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  • : 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회)
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수록정보
수록범위 : 1984권0호(1984)~2020권1호(2020) |수록논문 수 : 911
심포지움
2020권1호(2020년 06월) 수록논문
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1자원순환 정책 추진방향

저자 : 전완

발행기관 : 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 간행물 : 심포지움 2020권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 5-19 (15 pages)

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2폐기물 감량을 위한 정책 추진 방향

저자 : 김대기

발행기관 : 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 간행물 : 심포지움 2020권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 21-39 (19 pages)

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3폐기물 재활용 촉진을 위한 제도 개선 방향

저자 : 김현우

발행기관 : 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 간행물 : 심포지움 2020권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 41-59 (19 pages)

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4폐기물 공공관리 및 발생지 처리 강화를 위한 정책 추진방향

저자 : 김도형

발행기관 : 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 간행물 : 심포지움 2020권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 61-71 (11 pages)

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5폐자원에너지화 및 폐기물처리시설의 안정적 확충을 위한 개선방향

저자 : 고재학

발행기관 : 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 간행물 : 심포지움 2020권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 73-92 (20 pages)

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6가축분뇨의 잔류항생제가 미세조류 바이오매스기반 바이오디젤의 수율과 구성 성분에 미치는 영향

저자 : 정상준 ( Sangjun Jeong ) , 양솔 ( Sol Yang ) , 성수영 ( Sooyoung Sung ) , 김현우 ( Hyun-woo Kim )

발행기관 : 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 간행물 : 심포지움 2020권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 99-110 (12 pages)

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가축산업은 사회에 단백질원을 공급하는 중요한 산업이다. 산업의 발전과 더불어 가축산업도 양적, 질적으로 성장하여 총 가축두수가 급격히 증가함에 따라서 가축분뇨와 축산업 잔재물의 배출량도 함께 증가하였다. 이는 질소, 인 및 유기물과 같은 고농도의 오염물질로 인해 부영양화는 심각한 사회 및 환경적인 문제를 야기했다. 또한, 가축 질병을 예방하기 위해 사용된 항생제가 잔류하는 것으로 알려져 있다. 미세조류는 가축분뇨 내 고농도의 질소와 인을 광합성의 기질로 이용하여 제거할 수 있으며, 분뇨처리 과정에서 배양된 미세조류 바이오매스를 수거해 유용한 재생 에너지 원인 바이오디젤로의 전환을 가능하게 한다. 일부 미세조류는 광 독립영양 또는 종속영양의 조건에서 항생제를 흡수 및 분해하는 것으로 알려져 있다. 하지만, 잔류항생제가 바이오디젤의 수율과 구성 성분에 어떤 영향을 미치는지에 대한 정보는 비교적 적다. 따라서 본 연구는 가축분뇨를 처리하여 생성된 미세조류 바이오매스로부터 생성한 바이오디젤 수율과 구성성분에 가축분뇨 내 존재하는 항생제의 농도가 어떠한 영향을 주는가를 규명한다. 실험에 사용한 미세조류는 Chlorella sorokiniana로 과거 연구에서 분뇨 처리의 높은 효율과 함께 다량의 지질 축적이 가능한 미세조류 종으로 보고되어 왔다. 미세조류 배양실험은 인공배지인 BG-11과 가축분뇨를 배지로 사용하여 혼합영양조건(16hr light-8hr dark 주기반복)에서 batch test를 진행하였고, 사용된 항생제는 Amoxicillin이며 0.01~20 ppm의 범위의 다양한 농도에서 실험하였다. 항생제를 포함하지 않은 대조구(BG-11 배지)의 미세조류 바이오디젤 수율(건조중량 기준 약 5.8~7.2%)과 비교시 가축분뇨 미세조류 바이오디젤의 수율은 항생제의 농도증가에 따라 감소함을 확인하였다. 이는 항생제의 농도가 0.01 mg/L에서 20 mg/L로 증가함에 따라 미세조류의 성장이 대조구 대비 약 80% 낮아지는 것으로 나타났고, 이 저해는 지질합성을 방해하여 바이오디젤 수율이 낮추는 원인으로 판단된다. 바이오디젤의 주요성분 중 C16과 C18의 함량이 산성촉매를 사용했을 때 최대 96% 감소하는 것으로 나타났다. 종합하면, 본 연구결과는 가축산업에서 항생제의 남용이 폐기물-에너지전략의 친환경 전환에 해를 끼칠 수 있으며, 생산 바이오매스를 에너지로 전환할 때 신규오염물질의 영향을 고려하여야 함을 입증한다.

7폐기물 유래 합성가스로부터 고순도 수소생산을 위한 HT-WGS 반응용 Ni과 Cu 비에 따른 NiCu-CeO2 촉매 활성 비교

저자 : 변희주 ( Hui-ju Byeon ) , 정창훈 ( Chang-hoon Jeong ) , 정대운 ( Dae-woon Jeong )

발행기관 : 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 간행물 : 심포지움 2020권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 113-126 (14 pages)

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본 연구에서는 고온수성가전이(HT-WGS: High Temperature Water Gas Shift; CO + H2O → CO2 + H2) 반응용 NiCu-CeO2 촉매의 Ni 및 Cu의 비에 따른 특성 및 활성을 비교하였다. 이전 연구에서 바이메탈 C u -Ni 촉매에서 Cu는 부반응(메탄화)을 억제하는 반면, Ni은 WGS 활성을 향상시킨다고 보고되었다. 촉매는 증발유도자기결합 졸-겔법으로 제조되었으며, Ni과 Cu의 비를 1:1에서 1:4까지 변화시켰다. 촉매 활성과 물리·화학적 특성 간의 상관관계를 이해하기 위해 BET, XRD, H2-TPR, HR-TEM 등을 활용하여 촉매의 특성을 분석하였다. 제조된 촉매 중 N i과 Cu의 비가 1:4인 N iCu -CeO2 촉매는 83,665 h-1의 매우 높은 공간속도에서 높은 활성(Temp.= 450℃, XCO≈ 80%) 대비 가장 낮은 CH4 선택도를 나타내었다. 결과적으로 Ni과 Cu의 비가 1:4인 NiCu-CeO2 촉매가 가장 뛰어난 성능을 나타내었으며, 폐기물로부터 고순도 수소를 생산하기 위한 HT-WGS 반응에서 매우 유망한 촉매로 간주되었다.

8혐기성 소화공정에서 음식물류 폐기물 유래 효소를 이용한 잉여슬러지 전처리 적용

저자 : 김태훈 ( Tae-hoon Kim ) , 안병규 ( Byung-kyu Ahn ) , 윤여명 ( Yeo-myeong Yun )

발행기관 : 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 간행물 : 심포지움 2020권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 129-140 (12 pages)

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폐기물의 대량 발생의 문제가 생기고 정부는 폐기물의 처리에 한계를 가지며 폐자원으로서 자원화의 중요성을 강조하며 지속가능한 자원순환형 사회를 구축하고자 노력하고 있다. 그 중 유기성폐자원은 혐기성 소화공정을 통해 유용한 에너지원인 메탄가스를 생성 할 수 있다. 2차 슬러지는 혐기성 소화 기질로 적용될 수 있지만 다양한 난분해성 물질로 구성되어 단단한 세포벽을 이루기 때문에 가수분해의 어려움을 가진다. 이러한 난분해성 기질의 가용화를 위해 여러 전처리 방법이 시행되고 있으며 생물학적 전처리의 경우 다른 물리·화학적 전처리보다 친환경적이며 운전이 간단하여 많은 연구가 진행되고 있다. 생물학적 전처리는 효소를 d이용함으로서 난분해성 기질의 가용화를 유도할 수 있지만 상업적 정제효소를 구입하여 사용할 경우 고비용으로 인해 경제적인 측면에서 한계를 가진다. 음식물류 폐기물을 혐기성 수소 암발효를 진행할 경우 다양한 성분의 복합적인 가수분해 효소가 생성이 될 수 있으며 추출이 가능하다. 본 연구에서는 음식물류 유래 효소를 추출하여 2차 슬러지의 생물학적 전처리의 적용을 하였고 가용화 및 바이오가스 생산 효율을 평가하였다. 음식물류 폐기물 유래효소를 통한 전처리시 가용화 효과는 미미했지만 BMP Test를 통해 바이오 가스 생산을 증가시키는 것을 확인하였다. 음식물류 유래 효소의 경우 메탄 생산량은 대조군(74 ml/g·COD)보다 281 ml/g·COD정도로 약 4배 컸으며, 메탄 생산 속도의 경우 대조군(20.56 mL/L/day)보다 77.85 mL/L/day로 메탄 생산량과 비슷한 약 4배정도 증가했다. 본 연구로부터 기질 세포벽의 완전한 파괴는 일어나지 않았지만 생분해가 쉬운 형태로 변형되어 바이오가스 생산 효율이 증가한 것으로 판단된다.

9바이오매스 중 커피박의 수열탄화 특성에 관한 연구

저자 : 김혁진 ( Hyeok Jin Kim ) , 이유민 ( You Min Lee ) , 박찬 ( Chan Park ) , 오세천 ( Sea Cheon Oh )

발행기관 : 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 간행물 : 심포지움 2020권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 143-153 (11 pages)

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수열탄화는 고압 반응기에 시료와 물을 넣고 아임계 조건까지 가열하여 고온, 고압의 수증기와 시료를 반응시켜 시료를 분해하고 물질 특성을 변화시켜 습식 조건에서 탄화를 유도하는 공법이다. 수열탄화 공법에는 하수슬러지, 바이오매스, 폐플라스틱 등 다양한 시료가 이용되며 본 연구에서는 바이오매스계 폐기물 중 커피박으로 연구를 수행하였다. 대게 바이오매스계 연료의 구조적 특성상 이질성과 낮은 에너지밀도 등이 문제가 되는데 본 연구에서는 수열탄화 공법을 통해 이러한 문제점들을 해결하고자 하였다. 우선, 반응 온도와 수분함량을 각각 다르게 하여 반복 실험을 진행하였으며 위 조건들이 분해정도 및 물질특성에 미치는 영향과 최적조건을 고찰하기 위하여 원시료 및 수열처리를 거친 시료의 질량 수율, 발열량 분석을 통한 에너지 수율 측정, 공업분석, 원소분석을 수행하였다.

10V2O5-TiO2 촉매제조 시 열처리 조건에 따른 황화수소의 산화 성능 영향

저자 : 이현지 ( Hyun-ji Lee ) , 양재환 ( Jae-hwan Yang ) , 이현수 ( Hyun-soo Lee )

발행기관 : 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 간행물 : 심포지움 2020권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 155-166 (12 pages)

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악취를 유발하고 독성을 띠어 인체에 악영향을 미치는 황화수소는 CO 배출, NOx 배출과 더불어 산업공정에서 배출량이 높은 화학물질로 꼽힌다. 석유제조공정, 하·폐수처리시설의 하수 배관, 원료물질제조 공정, 매립지 발생 부산 가스에서 주로 발생하고 기존처리시설의 한계와 각종 환경기초시설공정이 지속되면서 황화수소의 배출은 꾸준하게 증가하고 있다. 임계점이 낮고 저농도에서 강한 독성을 나타내고 부식성을 띠는 황화수소는 인체에 치명적인 영향을 끼칠 뿐 아니라 산업공정시설의 부식을 촉진하여 장비의 수명을 단축시키므로 배출 시 제거가 필수적이다. 기존 연구에서 TiO2는 선택적 산화를 위한 촉매 Supporter로 좋은 평가를 받아왔다. 게다가 V2O5는 황화수소를 효율적으로 제거할 수 있는 물질로 주목받고 있어 V2O5-TiO2에 관한 연구가 계속해서 이어지고 있다. 본 연구에서는 황화수소의 산화와 과정에서 발생하는 SO2의 발생을 줄이고 황화수소를 효율적으로 제거하기 위해 연구를 진행하였다. 열처리 조건이 촉매의 황화수소 산화 성능에 미치는 영향을 보고자 습식함침법을 이용하여 촉매를 제조하는 과정에서 최종 열처리 분위기와 온도를 달리하여 촉매를 제조하였다. 열처리는 촉매제조에서 사용된 물질 중 불필요한 물질을 제거하고 구조를 안정화하는 데 중요한 역할을 한다. 제조된 촉매에 대해는 결정구조, 비표면적, 산화 성능 등을 분석하였고 촉매의 성능 평가 결과, 열처리 온도 및 분위기에 따라 촉매의 성능이 달라지고 이는 촉매의 결정구조와 산화 상태 등이 달라지기 때문임을 확인할 수 있었다. 연구결과에 따라 황화수소를 처리하여 처리시설의 부식을 방지하고 매립지에서 발생하는 가스에서 자원으로 활용할 수 있는 가스를 더욱 효율적으로 사용할 수 있기를 기대한다.

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