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리그닌과 셀룰로오스의 섭식 능력을 이용한 흰개미의 오일, 식용으로서 활용방안에 따른 온실가스 발생량 및 탄소와 질소의 순환 효율성 평가
안혜진 ( Hye-jin Ahn ),임성린 ( Seong-rin Lim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2017 No.-
국제연합식량농업기구(FAO, United Nations Food and Agriculture Organization)의 보고서에 따르면 21세기전 세계의 인구는 2050년 약 90억에 달할 것으로 예측되며, 이러한 인구팽창으로 인한 식량부족 및 사료공급의 문제는 생산 시 야기되는 탄소, 질소의 손실로 인한 자원고갈 및 환경영향에 대한 우려와 함께 전 세계의 큰 관심사로 화두되었다. 또한, 대두, 유채, 팜을 이용한 식물성 바이오오일의 생산은 식량작물을 에너지작물로 활용함에 따라 개발도상국의 식량부족 문제를 심화시키는 악효과를 야기했다. 이렇듯 현대사회가 직면한 복합적인 문제점을 해결하기 위해 전 세계적으로 새로운 미래자원에 대한 탐색이 이루어졌으며, 곤충이 하나의 유망자원으로서 새롭게 각광받기 시작하였다. 다양한 곤충 중 흰개미의 경우, 분류계통상 고등 및 하등 흰개미로 분류되는데 종류에 따라 섭식대상이 다양하며 소화기작에서도 약간의 차이를 보인다. 특히 목질을 섭식하는 흰개미는 난분해성 물질인 리그닌과 셀룰로오스의 분해능력으로 인해 해외에서는 이미 오래전부터 흰개미의 장내 미생물을 이용하여 목질계 바이오매스로부터 바이오에탄올을 생산하는 방법에 대해 연구가 진행되어왔다. 하지만 국내에서는 흰개미를 목조 문화재를 가해하는 해충으로 분류하여 흰개미의 방제에 초점을 맞추어 연구가 많이 진행되어왔을 뿐 유용자원으로서의 흰개미의 잠재성에 대한 관심과 연구가 미흡한 실정이다. 또한, 흰개미는 우수한 단백질 공급원으로서 일부국가에서는 식용 및 사료로서 활용을 하고 있지만 이에 따른 환경영향 및 효율에 관한 연구 역시 미흡하다. 따라서 본 연구는 국내에 분포하는 흰개미 중 일본흰개미(Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto)를 대상으로 흰개미가 주로 섭식하는 폐목재를 먹이로 주어 사육하였을 때, 생산되는 오일과 식용의 온실가스 발생량과 탄소와 질소의 순환효율을 정량화하여 흰개미를 산업용으로서 활용하는 것에 대한 타당성과 전체 탄소와 질소의 물질흐름에 있어서 환경적·경제적 이점을 정량화하고자 하였다.
리그닌과 셀룰로오스의 섭식 능력을 이용한 흰개미의 식용과 사료로서 활용방안에 따른 온실가스 발생량 및 질소의 순환 효율성 평가
안혜진 ( Hye-jin Ahn ),임성린 ( Seong-rin Lim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2017 No.-
국제연합식량농업기구(FAO, United Nations Food and Agriculture Organization)의 보고서에 따르면 21세기전 세계의 인구는 2050년 약 90억에 달할 것으로 예측되며, 이러한 인구팽창으로 인한 식량부족 및 사료공급의 문제는 생산 시 야기되는 자원고갈 및 환경영향에 대한 우려와 함께 전 세계의 큰 관심사로 화두되었다. 이렇듯 현대사회가 직면한 복합적인 문제점을 해결하기 위해 전 세계적으로 새로운 미래자원에 대한 탐색이 이루어졌으며, 곤충이 하나의 유망자원으로서 새롭게 각광받기 시작하였다. 특히 목질을 섭식하는 흰개미의 경우 난분해성 물질인 리그닌과 셀룰로오스의 분해능력으로 인해 해외에서는 이미 오래전부터 흰개미의 장내 미생물을 이용하여 목질계 바이오매스로부터 바이오에탄올을 생산하는 방법에 대해 연구가 진행되어왔다. 하지만 국내에서는 흰개미를 목조 문화재를 가해하는 해충으로 분류하여 흰개미의 방제에 초점을 맞추어 연구가 많이 진행되어왔을 뿐 유용자원으로서의 흰개미의 잠재성에 대한 관심과 연구가 미흡한 실정이다. 또한, 흰개미는 우수한 단백질 공급원으로서 일부 국가에서는 식용 및 사료로서 활용하고 있지만 이에 따른 환경영향 및 효율에 관한 연구 역시 미흡하다. 따라서 본 연구는 국내에 분포하는 일본흰개미(Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto)를 대상으로 흰개미가 주로 섭식하는 폐목재를 먹이로 주어 사육하였을 때, 생산되는 식용과 사료의 온실가스 발생량(LCA, Life cycle assessment)과 질소의 순환효율(ROI, Return on Investment)을 정량화하여 환경적·경제적 이점을 도출하고자 하였다.정량화된 온실가스 발생량과 질소의 순환효율은 식용으로 활용할 경우 기존의 단백질원인 한우, 양돈, 육계, 대두와 비교하고, 사료의 경우 대두박과 비교하였다. 그 결과 흰개미를 식용과 사료로 이용할 경우 온실가스 발생량 측면에서 비교적 높은 값을 나타내었으며, 질소의 순환효율에서는 상대적으로 우수한 결과를 나타내었다. 미래 유망자원으로서 보다 다양한 곤충에 대한 탐색이 이루어질 필요성이 있으며, 곤충활용에 따른 환경적·경제적 이점의 정량화는 향후 곤충산업의 발전방향을 제시하고 활성화하는데 이바지할 수 있을 것으로 예상한다.
백준영 ( Jun-young Baek ),임성린 ( Seong-rin Lim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
미세플라스틱으로 인한 해양오염과 그로인한 생태계에 미치는 영향, 인간의 건강에 유해성을 끼치는 피해를 유발한다. 현재 국내의 해안은 미세플라스틱에 의한 오염도가 외국의 오염도보다 높은 수치를 기록하고 있다. 5mm 이하의 크기로 물리적으로 매우 작을뿐더러 시간의 경과에도 분해되지 않기 때문에 해양생물의 섭식 및 축적이 우려되는 바이며 플라스틱의 제조과정에 함유된 화학물질에 대한 위험성 또한 존재한다. 또한 재질과 크기에 따라 영향도 달라지기 때문에 정확한 비교와 분석이 어려워 유형에 따른 명확한 기준과 실험방법의 도출이 필요하다고 판단된다.
목질계 바이오에너지를 효율적으로 생산하기 위한 국내 주요 목재 수종의 임령별 발열량 평가 모델의 개발
이희수 ( Hee-soo Lee ),임성린 ( Seong-rin Lim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2019 No.-
인간의 화석연료 사용은 지구의 평균온도를 증가시키는 온실가스를 계속하여 배출하였다. 이는 지구온난화를 가속시켰으며 이제는 화석연료의 고갈문제에도 직면하였다. 또한 우리나라는 화석연료를 대부분 수입에 의존하고 있기 때문에 화석연료의 고갈은 경제적으로 큰 타격을 줄 것이다. 따라서 향후 온실가스를 배출하지 않고 고갈염려가 없는 신재생에너지 보급의 필요성이 점점 확대될 것으로 예상된다. 바이오에너지의 생산량은 계속해서 증가하고 있고 그 중 목질계 바이오에너지는 2016년 기준 약 40%를 차지한다. 임목은 재생 가능한 에너지원인 동시에 이산화탄소 흡수원의 가치가 더해져 사회적으로 관심이 증폭되고 있다. 하지만 국산 목재의 생산 감소로 2018년 목재자급률은 2017년 16.4% 대비 1.2% 감소한 15.2%를 나타내었지만 목재펠릿 수입량은 계속해서 증가하고 있다. 국내 펠릿 제조 설비가 증설됨에 따라 목재 원료의 수요는 증가할 것이며 자원고갈문제에 대비하여 국내산 수종의 펠릿 제조는 계속해서 연구되어야 할 것이다. 목재 바이오에너지의 잠재력을 평가하기 위해서는 최종적으로 발열량을 산정해야 한다. 하지만 발열량은 수종에 따라서 다르고 임령과 지위지수에 따라서도 매우 상이하다. 이에 본 연구는 수종, 임령, 지위지수를 모두 고려하여 목질계 바이오에너지의 잠재가능성 분석인자인 발열량에 대한 정보를 제공하고 수종별로 데이터를 회귀하여 임령과 지위지수에 따른 발열량 평가 모델을 개발한다. 이 식을 통해 필요한 에너지를 얻기 위해 걸리는 시간을 구할 수 있어 효율적으로 목질계 바이오에너지를 생산하기 위하여 수종을 선택하거나 벌채시기를 정하는데 도움을 줄 것이라고 생각된다. 산정방식은 임령에 따른 나무의 재적을 구하고 중량단위로 바꾸기 위하여 목재기본밀도. 지상부, 지하부 바이오매스 확장계수를 곱해주어 바이오매스량을 산정하고 각 수종별로 원소조성을 고려하여 계산한 발열량(MJ/kg)을 곱해주어 최종 발열량을 산정 할 수 있다. 데이터 회귀 분석은 SPSS 통계프로그램을 이용하여 지위지수와 임령을 독립변수로, 발열량을 종속변수로 하여 다중회귀분석을 진행한다. 이를 통해 국내 원료 자급률을 향상 시킬 수 있을 것이며 농, 산촌에 풍부하게 존재하는 자원을 에너지로 활용함으로써 농산촌 경제를 활성화 시켜 자원순환형 사회 구축에 기여할 수 있다.
코로나19 발생 이후 플라스틱 폐기물 배출 현황과 플라스틱 폐기물 관리 방안 조사
김아정 ( A-jeong Kim ),임성린 ( Seong-rin Lim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
본 연구는 코로나19 발생 이후 플라스틱 폐기물 배출량과 배출량이 증가한 원인에 대해 파악하고, 플라스틱 폐기물을 어떻게 관리하고 있는지 조사하는 것을 목적으로 진행되었다. 플라스틱 폐기물 배출량은 전년도 상반기와 비교해 약 16% 증가했으며, 이러한 플라스틱 폐기물 배출량의 증가 원인으로는 유가 하락, 코로나19로 인한 언택트 소비 증가, PPE 사용 증가 등이 있다. 배출량이 증가하면서 보관 문제, 해양 오염 문제 등이 발생하고 있다. 우리나라는 배출된 플라스틱 폐기물을 소각, 매립, 재활용을 통해 관리하고 있다. 재활용 방법에는 물질 재활용, 에너지 재활용, 화학적 재활용 등이 있다. 정부는 관련 법규 개정 등을 통해, 기업은 친환경 설계를 통해 늘어나는 플라스틱 폐기물을 저감하고자 노력하고 있다. 소비자의 인식 개선과 플라스틱 생산 단계에서부터의 보다 강한 규제가 이루어진다면 지금보다 플라스틱 폐기물 배출을 저감할 수 있을 것으로 기대된다.