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조을생 ( Eulsaeng Cho ),김승,김원,김홍상,송미영,염형철,최동진,최지용,한대호,김수빈 한국환경정책평가연구원 2019 기본연구보고서 Vol.2019 No.-
본 연구는 하천의 이치수 안전성 유지, 하천 생태의 자연성 회복 및 생태계 서비스 제고 등 하천의 자연성 회복에 필요한 주요 이슈를 도출하고 도출된 이슈별 학계, 정부, 전문가 및 시민단체 등 다양한 이해관계자로 구성된 연속포럼을 통해 숙의과정을 거쳐 논의된 의견을 토대로 건강한 하천을 위한 정책과제 도출에 목적이 있다. 본 연구의 목적을 달성하기 위해 다양한 분야의 전문가들이 참여해 주제별 이슈를 도출하고 숙의적 논의 과정을 통해 의견 수렴한 내용을 토대로 연구 보고서를 작성하였다. 본 연구의 주요 내용은 ① 4대강 유역별 하천 실태와 현황, ② 4대강 보 개방 현황 및 문제점, ③ 하천의 자연성 회복원칙 및 방향, ④ 4대강 자연성회복을 위한 관리방안, ⑤하천 자연성 회복을 위한 핵심정책방향과 주요과제 제시이다. 우선, 4대강 유역별 하천 실태와 현황에 대한 문헌연구를 토대로 유역별 수질, 수생태, 수자원 이용 현황 등을 정리하였다. 4대강 보 개방 현황은 4대강 사업, 보 설치 후 이슈, 유역별 보 개방 추진현황, 보 개방 후 모니터링 결과를 각 유역의 수질, 생태, 이·치수 부문 별로 구분하여 조사하였다. 이를 토대로 다양한 분야의 전문가로 구성된 포럼을 통해 그동안 추진된 하천 관련 사업 및 관리 등으로 인해 제기된 사회적 이슈 및 문제점을 파악하고 국내외 하천 복원 사례 등을 토대로 하천의 자연성 회복방향 및 관리방안에 대해 논의하고 의견을 수렴하여 핵심 정책방향을 제시하였다. 8차에 걸친 연속포럼 및 춘천물포럼을 통해 이·치수, 수생태 측면의 하천관리 정책, 해외 하천복원사례, 4대강 보 개방 현황, 유역관리 방안 등의 다양한 이슈들에 대한 전문가들의 발제와 토론을 진행한 결과 하천의 자연성 회복 및 지속가능한 하천관리는 기존의 수자원관리의 기본원칙과 방향을 인간 중심에서 인간과 환경이 공존하는 방향으로 전환해야 한다는 것이다. 인간과 환경이 공존하는 지속가능하고 미래지향적 하천관리를 위해서는 우선 하천수 사용 및 배분의 원칙에서 가장 우선순위인 생·공·농용수 공급 위주에서 인간의 취수율을 줄이고 연중 일정한 최소유량을 유지하는 하천 유지유량에서 자연유황 특성을 반영한 환경유량의 개념이 지속가능한 하천관리의 요소에 포함되어야 한다는 것이다. 또한 친수사업이 인간의 친수활동 위주의 하천수변 개발이 아닌 수생태계 보존과 가치 제고를 통해 수생태계와 공존하는 방향으로 전환되어야 한다는 것이다. 특히 녹조 대발생, 수생태계 훼손에 대한 논란 등으로 자연성 회복의 필요성이 지속적으로 제기되고 있으며 4대강 사업의 경우 하도와 준설로 인해 단절된 하도와 수변과의 연속성을 어떻게 복원할 것인가가 중요하다고 지적한다. 하도의 물리적 변형과 왜곡은 하도 내 물리적 서식처를 단순화시키고 그 결과 생물들의 서식처가 단순해지면서 생물 다양성도 변화되었다. 선진 외국들에서 오랜 시간에 걸쳐 하도 내 생물서식공간의 다양성 회복을 중요하게 생각하고 다양한 물리적 서식공간 회복을 위한 기술적 접근을 시도한다는 점에 주목해야 한다. 물리적인 하도 내 공간이 회복되어야 수질과 수생태계의 복원도 느리지만 천천히 진행되고 그 결과가 지속가능하게 유지될 것이기 때문이다. 이와 같은 복원의 단계적 과정에 대한 논의와 공감, 합의는 중앙정부는 물론 전문가와 시민단체 등 이해관계자들이 함께 참여하며 거버넌스 체계를 통해 이루어져야 할 것으로 제안하였다. 대부분의 전문가들이 ‘4대강 자연성 회복’이라는 국가적 목표가 장기적으로 제시되는 것이 필요하다는 점에도 공감하였다. 농업이나 이·치수 분야에서는 일부 전문가들이 보 설치로 인해 제한적이라도 활용가능한 물을 자원으로 계속 활용할 방안에 대해 여지를 두자는 의견도 제기되었다. 4대강 보의 처리를 위한 원칙으로는 ‘유수성의 증가와 자연성 회복’이 가장 공감대가 넓은 것으로 파악되었고, 보의 안전성과 비용편익 분석을 통해 보의 시설 관리 측면에서의 타당성 점검이 우선 필요하며 다음으로 수질 수생태가 중심이 되기는 하지만 이·치수 분야, 사회경제분야에 대한 고려와 함께 지역주민들의 수용성 여부도 함께 고려되어야 할 것이다. 4대강 본류의 물 환경을 회복시켜야 한다는 방향성을 추진한다면 보의 처리와 철거를 ‘복원경제’ 차원에서 고려하고 근본적으로 국가의 물 환경 개선의 방향성을 담아야 한다는 관점이 필요하다는 주장도 많았다. 이러한 원칙들은 이를 이해하거나 공감하기 어려운 이들까지 고려하여 4대강 사업과 달리 국가 단위의 획일적 기준보다는 유역에서 공감할 수 있는 기준까지를 포괄해야 한다는 지적도 있었다. 자연성 회복과 더불어 지속가능한 하천관리를 위해서는 기존의 획일적인 관리 대책이 아닌 유역별, 지역별 특성을 고려한 맞춤형/적응형 하천관리 대책의 중요성이 강조되었다. 4대강의 일부 하천과 보 및 댐에서 매년 반복적으로 발생되고 있는 녹조관리의 경우 기후변화로 인한 지구온난화와 이상기후 증가 등으로 인한 물리적, 사회적 환경 변화에 따른 녹조발생 빈도 및 지속기간 증가에 대처하기 위해 수계별 특성을 반영한 조류 성장 제한인자 파악 및 제어기술 확보, 우점종 규명 등 관리기술과 유해성 기반 정책개발을 통한 효율적인 대응 방안의 필요성이 제기되었다. 특히 녹조관리를 위해 발생기작에 대한 이해와 더불어 효율적 관리를 위한 발생억제와 발생 후 관리대책의 추진 등 우리나라의 수환경 여건에 적합한 녹조관리를 추진해야 한다. 하천의 치수정책 또한 그동안 행정중심의 댐, 제방 위주의 획일적 치수대책에서 지역별 특성을 감안한 최적화된 치수대책 수립의 필요성이 제기되었다. 기후변화, 도시화 등으로 인구나 자산의 집중으로 인해 홍수로 인한 피해의 잠재성이 커지고 있는 상황에서는 과거의 하천등급에 따른 균등한 방어 치수대책을 넘어서서 보호대상지역의 중요도를 고려한 새로운 개념의 치수대책의 필요성에 공감하였다. 최근 「물관리기본법」을 제정하고 「정부조직법」을 개정하면서, 국가 차원의 통합물관리체계가 구축되어 ‘개발 과잉과 중앙 주도의 정책’을 ‘시민의 만족도 제고와 현장 맞춤형의 정책’으로 변화시키면서, 새로운 단계의 물관리 체계를 완성시켜야 한다. 그러나 「물관리기본법」 시행(’19.6.13)에 따라 국가물관리위원회가 출범하고 유역물관리체계도 함께 가동될 예정이지만, 법률들에는 유역위원회의 구성과 역할, 권한과 위상 등은 상대적으로 미흡하다는 지적이 있었다. 현행 「하천법」이나 「지하수법」에 의하면 환경부장관과 자치단체의 장이 여전히 지표수와 지하수 등의 사용에 대해서 허가권을 가지는 상태에서는 유역에서의 효과적인 통합관리는 요원하며, 충분한 재원을 확보하고 이를 집행할 수 있는 권한이 없는 유역물관리위원회의 기능은 매우 제한적일 수밖에 없다고 지적하였다. 또한 물관리(하천관리)의 재원조달과 비용분담체계와 관련하여 재원부족문제와 비용분담의 비합리성 문제가 강조되고 있다. 물 관련 재원의 지방자체단체 이관이라는 지방분권, 수리권과 비용분담의 원칙과 수리권 정립 간의 관계를 재정립하는 노력과 다양한 이해관계의 사회적 합의를 위한 새로운 인식의 전환과 합리적 비용분담 체계 마련을 위한 노력이 요구되었다. 이수 관점에서는 상대적으로 수혜자를 구체화 또는 특정화할 수 있어 수익자 부담 원칙을 적용할 뿐만 아니라 물환경관리, 하천의 자연성 회복 등을 포함하여 요금산정방식을 개선하거나 물자원 이용의 기회비용을 제대로 반영할 수 있는 취수부과금제도를 도입하는 등의 제도개선을 도모할 필요가 있다. 치수, 물환경관리 등 공공서비스 제공과 관련하여 불특정 수혜자들의 지불의사를 고려하여 적절한 비용분담 체계 구축과 재정 운용의 틀을 개선하는 노력이 필요하다. 또한 재원의 효율적 배분·이용 등을 통한 물관리 비용 절감도 중요하다. 이를 위해 중앙부처 중심의 업무 중복과 비효율적 물관리 투자의 문제를 극복하는 차원에서 유역 중심으로 엄밀한 비용구조 분석을 실시하여 이를 기초로 재원조달과 비용분담 방안도 유역별로 차별화하는 한편, 유역별 차이를 보완하는 중앙정부와 지방정부의 적절한 역할분담과 이해당사자들의 참여 노력이 필요하다. 연속물포럼을 통해 제시된 하천자연성 회복을 위해 도출된 핵심정책 내용으로는 ① 새로운 개념의 환경유량을 반영한 하천유지유량 고시제도, ② 바람직한 하천의 모습에 대한 사회적 합의체계 구축, ③ 통합적인 측면에서의 하천 재자연화 중장기 대책 수립, ④ 선택적 홍수방어 대책방안 수립, ⑤ 유역물관리 원칙 정립, 유역물관리 행정체계 안정화 및 유역거버넌스 구조 확장, ⑥ 물관리의 재원조달과 비용분담의 원칙 재정립 등이다. 이를 실제 실천하기 위한 과제로는 ① 하천복원 및 자연성 회복 방향에 관한 1개 과제, ② 지속가능한 하천 관리를 위한 5개 과제를 제안하였다. In this study, major issues needed for the rehabilitation of the natural ecology of river ecosystems and the improvement of the ecosystem service were derived and discussed through a series of forums. Diverse stakeholders including academic communities, NGOs, and the government participated in the forums to draw up policy issues for healthy rivers. The main policy directions derived from this study are as follows: (1) Introduction of an environmental flow maintenance notification system that reflects the river regime, (2) Establishment of a social consensus system on the desirable river shape, (3) Mid- and long-term countermeasures for river restoration in an integrated aspect, (4) Establishment of a comprehensive plan for the watershed level, (5) Establishment of watershed management principles, stabilization of watershed management systems, and expansion of the watershed governance structure, and (6) Reinforcement of water management financing.
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( Suryun Park ),( Eulsaeng Cho ),( Munsol Ju ) 한국폐기물자원순환학회 2022 ISSE 초록집 Vol.2022 No.-
In Korea, the recycling rate of separated-discharged food waste is 97% but the demand for recycled food waste such as compost or animal feeds is still low due to the low quality resulting from foreign substances and salt, and safety issues. Moreover, citizens feel uncomfortable with the current separate discharge of food waste so more energy-efficient and convenient separation and discharge methods are required as the interest in household food waste drying machines is growing. While foreign countries consider whether to introduce FWD of 100% direct discharge into the sewerage system for stable treatment of organic solids, Korea applies FWD for resource recovery and allows the individual use at home if solid recovery criteria are satisfied. However, some citizens utilize household FWDs by removing solid recovery device units illegally which raises concerns about negative effects on sewage systems. The study examines the strengths and weaknesses of FWDs that can be applied in connection with resource recovery. The literature review and interviews reveal that the installation of FWDs in the building instead of individual use is appropriate. Furthermore, policies of food waste recycling at the regional levels, regional sewage status, and residents’ demands are the most important factors for selecting FWD. Findings demonstrate that improvements are necessary including policy and certificate of FWD, resource recovery method, and discharging fee considering environmental, economic, and equity aspects. It is necessary to comprehensively review various application methods of FWD in connection with resource recovery through more precise pilot projects, and these will not only promote the convenience of a separate discharge system but also bring high-quality recycling and process efficiency.
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Two-step pilot-scale biofilter system for the abatement of food waste composting emission
Galera, Melvin Maaliw,Cho, Eulsaeng,Kim, Yekyung,Farnazo, Danvir,Park, Shin-jung,Oh, Young-Sook,Park, Jae Kyu,Chung, Wook-Jin Taylor Francis 2008 Journal of Environmental Science and Health. Part Vol.43 No.4
<P> A pilot-scale two-step biofilter system was evaluated in treating food waste composting emission for 220 days. Wood chips were packed at the bottom section while mixture of rock wool and earthworm compost (6% w/v) was packed at the top section. Inlet ammonia concentration was found to be dominant and intermittent. The overall ammonia removal of over 98% was achieved, 70% of which was removed in the wood chip section. The highest ammonia elimination capacity was determined to be 39.43 g-NH3/m3/h at 99.5% removal efficiency. From biodegradation kinetic analysis, the maximum removal rate, Vm, of the wood chip section was determined to be 200 g-NH3/m3/h and the saturation constant, Ks, 180 mg/m3. For the rock wool-earthworm cast mixture section, the Vm was 87 g-NH3/m3/h and Ks was 87 mg/m3. Complete removal of hydrogen sulfide and most trace compounds were achieved by the biofilter. Highest hydrogen sulfide elimination rate was 0.22 g-H2S/m3/h. The biofilter was optimized from 24 to 16 s EBRT with resulting low average pressure drops of 16 and 29 mm H2O/m, respectively.</P>
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Removal of NH3, H2S and Toluene by Biofilters Packed with Rock Wool-Compost Media
정욱진,Melvin Maaliw Galera,Eulsaeng Cho Enkhdul Tuuguu,Shin-Jung Park,Danvir Mark Farnazo,Chankyu Jee,Nam Jong Yoo 한국공업화학회 2007 Journal of Industrial and Engineering Chemistry Vol.13 No.6
Biofiltration is carried out in packing materials where attached microorganisms degrade the passing contaminant. In this work, a new packing material was introduced and evaluated for the treatment of malodorous gases-ammonia and hydrogen sulfide and a volatile organic compound-toluene in three biofilters, BF1, BF2, and BF3, respectively. The new composite rock wool-compost media consisted of rock wool and compost in 70:30 weight ratios. Above 95 % removal efficiencies were obtained as the inlet concentrations of ammonia, hydrogen sulfide and toluene were increased up to 155, 150 and 260 ppmv, respectively in the biofilters at an empty bed residence time of ∼65 s. The removal efficiencies in the hydrogen sulfide (BF2) and toluene (BF3) biofilters immediately decreased when the frequency of water irrigation was reduced. However, hydrogen sulfide removal in the BF2 could be improved in some extent by maintaining pH of above 5. Parameters such as pH, microbial count, and pressure drop along the biofilters were also evaluated. The highest elimination capacities obtained from the study were 6.4 g-NH3/m3/h, 12.1 g-H2S/m3/h, and 57.6 g-toluene/m3/h, indicating that the rock wool-compost media can be suitably and effectively applied for biofiltration.
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Nisola, Grace M,Yang, Xiaohong,Cho, Eulsaeng,Han, Midoek,Lee, Changhee,Chung, Wook-Jin Marcel Dekker 2011 Journal of Environmental Science and Health. Part Vol.46 No.3
<P>The feasibility of storing two electrolyzed waters (EW), acidic (AEW) and neutral (NEW), were elucidated through Escherichia coli O157:H7 and Salmonella typhii inactivation experiments. Free chlorine (FC) loss, pH and oxidation-reduction potentials were monitored for 30 days. Initial activities of fresh EWs were determined at 5 mg Cl(2)·min/L for 8 Log(10) inactivations of both strains. However, stored EWs exhibited activity declines which were associated to FC losses. All FC loss rates were first-order; AEWs underwent two phases of decays while NEWs had single decay rate constants. Two FC loss mechanisms were identified: chlorine (Cl(2)) volatilization and hypochlorous acid (HOCl) decomposition, wherein Cl(2) volatilization occurred at a faster rate. Chlorine volatilization was primarily influenced by storage condition as indicated by intensive FC losses on EWs stored in open vessels. Under the same storage conditions (open or closed), Cl(2)-rich AEW experienced higher FC losses which indicated the higher stability of HOCl-rich NEW. Overall, FC losses could be minimized if (1) samples are stored in closed vessels and (2) Cl(2) is not the main chlorine component. NEW in closed vessel is the most feasible system for EW storage; its initial activity (8 Log(10) inactivation) was preserved for up to 17 days.</P>
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