었다. BOD와 CODcr 제거율은 소화조의 유입·유출 대비 각각 60.8 %와 64.8 %로 나타났으며, 유입물의 휘발성지방산은 평균 55,716 mg/L로 나타났으며, 혐기소화 후 감소율이 평균 92.3 %로 대부분 분해되어 제거된 것을 확인할 수 있다.

• 공업화학
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• 제25권5호
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• pp.510-514
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• 2014

본 연구에서는 고형연료로써의 에너지 잠재성을 평가하기 위하여 하수슬러지의 기본특성에 대한 반탄화의 영향을 고찰하였으며, 이를 위하여 $150{\sim}600^{\circ}C$의 온도조건에서 하수슬러지의 반탄화 실험을 수행하였다. 반탄화된 하수슬러지는 에너지 수율, 회분, 가연분 및 고위발열량에 의하여 분석되었으며, 반탄화 과정에서 발생되는 가스성분 또한 분석하였다. 또한 본 연구에서는 하수슬러지의 반탄화 반응에 대한 속도론적 해석을 위하여 열중량 분석을 수행하였다. 본 연구로부터 반탄화 온도가 증가함에 따라 회분함량은 증가하는 반면에 에너지 수율, 고위발열량 및 가연분은 감소하는 것으로 나타났으며, 또한 $300^{\circ}C$에서 하수슬러지 내에 함유된 가연성 성분의 열분해로 인하여 일산화탄소 및 탄화수소 가스가 발생하기 시작함을 확인할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권1호
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• pp.43-50
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• 2015

본 연구에서는 국내외 자료를 광범위하게 분석하여 기저귀 재활용의 사업화 타당성을 조사하였다. 네덜란드의 Knowaste사는 사용후 기저귀에 포함되어 있는 펄프와 합성수지를 분리하여 펄프와 플라스틱, 고분자 흡수물질 (Super Absorbing Polymer: SAP)로 분리하는 재활용 기술로 사업을 하고 있다. 반면 국내에서 사업화가 진행되고 있는 기술은 사용전 기저귀 공정 스크랩중의 펄프와 합성수지, SAP 등이 혼합된 상태로 고형연료, 컨테이너 적재용 보드, 자동차 시트 등의 제품을 생산하는 재활용에 국한되어 있다. 국내의 사용후 기저귀 재활용 경제성 분석에 관한 선행 연구 결과는 서로 상반되는 결론을 내고 있지만 본 연구에서는 사용전 기저귀 폐기물은 상당한 경제적 타당성을 확보하고 있음을 알 수 있었다. 따라서, 사용전 기저귀를 포함한 폐기저귀 재활용 기술 개발과 정책적 지원을 통하여 '지속가능한 사회 구축'에 한발 더 근접할 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1102-1110
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• 2008

본 연구는 폐목재 발생원별 삼성분, 발열량, 그리고 중금속 및 Cl 함량을 분석하여 폐목재 특성을 평가함으로써 향후 폐목재 등급화를 위한 품질근거 기준을 마련하는데 필요한 기초자료를 제시하고자 하였다. 임목부산물, 생활계폐목재, 건설폐목재, 그리고 사업장폐목재의 4가지로 분류한 폐목재에서 수분함량은 대부분 5$\sim$10%를 나타내었으며, 이를 수분함량을 제외한 건조기준으로 환산하였을 때 가연분함량은 95% 이상이었고, 회분함량은 5% 이하를 나타내었다. 폐목재는 수분함량이 55%로 높았던 버섯재배폐목을 제외하고는 '건설폐기물의재활용촉진에관한법률'의 고형연료제품의 품질기준 중 발열량 기준(저위발열량 $\geq$ 3,500 kcal/kg)을 만족하였다. CCA (Cr, Cu, As)로 처리된 벤치목, 폐선박, 철도침목 등 방부목에서 CCA가 매우 높게 나타나 방부목의 사용과 관리, 폐기처분에 대한 엄격한 관리가 필요한 것으로 나타났다. Cl 함량은 목재 어(魚)상자에서만 약 1.3%로 가장 높게 나타났고 나머지 폐목재 및 재활용제품에서는 0.2% 이하의 낮은 값을 보였으나 고형연료제품의 염소함량 품질기준 (건조기준 2wt.%)을 모두 만족시켰다. 발생원별 폐목재를 유해물질 함유량을 기준으로 3등급화할 경우 대부분의 폐목재가 1등급에 해당하였으며, 합판류, MDF (medium density fiber), 표면도색된 전선드럼은 2등급에 해당하였다. 3등급에 해당하는 폐목재는 벤치목, 재활용공장목재분진, 폐선박과 철도침목으로 나타났다.