충청남도 사업장 폐기물의 미규제 중금속 분석을 통한 지정폐기물 전환 가능성 연구 = Evaluation of the Potential for Designated Waste Reclassification Based on Unregulated Heavy Metal Analysis in Industrial Waste from Chungcheongnam-do

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 충청남도 사업장에서 배출되는 다양한 폐기물을 대상으로 폐기물로부터 용출되는 미규제 중금속 7항목(Fe, Mn, Zn, Ni, Ba, Sn, Sb)을 조사하여 업종별 배출 되는 중금속의 특성을 파악 후 해외 폐기물 관리기준과 비교하였다. 연구대상 시료는 2024년 1월부터 12월까지 충남보건환경연구원에 분석 의뢰된 충청남도 내 사업장 배출 폐기물 145개의 시료를 대상으로 하였으며, 업종별 배출 특성을 평가하기 위해 한국표준산업분류(Korean Standard Industrial Classification, KSIC) 통계자료에 따라 24개의 업종으로 시료를 분류하였다. 145개의 폐기물 시료는 「폐기물공정시험기준」에 따라 채취 후 시험 방법에 따라 용출 및 전처리가 수행되었으며, 용출한 여과액은 유도결합플라스마-원자발광 분광법(ICP-OES, Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometer)으로 분석 되었다. 미규제 중금속 중 Fe, Mn은 명확한 해외 폐기물 관리 기준이 없으나, 매립과 같은 특정한 상황에서 중금속이 매립지 주변에 대한 지하수로 유출될 가능성을 배제할 수 없다. 이에 따라, 지하수에 대한 국내「먹는물의 수질기준」규제 기준 0.3 mg/L를 분석결과에 적용 시, 대다수의 사업장에서 기준 이상으로 검출되는 것으로 나타났다. Zn, Ni은 해외 폐기물 관리 기준과 비교할 수 있으며, Zn의 경우 미국 2.61 mg/L, 오스트리아 100 mg/L 규제 기준치를 가지고 있다. 분석 결과, 미국의 규제 기준치를 적용할 시 식료품제조업, 고무 및 플라스틱 제조업, 자동차 및 트레일러 제조업, 창고 및 운송관련 서비스업종에서 규제치를 초과하는 것으로 나타났다. Ni의 경우 오스트리아에서 10 mg/L로 규제하고 있으며, 규제치를 초과한 사업장은 자동차 및 트레일러 제조업종으로 나타났다. Ba, Sn, Sb는 다른 중금속에 비해 비교적 낮은 농도 로 해외 관리 기준과 많은 차이를 보이는 것으로 나타났으나, 미규제 중금속 7항목을 고려한다면 지정폐기물로 전환되어야 할 폐기물의 양은 증가될 것으로 예상된다. 따라서, 향후 다양한 폐기물 배출 사업장에서 발생되는 폐기물을 추가 선정하여 용출특성을 파악하는 것이 필요하다고 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 문헌연구 6
• 1. 국내 폐기물 관리 6
• 1.1. 국내 폐기물 분류체계6
• 1.1.1. 개념상 분류 6
• 1.1.2. 법령상 분류 7
• 1.2. 폐기물의 종류·8
• 1.2.1. 지정폐기물·8
• 1.2.2. 사업장 일반폐기물 8
• 2. 국내 폐기물 발생 현황9
• 2.1. 폐기물 종류에 따른 발생 현황·9
• 2.1.1. 지정폐기물 발생 현황 10
• 2.2. 지역에 따른 폐기물 발생 현황12
• 3. 국내 폐기물 처리 현황14
• 3.1. 폐기물 처리 현황14
• 3.1.1. 지정폐기물 처리 현황 15
• 3.2. 폐기물 처리 방법16
• 3.2.1. 재활용·16
• 3.2.1.1. 폐기물의 재활용16
• 3.2.1.2. 폐기물 재활용의 한계 및 개선방안16
• 3.2.2. 소각17
• 3.2.2.1. 폐기물의 소각17
• 3.2.2.2. 폐기물 소각처리의 한계 및 개선방안 17
• 3.2.3. 매립18
• 3.2.3.1. 폐기물의 매립18
• 3.2.3.2. 폐기물 매립의 한계 및 개선방안 18
• 4. 해외 폐기물 관리 현황19
• 4.1 해외 폐기물 분류체계19
• 4.1.1. EU 폐기물 분류체계 19
• 4.1.2. 미국 폐기물 분류체계 22
• 4.1.2.1. 배출원 및 화학물질에 의한 분류23
• 4.1.2.2. 유해특성에 의한 분류23
• 4.1.3. 일본 폐기물 분류체계 25
• 4.1.4. 오스트리아 폐기물 분류체계 26
• 4.2 폐기물 중금속류에 대한 해외 규제현황27
• 4.3 해외 폐기물 용출 시험법28
• 4.3.1. EU의 폐기물 용출 시험법·28
• 4.3.2. 미국의 폐기물 용출 시험법29
• 4.3.3. 일본의 폐기물 용출 시험법30
• 4.3.4. 국내 및 해외의 용출 시험법 비교31
• Ⅲ. 연구재료 및 방법32
• 1. 연구재료32
• 1.1. 시료채취32
• 1.2. 시료분류32
• 2. 연구방법34
• 2.1. 폐기물 용출34
• 2.2. 전처리 및 분석 기기35
• Ⅳ. 결과 및 고찰 36
• 1. 폐기물 분류 결과36
• 2. 검출한계 계산37
• 3. 폐기물 용출액 분석 결과37
• 4. 중금속간의 상관관계44
• Ⅴ. 결론48
• 참고문헌 51
• 부록 55
• Appendix 1 Detailed classification of waste by type in Korea 55
• Appendix 2 Hazardous substances contained in designated wastes65
• Appendix 3 Types of designated wastes66
• 영문 초록 68
• - Table -
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 1) --><Table> Annual waste generation by type 9
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 2) --><Table> Changes in the characteristics of designated wastes by year 10
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 3) --><Table> Designated waste generation by business type (2023) 11
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 4) --><Table> Changes in regional waste generation by year 13
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 5) --><Table> Regional waste generation by type (2023)10
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 6) --><Table> Annual waste treatment by type 15
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 7) --><Table> Current status of designated wastes treatment method by year 15
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 8) --><Table> European waste list: Major classification 21
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 9) --><Table> Hazardous waste classification system in the United States 25
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 10) --><Table> Categories of Specially Controlled Industrial Waste in Japan26
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 11) --><Table> Overseas regulatory standards for heavy metals of waste 27
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 12) --><Table> Composition of elution test EN12457 29
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 13) --><Table> Comparison of domestic and overseas leaching test methods 31
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 14) --><Table> Number of samples according to the KSIC code list 33
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 15) --><Table> Number of samples according to the type of wastes34
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 16) --><Table> Measurement conditions of the analysis instrument 35
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 17) --><Table> Average concentration of heavy metals in wastes36
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 18) --><Table> LOD(Limit of detection) of heavy metals in wastes (unit: mg/L) ·37
• <!-- Not Allowed Attribute Filtered ( 19) --><Table> Regulatory standard limit of other countries38
• - Figure -
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 1&gt; Waste classification system in Korea7
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 2&gt; Results of waste leaching test for Fe in KSIC code 39
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 3&gt; Results of waste leaching test for Mn in KSIC code 40
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 4&gt; Results of waste leaching test for Zn in KSIC code 40
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 5&gt; Results of waste leaching test for Ni in KSIC code 41
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 6&gt; Results of waste leaching test for Ba in KSIC code 42
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 7&gt; Results of waste leaching test for Sn in KSIC code 42
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 8&gt; Results of waste leaching test for Sb in KSIC code 43
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 9&gt; Analysis of the correlation between Fe-Mn·45
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 10&gt; Analysis of the correlation between Fe-Zn45
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 11&gt; Analysis of the correlation between Fe-Ni46
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 12&gt; Analysis of the correlation between Fe-Ba·46
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 13&gt; Analysis of the correlation between Mn-Zn46
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 14&gt; Analysis of the correlation between Mn-Ni46
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 15&gt; Analysis of the correlation between Mn-Ba47
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 16&gt; Analysis of the correlation between Zn-N·47
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 17&gt; Analysis of the correlation between Zn-Ba·47
• <!-- Not Allowed Tag Filtered -->&lt;Fig. 18&gt; Analysis of the correlation between Ni-Ba47