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수입폐기물의 효과적인 관리를 위한 추적관리시스템 도입 연구
최자형 ( Ja-hyung Choi ),김가빈 ( Ga-bin Kim ),전태완 ( Tae-wan Jeon ),신선경 ( Sun-kyoung Shin ),엄남일 ( Nam-il Uhm ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
최근 폐기물 수출·입 업체를 점검한 결과 수입거짓신고, 폐기물 변경신고 미이행, 처리실적보고 미이행 업체가 적발되었다. 이와 같이 수입폐기물의 신고 또는 허가품목에 대한 위반사례가 지속적으로 발생하고 있으며, 이후 수입폐기물의 불법처리로의 확산을 방지하기 위해서는 수입폐기물의 투명성 및 신뢰성 확보가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 국내외 적용되고 있는 추적관리시스템 사례의 적용가능성평가를 통하여 각 장비에 대한 장단점을 도출한 뒤, 국내 수입폐기물을 대상으로 효율적일 것이라 판단되는 장비의 조합을 고려하여 RFID, GPS, 무게감지시스템을 기반으로 한 추적관리 장비를 선정하였다. 다음으로 시스템 구축을 위하여 통관 절차상에 추적관리 적용범위를 설정하였고 입항-운반-처리의 과정에서 모니터링과 전자인계서 등록이 가능한 시스템과 프로그램을 구축하였다. 구축된 추적관리시스템을 기반으로 시범테스트를 계획하였으며 적용 단계의 경우 ‘수입 및 통관절차’, ‘운반’, ‘처리장 입고’, ‘관리 시스템 등록’과 같이 크게 4단계로 나누어 각 단계별 도입되는 장비의 설정과 조건에 따라 얻을 수 있는 폐기물의 운반경로 및 위치정보, 무게감지정보, 전자인계서 정보 등을 고려하여 실험방법을 계획하였다. 따라서 이번 연구를 통하여 수입폐기물을 대상으로 RFID, GPS, 무게감지시스템으로 구성된 추적관리시스템 도입에 대한 연구를 수행하였으며 실제 시범테스트를 통해 각 장비에 대한 적용성 평가, 실시간 모니터링, 전자인계서 등록에 대한 추적관리시스템의 효율성 등을 평가하였다.
생활폐기물 소각재의 재활용을 위한 고정층상(Up draft & Down draft)에서의 광물탄산화 연구
최자형 ( Ja Hyung Choi ),( Jeeban Poudel ),오세천 ( Sea Cheon Oh ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2018 No.-
1997년 12월 일본에서 교토의정서가 채택된 이후, 각국의 정상들은 국가 간 온실가스의 발생량을 감소시켜야 하는 공통적인 의식이 형성되었다. 특히나 온실가스 중 이산화탄소의 차지하는 영향력이 가장 크기 때문에 이산화탄소 포집 및 저장 기술(CCUS : Carbon Capture Utilization Storage)이 다양하게 연구되어 왔다. CCUS 기술 중에서도 광물탄산화(MCT : Mineral Carbonation Technology) 기술은 칼슘 및 마그네슘과 같은 미네랄과 이산화탄소의 화학적 반응으로 탄산염 물질을 형성하는 반응으로 CCUS 기술과 비교했을 때 뛰어난 장점은 장기간의 단속 또는 모니터링이 필요하지 않고 가장 안정적으로 이산화탄소를 포집할 수 있는 기술이라는 것이다. 본 실험에서는 광물탄산화 방법 중 고온에서 직접 반응시키는 직접적 광물탄산화(Direct Carbonation) 반응으로 고정층(Fixed Bed)방식에서 실험하였으며 온도, 시료의 양, 반응기 에 투입되는 가스의 주입구에 따른 실험들 몇 가지 변수를 적용하여 반응의 효율성을 비교함과 동시에 탄산화 반응의 방향성을 위한 연구를 진행하였다. 또한 소각재를 활용한 광물탄산화 연구에 앞서 CaO를 사용하여 광물탄산화 반응의 반응식과 메커니즘, 이론적 해석을 위한 연구를 진행하였다. 사사: 이 논문은 환경부의 폐자원에너지화 전문인력 양성사업으로 지원되었습니다.
최자형(Choi Ja Hyung),Poudel Jeeban,이유민(You Min Lee),김혁진(Hyuck Jin Kim),오세천(Seacheon Oh) 한국열환경공학회 2019 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2019 No.춘계
The Kyoto Protocol was adopted where various countries unified to fight global warming by reducing greenhouse gas concentrations in the atmosphere to a level that would prevent dangerous anthropogenic interference with the climate system. As a part of CCUS (Carbon Capture Utilization and Storage) technology, mineral carbonation technology (MCT) has caught attention in research as CO2 is chemically reacted with calcium-and/or magnesium-containing minerals to form stable carbonate materials which do not incur any long-term liability or monitoring commitments. Moreover, MCT using industrial byproducts not only captures CO2 but also stabilizes heavy metal components contained in industrial byproducts. The study focuses in optimization to find experimental temperature and reaction type in high- temperature carbonation. All experiments were conducted using fluidized and fixed type reactor. The reaction temperature was determined as 450~650 oC while CO2 and CaO reaction time was controlled by gas flow rate using mass flow controller.
부순모래 생산공정 및 발생 폐기물의 관리 개선방안 연구
최자형 ( Ja-hyung Choi ),이선주 ( Sun-ju Lee ),김용준 ( Yong-jun Kim ),강영렬 ( Young-yeul Kang ),전태완 ( Tae-wan Jeon ),엄남일 ( Nam-il Um ) 한국폐기물자원순환학회 2021 한국폐기물자원순환학회지 Vol.38 No.6
This study presents an improvement plan for the crushed sand manufacturing process (CSMP) through hazard assessment, utilization of CSMP waste, and process risk management. In Korea, the wet method has been applied to most CSMPs because of the technical aspects, production volume, and efficiency. To assess the harmfulness of wet CSMP waste, the analysis methods of leaching toxicity information on flocculants were investigated. Furthermore, to evaluate the risks of waste from CSMP due to its high moisture content, a fluidity test was conducted. The results indicated that there is no effect on the harmfulness of the target waste. However, it is difficult to guarantee unconditional safety because of the lack of detailed ecotoxicity information of the flocculant used for the washing process in the CSMPs. Finally, based on these results, the improvement plan of CSMPs was suggested. This plan includes the design operation guidelines to enable consistent process operation through standardized cleaning and dewatering process. In addition, the basic data with an effective management system of CSMP waste for increasing recycling was also suggested.
50ton/day 이상 Stoker Boiler 연소장애 극복을 위한 CFD 해석연구
최자형 ( Ja Hyung Choi ),( Jeeban Poudel ),( Karki Sujeeta ),오세천 ( Sea Cheon Oh ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2018 No.-
현재 국내 도시 생활쓰레기 및 산업쓰레기의 처리 시, 매립지 부족과 침출수 등으로 인한 2차 오염문제로 매립처리 방법은 우리나라에서는 적절치 않다. 하지만 쓰레기의 소각처리의 경우, 소각으로 인한 열작감량이 매우 크고 폐에너지 회수의 장점도 있기에 국내 쓰레기의 처리는 소각에 많이 의존하고 있다. 또한 국내 대체에너지의 목표치가 높아지는 상황에서 폐기물의 대체 에너지가 큰 역할을 해 주어야 한다. 폐기물 고형연료를 연소하는 과정 중에는 여러 문제점이 있는데, 설비의 고온 부식의 영향 및 연소로 내 국부적인 가열로 인한 설비의 파손, 연소로 내 불규칙적 유동현상으로 인한 연소 장애 등이 있다. 따라서 앞에서 말한 문제점들을 보안하며 보일러의 안정적인 운전 및 열효율 향상을 위해서는 기본적으로 연소로 내 유동현상을 정확히 예측할 수 있어야 한다. 이를 위해 우리는 상용화 되고 있는 50ton/day 이상 Stoker 보일러 현장 운전조건을 대입, Ansys CFD Fluent.18을 사용하여 시뮬레이션을 진행하였다. 연소로 내 열의 유동해석, 배출가스의 흐름 등을 예측하여 연소장애의 원인을 찾아보고 이에 맞는 대안을 찾기 위한 연구를 하였다.
최자형 ( Ja-hyung Choi ),양원석 ( Won-seck Yang ),황동건 ( Dong-gun Hwang ),엄남일 ( Nam-il Uhm ),전태완 ( Tae-wan Jeon ),신선경 ( Sun-kyoung Shin ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2019 No.-
「자원순환기본법」 제21조 및 같은 법 시행령 제18조제1항 별표 6에 따르면 가연성폐기물과 불연성폐기물이 혼합되어 분리가 어려운 폐기물의 가연성 물질 함유량 분석이 요구되고 있다. 혼합 배출되는 폐기물 중 고형연료제품 잔재물을 대상 시료로 선정하여, 가연분 함량 분석 조건 중 시료의 크기, 양, 분석 온도 등의 여러 인자들을 변화시켜 적절한 조건을 도출하였다. 그리고 저위발열량 산정식에 대한 국내·외 문헌자료를 검토하여 정압 및 정적에 따른 결과를 비교·분석하고 적합한 분석 조건을 확립하였다. 이를 통해 폐기물 전체를 대표할 수 있는 대상폐기물을 선정하여 열중량 분석, 가연분 함량, 저위발열량, 회분함량, 원소분석 등의 기초특성분석을 통하여 적용성 검토를 수행하였다. 앞선 결과를 통해 폐기물공정시험기준 내 가연분 함량, 발열량, 원소분석에 대한 항목(안)을 작성하였다. 본 연구는 폐기물공정시험기준 항목 제정을 위해 수행하였으며 폐기물 중 가연분의 분리·선별 능률제고 및 가연성폐기물의 에너지 회수 활성화를 도모하여 분석방법의 신뢰성 확보 및 과학적 근거자료로 활용하고자 한다.
수출·입 폐기물 대상 추적관리시스템 적용 및 위험도 평가 연구
최자형 ( Ja-hyung Choi ),김가빈 ( Ga-bin Kim ),전태완 ( Tae-wan Jeon ),유명수 ( Myung-soo Yoo ),엄남일 ( Nam-il Uhm ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
수출·입 폐기물의 불법방치 또는 무단투기와 같은 불법처리를 사전에 예방하기 위해서는 항만으로부터 반출되는 모든 폐기물의 철저한 관리 및 감시가 필요하다. 또한 최근에는 수입거짓신고, 폐기물 변경신고 및 처리실적보고 미이행 등 위반사례가 지속적으로 발생하고 있어 수출·입 폐기물 관리의 투명성 및 신뢰성 확보가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 이동되는 수출·입 폐기물의 실시간 및 효과적인 관리감독을 위하여 위성항법시스템(GNSS), 무선주파수식별시스템(RFID), 무게감지시스템(WDS) 기반의 추적관리시스템을 구축하였다. 전체 시스템은 테스트 서버 내에서 무선이동통신망을 활용하여 데이터를 공유하게 된다. 구축된 추적관리시스템의 적용 테스트는 자체적으로 수행되었으며, 시스템 적용범위와 각 장비별 특성을 고려하여 운영되도록 계획하였다. 폐기물 운반 중 이동경로 변화, 차량 정지, 폐기물 무게변화 등 발생 가능한 상황을 변수로 대입시켜 생성되는 추적관리데이터의 경향성을 고찰하였다. 추적관리시스템 적용성 평가의 경우 사례연구를 통하여 수행하였으며, 수출입 폐기물의 처리 절차상 발생 가능한 불법사례를 32가지로 분류하여 각각에 대한 연구를 수행하였다. 추적관리시스템 적용 테스트 및 사례연구결과에 따라 수출·입 폐기물의 불법처리 상황 판단이 가능한 「위험도 평가」 방법을 제시하였으며, 추적관리시스템 도입 시 실무자가 업무에 적용하고 활용할 수 있도록 프로그램 사용방법 등이 포함된 「가이드라인」을 작성하였다.
폐기물 가스화 반응의 열화학적 평형 모델링에 관한 연구
이영만(Young Man Lee),최자형(Ja Hyung Choi),오세천(Sea Cheon Oh) 한국열환경공학회 2019 열환경공학 Vol.14 No.1
Recently, combustible waste has increased significantly as the industry developed, and most of these wastes are treated by thermochemical treatment methods. Among the various thermochemical methods, the most typical method is an incineration technology utilizing a combustion reaction, However, incineration technology has been fundamentally applied for the purpose of safe treatment rather than energy recovery. So, gasification research has been studied to improve the efficiency of energy recovery. The technology of waste gasification is basically based on coal gasification technology. Therefore, in this study, a thermochemical equilibrium modeling for waste gasification reactions has been studied by using the previous study on the characteristics of the coal gasification. And in order to verify the feasibility of the thermochemical reaction equilibrium model applied in this study, a comparisons with the field results were also performed.