• 대한지하수환경학회지
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• 제6권2호
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• pp.101-106
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• 1999

쓰레기의 단순 매립은 주변 환경에 대해 고려하지 않고 이루어지기 때문에 침출수에 의해서 지하수와 토양이 오염되고 매립가스에 의해서 악취 및 대기오염을 발생시킨다. 본 연구에서는 김포매립지의 침출수 수위저감과 매립가스의 포집 및 제어에 관한 연구를 수행하기 위해 다차원 2상 천이유동 유한차분 전산 모델을 활용하여 침출수와 매립가스의 동시 유동 해석을 시도하였다. 이 전산해석에서는 매립지 상부는 가스 생성량의 58%가 대기로 발산되며. 지하함앙율은 연평균 강수량의 12%로 가정하였다. 이외의 모든 자료들도 1995년 3단 매립 시점의 자료를 이용하였다. 전산 해석결과 매립지 중앙에 위치한 지점에서 수두의 최대값은 26 m$H_2O$(2.52 atm)로 나타났으며. 수평관의 설치는 매립지의 안정화 시점을 앞당기는데 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 수도권 매립지에서 3단 매립이란 가정과 낮은 지하 함양율을 적용하였음에도 40년이 경과되는 시점에서 침출수는 15.l$\times$$10^{6}$ ㎥, 매립가스는 5.85$\times$$10^{9}$ ㎥ 의 엄청난 양이 누적 생산되었다.

• 신재생에너지
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• 제18권4호
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• pp.1-11
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• 2022

Landfill gas (LFG) generation characteristics in a construction waste landfill zone (block E) and mixed landfill zone (block A) were analyzed. During the period from October 2018 to April 2022, a total of 936×10³ and 1,001×10³ tons of waste were disposed in block E and block A, respectively. Out of this, 27.1% and 55.6% were biodegradable waste in block E and block A, respectively. The landfill masses of the two blocks were converted to be comparable. Then, the biodegradable waste and organic carbon were estimated by element analysis, biodegradable carbon by biochemical methane potential experiment (DC), and sulfate ion by acid decomposition. Results showed that biodegradable waste, organic carbon, biodegradable carbon, and sulfate ions in block A were 2.1, 1.6, 5.2, and 0.4 times greater than those in block E, respectively. The amount of LFG generated by block A was 4.8 times greater than that by block E. The average concentrations of methane (CH₄) were 60.8% and 60.9% in block E and block A, respectively, which were unrelated to the nature of disposed waste. The average concentrations of hydrogen sulfide (H₂S) were significantly high in block E (4,489 ppm) and block A (8,478 ppm). As the DC/SO₄^2- of block E and block A were 0.35 and 4.56, respectively, increase in DC/SO₄^2- caused increase in not only the total amount but also the concentration of H₂S generated.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.189.2-189.2
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• 2011

매립가스(LFG)는 약 50v/v% 이상의 메탄가스로 이루어져 있어 LFG의 자원화 사업은 국내 신 재생에너지를 이용한 발전사업 중 태양광사업 다음으로 활발히 진행되고 있다. LFG의 대표적인 활용기술로는 가스엔진, 가스터빈 및 증기터빈을 이용한 발전과 중질가스 및 고질가스 형태의 연료로 생산하는 방식 등이 있으며 이러한 분야에 매립지가스를 적용하기 위해서는 장치 부식의 주 원인이 되는 황화수소 가스의 제거가 반드시 이루어져야 한다. 본 연구에서는 황화수소 제거를 위해 하이드레이트와 마찬가지로 동공을 형성하여 가스의 포집과 저장이 가능한 하이드로퀴논(HQ)을 이용하고자 한다. HQ은 $0^{\circ}C$ 부근에서 해리되는 하이드레이트와 달리 상온에서 고체 형태로 구조를 유지할 수 있어 가스의 포집 및 저장에 용이한 장점이 있다. 메탄, 이산화탄소, 황화수소 혼합가스에서 황화수소 90% 이상 제거를 목적으로 HQ와 반응시켜 동공 내에 이들 가스의 포집여부를 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.4679-4688
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• 2011

본 연구는 신재생에너지 활용을 위하여 강원도의 B 지자체를 대상으로 폐기물 발생특성에 따른 매립가스 발생량 및 자원화 가능성에 대하여 연구하였다. B 지자체의 생활폐기물 평균 겉보기 밀도는 144 kg/$m^3$로, 가스 물질 및 연료화 가능성 물질인 가연성 평균 폐기물 조성비는 종이류 36.0 %, 비닐 플라스틱류 21.6 %, 음식물류 19.7 %로 조사되었다. 발열량 분석결과, 고위발열량(습윤) 3,471 $kca{\ell}$/kg, 저위발열량(습윤) 2,941 $kca{\ell}$/kg로 측정되었으며, 특히 음식물류 폐기물의 매립지 직매립이 금지된 후 에는 발열량이 높은 종이류와 비닐 플라스틱의 비율이 증가하여 발열량이 증가한 것으로 나타났다. 매립지에서 발생하는 메탄가스는 2021년(2,505.7 CH4 ton/year)을 정점으로 점차 감소하는 것으로 예측되었는데, 특히 RDF(Refuse Derived Fuel) 제조시설이 설치되면 2013년(1,956.9 CH4 ton/year)을 정점으로 감소되는 것으로 예측되었다. B 지자체의 매립지에서 발생하는 매립가스(Land Fill Gas; LFG) 추정량은 9.92 $m^3$/min 로 예측되어 타 지자체에서 발생하는 매립가스 추정량(10.11 $m^3$/min)과 유사하게 조사되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.5-13
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• 2005

매립장의 침하메카니즘은 매우 복잡하여 전통적인 토질역학적 방법으로만 해결하는 것은 적절한 방법으로 판단되지 않는다. 매립장은 다량의 유기물질이나 유기질토로 이루어졌기에 분해에 의한 침하방법도 고려하여야한다. 매립장의 유기물질 분해는 혐기성상태에서 분해가 이루어지는데 분해시 발생 가스는 이산화탄소($CO_2$)와 메탄($CH_4$)등의 성분으로 이루어진다. 매립장에서의 유기물질의 분해는 침하와 관계를 가지며 분해는 가스를 생성하므로 발생가스량에 따른 침하예측모델을 제안할 수 있었다. 또한 매립장의 조기안정화 방법으로 사용하는 침출수 재순환법을 적용하여 침출수를 재순환 한 매립조와 재순환을 하지 않은 매립조를 제작하여 가스발생과 침하특성을 비교 분석하였다. 제안한 가스모델을 침출수가 재순환하지 않은 매립조와 재순환한 매립조에 적용할 때는 각각 보정계수 1.4, 1.7이 필요하며 재순환 매립조의 침하촉진효과는 22% 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.185.1-185.1
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• 2011

본 연구는 중 소규모 매립지가스(LFG)의 활용을 위한 가스고체화(Gas-To-Solid) 기술개발을 목적으로 하고 있다. LFG는 환경적인 문제로 인하여 소각 등의 방법으로 처리하고 있으나, 약 5,000kcal/$m^3$의 높은 발열량과 일반적으로 매립 후 20~30년 후까지 지속적인 발생특성으로 안정적인 공급이 가능한 신재생에너지원으로 활용될 수 있다. LFG 자원화 할 경우 발전 및 중질가스 등으로 활용하는 것이나, 중소규모 매립장의 경우 경제성 등의 문제로 자원화하지 못하고 태워지거나 방치되고 있다. 본 연구에서는 LFG의 저장과 수송 기술 중 GTS 기술을 통하여 저장과 수송에 제약이 크고 많은 비용이 소비되는 기체 상태의 에너지원을 하이드레이트화 시킴으로서 중 소규모 매립지에서 상대적으로 적은 비용으로 가스저장과 지상수송이 가능하게 할 수 있다. 본 연구의 결과로 LFG 에너지화 실증화 플랜트를 설계/제작 하였으며, 메탄+이산화탄소+물 하이드레이트 형성 실험을 통해 4.56 Mpa, 277.2 K 조건에서 3시간을 한 사이클로하는 공정운전을 가지는 것을 확인하였다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2004년도 동계학술대회 논문집
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• pp.27-27
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• 2004

• 공업화학
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• 제18권6호
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• pp.612-617
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• 2007

본 연구는 음식물류폐기물의 직매립 금지가 매립지가스, 악취 및 침출수 발생에 미치는 영향을 평가하고 현행 제도의 타당성을 평가하기 위하여 실시하였다. 음식물류폐기물을 각각 약 45% (Exp.45)와 약 15% (Exp.15)를 충전한 2개의 매립모형조를 비교하였다. 570일 동안 매립지가스 발생량은 Exp.45가 1400 L로 Exp.15의 906 L보다 많았다. 매립가스 조성은 두 반응기 모두 메탄과 이산화탄소가 1 : 1 정도로 발생되어 큰 차이는 없었다. 황화수소는 Exp.15와 Exp.45에서 각각 2~7 ppmv과 2~30 ppmv가 발생하였다. 침출수량에는 큰 차이가 없었으나 $BOD_5$가 Exp.45는 37000 mg/L, Exp.15는 25630 mg/L를 나타내었고 $COD_{Cr}$도 각각 45480 mg/L와 30294 mg/L를 나타내었다. TOC의 농도도 운전기간 동안 Exp.45가 Exp.15보다 2~3배 정도 높았다. 음식물류폐기물 함량이 높은 폐기물 매립은 가스발생량을 증가시켰지만 악취발생 및 침출수 수질 악화 등 환경적 악영향을 더 많이 유발하였기 때문에 현행 음식물류폐기물의 분리배출 및 직매립 금지조치는 적절한 것으로 평가되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.27-35
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• 2005

본 연구에서는 매립완료후 6년 경과된 매립지 내 물리적 조성, 총고형물, 수분, Gas분석 등을 통하여 비위생 매립지의 안정성을 평가하였다. 폐기물의 물리적 성상을 조사한 결과, 가연성 물질은 23.64%, 불연성 물질 76.36%를 차지하며, TS, VS, FS는 각각 77.69%, 74.24%, 25.75%를 차지하고 있다. $CH_4$농도는 전체평균 4.5%로 매우 낮은 값을 나타내고 있는데 이는 매립된 쓰레기 중 $CH_4$ 가스 생성 원인이 되는 생분해성 유기성분들이 모두 분해되어 안정화되었기 때문인 것으로 판단된다. $CO_2$의 농도 또한 평균 15%로 낮아 이 역시 매립된 쓰레기가 매우 안정화되었음을 의미하며, 매립지에서 환경적인 영향을 미치지는 않을 것으로 예상된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.477-483
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• 2015

LFG (Land-Fill Gas) includes components of $CH_4$, $CO_2$, $O_2$, $N_2$, and water. The preparation of synthesis gas from LFG as a DME (Dimethyl Ether) feedstock was studied by methane reforming of $CO_2$, $O_2$ and steam over $NiO-MgO-CeO_2/Al_2O_3$ catalyst. Our experiments were performed to investigate the effects of methane conversion and syngas yield on the amount of LFG components over $NiO-MgO-CeO_2/Al_2O_3$ catalyst. Results were obtained through the methan reforming experiments at the temperature of $900^{\circ}C$ and GHSV of 8,800. The results were as following; it has generally shown that syngas yield increase with the increase of oxygen and steam amounts and then decrease. Highly methane conversion of above 98% and syngas yield of approximately 60% were obtained in the feed of gas composition flow-rate of 243ml/min of $CH_4$, 241ml/min of $CO_2$, 195ml/min of $O_2$, 48ml/min of $N_2$, and 450ml/min of steam, respectively, under reactor pressure of 1 bar for 200 hrs of reaction time. Also, it was shown that catalyst deactivation by coke formation was reduced by excessively adding oxygen and steam as an oxidizer of the methane reforming.