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현장 측정된 토양미생물 종 다양성과 생태자연도 등급 자료 간의 통계적 상관관계 평가와 토양생태의 질 산정방안 제안
기동원(Ki Dongwon),박준홍(Park Joonhong),이재진(Lee Jaejin),노백호(Rho Paikho) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 B Vol.27 No.6B
국토개발사업의 사전 계획 과정에서 개발할 것인지 보전할 것인지에 대한 의사결정은 인간 활동에 영향을 줄 수 있는 편리함과 이익을 고려해야 할 뿐만 아니라, 자연환경생태에 미칠 수 있는 영향을 종합적으로 예측하고 평가할 수 있는 자료기반 및 통합기법을 요구한다. 그 과정에서 사전 평가가 신뢰성 있고 객관적으로 이루어지기 위해서는 자연생태의 질에 대한 과학적이고 정량적인 정보가 필요하다. 자연생태의 주요 구성요소 중 토양생태계는 생태 전반적인 중요성에도 불구하고 동식물생태에 비해 기초지료기반이 부족하며 토양생태질의 등급화에 대한 개념 설정도 미흡하다. 본 연구에서는 현재 환경영향평가 시 고려되고 있는 생태자연도의 자연생태 등급 자료가 토양생태의 질을 반영하고 있는지의 여부를 평가하였다. 이를 위해서 대상지역의 토양시료에 대한 토양미생물 종 다양성을 측정하고 기존의 생태자연도, 식생우수성, 생물다양성 등급자료와의 관계를 통계적으로 비교분석하였다. 또한 토양생태의 질을 정량적으로 평가할 수 있는 방법과 산간지역의 토양시료 채취 방법에 대하여 논의하였다. 그리고 본 연구의 결과를 토대로 기존의 국토환경생태관련 지형정보를 이용하여 미지의 지역에 대한 토양생태등급을 산정하고, 이를 이용해 토양생태수치지도를 작성하는 방법에 대하여 제안하였다. For improving sustainability of mega-construction projects, their impact on ecological consequences has to be predicted in a planning stage. For more reliable ecological impact evaluation, ecological quality has to be quantitatively classified first, and then an integrated information system with multiple-layered ecological and other environmental information databases is needed for efficiently handling and utilizing a huge amount of complex ecological and environmental information, Soil ecology is well known to have significant roles in maintaining the whole ecological systems in the Earth. However, its quality classification and assessment methodology has been poorly established in comparison to those for animal and plant ecosystems. In this study, a method for quantitatively classifying the quality of soil ecology using soil microbial diversity measurement was developed for mountain areas. When examining whether the soil ecology quality data have any correlation with the current ecological information including overall ecology quality index, animal/plant biodiversity, and forest health index, the current ecological information that are typically used in environmental impact assessment in our country was found to have a low power to reflect soil ecology quality. It may due to the fact that the current ecological information system does not include soil ecology quality information. This clearly suggests that an inclusion of soil ecology quality information is needed for more reliable environmental impact assessment. Based upon the findings from this work, an algorithm of estimating soil ecological quality using the existing nation-scale environmental and ecological geo-spatial information and its mapping method were proposed.
분석 표준운영절차를 활용한 시멘트 공정의 폐기물 연료 활용 적정성 검토
박세원(Se Won Park),기동원(Dongwon Ki),강신영(Shin Young Kang) 한국환경에너지공학회 2022 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2022 No.1
2017년 4월 중국의 폐기물 수입금지 여파로 인해 2018 년 4월 폐비닐 대란이 발생하였으며, 이를 해결하기 위해 시멘트 업계에서는 가연성 폐기물을 시멘트 소성로의 보조연료로 활용하여 문제 해결에 기여하였다. 하지만 시멘트 소성로의 폐기물 연료 활용은 여전히 일반 시민들에게 환경성, 인체 유해성으로 인해 부정적으로 인식되어 왔다. 이러한 상황에서 유럽시멘트연합에서는 화석연료인 유연탄올 폐기물로 100% 대체하겠다는 계획을 발표했으며, 국내 시멘트 업계 역시 지속적으로 폐기물 연료 활용을 늘려가고자 인프라를 구축하고 있다. 본 연구에서는 시멘트 공정에서의 폐기물 연료 활용을 환경성과 인체 유해성 측면에서 분석 표준운영절차를 제안하고 이를 활용하여 객관적인 평가를 진행하였다. 분석은 연료로 활용되는 폐기물 연료와 이를 활용해 제조된 시멘트를 대상으로 하였으며, 적정성 판단을 위해서 유연탄과 상용 시멘트를 함께 분석하였다. 그 결과, 폐기물 연료는 7,0lOkcal/kg의 발열량과 낮은 염소 함량을 통해 연료 활용 적정성을 확인했으며, 이 외에도 천연방사능 핵종 분석에서도 기준치 이내 값을 보였다. 시멘트의 경우에도 상용 시멘트와 KS 5221 규격에 따른 상품성 기준을 모두 만족하는 결과값을 나타내었으나, 추가적으로 다양한 분석들이 추가되고 적정한 기준 마련을 통해 일반 시민들에게 객관적 정보를 제공할 필요가 있다고 판단된다.
서울시 다회용컵 사업의 전과정 평가를 통한 온실가스 저감 효과 분석
강신영(Shin Young Kang),기동원(Dongwon Ki),박세원(Se-Won Park) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.1
국내 외식서비스 증가와 포장 (take-out) 문화가 일상화되면서 일회용품 사용에 따른 폐기물 문제가 증가하고 있다. 2020 년 기준 서울시 카페는 약 1 만 8 천개로 이에 따른 일회용컵은 연간 약 6.3 억개 사용되는 것으로 조사되었다. 우리나라에서는 '22 년 10 월 「전주기脫플라스틱 대책」 을 통해 2025 년까지 폐플라스틱을 2021 년 대비 20% 감축 하겠다는 목표를 내세웠다. 서울시 역시 ‘Zero Waste Project’를 추진하며, 폐플라스틱 원천 감량을 최우선 목표로 하고 있다. 이를 위해 `21 년부터 ‘다회용컵' 시범사업을 수행 중이며 `26년까지 일회용컵 4천만개를 감축고자 하는 목표를 두고 있다. 본 연구에서는 서울시 다회용컵 사업에 따른 환경적 효과 산정을 위해 전과정 (LCA, Life Cycle Assessment) 온실가스 감축량을 분석하였다. 컵의 재질은 실제 사업과 동일한 조건으로 일회용컵은 PET, 다회용컵은 PP로, 전과정은 생산 ⮕배송 ⮕사용 ⮕수거 ⮕처리/세척 순서로 가정하였다. 생산 관점에서 다회용컵은 높은 내구성 확보를 위해 원료(플라스틱)가 다량으로 첨가됨에 따라 온실가스가 일회용컵 대비 2.5 배 배출되는 것으로 조사되었다. 하지만 전과정 관점에서 재사용이 가정될 경우에는 다회용컵이 1 회만 재사용 되더라도 일회용컵 사용에 따른 온실가스가 오히려 1.6 배 높게 배출되는 것으로 계산되었다. 서울시에서 사용되는 일회용컵을 다회용컵으로 전부 전환 시에 온실가스를 약 10천톤 CO₂E만큼 감축할 수 있을 것으로 예상할 수 있으며, 향후 다회용컵 사업 확대를 통해 서울시 온실가스 저감 및 자원순환에 기여 가능할 것으로 판단된다.
폐기물의 시멘트 소성로 대체 연료 활용 확대를 위한 분석 표준운영절차(안) 도출
한건호 ( Gun Ho Han ),기동원 ( Dongwon Ki ),강신영 ( Shin Young Kang ),오대성 ( Dae Sung Oh ),김명기 ( Myoung Kee Kim ),박세원 ( Se Won Park ) 한국폐기물자원순환학회 2021 한국폐기물자원순환학회지 Vol.38 No.5
Since the 1970s, waste tires have been used as auxiliary fuel in Korea, and the Korean cement industry has employed various wastes as auxiliary fuels and alternative materials. The main fuels used in cement kiln are bituminous coal and coke, and as of 2018, the rate of waste tires used as auxiliary fuel in Korea was only 23% (based on the heating value by the fossil fuel). This value was almost half of that of Europe (46%) and one-third of that of Germany (68%). Owing to the high temperature conditions of the gas and solid (materials) in cement kilns (2,000 and 1,450°C, respectively), most harmful pollutants, such as heavy metals, are volatilized; thus, eliminating the environmental impact of waste fuel. However, the use of waste fuel and materials in cement production process has garnered the negative perceptions of people. To address this problem, the Korean government and cement industry established the “Waste Use and Management Standard for Cement Kilns” in 2009; however, this had no significant effect on the negative perceptions of the people. The effective disposal of waste in Korea has remained a challenge owing to lack of additional landfill areas and incinerators; particularly, China’s ban on waste imports in April 2018 has compounded this problem. To actively utilize combustible waste as alternative fuels for cement production process, this study proposed thermal/environmental and quality/environmental analysis candidates and standards, and suggested a standard operating procedure for cement kilns. The standard operating procedure of waste proposed in this study included heating value, elementary, and heavy metals content analyses, and that of cement included physical and chemical composition, heavy metals content and leaching, and radioactivity analyses. We believe that the proposed standard operating procedure can be employed in the future to ensure the reliability and enhancement of the utilization of waste as alternative fuels for cement production. Additionally, the standard proposed in this study may solve problems related to domestic waste disposal.