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공정폐액 재활용 기술의 전과정평가를 통한 환경・경제적 가치분석 연구
한국폐기물자원순환학회 한국폐기물자원순환학회 2017 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2017 No.05
산업활동으로 인한 대량생산, 대량소비, 대량폐기의 사회체계는 자원고갈, 지구온난화 등의 환경문제를 유발시켜 인류의 지속가능성을 위협하고 있다. 이러한 상황에서 자원순환형 사회체계 구축은 다양성, 자립성, 안전성, 순환성을 강조하는 지속가능성의 관점에서 인류의 생존을 위한 필수적인 방향으로 인식되고 있다. 자원순환형 경제 및 산업구조 구축을 위해서는 자원순환기술의 개발을 통한 폐기물의 자원화 실현이 수행되어야 한다. 한편 폐기물 자원화를 위한 재활용기술 역시 공정가동을 위해 사용되는 에너지 및 자원으로 인해 환경오염이 발생되고, 경제적인 측면에서 새로운 자원을 채취하는 것보다 많은 비용을 발생시킬 수 있다. 따라서 재활용재와 신재에 대한 전과정평가 수행을 통해 환경·경제적 가치를 분석하고 재활용 기술의 경쟁력 증진을 위한 개선안을 도출하는 것은 지속가능한 자원순환형 경제 및 산업구조 구축을 위해 매우 중요하다. 본 연구는 LCD, 반도체 등의 생산공정에서 발생하는 공정폐액에서 귀금속(금, 은)을 회수하는 재활용 기술을 대상으로 전과정평가를 수행하여 지구온난화, 자원소모, 산성화, 부영양화, 광화학적산화물생성의 5대 영향 범주에 대해 환경영향을 평가하였다. 공정폐액 1L 처리 시 지구온난화 영향은 5.26E-02 kg CO2 eq., 자원소모 영향은 3.06E-04 kg Sb eq., 산성화 영향은 1.31E-04 kg SO2 eq. 부영양화 영향은 9.70E-05 kg PO43- eq., 광화학적산화물생성 영향은 5.82E-05 kg C2H4 eq.로 도출되었다. 전과정평가 결과를 바탕으로 공정폐액 재활용 기술을 통해 회수되는 재생금의 환경・경제적 가치 분석을 수행하였다. 5대 영향범주에 대해 비용편익 분석기법에 기초하여 사회적 편익을 포함하는 영향범주 별 경제적 원단위를 적용하였다. 공정폐액을 재활용하여 회수되는 재생금 1kg을 기준으로 평가하였을 때 환경・경제적으로 31,481원의 이득을 취할 수 있으며, 공정 1cycle인 300,000L의 공정폐액을 처리할 경우 85.8kg의 재생금이 생산되므로 2,691,651원의 이득을 얻을 수 있다. 공정폐액 재활용 기술에 대한 전체 환경영향 범주에 있어 전기와 KCN으로 인한 기여도가 가장 크므로 에너지 효율을 위한 에너지원 변경 및 신재생에너지 적용 등의 방안 및 KCN을 대체 할 수 있는 물질에 대한 원단위 환경영향 비교가 필요하다. 또한, 금, 은에 대한 환경영향 회피효과가 매우 크고, 경제성 또한 확보되기 때문에 다양한 활용이 가능할 것으로 보인다.
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도시폐기물의 처분 및 소각에너지 회수 현황 : OECD회원국
한국폐기물자원순환학회 한국폐기물자원순환학회 2017 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2017 No.05
자원순환기본법 시행과 기후변화협약 이행으로 지금까지 안정적으로 처분해왔던 폐기물관리에 변화를 가져올 수밖에 없는 상황이다. 감량 목적의 단순 소각처분이 아닌 자원이 순환하고 온실가스 감축을 위해 에너지를 최대한 회수하기 위한 방안 마련이 필요하다. 우리나라는 선진화된 폐기물정책 시행으로 인해 폐기물 감량이나 재활용에 있어서는 선도적 역할을 담당해오고 있으나 소각에너지 회수에 있어서는 미흡한 면이 있다. 자원순환 기본법 시행과 신기후체제로 인해 3R(Reduce, Reuse, Recycle)뿐 아니라 에너지회수(Recovery)를 포함하는 4R 체제가 정착되어야만 하는 상황이기에 관련 동향을 살펴볼 필요가 있다. 이에 본 연구는 기후변화협약(교토의 정서)을 이행해온 국가와 자원순환사회를 선도적으로 추진해 온 국가를 중심으로 폐기물처분에 대한 변화를 살펴보고자 한다. 또한 폐기물 처분시 소각에 의한 처분률 변화와 소각에너지 회수와의 관계를 살펴보고 앞으로 자원순환 정책과 기후변화협약에 대응할 수 있는 방향성을 살펴보고자 한다. 연구결과에 의하면 앞으로 우리나라는 폐기물처분시 소각에 의한 처분률이 높아질 것으로 예상되는 바, 소각시설의 집적화와 대형화로 안정적 처분뿐 아니라 소각에너지 회수증대를 위한 세부적인 이행방안 마련이 필요하다. 이때 소각시설에 대한 양적 증대뿐 아니라 질적으로도 소각에너지 회수를 증대하고 회수한 에너지를 유효하게 이용할 수 있는 방안 마련도 함께 이뤄질 필요가 있음을 확인하였다.
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매립형 분리식 전단연결재를 적용한 PSC교 콘크리트 바닥판 교체공사의 경제성 분석
이순환,김종언,김재규,박세현,정대성 한국건설순환자원학회 2022 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.10 No.4
국민의 안전과 편의성에 직결되는 도로 인프라인 PSC거더교의 바닥판 손상 및 노후화로 인한 교체공사를 대비하여 매립형분리식 전단연결재가 개발되었다. 분리식 전단연결재는 바닥판 철거 공정에서 파쇄를 최소화하고 교체공사를 위한 전단연결재 재시공이 용이하여 시공성 향상으로 인한 공사기간 감소로 도로이용자의 불편과 손실을 최소화할 수 있다. 공법별 공사기간과 공사기간 중 교통차단으로 인해 발생하는 도로이용자비용을 산출하여 비교하는 방법으로 기존 공법 대비 매립형 분리식전단연결재를 적용한 PSC거더교의 경제성을 도로이용자(국민) 입장에서 분석하였다. 매립형 분리식 전단연결재가 적용된교량 바닥판 교체공사 시 도로이용자비용은 34일 1,404,687,725원으로 기존 ∩형태 전단철근 노출 전단연결재가 적용된경우(54일, 1,924,740,367원) 대비 공사기간 20일, 도로이용자비용 27.02 %를 절감할 수 있는 것으로 분석되었다.
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도심 건축물 그림자효과에 의한 다중 반사도 변화와 도시지표면 열수지에 미치는 영향
이순환,안지숙,김상우,김해동 한국지구과학회 2011 한국지구과학회지 Vol.31 No.7
In order to clarify the impact of variation of albedo on the atmospheric boundary layer caused by the density of building in urban areas, both satellite data analysis and numerical experiments were carried out. Utilized satellite data were multi-spectral visible data detected by the Korea Multi- Purpose Satellite -2 (KOMSAT-2), and the numerical models for the estimation of surface heat budget are Albedo Calculation Model (ACM) and Oregon State University Planetary Boundary Layer model (OSUPBL). In satellite data analysis, the estimated albedo in densely populated building area is lower than other regions by 17% at the maximum due to the shadow effect of skyscraper buildings. The surface temperature reached 43.5oC in the highly dense and tall building area and 37.4oC in the coarse density area of low buildings, respectively. However, the low albedo in densely integrated building area is not directly related to the increase of surface air temperature since the mechanical turbulence induced by the roughness of buildings is more critical in its impact than the decrease of albedo. 도심지 빌딩에 의한 그림자가 대기경계층에 미치는 영향을 파악하기위하여 위성자료 분석과 수치실험을 실시하였다. 연구에 사용된 위성은 한국다목적위성(KOMSAT-2)의 가시자료이며, 수치모형은 다중반사도 계산을 위한 반사도계산모형과 지표면 열수지를 계산하기 위한 오레건주립대학교 경계층 모형의 2가지이다. 위성자료 분석에서 고층빌딩이밀집한 지역은 그렇지 못한 지역에 비하여 반사도가 최대 17% 낮게 산정되었다. 이는 건물의 그림자가 원인으로 작용한다. 그리고 반사도의 일변화는 태양고도에 따라 다르며, 정오에 가장 작은 값을 나타낸다. 건물 밀도가 높은 경우 지표면 온도가 43.5oC까지 상승하는데 비하여 건물 밀도가 낮은 지역의 경우 지표면 온도는 37.4oC까지 상승한다. 그러나높은 빌딩에 따른 기계적 난류에 의하여 반사도에 의한 온도상승이 직접적으로 대기온도상승과 연결되지는 않는다.
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Modification of Nocturnal Drainage Flow Due to Urban Surface Heat Flux
이순환,김해동 한국기상학회 2010 Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences Vol.46 No.3
Dense observations and numerical experiments were carried out to estimate the modification of mesoscale circulation, particularly cold drainage wind. It was confirmed that nocturnal drainage flow can develop on clear calm summer day and change due to orographical forcing and the heterogeneity of heat flux induced by the discontinuity of land-use. The temperature of nocturnal drainage flow at Sungji Valley, Busan Korea, tended to increase as it passed over the urban surface due to anthropogenic heat. The increase in temperature reached 2.9 K at night. The roughness associated with the exchange of momentum flux alone and the pass of nocturnal drainage flow is important for modifying the characteristics of flow Numerical simulations carried out under various surface conditions showed good agreement with the observations. Urban heat fluxes from the surface during the day are fundamental causes of the changes in the urban mesoscale circulation. In addition, the impact of a discontinuity of surface heat flux on mesoscale flow modification tends to be greater at night than during the day because the direction of urban surface heat fluxes at night is different from that in rural areas. In addition, the criterion to estimate the increase in temperature nocturnal drainage flow was also proposed,and provided results that generally agreed with the numerical results.
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이순환,이화운,김유근 한국환경과학회 1999 한국환경과학회지 Vol.8 No.6
The flow of non-rotation atmosphere with uniform stratification and wind past an isolated three dimensional topography obstacle is investigated with three-dimensional hydrostatic and non- hydrostatic numerical model. The characteristic of turbulence created the back of topography obstacle is usually defined by Froude number which is the function of upstream wind speed, the height of topography obstacle, and atmospheric stability. Turbulence tends to be formed more easily at the non-hydrostatic model than hydrostatic model. Especially, the difference between flow patterns of two models generated by isolated obstacle is more clear under low Froude number. The difference of flow patterns can be only seen at relatively low altitude, but at high altitude the patterns of two models are almost same. In this research, wind velocity in the parameters related with Froude number have great sensitivity at responsibility of numerical models. and slop of obstacle is also important factor at the flow pattern regardless of the species of numerical model
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