브롬화 난연제 함유 폐기물의 열처리 가능성 연구

손준익,권은혜,권영현,김기헌,김영란,박상아,전태완,신선경 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2016 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2016 No.-

산업 발달과 함께 비중이 낮고 가공이 용이한 플라스틱을 이용한 전기·전자 제품의 사용량이 증가하였다. 이러한 제품들이 불용되어 소각처리 되면서 다이옥신과 같은 환경오염 문제가 발생하기 시작하였다. 난연제는 플라스틱류 또는 섬유류와 같은 연소하기 쉬한 성질을 가진 물질에 첨가되어 발화를 방지하거나 지연시키는 목적으로 사용된다. 특히 할로겐계가 많이 사용되며. 그 중에서도 저렴하고 방염효과가 뛰어난 브롬화 난연제가 주로 사용된다. 열처리 시 열이 가해지는 조건에 따라 할로겐 화합물의 경우는 다이옥신이 생성되며 브롬화 난연제 경우는 브롬화 다이옥신 및 브롬화 퓨란이 생성되어 환경적으로 안전처리가 요구된다. 이에 오랜 기간의 연구 검토결과 및 토론을 거쳐 EU에서는 RoHS(유해물질 사용제한 지침)과 WEEE(전기·전자 장비 폐기물 처리 지침)를 시행하였고, 제5차 스톡홀름 당사국 총회(’11.4)에서는 브롬화 난연제 폐기물의 저감 및 근절에 관한 권고안을 채택하였다. 또한 바젤 협약에서는 POPs 함유 폐기물을 환경 친화적으로 처리하기 위한 기술 가이드 라인을 발표하였다. 우리나라는 두 협약 당사국으로 협약 이행과 변화하는 국제 POPs 관리 동향에 대응하기 위하여 국내 실정에 맞는 관리 및 처리 계획 마련이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 국내·외 환경규제 동향과 사용 실태를 파악하여 브롬화 난연제 함유 폐기물 관리를 위한 기초자료를 확보하고, 국내의 브롬화 난연제 함유 폐기물 발생 현황을 조사하였다. 이를 바탕으로 대상 시료 6종 (PCBs 보드, 핸드폰 PCBs, 절연테이프, 시트, 단열재, 강화플라스틱)을 선정하였고, 함량 분석, 삼성분, 원소분석, 발열량, 열중량 분석 등 기초분석을 통해 열적 가능성을 평가하였다. 이후 기초 데이터를 바탕으로 실험실 규모(Lab-scale, 1kg/hr)의 연소 반응로를 제작하였으며, 열중량분석 결과를 토대로 온도 범위를 설정하여 실험을 진행하였다. 연소 반응 측정결과 브롬화 난연제 분해율은 98.792% ~ 99.991%로 나타났고, 배출가스 중 다이옥신은 잔류성유기오염물질 배출허용기준보다 낮게 나타났다. 배출가스 내의 조성, 바닥재 내의 브롬화난연제(PBDE, TBBPA, HBCD) 함량 분석 및 물질수지를 통해 브롬화 난연제 함유 폐기물의 적정처리 방안을 마련하는데 기초자료로 제시하고자 한다.

MBT시설 고형연료의 Fluff type 전환에 따른 에너지 절감효과 비교분석

손준익,홍용희,김영란,박재성,오길종,김기헌 한국폐기물자원순환학회 2014 한국폐기물자원순환학회지 Vol.31 No.3

In order to cope with resource depletion and global warming, many countries around the world are seeking the technicaland political alternatives and are focusing on production of refuse derived fuel (SRF) as a viable approach. SRF isclassified into pellet SRF and fluff SRF based on the shape. In domestic trend, Pellet RDF has been mainly produceduntil now, but as the quality standard of fluff SRF was set up lately, it is expected to raise supply and demand on FluffSRF after this. Fluff SRF is a solid fuel not to be processed pelletizing step, and has advantages that manufacturing processis simple and economical. In this paper, we selected 3 MBT plants to produce Pellet SRF in Korea and examined reductioneffects of energy and CO2 emission by conversion of pellet SRF to fluff SRF. As a result, the saving energy by theconversion of SRF type is 2,509 Gcal/yr (A), 1,716 Gcal/yr (B) and 1,210 Gcal/yr (C) respectively, and the reductionrate of energy consumption in full process is about 23%~26% by comparison with pellet SRF. Also, the average ofreduction of CO2 emission per unit of MSW is 0.0272 tCO2/ton. After estimating the reduction of CO2 emission of 9MBT plants in Korea, based on the results of a survey of target plants, we concluded that the reduction effect of CO2emission is created 11,374 tCO2/yr.

열탈착 시설을 이용한 가축 살처분 매몰지 침출수 처리 적용성 연구

손준익,정해영,김민영,홍용희,차준석,김기헌 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2012 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2012 No.-

폐플라스틱류 고형연료 사용시설에서의 연소특성에 관한 연구

손준익,김기헌,홍용희 한국폐기물자원순환학회 2014 한국폐기물자원순환학회지 Vol.31 No.5

In this study those currently operating SRF (Solid Refuse Fuel) combustion plant were selected for the investigation. The SRF component analysis, and the reaction time to collect contaminants collected and analyzed. As the result, the average caloric value of the SRF was about 8,114 kcal/kg and the result of the analysis was satisfied with the Fuel standard. The SRF could be used as an alternative Coal fuel. However CO, NOx and Dust analysis result was exceeded the emission standard. In case of Hydrogen chloride, high concentration of emission from the facilities was observed. Although normal operation was performed, ineffective the operational management causedt, incomplete blockage of drug injection facilities and personnel management system. To prevent such problems, a regular maintenance of facilities is need to be installed. At the moment applied to the monitoring system (TMS) are installed in waste incinerators with the medium to large capacities, However such as a periodically monitoring system is needed to manage a small solid fuel boliers as well.

매설관 하부지반-보강재 상호작용의 수치모델 연구

손준익,정하익 한국전산구조공학회 1991 한국전산구조공학회논문집 Vol.4 No.3

본 논문에서는 유한요소해석을 통하여 부등침하를 받는 매설관 기초지반 보강의 적용성과 지반보강 상호작용에 의하여 매설관 연결부 하부에서의 부등침하를 최소화 할 수 있는 방안에 관하여 다루었다. 매설관의 일단이 구조물에 고정되어 있는 경계조건에 대하여 상호비교하여 지반보강에 따른 응력전이 효과와 이로인한 배설관 침하억제 효과를 수치적으로 분석하였다. This paper reports the application study of the ground reinforcement under a buried pipeline subjected to differential settlement via a finite element modeling. The soil-reinforcement interaction helps to minimize the differential settlement between the adjoining pipe segments. The settlement pattern and deformation slope of a pipeline have been evaluated for a boundary condition at the joint between a rigid structure and a pipeline. The analysis results are compared for both non-reinforced and reinforced cases to numerically evaluate the stress transfer mechanism and the effectiveness of the soil reinforcement for restraining the settlement of the pipeline.

열분해 반응온도에 따른 하수슬러지의 유해물질 특성변화

손준익,홍용희,조성진,유흥민,김기헌 한국폐기물자원순환학회 2013 한국폐기물자원순환학회지 Vol.30 No.6

This paper analyzed thermal and carbonization properties of sewage sludge in fixed bed reactor and obtained following results. The heavy metal (Pb, Ni, Mn, Cr, Cu) content of Char showed the highest level at unprocessed sewage sludge, followed by carbonized sludge at 600, 400, and 500oC. It was thought to be mainly due to the yield of char rather than the influence of temperature. Also, the migration-test results of heavy metals satisfied the landfill directive in all samples, which may be possible to use it as landfill cover materials. The concentration of dioxin by changes of pyrolysis temperature was higher in the low temperature conditions and the proportion of PCDDs was higher than that of PCDFs.

연속식 열분해 공정을 이용한 폐합성수지류 오일화 및 오염물질 배출특성

손준익,권영현,윤영삼,신선경,김기헌 한국열환경공학회 2015 열환경공학 Vol.12 No.1

생활폐기물 소각시설의 저위발열량 산정식 마련에 관한 연구

손준익,강준구,권영현,권은혜,김기헌,전태완,신선경 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2016 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2016 No.-

폐기물의 저위발열량은 처리폐기물에 포함된 연간에너지를 산출하는 기초단위로서 저위발열량의 정확성에 따라 에너지회수율 산정의 신뢰도가 좌우된다. 또한, 저위발열량은 폐기물 소각시설의 효율성 등과 관련된 매개변수에 영향을 미치는 가장 중요한 요소로서 삼성분(회분/수분/가연분) 분석법, Dulong 산정식(원소분석법, C/H/O/N/S/Cl), 발열량계(시료 1g 실측) 분석법 등을 이용하여 산정하고 있으나 산정방법에 따라 발열량 편차가 크게 나타난다. 따라서 연간 투입되는 폐기물에 대하여 정형화된 산정식(Net Calorific Value)을 이용하고 있는 EU을 바탕으로 국내 생활폐기물 소각시설에 적합한 정형화된 저위발열량 산정식을 도출하고 사용에 대하여 검토하였다. EU에서는 50개(주로 독일)의 생활폐기물(Municipal Solid Waste) 소각시설을 대상으로 입열량과 출열량에 대한 측정 및 추정결과를 바탕으로 저위발열량 산정식(NCV)을 도출하였다. EU의 NCV 산정식은 매우 간단하지만 신뢰할 만한(±5%) 계산방법으로서 보일러 효율 및 열손실(증기 흡수열, 배출가스 보유열, 바닥재 열손실 등)이 고려되었다. 이에 본 연구에서는 생활폐기물 소각시설 53개소를 대상으로 폐기물 투입량, 보조연료 공급량, 보일러 증기생산량 등의 1년간 운영 데이터와 현장측정 당일의 운영 데이터를 조사하였다. 측정·조사 결과와 EU의 NCV산정식을 바탕으로 「KS B 6205 육상용 보일러의 열정산방식」을 이용하여 식 (2)와 같은 저위발열량 산정식을 도출하였으며, 국내 실정에 맞게 산정식을 단순화하여 식 (3)과 같이 나타내었다.

폐기물 매립장을 위한 혼합 차수재의 물성에 관한 연구

손준익,정하익,장연수,Son, Jun-Ik,Jeong, Ha-Ik,Jang, Yeon-Su 한국지반공학회 1992 지반 : 한국지반공학회지 Vol.8 No.3

요지 국내 폐기물 매립장에서 캡 및 바닥차수재로서 이용이 기대되는 혼합차수재를 선정하여 이들의 재료 특성을 살펴보기 위하여 물리, 역학적시험을 실시하였다. 혼합차수재의 주재료로는 플라이애쉬와 화강토 그리고 첨가제로는 벤토나이트와 시멘트를 선정하였다. 본 차수재에 대한 시험결과 최대건조밀도는 서천 및 삼천포 플라이애쉬 혼합재의 경우 벤토나이트 함량이 5%와 25%인 지점을 전후로 하여 증가 감소하고 화강토 혼합재의 경우 벤토나이트의 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 강도는 벤토나이트 첨가의 경우 증감현상이 뚜렷하지 않았지만 시멘트 첨가의 경우는 크게 증가하였다. 혼합차수재의 투수계수가 1$\times$10-7cm/sec가 되기 위한 벤토나이트의 첨가량은 서천 및 삼천포 플라이애쉬 그리고 화강토의 경우 각각 18, 30, 10%로나타났으며 주재료의 입도분포, 점토성분함유정도에 따라 첨가제의 필요 함량이 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. This paper represents the physical and engineering characteristics of admixed liners obtained from several laboratory tests. Fly ash and weathered granitic soil are selected as primary materials, and bentonite and cement are used as additives. The results show that the maximum dry density reaches peak values at 5% and 25% of bentonite for Seochon and Samchonpo fly ash respectively, and for the weathered granitic soil, the maximum dry density increases continuously as the amount of bentonite increases. The strength of the admixed materials is not sensitive to the bentonite content, although it increases when the additives is cement. The required amount of bentonite to reach the hydraulic conductivity less than 10-7cm/sec are 18, 30, 10% of the sample weights for Seochon and Samchonpo fly ashes and the weathered granitic soil. The amount of additives show significant differences and depend on the grain size and their distributions and the amount of fine content in the primary materials

매설관 하부지반-보강재 상호작용의 수치모델 연구

손준익,정하익 한국전산구조공학회 1991 전산구조공학 Vol.4 No.3

본 논문에서는 유한요소해석을 통하여 부등침하를 받는 매설관 기초지반 보강의 적용성과 지반보강 상호작용에 의하여 매설관 연결부 하부에서의 부등침하를 최소화 할 수 있는 방안에 관하여 다루었다. 매설관의 일단이 구조물에 고정되어 있는 경계조건에 대하여 상호비교하여 지반보강에 따른 응력전이 효과와 이로인한 배설관 침하억제 효과를 수치적으로 분석하였다. This paper reports the application study of the ground reinforcement under a buried pipeline subjected to differential settlement via a finite element modeling. The soil-reinforcement interaction helps to minimize the differential settlement between the adjoining pipe segments. The settlement pattern and deformation slope of a pipeline have been evaluated for a boundary condition at the joint between a rigid structure and a pipeline. The analysis results are compared for both non-reinforced and reinforced cases to numerically evaluate the stress transfer mechanism and the effectiveness of the soil reinforcement for restraining the settlement of the pipeline.