음식물쓰레기 자원화 현안 및 정책과제 주방용 오물분쇄기 이슈를 중심으로

주문솔,김호정,조을생,박설연 한국환경연구원 2022 수시연구보고서 Vol.2022 No.-

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적 1. 연구 배경 □ 국내 음식물쓰레기 자원화 현안 ㅇ 국내 음식물쓰레기 분리배출 및 자원화 정책은 국가주도로 신속히 진행된 정책으로 시민들의 적극적인 참여를 통해 가능했으며 세계적으로도 선도적인 정책으로 인정받고 있지만, 지금까지 시행해 온 음식물쓰레기 자원화 정책이 지속적으로 성과를 내기 위해서는 수요를 고려한 자원화 정책과 시민의 수용성을 고려한 분리배출 정책 개발이 필요 □ 주방용 오물분쇄기 이슈 대두 ㅇ 음식물쓰레기 분리배출에 대한 불편함 개선이 시민의 요구사항으로 대두됨에 따라 대선공약으로 등장하기 시작하였으며, 2012년부터 제한적으로 사용이 허용되면서 주방용 오물분쇄기 판매량 증가 ㅇ 가정 내에서 불법 개조된 음식물 분쇄기를 이용함에 따라 수질오염 우려 등의 문제가 제기되면서 2021년 5월에 분쇄기 사용을 금지하는 법안이 발의되었고, 이후 가정에 서의 불법사용을 단속할 수 있도록 관리를 강화하고 건물단위의 공동 고형물 회수시스템에 대해 허용하는 내용이 담긴 법안이 2021년 11월 발의됨 ㅇ 윤석열 정부도 대선 당시 신축 건물에 분쇄기(디스포저) 설치를 허용하는 자원순환 공약을 발표 □ 주방용 오물분쇄기 사용 시 환경성 검토 필요 ㅇ 현재의 주방용 오물분쇄기의 개별사용은 지역별 상황을 고려하지 못하며 고형물 회수 인증기준을 준수하지 않는 불법적 사용방식(분쇄고형물을 모두 하수도로 유출)으로 환경적 악영향이 우려되는 상황임 ㅇ 음식물쓰레기 자원화 정책의 목적을 달성하면서도 분리배출의 편의성을 향상시켜 줄 수 있는 정책 방향을 검토하고 기술 적용과 관련된 검토사항을 정리하는 것이 필요함 2. 연구 목적 ㅇ 음식물쓰레기 자원화 현안을 분석하고 주방용 오물분쇄기 활용 시 자원화 연계를 위한 고려사항 및 공공하수도 영향과 대응방안을 도출함 Ⅱ. 음식물쓰레기 자원화 현안 1. 음식물쓰레기 발생 및 처리 현황 □ 생활폐기물, 사업장 생활폐기물, 동식물성 잔재물 통합 발생량 추이 ㅇ 음식물쓰레기 전체 발생량은 2013년 이후 증가추세에 있다 2020년 감소함 - 코로나19 상황에 의한 외식감소 및 가정 내 시간 증가의 영향으로 추정됨 ㅇ 생활폐기물 중 음식물쓰레기 분리배출률은 2013년 98.7%까지 증가하였으나, 2018년에는 89.7%까지 하락하였고, 2020년에 90.6%까지 회복 - 종량제봉투에 혼합배출하거나 가정용 음식물처리기(감량기) 사용 영향으로 추정됨 □ 음식물쓰레기 자원화 현황 ㅇ 생활폐기물 중 음식물쓰레기 재활용률은 1995년 종량제 시행 이후 꾸준히 증가해왔으며, 직매립 금지 시점인 2005년 이후에는 95.7%까지 증가하다 최근에는 89% 수준으로 다소 하락 ㅇ 분리배출된 음식물쓰레기의 재활용률은 97% 수준이며, 재활용 방식은 사료화 및 퇴비화가 주를 이루고 최근 바이오가스화 비중이 14%까지 증가 ㅇ 하지만 재활용 폐기물량에 비해 재활용제품 판매가 잘 이루어지지 않으며, 가축질병 우려 및 퇴비수요 감소 등에 따라 자원화 방식의 다양화 및 질 향상 필요 2. 가정 음식물쓰레기 자원화 현안 □ 음식물쓰레기 자원화 방식의 변경(에너지화 추진) ㅇ 환경부에서는 가정에서 배출되는 음식물쓰레기는 에너지화하는 것으로 방향을 전환하여 진행 예정 - 대량 수거방식은 에너지화로 가되, 도시에서 소규모로 퇴비나 사료를 순환적으로 활용할 수 있는 방식(도시농업/곤충사육, 지역단위 소량·분산적 활용)에 대한 고민도 필요 - 에너지화의 경우 신규로 혐기소화시설을 설치해야하기 때문에 신규 시설 설치를 위한 부지 확보 및 주민 수용성 확보 노력이 필요하므로 혐기소화 방식 이외에도 다양한 방식의 자원화 정책 마련 필요 □ 음식물쓰레기의 수분, 이물질, 염분 제거 필요 ㅇ 기존의 퇴비나 사료 자원화 공정에는 세척, 탈수, 건조 등으로 염분이나 수분을 제거하였고, 그 과정에서 발생한 폐수에는 고농도의 유기물이 포함되어 있어 음폐수의 처리가 시설운영에 부담으로 작용함. 최종적으로 음폐수는 혐기소화시설에서 한 번 더 분해과정을 거친 후 하수처리시설이나 폐수처리시설과 연계하여 수처리 됨 ㅇ 음식물쓰레기는 배출과정 혹은 수집과정에서 이물질(비닐, 뼈, 섬유질 등)이 들어갈 수 있고, 이를 선별하는 과정에서 유기물이 일부 손실되고, 비닐 등이 제품 내 잔존할 경우에는 미세플라스틱 오염원이 될 수 있어 발생원에서 이물질 투입을 방지하는 것이 필요 □ 음식물쓰레기 발생원 감량기기 사용 증가 ㅇ 시설 인근의 민원, 지역 간 이동 등의 문제로 발생원 처리 필요성 증가 ㅇ 일부 지자체에서는 감량기기 보조사업 실시 ㅇ 분리배출에 대한 불편함 해소를 위해 개별 및 단지별 감량기기 구매 증가 - 코로나19 이후 관심도 증가 ㅇ 에너지 소비 및 부산물 활용에 대한 검토 필요 Ⅲ. 주방용 오물분쇄기 이슈 분석 1. 국내외 도입 동향 □ 국외 도입 동향 ㅇ 대부분 100% 직배수에 대한 하수도 영향을 고려하고 있어 도입여부를 결정 - 국가마다 금지 및 제한에 대한 규정이 상이하며, 하수도 여건에 따라 결정됨 - 음식물쓰레기나 하수관거의 관리는 지자체를 중심으로 진행되기 때문에 일본, 미국, 호주, 이탈리아, 프랑스, 스웨덴 등은 지자체별로 도입 여부를 결정함 ㅇ 일본의 경우 배수전처리 등 하수영향을 최소화한 정책 실시(건물에서 하수도로 유입 될 때의 수질을 관리) ㅇ 스웨덴 말뫼(Malmö)시의 경우 분쇄기와 혐기소화를 연계한 시범사업 실시 - 유럽에서는 음식물쓰레기 분리배출 시스템을 각 회원국에 요구하고 있으며 이를 위해 보다 선진화된 방식의 분리배출 시스템과 고형물 회수시스템 개발이 필요 □ 국내 도입 현황 ㅇ 2008년부터 5차례 시범사업이 진행되었으며, 하수관거 배수방식, 배수전처리, 정화조 병합, 고형물 공동회수 등 다양한 방식으로 실시됨 - 지자체 혹은 부처에서 수행되었으나, 연구 결과에 대한 공론화 및 검증, 합의에 이르는 과정이 부재하고 연구의 지역적 범위가 소규모이기 때문에 하수영향을 보기엔 어려움 - 기존 시범사업에서는 고형물 80% 회수기준을 달성하기 어려웠으나 현재 기술 상황에 대한 검토가 필요 ㅇ 2012년 이후 고형물 80% 이상 회수 혹은 20% 미만 배출에 대한 인증기준이 적용되어 가정 내 사용을 제한적으로 허용하기 시작 - 가정 내 설치된 불법개조 제품(고형물 회수장치를 제거하여 100% 유출)에 대한 사후관리가 어려움 - 불법사용으로 인한 하수영향이 우려됨에 따라 주방용 오물분쇄기 사용의 전면적 금지와 관리 강화 및 건물단위 고형물 회수 인증 도입 등에 대한 의견이 대립됨 2. 쟁점 분석 및 대안 검토 □ 쟁점 분석 ㅇ 고형물 회수기준과 가정에서의 개별사용의 문제점 - 인증당시 고형물 회수기준을 맞추기 위해서는 분쇄입도를 크게 해야 함. 고형물을 회수하지 않을 경우 분쇄입도가 큰 고형물이 하수도로 유출되어 관 막힘이나 퇴적 등 영향 발생 가능 - 인증 받은 제품이 아닌 미세하게 분쇄한 분쇄기를 불법적으로 설치하는 경우, 해당 지역이 합류식인 경우 월류수로 유출되어 공공수역에 영향을 줄 수 있으며, 하수처리 시설 유입부하가 증가하게 됨 - 옥내배관이나 공공하수도 여건을 고려하지 않고 사용함으로써 악영향 우려 ㅇ 배출 편의성과 환경성 이슈의 대립 - 편의성은 인정되지만 분쇄기 사용이 환경에 미치는 영향에 대한 검토 필요 - 자원화 연계 시 분쇄기 사용으로 인한 이물질 및 염분 제거 효과, 하수처리시설에서의 통합소화 등에 대한 종합적인 평가 필요 ㅇ 경제성 - 환경성은 환경 피해에 대한 외부비용 발생 우려로 전 과정에서의 환경성 검토가 필요하지만, 비용분석 시에는 편의성에 대한 개인 지불액인 구매 및 운영비용을 제외하고 세금으로 충당되는 ‘행정비용(폐기물 및 하수처리비용)’에 대한 경제성을 평가할 필요가 있음 ㅇ 형평성 - 지역 간 형평성: 사용가능한 지역을 점차 확대해 나갈 필요가 있으며, 이는 하수도 개선과 밀접하게 연계됨. 고형물 회수 등으로 하수도 영향을 최소화 한 기술의 경우 사용가능 지역 확대 가능 - 종량제 배출자와의 비용부담 형평성(오염자부담 원칙) ㆍ분쇄 고형물을 하수로 모두 배출하는 경우에는 후단의 하수처리비용 증가분에 대해 추가비용 청구 방안 검토 필요 ㆍ분쇄 고형물을 회수하여 발생원 처리하는 시스템의 경우 장치 구매 및 운영비용 등 대부분의 비용을 사용자가 부담함. 종량제 배출 시의 사용자 부담비율(수수료 현실화율)과 연계하여 검토 필요 □ 대안 검토 ㅇ 고형물 회수기준을 두고 공동 회수하는 방안 - 현재 기술적 수준으로 고형물 80% 회수기준을 만족하는 것으로 조사됨(한국산업기술 시험원 분석 결과) - 현장조사 결과 현장에서의 악취 발생은 없었으며 고형물 회수 이후 유출수의 상태도 육안으로는 양호하였으나 수질에 대한 객관적인 검증은 필요 - 모든 장치가 무인화되어 원격 관리되고 있으며 기계적 처리이기 때문에 설비의 성능변화가 발생할 여지는 적다고 판단되나, 기술에 대한 검증과 확산 시 문제점 검토 필요(장치에 대한 인증 및 관리방안) - 건조 부산물의 활용(퇴비, 곤충사육, Bio-SRF) 및 회수 고형물의 자원화 시설(퇴비/사료/혐기소화) 연계방안 검토 필요 ㅇ 오수배출 없는 분리배출 고도화 기술(공압형) - 음식물쓰레기 원물을 가정 내에서 별도의 관으로 투입 후 진공압력으로 건물 하부로 이송 - 유기고형물 부하에 대해 관로나 하수처리시설에 미치는 영향이 민감한 지역에서는 오수를 배출하지 않으면서 분리배출의 편의성을 증진시킬 수 있는 진공압력을 활용한 옥내관로 이송방식 검토 - 탱크에 수집된 음식물쓰레기는 기존의 지자체 수거 및 처리시스템과 연계하여 처리됨 ㆍ수분, 염분, 이물질 제거가 없기 때문에 에너지화와 연계될 경우 도입 고려 가능 - 설치나 운영비용이 다소 높음. 현재 관로 막힘 및 에너지 비용으로 인해 분쇄기 활용하여 이송에너지를 낮출 필요가 있음(업체에서 분쇄기 연계 검토 중) 3. 주방용 오물분쇄기 사용에 따른 공공하수도 영향 □ 공공하수도 관련 쟁점 ㅇ 주방에서 오물분쇄기(디스포저)를 설치하여 사용하면 생활하수의 발생량과 성상이 달라지므로 하수관로와 공공하수처리시설의 운영·관리에 영향을 미칠 수 있음 ㅇ 이와 같은 공공하수도에 미칠 부정적인 영향을 우려하여 디스포저 사용을 금지하거나 허용에 신중해야 한다는 주장이 2000년대부터 지속적으로 제기되었으나, 2000년대부터 하수관로 정비사업이 본격적으로 추진되었으며, 2010년대 들어 공공하수처리 시설에 고도처리공정 설치가 확대됨 ㅇ 공공하수도 영향은 디스포저의 고형물 회수방식에 따라 다르지만 음식물쓰레기를 전량 분쇄하여 하수로 직배수하는 경우를 단정하여 검토를 진행함 □ 공공하수도 영향 검토 ㅇ 하수 발생 영향 - 디스포저 사용으로 늘어난 물 사용량은 가정의 전체 물 사용량에 비해 미미한 수준이었음 - 국내 시범사업에서는 디스포저 설치 후 주방오수 발생량에 대한 일관성 있는 결과를 찾을 수 없었으며, 문헌이나 시범사업에 따라 오염부하량의 증가 수준도 크게 다름 - 추가적인 시범사업을 진행하여 디스포저 사용에 따른 주방오수 발생량 및 농도 변화를 측정하고 1인당 배출량의 형태로 자료를 구축하는 것이 필요 ㅇ 하수 이송 영향 - 국내외에서 진행된 디스포저 시범사업이나 실제 이용 사례에서 음식물쓰레기 분쇄물(고형물) 때문에 하수관로가 막히는 문제는 발견되지 않았음 - 단, 하수의 흐름이 정체된 구간에서는 하수도로 유입된 음식물쓰레기 분쇄물로 인해 악취가 발생할 수 있으므로 합류식 하수관로 및 분류식 오수관로의 적정 유속을 확보하는 것이 중요함 - 최근 국외사례를 보면 강우 시 하수월류수(sewer overflow) 발생이 디스포저 정책의 중요한 쟁점으로 판단됨 - 국내 하수월류수 발생량 및 오염부하량에 관한 자료가 부족해 디스포저 사용에 따른 영향을 추정하기 어려우므로, 하수관로 여건이 양호한 지역에 한해 디스포저 사용을 허용하는 방안을 고려할 수 있음 ㅇ 하수처리 영향 - 디스포저 사용 시 하수처리장으로 유입되는 오염부하량이 증가하여 생물학적 처리 공정의 폭기량을 높이고 영양염류 처리를 강화하는 등 하수처리비용을 상승시킬 수 있음 - 국내외 디스포저 시범사업이나 실제 이용 사례에서도 하수처리시설에 미치는 영향은 사례마다 다르게 나타났음 - 디스포저 사용이 하수처리에 미치는 영향은 처리구역 내 디스포저 보급률과 하수 성상의 변화 수준 및 하수처리시설의 가동 여유용량에 따라 다를 것이므로 일률적으로 판단할 수 없고 처리시설별로 검토해야 함 - 하수처리시설이 설계 유입량 또는 설계 오염부하량 대비 여유용량이 존재하는 지역에 한해 디스포저 사용을 허용하거나, 하수처리시설 처리용량을 고려하여 디스포저 보급률을 제한하는 방식으로 정책대안을 구성해야 함 - 한편 고형물 회수방식의 디스포저는 전량 분쇄·배출 방식보다 하수처리시설에 오염 부하량 증가 수준이 상대적으로 낮으므로 하수처리시설 영향 측면에서 장점이 있음 ㅇ 공공하수도 시설개선 투자 소요 - 환경부(2020, p.113)는 모든 주택에서 80% 고형물 회수방식의 디스포저를 사용하는 경우와 전량 분쇄·배출 방식의 디스포저를 사용하는 경우의 하수처리장 증설 비용을 각각 7조 원 및 12.7조 원으로 추정 - 그러나 디스포저 구입·설치 비용, 국내 디스포저 규제 정책, 싱크대 하부 물리적 공간확보 등을 고려할 때 하수처리구역 내 전체 주택 또는 공동주택에 디스포저를 도입하는 경우를 가정한 환경부(2020)의 시나리오는 현실성이 낮음 - 하수처리시설 용량 증설 비용의 산정 근거인 디스포저 사용에 따른 하수량 및 오염 부하량 변화에 대한 근거 보완 필요 Ⅳ. 개선 지점 및 정책과제 1. 주방용 오물분쇄기 관련 개선 지점 ㅇ 가정에서의 단독사용 관리 강화 ㅇ 건물하부에서 공동수집 및 고형물 회수장치 연계 시에는 가정에서 분쇄하여 100% 배출되는 방식을 허용하고 건물단위 주방용 오물분쇄기 인증 도입 - 고형물 회수방식이나 공압형 관로이송 방식 모두 100% 분쇄기 활용 필요 - 제품 단위 인증에서 건물 단위 인증으로 확대 ㅇ 회수 고형물 활용방안 마련 - 분쇄기 사용 후 회수 고형물의 활용이 환경성에 핵심 사항임 - 소규모 순환시스템 및 기존 자원화 시설 연계 검토 ㅇ 하부 고형물 회수장치에 대한 관리제도 검토 - 폐기물처리시설로서의 관리, 아파트 설비로서의 관리 등 부처 간 역할 논의 필요 2. 중앙부처 및 지자체 역할 재정립 ㅇ 음식물쓰레기 및 하수도 관리는 기초지자체장의 권한 하에 관리되고 있으므로 지역마다 다른 하수도 상황 및 음식물쓰레기 관리 현황(재활용 추진 여부 등)을 고려하여 추진 필요 ㅇ 중앙부처는 공공수역이 오염되지 않도록 각 대안에 대한 환경성 및 경제성을 검토하여 지자체에서 정책을 선택하는 기준을 제시할 필요가 있으며, 각 대안에 대한 관리지침 등을 제안 ㅇ 지자체장에게 권한이 넘어가더라도 지자체장 선거공약 등 정치적으로 이용되어서는 안되며, 실무진의 현실적인 관리가능성 및 환경부하 저감 등 종합적인 검토 후 방향 설정 필요 3. 실증사업 실시 □ 목적 ㅇ 주방용 오물분쇄기를 활용한 자원화 연계 기술에 대한 검증 및 객관적 데이터 확보 □ 고려사항 ㅇ 적용방식별 지역 선별을 단계적으로 검토 - 중복투자 방지를 위해 하수직배수 가능지역을 우선적으로 선별하고 이후 고형물 회수장치 설치 가능지역을 선별 ㅇ 기존 시범사업 한계를 고려하여 진행 - 디스포저 구입·설치 비용 때문에 시범사업의 규모를 확대하는 데 한계가 있으며, 디스포저 사용시간, 음식물쓰레기 투입량, 하수 성상 변화 등에 대해 정밀한 조사가 수행되어야 함 - 공공하수도 관점에서 영향을 예측하기 어려운 강우 시 하수월류수 발생량 및 오염부하량에 대한 모니터링도 확대 - 유기고형물의 후단 활용 형태를 고려한 분리배출 방식 검토 필요: 건조부산물 활용 및 에너지화 등 자원화 정책과 연계 □ 검토 필요한 시스템: 하수직배수, 고형물 회수(오수배출)-탈수/침강, 공압식 관로이송 4. 유기성 폐기물 반입 증가에 대비한 하수처리시설의 역할 변화 ㅇ 현재 공공하수처리시설은 하수를 ‘처리’하는 시설로 규정되어 있으나, 향후 분뇨 및 음식물 반입이 증가할 경우에 대비하여 하수 내 유기물을 ‘에너지화’하는 시설로 새롭게 역할을 규정하고 관련 기술 개발 및 시설 개선 필요 5. 공공하수도 영향 관리체계 ㅇ 가정에서는 전량 분쇄·배출 방식의 디스포저를 사용하되, 단지 차원에서 고형물을 회수하는 방식이 공공하수도로 유입되는 오염부하량을 관리하는 데 유리함 ㅇ ‘하수직배수’처럼 전량 분쇄·배출 방식의 디스포저 사용을 허용한다면 미국의 강우유 출수 및 CSOs 배출허가제처럼 공공수역 수질 규제가 강화되어야 함 ㅇ 분류식 처리구역이고, 하수처리시설 처리용량에 여유가 있는 등의 조건을 만족하는 지역에서는 중복투자를 방지하고 악취·해충 발생 예방을 위해 전량 분쇄·배출 방식의 디스포저를 도입하는 방안을 검토할 필요가 있음 ㅇ 에너지 자립화, 질소처리 등 새롭게 조명받는 하수도 기능 측면에서 경제적 타당성(비용-효과)과 환경성(온실가스 발생량 등) 분석을 토대로 디스포저 도입 여부를 전향적으로 검토할 수 있음 Ⅰ. Background and Aims of Research ㅇ Korea’s food waste separation and recycling policy has been promptly introduced by the government. It is recognized as a world-leading policy thanks to the active participation of citizens. ㅇ However, a recycling policy that considers the demand for recycled products and a separate collection policy that considers convenience for citizens is needed to ensure the continuing success of the policy. ㅇ Since 2012, using a food waste disposer with a solid recovery device attached has been allowed to prevent impacts on sewage. However, there are concerns about its impact on sewage because illegal use such as removing the solid recovery device at home is widespread. ㅇ It is necessary to review the direction of the food waste recycling policy in order to improve the effectiveness of separate disposal while achieving its purpose. ㅇ In this study, we reviewed the issues in food waste recycling and using food waste disposers and suggested considerations and policy tasks regarding recycling to minimize impacts on sewage systems when using a food waste disposer. Ⅱ. Issues in Food Waste Recycling ㅇ The total amount of food waste has been increasing since 2013. However, it decreased in 2020 due to the impact of COVID-19. ㅇ The separate discharge rate and recycling rate increased to 98.7% and 95.7%, respectively, but decreased to 90.6% and 89%, respectively, in 2020. ㅇ Food recycling mainly includes composting and animal feed. The anaerobic digestion method has recently increased to 14%. - The Ministry of Environment has announced that household food waste should be used less as livestock feed or compost and anaerobic digestion will be greatly promoted because it is difficult to control the quality of raw materials. ㅇ The compost/feed method using household food waste, which makes it difficult to control quality, should be avoided. However, if the quality of food waste and utilization of recyclables can be secured, it is necessary to review the compost/feed (including insect feed) method through on-site treatment. - In addition, since administrative costs are reduced when individual composting devices are used compared to centralized treatment, local government subsidies for these small composting devices are being provided. ㅇ Household food waste contains foreign substances and salt, which is the cause of the poor quality of recycled products and wastewater generated at recycling facilities (for removing salt). - If solids are recovered from the basement of a building using a food waste disposer, foreign substances and salt can be removed, which can increase the quality of by-products and recyclables (compost, feed, and bio-SRF). - In addition, when expanding anaerobic digestion facilities, finding a location is difficult. Thus, the method of combined digestion in sewage treatment facilities needs to be considered. Ⅲ. Issues of Food Waste Disposers (FWDs) 1. FWD usage status at home and abroad ㅇ Foreign countries are mostly concerned about the impact of direct discharge on the sewerage system. - Recently, in Malmo, Sweden, a pilot project was conducted which stored wastewater from the disposers in a tank and transferred deposited/ concentrated solids to an anaerobic digestion facility. - As the food waste separation policy is being promoted in Europe, it is judged that it will be important to develop a system that can achieve both convenience and environmental friendliness in the future. ㅇ Several national cases where a system that collects solids for recycling were reviewed. - Several pilot projects have been conducted in Korea (direct sewage drainage, pre-drainage treatment, septic tank consolidation, solid material recovery and composting under buildings, etc). - However, it is necessary to publicize and verify results of these projects, and using improved technologies should be considered. 2. Issues of FWDs in Korea □ Recent issues are summarized as follows: ㅇ The problem of illegal use due to the standard for solid material recovery and individual use at home ㅇ Conflict between the convenience and the environment: the assessment of environmental impact caused by the use of food waste disposers by treatment method required ㅇ Economic analysis: only administrative costs need to be considered ㅇ Equity issues: issues of equity between regions and the ‘polluter pays’ principle (required together with the realization of food waste discharge fee) □ Alternative technologies using FWDs ㅇ Recently, technologies that can achieve 80% solids recovery in a building unit are also applied. - It is necessary to verify the technologies and establish the management system in response to the spread of these technologies. ㅇ A separate discharge system in the form of pneumatic transport without wastewater discharge is also being applied. - In this case, energy costs are high. Companies are considering a grinder to reduce energy costs for pipe transport. ㅇ Furthermore, direct discharge into the sewerage system can be considered for areas where organic substances are converted into a ‘profit stream’ rather than a ‘cost stream’ in the sewage treatment facility where sewage pipes are maintained. 3. Potential Impacts on Public Sewerage System □ FWD-related sewerage issues ㅇ The usage of food waste disposer (FWD) in kitchens can alter the quantity and property of domestic sewage, which may result in impact on the operation and maintenance of the public sewer system and sewage treatment plants (STPs). ㅇ While the magnitude of the impact may differ by the applied FWD types, authors reviewed the potential impact on public sewerage system in the severest condition - direct discharge of the solids ground by FWD into sewer network - as follows. □ Sewage generation ㅇ In most published literatures, the increased water demand for using FWD in kitchen was negligible compared with the total domestic water use. - But pilot studies conducted in Korea showed mixed results on the change of the water use and the effluent’s pollution load in a kitchen or house. ㅇ Additional pilot study is necessary to measure the generated sewage volume and its pollution load with and without FWD usage. It should be noted that sewage volume or pollution load per individual is suitable dimension for comparison. □ Sewage conveyance ㅇ The blockage of pubic sewer lines by the solids ground by FWD rarely occurred in the pilot studies in Korea or long-term monitoring results in foreign countries. - The odor issue cannot be ruled out in a certain sewer network where sewage flow is staggering. So, the proper flow rate should be maintained at the combined sewers and the separate sanitary sewers. ㅇ Recently, the occurrence of sewer overflow and its water quality impacts emerged as important issues in the permission of domestic or commercial FWD usage in foreign countries. ㅇ Due to lack of data on sewer overflow, authors could not estimate the impacts on the overflows by FWD usage. It is recommended that the FWD usage be permitted only to the residential houses or buildings which are connected to good sewer network system. □ Sewage treatment ㅇ FWD usage can increase the pollution loads of sewage, which may require to elevate aeration rate or nutrient removal in STPs. ㅇ There was no consistent result on the impacts on STPs in the published literatures. The presence and magnitude of such impacts may differ by the penetration rate of FWDs, the properties of domestic sewage, the operation condition of STPs, and so on. - The potential impact on sewage treatment needs to be studied case-by-case basis. - In authors’ opinion, following policy options are worth consideration - permitting FWD only at the sites where the STPs have spare treatment capacity, or imposing ceiling on FWD penetration rate by sites based on STPs’ spare capacity. - Meanwhile, the modified FWD system, which collects the ground solids prior to the connection to public sewer networks, would result in marginal increase in pollution loads, and would generate limited impacts in STPs. □ Capital and O&M cost incurred by FWD usage ㅇ Recent study contracted by the Korean Ministry of Environment estimated that FWD usage in Korean houses will incur trillions of Korean Won for upgrading sewage infrastructures. - Such figures were derived from the assumption that all Korean residential houses including multi-family apartments will install FWD in their kitchens. Considering the high installation cost of FWD, the physical restriction of installing under sink FWD, and current restraint policy on FWD, the assumption - 100% penetration rate in residential houses - is considered infeasible. ㅇ More data such as changes in sewage quantity and pollution loads are necessary to produce more reliable estimation. Ⅳ. Conclusion and Suggestions ㅇ First, it is necessary to improve a system related to food waste disposers. - strengthening the management of individual use at home - allowing 100% discharge after grinding at home if collection and recovery devices are installed in the building (no direct discharge into the sewerage system) - introducing a food waste disposer certificate for buildings - making plans to utilize recovered solids - reviewing the management and support measures for the solids recovery device ㅇ Second, food waste and sewerage are managed under the authority of the local government. Thus, local government should review and decide the use of FWDs in consideration of different sewage situations and food waste management status (capacity of recycling facilities) by region. - The central government should provide guidelines and establish management systems. ㅇ Third, a demonstration project that can verify alternatives should be carried out and data should be secured so that their impacts on sewage systems (pipes, sewage treatment facilities, CSOs, etc) can be verified. ㅇ Fourth, the role of sewage treatment facilities should be changed from ‘treatment’ to ‘energy production’ in preparation for an increase in the inflow of organic matter. ㅇ Finally, following approaches are necessary in terms of the management of sewerage system. - First, select an area that can discharge directly into sewerage to prevent overlapping investment, and then, review areas where the solids recovery device can be installed. - Whereas the modified FWD system, which collects the ground solids prior to the connection to public sewers, would have marginal impacts on sewage system, the permission of conventional FWD requires complementary regulations on sewer overflows. - Conventional FWD system may be permitted in residential houses where good sewer networks are constructed or STPs have spare capacity under current regulatory environment. - Other policy goals such as energy self-sufficiency or effluent’s nitrogen control may provide opportunity for FWD adoption if the FWD system has advantages over current curbside pick-up in economic or environmental terms.

폐디스플레이 해제/분리 자동화 시스템 개발 연구

임병용 ( Byoungyong Im ),김세열 ( Seyul Kim ),안낙균 ( Nak-kyoon Ahn ),홍명환 ( Myung Hwan Hong ),박재량 ( Jae Layng Park ),이찬기 ( Chan Gi Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2017 No.-

현재 국내 디스플레이 생산과 수요의 꾸준한 증가 추세와 전자 제품의 짧은 순환주기를 고려하였을 때 향후 폐디스플레이의 발생량은 급증할 것으로 예측 되며, 2020년에 약 75만 t이 발생할 것으로 예상되고 있다. 하지만, 국내 폐디스플레이 재활용 기술은 선진국에 비해 매우 미비하며, 대부분 수작업을 통해 금속류만 회수하여 재활용 하고 있는 실정이다. 특히, 제조사에 따라 디스플레이의 부품 구성 및 설계가 다양하여 해체·분리에 가장 많은 시간이 소비되며, 이는 작업 효율 감소 문제로 이어지게 된다. 본 연구에서는 폐디스플레이 재활용 공정효율 향상을 위한 체계적인 폐디스플레이 해체·분리 시스템을 구축하고자 하였으며, 개발 시스템은 오토 로딩 시스템, 스마트 비전 인식 시스템, 폐디스플레이 해체·분리 시스템, CCFL 자동무인화 처리 시스템으로 구성된다. 오토 로딩 시스템의 경우 기존 수작업에 의존하던 폐디스플레이 적재작업을 자동화함으로써 작업자의 작업 환경을 개선함과 동시에 공정의 효율을 증대 시키는 효과를 얻을 수 있다. 스마트 비전 인식 시스템의 경우 작업자의 경험에 의존한 다양한 폐디스플레이의 해체·분리 공정을 개선하기 위해 도입하였으며, 작업자에게 페디스플레이가 공급되기 전 자동으로 폐디스플레이의 정보를 확인하고 작업자에게 해체작업 정보를 제공함으로써 작업자의 경험차이에서 발생되는 문제를 해결하고자 하였다. 또한, 기존에 한명의 작업자가 하나의 폐디스플레이 전체를 해체·분리하는 방식을 다수의 작업대를 설계하여 세분화 및 단순화 하였으며, 작업자 간의 폐디스플레의 이송이 원활하도록 병렬구조 이송 라인 설계 등 작업 효율 증대를 위한 해체·분리 작업 시스템을 개발 하였다. 마지막으로 기존 수작업 공정에서 작업자에게 수은과 같은 유해물질을 직접적으로 노출시키는 CCFL 처리 공정은 무인 자동화함으로써 수은으로 인한 문제를 해결하였다. 이렇게 개발된 시스템은 기존에 수작업만을 사용했던 공정에 자동화 시스템을 적용함으로써 작업 효율 증대, 작업 환경 개선 등의 효과를 기대할 수 있을 것이다.

폐디스플레이 해제/분리 자동화 시스템 개발 연구

임병용,김세열,안낙균,홍명환,박재량,이찬기 한국폐기물자원순환학회 2017 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2017 No.05

현재 국내 디스플레이 생산과 수요의 꾸준한 증가 추세와 전자 제품의 짧은 순환주기를 고려하였을 때 향후 폐디스플레이의 발생량은 급증할 것으로 예측 되며, 2020년에 약 75만 t이 발생할 것으로 예상되고 있다. 하지만, 국내 폐디스플레이 재활용 기술은 선진국에 비해 매우 미비하며, 대부분 수작업을 통해 금속류만 회수하여 재활용 하고 있는 실정이다. 특히, 제조사에 따라 디스플레이의 부품 구성 및 설계가 다양하여 해체・분리에 가장 많은 시간이 소비되며, 이는 작업 효율 감소 문제로 이어지게 된다. 본 연구에서는 폐디스플레이 재활용 공정효율 향상을 위한 체계적인 폐디스플레이 해체・분리 시스템을 구축하고자 하였으며, 개발 시스템은 오토 로딩 시스템, 스마트 비전 인식 시스템, 폐디스플레이 해체・분리 시스템, CCFL 자동무인화 처리 시스템으로 구성된다. 오토 로딩 시스템의 경우 기존 수작업에 의존하던 폐디스플레이 적재작업을 자동화함으로써 작업자의 작업 환경을 개선함과 동시에 공정의 효율을 증대 시키는 효과를 얻을 수 있다. 스마트 비전 인식 시스템의 경우 작업자의 경험에 의존한 다양한 폐디스플레이의 해체・분리 공정을 개선하기 위해 도입하였으며, 작업자에게 페디스플레이가 공급되기 전 자동으로 폐디스플레이의 정보를 확인하고 작업자에게 해체작업 정보를 제공함으로써 작업자의 경험차이에서 발생되는 문제를 해결하고자 하였다. 또한, 기존에 한명의 작업자가 하나의 폐디스플레이 전체를 해체・분리하는 방식을 다수의 작업대를 설계하여 세분화 및 단순화 하였으며, 작업자 간의 폐디스플레의 이송이 원활하도록 병렬구조 이송 라인 설계 등 작업 효율 증대를 위한 해체・분리 작업 시스템을 개발 하였다. 마지막으로 기존 수작업 공정에서 작업자에게 수은과 같은 유해물질을 직접적으로 노출시키는 CCFL 처리 공정은 무인 자동화함으로써 수은으로 인한 문제를 해결하였다. 이렇게 개발된 시스템은 기존에 수작업만을 사용했던 공정에 자동화 시스템을 적용함으로써 작업 효율 증대, 작업 환경 개선 등의 효과를 기대할 수 있을 것이다.

컨트롤 샘플링 주기가 스위칭 시스템의 결합-분리 횟수에 미치는 영향을 고려한 제어 알고리듬 개발

정진욱,정란 한국지진공학회 2009 한국지진공학회논문집 Vol.13 No.4

최근에 Active interaction control(AIC) 시스템이 준능동 제어 시스템의 하나로 제안되었다. AIC 시스템은 제어 대상 구조물과 보조 구조물로 구성되며, 두 구조물간의 실시간 결합-분리를 통해서 제어 대상 구조물을 제어하게 된다. 구조물간의 결합과 분리를 담당하는 장치의 실시간 변환은 스위칭 제어 알고리듬의 결합-분리 조건식에 의해 제어된다. 기존 스위칭 제어 알고리듬의 경우, 제어 대상 구조물의 응답을 효과적으로 감소시키는 반면 불필요하게 큰 제어력과 과도한 결합-분리 횟수를 필요로 하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 구조물간의 효율적인 결합-분리 조정을 위해서 스위칭 활성화 영역과 스위칭 비활성화 영역을 분리 표현하였으며, 결합-조건식에 의해 결정되는 스위칭 활성화 영역과 스위칭 비활성화 영역간의 일반적인 관계를 포괄 스위칭 틀을 이용하여 나타냈다. 과도한 결합-분리 횟수와 불필요하게 큰 제어력의 효과적인 감소를 위해서 새로운 스위칭 제어 알고리듬의 결합-분리 조건식은 포괄 스위칭 틀안에서 설계되었다. 또한 기존 논문에서 사용된 컨트롤 샘플링 주기(Control sampling period)의 역할을 결합-분리 횟수의 관점에서 재해석하였다. 제안된 알고리듬의 효용성과 컨트롤 샘플링 주기의 역할을 검증하기 위해서 단자유도 모델을 이용하여 자유진동에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석결과, 총 스위칭 횟수를 감소시키기 위한 컨트롤 샘플링 주기의 인위적인 연장은 시스템의 제어 성능 향상에 필요한 구간 변환을 샘플링 주기 사이에서 억제시키는 단점을 가지고 있음을 확인하였다. 본 논문에서 제안된 알고리듬의 경우, 각각 과도한 결합-분리 횟수와 불필요하게 큰 제어력을 감소시키는데 효과적임을 알 수 있다. Recently, the active interaction control (AIC) system was proposed as a semi-active control system. The AIC system consists of a primary structure and an auxiliary structure. The objective of the AIC system is to control the response of the primary structure through engagement and disengagement between the primary and auxiliary structures. Previous switching control algorithms have been shown to be effective in reducing the response of the primary structure. However, they have the main drawback of requiring an excessive engagement-disengagement frequency and high interaction force. In this paper, the regions in which the switching is activated and the regions in which the switching is deactivated are described separately, to effectively determine the engagement or the disengagement. The general relationship between the switching regions and the deactivated switching regions selected according to the engagement-disengagement conditions is described within the newly-developed comprehensive switching framework. The proposed engagement-disengagement conditions are designed within a comprehensive switching framework, to reduce engagement-disengagement frequency and interaction force. Furthermore, the effect of a control sampling period on the AIC system is explained in terms of the engagement-disengagement frequency. The effectiveness of the proposed algorithms and the effect of the control sampling period are considered for a single degree of freedom model under free vibration. It is observed that increasing the duration of stay by using a large control sampling period prevents the AIC system from activating the possible chance of switching. The proposed algorithms are shown to be effective, both in restricting ineffective switching and in reducing interaction force.

유전알고리즘 및 신경회로망을 이용한 다분야통합최적설계문제의 시스템분리기법 연구

김우석,이종수 한국전산구조공학회 1999 한국전산구조공학회논문집 Vol.12 No.4

다분야 통합 시스템의 설계문제는 다량의 설계변수와 구속조건으로 구성되며 다수의 공학적 현상으로 연관되어 있다. 다분야 통합 최적설계 문제를 효과적으로 다루기 위해서는 다양한 해석분야의 공학적 설계원리를 동시에 고려하여 균형 있고 유기적인 방법으로 최적의 설계를 결정하는 체계적인 설계자동화기술이 요구된다. 다분야 통합 설계문제를 위한 효율적인 설계방법론으로 분리기반 최적화 기법이 적용되는데 이 방법은 한 단위의 대규모 설계문제를 여러 개의 하부시스템으로 분리하여 독립적으로 최적화를 수행하고 각 하부 시스템으로부터의 설계해 사이의 중재 및 통합화를 거쳐 최종적으로 수렴된 최적설계를 찾는 방법이다. 본 논문에서는 분리기반 최적화기법을 다분야 통합최적 설계문제에 적용하는데 필요한 시스템분리기법을 유전알고리즘 및 다층 역전 파 신경회로망을 이용하여 정립하였다. 시스템분리기법을 검증하기 위해 최근 미국 Boeing사에서 개발중인 고속 민간항공기인 HSCT의 시뮬레이션기반 설계문제를 이용하였다. 대규모 설계시스템의 분리결과는 전체 설계문제의 특성을 파악하기 위한 자료로 활용되며 향후, 분리기반 최적화과정에서 최종적으로 통합된 최적설계를 탐색하는데 필요한 기반구조를 제공한다.

복사냉난방시스템의 수배관시스템과 적용사례

이현종(Hyun-jong Lee),김진철(Jin-chul Kim) 대한설비공학회 2016 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2016 No.6

현존하는 냉난방시스템 중 가장 쾌적하고 에너지를 절감하고 미려한 최고급의 건축물을 구현할 수 있는 시스템이 복사냉난방시스템이라고 한다. 복사냉난방시스템을 계획함에 있어서 기본적으로 사용되는 수배관시스템인 1차측/2차측 펌프 분리운전, 3-way mixing valve, 수분배기에 대하여 소개하고 그 특징에 대해 알아본다. 에너지절약 주택인 패시브하우스는 바닥복사냉난방 만으로도 냉난방부하를 모두 감당할 수 있다. 국내의 풀무원 LOHAS 숲체원은 독일의 패시브하우스 인증을 득하였으며 복사냉난방시스템을 적용하여 최소한의 에너지로 쾌적한 실내환경을 조성하고 있다. 교육연구시설은 재실자의 연구 근무환경 향상을 위해 온습도와 기류를 더욱 쾌적하게 유지해야 할 필요가 있다. 한국타이어 중앙연구소는 연구인력의 근무환경과 최첨단 고급 건축물의 이미지를 강조하기 위해 사무공간에는 천장형 복사냉난방시스템을 대공간 로비에는 바닥형 복사냉난방시스템을 적용하여 건축물의 요구사항을 충족하고 있다.

시스템 다이내믹스 기반 해양구조물 분리시스템의 설계검증 방법에 관한 연구

황존규,고재용,이동건,박본영 해양환경안전학회 2020 海洋環境安全學會誌 Vol.26 No.6

본 연구는 시스템 다이내믹스를 기반으로 해양구조물 분리시스템(Separation system)의 설계검증 방법을 제안하였다. 해양구조물 분리시스템은 부가가치 측면에서 EPC 프로젝트의 성공 여부를 결정할 수 있는 상부구조(Topsides)의 가장 중요한 시스템 중 하나이다. 그럼에도 불구하고, 설계검증에 대한 지금까지의 실태는 설계 작업의 프로세스 진행이나 도면작성 및 제공에 국한되어 있어 기본설계 단계에서 설계검증의 미흡으로 인하여 계약 후 잦은 설계변경에 의한 기업손실이 발생되어 왔다. 이러한 맥락에서 본 연구의 목적은 해양구조물의 전체 프로젝트 수행 기간에 성공적인 사업수행을 도모하고자 설계검증 모델을 구축하여 적용하도록 하였다. 제안된 설계검증 방법은 상세설계의 효과적인 실행뿐만 아니라 초기설계 단계에서 기술적 오류나 불일치 사항을 미리 찾아냄으로써 해양구조물의 엔지니어링, 조달 및 건조에 대한 경쟁력을 향상시키는데 기여 할 것으로 예상한다. 본 연구에서는 먼저 건조한 실적선 자료를 바탕으로 설계검증을 수행하여 FPSO 분리시스템에 적용하고 ISO 15288 국제 표준을 준수하였다. 결과적으로, 제안된 설계검증 방법이 해양구조물의 FEED 검증 프로세스에 적용될 수 있으며, 향후 해양 프로젝트의 성공적인 수행에 의한 이익창출을 도모할 수 있을 것이다. 또한, 해양구조물 건조 시 설계변경에 의한 막대한 손실을 최소화 할 수 있을 것으로 기대한다. This paper proposes a design verification method based on system dynamics for offshore separation systems. Oil and gas separation systems are key components of offshore oil platforms; these systems determine the competitiveness of engineering, procurement, and construction (EPC) projects, especially in terms of added value. However, previous research on design verification has been limited to the process and deliverables of design. To address this, the study aims to develop a comprehensive design verification method and the associated functions from the perspective of project management, for the entire project life-cycle of offshore structures. The proposed methodology for design verification is expected to contribute toward effective and detailed designs as well as improve the competitiveness of EPC companies in constructing offshore structures during the early design stages. We first analyzed the separation system of the FPSO using the design verification method adopted by advanced countries and compared it with the system dynamics process formalized as ISO 15288. Subsequently, a tailored process for the design verification of the offshore structure was derived. It is shown that the proposed design verification method can be applied to the front-end engineering design process of offshore structures. Moreover, it can contribute toward the successful performance of offshore projects in the future and also minimize design changes and critical risks during the construction of these offshore structures.

test 레이서를 이용한 배기가스 세정수 처리 성능에 관한 연구

하신영(Shin- Young Ha),김인수(InSoo Kim) 한국항해항만학회 2016 한국항해항만학회지 Vol.40 No.1

본 연구에서는 선박에서 발생하는 대기오염물질을 처리하기 위해 사용되는 습식 스크러버를 이용한 배기가스 세정시스템(EGCS:Exhaust Gas Cleaning System)에서 발생되는 폐수를 재이용 할 수 있는 순환시스템을 개발하기 위해 진행되었다. 선박 배기가스 DePM,DeSOx 순환처리장치 (Recycle system)의 세정수의 입자성물질과 분산유를 효과적으로 제거할 수 있는 수 처리 시스템을 개발한 결과 원심분리형 Purifier만으로는 미세한 분산유의 처리가 어렵다는 결과가 도출되어 원심분리형 Purifier 후처리로 유수분리 경사 분리판을 이용한 유수분리기의 일종인 Coalescer를 본 시스템에 적용하였다. Coalescer는 2차 분산 상태의 에멀젼화 된 미세 기름입자를 합착시켜 분리하는 기술이다. 선박 배기가스 DePM, DeSOx 순환처리장치 (Recycle system)에서 배출되는 세정수를 Purifier와 Coalescer를 이용하여 처리한 결과입자성물질은 55% 분산유는 유입수 대비 99%이상 처리되는 것을 확인하였다. 따라서 선박 대기오염 저감을 위한 습식세정탑 시스템에 본 세정수 처리시스템을 도입하면 세정수로서 재사용이 가능하다고 판단된다. This study was conducted on a circulation system which can recycle waste water from EGCS(Exhaust Gas Cleaning System)using a wet scrubber that is used to treat air pollutants from ships. Though we developed a water treatment system that could removeeffectively particulate matters and dispersed oil included in cleaning water for Ship Exhaust Gas Recycle System(DePM & DeSOx), we found that it is difficult to treat minutely dispersed oil only by means of centrifugal-typed purifier. Therefore, to this system, we applied a coalescer that coalesces emulsified minute oil particles in the 2nd phase of dispersion state after being filtered through the

콜레이서를 이용한 배기가스 세정수 처리 성능에 관한 연구

하신영(Shin Young Ha),김인수(In Soo Kim) 한국항해항만학회 2016 한국항해항만학회지 Vol.40 No.1

본 연구에서는 선박에서 발생하는 대기오염물질을 처리하기 위해 사용되는 습식 스크러버를 이용한 배기가스 세정시스템(EGCS: Exhaust Gas Cleaning System)에서 발생되는 폐수를 재이용 할 수 있는 순환시스템을 개발하기 위해 진행되었다. 선박 배기가스 DePM, DeSOx 순환처리장치 (Recycle system)의 세정수의 입자성물질과 분산유를 효과적으로 제거할 수 있는 수 처리 시스템을 개발한 결과 원심분리형 Purifier만으로는 미세한 분산유의 처리가 어렵다는 결과가 도출되어 원심분리형 Purifier 후처리로 유수분리 경사 분리판을 이용한 유수분리기의 일종인 Coalescer를 본 시스템에 적용하였다. Coalescer는 2차 분산 상태의 에멀젼화 된 미세 기름입자를 합착시켜 분리하는 기술이다. 선박 배기가스 DePM, DeSOx 순환처리장치 (Recycle system)에서 배출되는 세정수를 Purifier와 Coalescer를 이용하여 처리한 결과 입자성물질은 55% 분산유는 유입수 대비 99%이상 처리되는 것을 확인하였다. 따라서 선박 대기오염 저감을 위한 습식세정탑 시스템에 본 세정수 처리시스템을 도입하면 세정수로서 재사용이 가능하다고 판단된다. This study was conducted on a circulation system which can recycle waste water from EGCS(Exhaust Gas Cleaning System) using a wet scrubber that is used to treat air pollutants from ships. Though we developed a water treatment system that could remove effectively particulate matters and dispersed oil included in cleaning water for Ship Exhaust Gas Recycle System(DePM & DeSOx), we found that it is difficult to treat minutely dispersed oil only by means of centrifugal-typed purifier. Therefore, to this system, we applied a coalescer that coalesces emulsified minute oil particles in the 2nd phase of dispersion state after being filtered through the centrifugal-typed purifier. After we treated cleaning water drained out of Ship Exhaust Gas Recycle System(DePM & DeSOx) by using both purifier and coalescer, we found that particulate matters and dispersed oil were removed more than 55% and 99%, respectively, in comparison with those contained in cleaning water influent. Putting the results together, we conclude that the treated cleaning water can be recycled as normal cleaning water if this cleaning water treatment system is employed by the wet cleaning tower system for the reduction of air pollutants from ships.

콜레이서를 이용한 배기가스 세정수 처리 성능에 관한 연구

하신영,김인수 한국항해항만학회 2016 한국항해항만학회지 Vol.40 No.1

본 연구에서는 선박에서 발생하는 대기오염물질을 처리하기 위해 사용되는 습식 스크러버를 이용한 배기가스 세정시스템(EGCS: Exhaust Gas Cleaning System)에서 발생되는 폐수를 재이용 할 수 있는 순환시스템을 개발하기 위해 진행되었다. 선박 배기가스 DePM, DeSOx 순환처리장치 (Recycle system)의 세정수의 입자성물질과 분산유를 효과적으로 제거할 수 있는 수 처리 시스템을 개발한 결과 원심 분리형 Purifier만으로는 미세한 분산유의 처리가 어렵다는 결과가 도출되어 원심분리형 Purifier 후처리로 유수분리 경사 분리판을 이용한 유 수분리기의 일종인 Coalescer를 본 시스템에 적용하였다. Coalescer는 2차 분산 상태의 에멀젼화 된 미세 기름입자를 합착시켜 분리하는 기술 이다. 선박 배기가스 DePM, DeSOx 순환처리장치 (Recycle system)에서 배출되는 세정수를 Purifier와 Coalescer를 이용하여 처리한 결과 입자성물질은 55% 분산유는 유입수 대비 99%이상 처리되는 것을 확인하였다. 따라서 선박 대기오염 저감을 위한 습식세정탑 시스템에 본 세 정수 처리시스템을 도입하면 세정수로서 재사용이 가능하다고 판단된다. This study was conducted on a circulation system which can recycle waste water from EGCS(Exhaust Gas Cleaning System) using a wet scrubber that is used to treat air pollutants from ships. Though we developed a water treatment system that could remove effectively particulate matters and dispersed oil included in cleaning water for Ship Exhaust Gas Recycle System(DePM & DeSOx), we found that it is difficult to treat minutely dispersed oil only by means of centrifugal-typed purifier. Therefore, to this system, we applied a coalescer that coalesces emulsified minute oil particles in the 2nd phase of dispersion state after being filtered through the centrifugal-typed purifier. After we treated cleaning water drained out of Ship Exhaust Gas Recycle System(DePM & DeSOx) by using both purifier and coalescer, we found that particulate matters and dispersed oil were removed more than 55% and 99%, respectively, in comparison with those contained in cleaning water influent. Putting the results together, we conclude that the treated cleaning water can be recycled as normal cleaning water if this cleaning water treatment system is employed by the wet cleaning tower system for the reduction of air pollutants from ships.