텍스트 마이닝을 통한 국내 미세플라스틱에 대한 비정형 데이터의 정보화

정우성,김정진,정한석 대한환경공학회 2023 대한환경공학회지 Vol.45 No.1

Objectives: In this study, we seek to provide a thorough insight into how people perceive them and uncover issues and hidden trends about the significant microplastic pollution problems by analyzing unstructured data on microplastics. Methods: Environmental news articles related to microplastics were collected. Text mining techniques including data pre-processing, word cloud, TF-IDF weight-based trend analysis, and topic modeling were used to analyze the amount of textual data. Results and Discussion: The public's interest in microplastics is consistently growing, according to an analysis of all environmental news and the keyword ‘microplastic’ from 2014 to 2021 conducted via BIGKinds. The keyword 'trash' was the overwhelmingly enormous weight among words. The top 5 keywords connected to microplastics did not fade away and continued appearing even though the socially noticeable keywords during the study period varied yearly. This indicates that the primary issue with microplastics related to keywords has not yet been solved. Our study has a limitation of subject diversity because we only focused on microplastic news. The results indicated that all processes from plastic pollution emergence to treatment, such as microplastic pollution sources, microplastic detection, and prevention methods against microplastics. Conclusions: Text mining analysis was performed on microplastics in environmental news. This study is meaningful in that it presents a new methodology for environmental and social problem analysis, and can be used as basic data for environmental policy establishment and problem-solving using unstructured big data. 목적: 미세플라스틱에 대한 비정형 데이터 분석을 통해 미세플라스틱 오염 문제에 대한 쟁점과 숨겨진 경향을 정보화함으로써 미세플라스틱에 대한 보다 입체적 이해를 돕고자 한다. 방법: 미세플라스틱에 대한 비정형 텍스트 데이터인 뉴스 기사를 수집하고, 데이터 전처리, 워드 클라우드, TF-IDF 가중치 기반 트렌드 분석 및 토픽모델링 등의 텍스트 마이닝 기법을 이용한다. 결과 및 토의: 빅카인즈를 통해 2014-2021년 간의 환경 전체 뉴스와 미세플라스틱 키워드 분석 결과 미세플라스틱에 관한 대중들의 관심이 지속적으로 상승하고 있는 것으로 나타났다. 단어들 중 압도적으로 큰 가중치를 나타낸 키워드는 ‘쓰레기’였다. 연구 기간 동안 사회적으로 주목하는 키워드는 매년 변화해 왔음에도 불구하고 미세플라스틱과 관련된 상위 5개의 키워드는 사라지지 않고 꾸준히 출현했다. 이는 키워드와 관련된 미세플라스틱에 대한 주요 문제점을 해소하지 못했음을 의미한다. 검색어를 ‘미세플라스틱’으로 한정하여 주제의 다양성에는 한계가 있으나, 미세플라스틱 오염원, 미세플라스틱 검출, 미세플라스틱에 대한 대책 등 플라스틱 오염 발생부터 처리까지의 일련의 과정들을 모두 다루고 있음을 확인했다. 결론: 환경뉴스에서 미세플라스틱 대한 텍스트 마이닝 분석을 수행하였다. 본 연구를 통해 환경사회적 문제에 대해 전통적인 환경분석 방법과는 다른 접근법이 사용 가능함을 보였다. 이는 향후 환경분야 관련 연구에 새로운 방법론을 제시했다는 점에서 의의가 있다.

상수원에서의 잔류 의약물질 검출, 거동, 분포 현황 및 독성

손희종(Hee Jong Son),장성호(Seong Ho Jang) 大韓環境工學會 2011 대한환경공학회지 Vol.33 No.6

오늘날 전세계적으로 수환경에서의 잔류 의약물질들의 오염에 대한 연구결과들이 많이 보고되고 있다. 이들 잔류 의약물질들은 다양한 종류와 그들이 가지는 물리·화학적인 특성들로 인해 수환경에서의 거동, 오염현황, 영향 및 독성 등도 매우 다양하여 수환경 및 수처리 공정에서의 거동을 예측·평가하기가 어렵다. 선진 외국의 경우 환경 중에서의 오염 현황 및 사용량을 정량화하기 위한 조사를 이미 시작하였고, 잔류 의약물질들의 인체에 대한 잠재적 위험성뿐만 아니라 상수나 하수처리 공정에서의 제거기술에 관한 다양한 연구도 활발히 진행하고 있다. 그러나 국내의 경우 잔류 의약물질들에 대해 전국 주요하천과 상수원에 대한 모니터링 결과도 매우 부족한 실정이다. 우선 국내의 경우는 상수원으로 이용되는 전국 주요 하천과 호소에 대해 주기적이고 체계적인 오염현황 평가가 선행되어야 하며, 잔류 의약물질들이 비교적 고농도로 검출되는 상수원에 대해서는 주오염원에 대한 조사도 병행되어야 한다. 또한, 의약물질 사용량은 지속적으로 증가할 것으로 전망되기 때문에 하수처리 시설에 대한 부하도 지속적으로 증가할 것이다. 따라서 수환경에서의 유해도를 저감시키기 위해 효과적인 하수처리 공법의 도입이 절실하며, 상수에 대한 안전성 확보를 위해서도 잔류 의약물질들의 수환경중에서의 물리·화학적 거동에 대한 면밀한 연구가 요구된다. Residual pharmaceutical compounds have been recognized as emerging environmental pollutants and are widely distributed all over the world. These compounds cause bioaccumulation and biomagnification during present for a long time in the environment: thereby after adversely biota and human bodies. It is difficult to remove residual pharmaceutical compounds using conventional water/wastewater treatment because of resistant property to photodegradation, biodegradation and chemical decomposition. Moreover, domestic literature data on the pollution of residual pharmaceutical compounds in rivers and lakes are limited. In this paper, species, sources, fate and risk of residual pharmaceutical compounds as well as behavior properties in freshwater resources are demonstrated to encourage the domestic concern about residual pharmaceutical compounds. An extensive review of existing data in the form of figures and tables, encompassing many therapeutic classes are presented.

재생 플라스틱을 적용한 휴대폰 충전기 전과정평가

허영채,배대식,오치영,서영진,이건모 대한환경공학회 2017 대한환경공학회지 Vol.39 No.12

Environmental impact of a mobile phone charger containing recycled plastic was quantified using LCA and the environmental benefits from the use of recycled and virgin plastic were compared. The assessment considers potential environmental impacts across the whole life cycle of the charger including; pre-manufacturing; manufacturing; distribution; product use; and end-of-life stages and quantified six environmental impact categories; Abiotic depletion; Acidification; Eutrophication; Global warming; Ozone layer depletion; and Photochemical oxidants creation. The study showed that the environmental impacts of the use stage accounted for 94.4% and 70% in the resource depletion and global warming impact categories, respectively, and the environmental impacts of the pre - manufacturing stage accounted for more than 98% in the other impact categories. The main cause of the environmental impacts in the use stage was electricity consumed by the charger. The main cause in the pre-manufacturing stage was PBA (Printed Board Assembly) and external case manufacturing. In order to quantify the environmental benefits of recycled PC (Polycarbonate) in the exterior case, the environmental impacts of 1 kg production of recycled PC and virgin PC were evaluated. The environmental impact on the abiotic depletion of the recycled PC is estimated to be 30% compared to the virgin PC, and the impacts on the other impact categories of the recycled PC were less than 5% of the virgin plastic. Sensitivity analysis was performed for 12 items including site data and assumptions made. The sensitivity of each item was less than 10%. The results of this study confirm that designing compact and light PBA, improving charging efficiency, and use of recycled plastic are important design factors to reduce the environmental impact of a charger. 전과정평가 기법을 적용하여 재생 플라스틱을 사용한 휴대폰 충전기의 전과정 환경영향을 정량화하고, 신재 플라스틱과 재생플라스틱의 환경영향을 비교하였다. 충전기의 제조전, 제조, 유통, 사용 및 폐기를 포함하는 전과정 단계별로 자원고갈, 산성화, 부영양화, 지구온난화, 오존층고갈, 광화학산화물생성 환경영향을 분석하였다. 자원고갈 및 지구온난화 영향범주에서는 충전기의 사용단계 환경영향이 각각 94.4%, 70%를 차지하여 가장 큰 환경영향을 나타냈고, 그 외 영향범주에서는제조전단계의 환경영향이 98% 이상을 차지하였다. 사용단계의 경우 충전기에 의해 소모되는 전력이 주요 원인이고, 제조전단계 경우 PBA (Printed Board Assembly)와 외장 Case 제조공정이 주요 원인이었다. 외장 Case에 사용되는 재생 PC (Polycarbonate) 의 환경개선 효과를 정량화하기 위해 재생 PC와 신재 PC 각 1 kg 생산할 때의 환경영향을 평가하였다. 재생 PC는 신재 PC 대비 자원고갈영향은 30% 수준이며 다른 영향범주에서는 5% 미만으로 잠재적인 환경개선효과가 큰 것으로 분석되었다. 연구에 활용된 주요 데이터 및 가정에 대해 민감도 분석을 수행하였고, 총 12개 항목 분석결과 모든 항목에서 민감도는 10% 미만으로 도출되어 연구 결과의 신뢰도는 높다고 판단된다. 이 연구결과를 통해 충전기의 친환경성 개선을 위해서는 PBA의 소형/경량화 설계, 충전효율의 개선, 재생플라스틱 사용 확대가 전과정 환경영향을 줄이는데 중요한 설계 인자임을 확인하였다.

국제금융기구 및 국내 ODA를 활용한 환경산업의 해외환경시장 진출 방안

김홍석 대한환경공학회 2019 대한환경공학회지 Vol.41 No.10

목적 : 국내 전통적인 환경인프라 시설에 대한 국내건설 및 제조시장이 더 이상의 성장 한계점에 이름에 따라, 그동안 우리 환경기업들이 국내에서 쌓은 기술과 경험을 바탕으로 해외환경프로젝트 발굴을 통한 새로운 해외환경시장 개척이 필요한 시점이다. 그동안 우리 환경기업은 개발도상국중심의 해외환경프로젝트 발굴 및 제품설비의판로 개척을 위해 많은 노력을 하였으나, 해외사업 추진경험 부족 및 역량있는 인력 확보 등의 어려움으로 많은시행착오를 겪어 왔다. 이러한 많은 어려움 속에서 사업준비 및 사업화가 순조롭게 진행되다가도 마지막에는 사업추진을 위한 재원확보가 어려워 중간에 사업을 포기하는 경우가 많았다. 이러한 재원부분을 보완하기 위해 다양한 재원을 가지고 개발도상국에 지원하고 있는 다자개발은행(Multilateral Development Bank; MDB) 등 국제금융기구 및 국내 공적개발원조(Official Development Assistance; ODA)를 활용한 해외 환경시장 개척방안을 제시함으로써 해외환경프로젝트의 성공가능성을 높이는데 일조하고자 한다. 마지막으로 해외프로젝트들의 발주유형이정부 중심의 발주형사업에서 사업자가 투자・운영하는 투자개발형사업으로 변화하고 있어 이들 사업 유형을 파악하고 적용방안을 모색하고자 한다. 방법 : 본 연구에서 국내 환경시장 현황 파악을 위해 통계청의 환경산업분류 매체별 통계자료를 활용하여 국내환경시장 규모, 과거 성장추세, 매출액 등을 파악하였다. 그리고 MDB 등 국제금융과 관련된 자료는 MDB 기관중국내 환경기업들의 활용 가능성이 높은 월드뱅크(World Bank; WB), 아시아개발은행(Asia Development Bank; ADB), 미주개발은행(Inter-American Development Bank; IDB) 등 MDB에서 발간하는 문헌자료 및 미국의 EBI (Environmental Business International; EBI) 보고서와 국내에서는 우리정부의 제2차 국제개발협력 기본계획 검토와함께 한국수출입은행 및 코이카에서 지원하는 공적자금 지원 프로그램을 최대한 활용하여 보고서의 객관성을 확보하였고, 마지막으로 그간 해외환경프로젝트발굴을 위해 해외 현지 출장 경험, 프로젝트 개발자 면담 및 현지조사 등을 바탕으로 하여 자료를 정리하고 우리 국내기업들의 공적자금 활용 및 MDB를 활용한 해외환경시장 진출을 위한 방향을 제시하였다. 결과 및 토의 : 우리정부의 환경산업 육성지원 정책으로 안정적인 성장세와 함께 ’17년 상수도 보급율 99.1%, 하수도 보급률 93%를 달성하는 등 대형 환경인프라는 이미 포화상태이기 때문에 해외진출을 통한 신규 일자리를 창출하고 새로운 환경시장 개척이 필요한 시점이다. 우리기업들은 국내환경시설에 대한 설계, 시공 및 운영을 통하여 쌓은 노하우와 기술이 선진국 못지않게 뛰어남에도 불구하고 해외환경시장에서는 큰 활약을 하지 못하고 있다. 하지만 선진국들은 정부의 개발금융을 기업들이 최대한 활용할 수 있도록 지원하고 일부 부족한 재원은 다자개발은행의 기금을 활용하는 다양한 금융기법을 활용하여 사업의 성공 가능성을 높이고 있다. 또한, 선진국들은단순 도급형 사업보다는 장기적이고 안정적인 수익을 확보할 수 있는 투자개발형 사업 발굴을 통해 차별화된 신규 사업발굴을 주도하고 있다. 개발도상국들은 공공인프라건설을 위해 많은 재원확보가 필요하고 자체 정부의 예산반영이 어려운 상황에서 기술과 재원을 가지고 있는 해외투자자를 유치하여 사업을 추진할 ...

텍스트 마이닝을 이용한 대한환경공학회지 연구 동향 분석

이동현(Donghyeon Lee),이소정(Sojeong Lee),임도경(Dokyeong Lim),박종관(Jongkwan Park) 대한환경공학회 2021 대한환경공학회지 Vol.43 No.2

목적: 텍스트 마이닝 기법을 적용하여 대한환경공학회지 논문을 분석함으로써 현재까지 환경분야 연구동향을 살펴보고 앞으로의 방향성을 제시하는 것을 목적으로 한다. 방법: 2000년부터 2019년까지 대한환경공학회지에 게재된 총 2,743개의 논문 자료를 텍스트 마이닝 기법을 적용하여 분석하였다. 분석 방법은 빈도분석, TF-IDF 기법을 통한 논문 군집 분류, 20년의 자료를 4개의 구간(2000년-2004년, 2005년-2009년, 2010년-2014년, 2015년-2019년)으로 구분하여 각 기간별 연구분야들의 특성을 분석한 시계열 분석, 동시 빈출 빈도가 높은 단어들의 관계를 분석하는 연관어 분석을 진행하였다. 결과 및 토의: 2000년-2019년 동안 게재된 논문에서 제시한 주제어를 바탕으로 출현 빈도가 높은 단어를 확인하였을 때, ‘흡착’, ‘중금속’, ‘활성탄’, ‘퇴적물’, ‘하수슬러지’ 순서로 분석되었고 이것은 그동안 수질분야에 중점적으로 연구가 집중되었음을 보여주는 결과이다. TF-IDF 분석 결과 총 5개의 군집(정수처리분야, 수질 모델링 분야, 중금속 흡착 분야, 생물학적 하수처리 분야, 환경 촉매 분야)으로 분류되었으며 이중에서 수질 모델링 분야와 생물학적 하수처리 분야 논문의 숫자가 가장 많았다. 시계열 분석 결과 ‘흡착’, ‘중금속’은 매년 많이 연구되어지는 분야였고, 최근 5년 사이에는 환경이슈를 반영하는 키워드인 ‘미세먼지’, ‘세슘’, ‘생태독성’ 등의 새로운 단어들이 확인되었다. 연관어 분석을 통해서는 흡착, 활성탄, 중금속과 연관된 다양한 연구가 활발히 진행되어 왔음을 확인하였다. 결론: 텍스트 마이닝 기법으로 대한환경공학회지를 분석한 결과 많은 연구가 수질 분야에 집중되어 있는 것으로 확인되었고, 최근에는 대기, 독성, 방사능 분야로의 연구들도 진행되는 것으로 보인다. 추후에 더 정교하고 다양한 텍스트 마이닝 기법을 적용하여 분석한다면 환경공학분야의 연구 방향제시에 큰 도움이 될 것이라 판단된다. Objectives : The purpose of this study is to analyze research trends based on text mining technology from the published papers in the Journal of Korean Society of Environmental Engineering. Methods : From 2000 to 2019, a total of 2,743 published papers were analyzed using text mining techniques. Term frequency, TF-IDF for document classification, word association analysis were applied to find the characteristics of text data. Results and Discussion : When confirming the high appearance of the word in the published paper during 2000-2019, ‘adsorption’, ‘heavy metals’, ‘activated carbon’, ‘sediment’, ‘sewage sludge’ was found in order. It implies that large number of studies in the journal were focused on the water quality field mainly. TF-IDF analysis classified the studies into five groups; 1) drinking water treatment field, 2) water quality modeling field, 3) heavy metal adsorption field, 4) biological sewage treatment field, 5) environmental catalyst field. These results by TF-IDF show that a large proportion of studies were published in the field of water quality modeling and biological sewage treatment. When we analyzed the term frequency every five years, “adsorption” and “heavy metals” were the highly-frequency occurrence words from 2000 to 2009, but in the last 5 years, new words such as “fine dust”, “cesium”, and “ecological toxicity” were appeared. It seems that the research was reflected in the recent environmental issues. Conclusions : A lot of studies has been focused on the field of water quality but in recent years, new research topics are being studied related to atmosphere, toxicity, and radiation. Applying a more sophisticated and diverse text mining technique will be of great help to improve the environmental engineering research field.

4차산업혁명 기술의 환경분야 적용 및 전망 - 환경정책기반공공기술개발사업 과제를 중심으로 -

김규현(Gyuhyun Kim),한인섭(Ihnsup Han) 대한환경공학회 2022 대한환경공학회지 Vol.44 No.11

목적 : 최근 국내외 전 분야에서 4차산업혁명에 대한 논의가 활발히 진행되고 있으며 환경분야에서도 관련된 연구개발이 폭넓게 진행되고 있다. 4차 산업혁명의 핵심은 초연결, 초지능 및 융복합이다. 주요기술은 인공지능(Artificial Intelligence), 사물인터넷(Internet of Things), 차세대 통신기술(Fifth Generation communication technology), 로봇, 블록체인, 드론, 3D(Three Dimension) 프린터, 빅데이터, 무인 운송수단, 바이오 공학, 신소재, 공유경제, VR/AR (Virtual Reality/Augmented Reality) 등이 있다. 4차산업혁명 기술의 환경적용 사례를 통해 발전방안을 모색하고자 한다. 방법 : 2011년에서 2020년까지 추진된 환경정책기반공공기술개발사업 과제를 중심으로 4차산업혁명기술이 적용된 사례를 분석하고 향후 전망을 도출하였다. 결과 및 토의 : 4차산업기술은 침수를 대비하게 위해 인공신경망을 이용한 유량예측시스템, 증강현실을 이용한 상하수관로 정보 제공, 드론을 이용한 환경감시 및 식생입체 구조 판별, 인공지능을 이용한 동물 울음소리 기반 개체식별 기술 등 다양한 분야에 적용되었다. 앞으로 환경분야의 설계, 운영, 유지관리, 조사, 감시, 서비스 제공 등 다양한 분야에서 4차산업혁명 기술이 적용되어 작업환경 개선, 서비스 품질 향상, 운영 효율화 등이 예상된다. 결론 : 스마트 환경기술 전환에 따라 산업 고도화 및 고부가가치 창출이 가능할 것으로 예상되며 이를 위해 정책적 지원과 기술 개발이 지속적으로 추진되어야 한다. Objectives : Recently, the Fourth Industrial Revolution has been actively discussed in all fields around the world. And the related R&D(Research and Development) has been widely conducted in the environmental field. The core of the Fourth Industrial Revolution is hyperconnectivity, superintelligence, and convergence. Major technologies related with it are AI(Artificial Intelligence), IoT(Internet of Things), 5G(Fifth Generation communication technology), robots, blockchain, drones, 3D(Three Dimension) printers, big data, unmanned transportation, biotechnology, new materials, sharing economy, and VR/AR(Virtual Reality/Augmented Reality), etc. It is intended to seek development plans through the examples of the 4th industrial revolution technology’s environmental application. Methods : In concentration of the public technology development project, based on environmental policy, conducted from 2011 to 2020, some cases of the 4th industrial revolution technology’s environmental application have been analyzed and the future prospects have been derived. Results and Discussion : The 4th Industrial Revolution technology has been applied in various fields such as design, operation, maintenance, investigation, monitoring, and service provision in the environmental field. Therefore, in the future, it is expected that there will be working environment improvement, the progress of service quality and operational efficiency. Conclusion : With the transition to smart environmental technology, it is expected that it will be possible to advance the industry and create high value-added things. To do so, government policy support and technology development should be continuously executed.

통합환경관리를 위한 대기 배출영향분석 방법의 적용성 평가 연구

서지혜,간종범,황현정,이선경,박현수,김영란 대한환경공학회 2022 대한환경공학회지 Vol.44 No.3

목적:통합환경관리제도를 운영하고 있는 국외의 사례분석과 국내 통합환경관리제도의 허가배출기준 설정방법 타당성 검토 등을 통해 향후 통합환경관리제도에서 적용가능한 허가배출기준 설정방법의 개선방안을 제안하고자 한다. 방법:미국과 독일, 영국의 오염물질 허가배출기준 설정 방법을 비교하였으며, 국내 통합허가 대상 업종 중 대표성을 가지는 사업장 8곳의 질소산화물(NOx) 배출자료를 적용하여 국내 통합환경관리제도의 허가배출기준 설정방법에 대한 타당성 검토를 진행하였다. 또한, 국내 통합허가 사례에서 도출된 문제점을 분석하고 이에 대한 해결방안을 제시하였다. 결과 및 토의:국내·외의 통합환경관리제도에서 오염물질 허가배출기준은 국가 특성을 반영하여 설정된다. 허가배출기준 설정방법의 타당성 검토를 진행한 결과, 국내 통합환경관리제도의 평가기준이 아닌 국외 평가기준을 참고하여 설정한 기준을 적용하였을 때, 배출영향분석을 통해 허가배출기준을 설정하여야 하는 배출구의 수가 증가하는 경향을 보여 국내 제도의 허가배출기준 설정방법이 과도하게 강화되어 산정된 것은 아니며, 사업장의 통합허가 사례를 통해 배출영향분석에서 사용하는 표준모델링(AERMOD)은 지형자료 및 배출구 정보가 오염도 산정에 큰 영향을 미친다는 점을 확인하였다. 결론:국내 통합환경관리제도의 개선을 위해서는 배출영향분석 모델링(AERMOD)에 유효 굴뚝 높이를 반영하는 방법, 현재 통합환경관리제도에서 고려하지 못하고 있는 초미세먼지(PM-2.5)나 오존(O3) 등에 관한 평가를 미국의 평가방법이나 국내 환경영향평가제도의 평가방법 등을 참고하여 설정하는 방법, 배출되는 오염물질이 대기에 미치는 영향이 적은 사업장은 간이분석을 적용하는 방법, 대기 안정 상태 및 저풍속일 때 AERMOD의 오염물질이 고농도로 과대평가되는 것을 방지하기 위하여 ADJ_U*를 적용하는 방법 등을 고려할 필요성이 있다고 판단된다.

시멘트 제조공정의 환경적 취약 투입물/환경오염물 파악 및 최적종말처리 공정 선정

이주영(Joo-Young Lee),김윤하(Yoon-Ha Kim),이건모(Kun-Mo Lee) 대한환경공학회 2017 대한환경공학회지 Vol.39 No.8

기준공정과 개선대상공정 간의 투입물(Input, Material and energy), 배출물(Output, Product, Co-product), 환경오염물 (Environmental emission) 데이터를 수집하고 공정 성과를 분석하였다. 이를 통해 환경적으로 주요한 투입물과 환경오염물을 파악하였다. 제조공정의 투입물과 환경오염물 간의 상관관계 분석을 통해 각 환경오염물에 대한 기여도가 큰 투입물을 파악하였다. 주요 환경오염물 처리 시, 경제적 최적화를 통한 종말처리공정 조합을 선형 프로그래밍 기법을 사용하여 규명하였다. 사례 연구로는 동일한 형태의 시멘트를 생산하는 EU와 국내 시멘트 제조공정을 선정하였다. 국내 시멘트 제조공정에서는 석탄이 주요 투입물로, 먼지, SOx가 주요 환경오염물로 파악되었다. 제조공정의 투입물과 환경오염물 간의 다중회귀분석결과 석탄〉원자재〉석고 순으로 CO₂발생량에 기여도가 큰 것으로 나타났다. SOx발생량의 경우 석탄의 기여도가 가장 컸으며, Dust 발생량의 경우 석고〉원자재 순으로 기여도가 큰 것으로 나타났다. Dust 종말처리공정 최적화에서 전기집진기술 100%, 섬유필터기술 2.4% 조합이 최적이었다. SOx종말처리공정 최적화에서는 건식첨가공정기술 100% 습식세정기술 25.88% 조합이 최적이었다. 이 연구의 특징은 제조공정에서 문제가 되는 주요 투입물과 환경오염물을 파악하는 방법을 제시하였다는 점이다. 또한, 기술적·경제적으로 최적의 조합인 종말처리공정 선정 방법을 제시하였다는 점이다. Process input data including material and energy, process output data including product, co-product and its environmental emissions of the reference and target processes were collected and analyzed to evaluate the process performance. Environmentally problematic input/environmental emissions of the manufacturing processes were identified using these data. Significant process inputs contributing to each of the environmental emissions were identified using multiple regression analysis between the process inputs and environmental emissions. Optimum combination of the end-of-pipe technologies for treating the environmental emissions considering economic aspects was made using the linear programming technique. The cement manufacturing processes in Korea and the EU producing same type of cement were chosen for the case study. Environmentally problematic input/environmental emissions of the domestic cement manufacturing processes include coal, dust, and SOx. Multiple regression analysis among the process inputs and environmental emissions revealed that CO₂ emission was influenced most by coal, followed by the input raw materials and gypsum. SOx emission was influenced by coal, and dust emission by gypsum followed by raw material. Optimization of the end-of-pipe technologies treating dust showed that a combination of 100% of the electro precipitator and 2.4% of the fiber filter gives the lowest cost. The SOx case showed that a combination of 100% of the dry addition process and 25.88% of the wet scrubber gives the lowest cost. Salient feature of this research is that it proposed a method for identifying environmentally problematic input/environmental emissions of the manufacturing processes, in particular, cement manufacturing process. Another feature is that it showed a method for selecting the optimum combination of the end-of-pipe treatment technologies.

비거노믹스: 현황과 과제

오주안,박채영,안다경,변재은,정석희 대한환경공학회 2023 대한환경공학회지 Vol.45 No.7

Products introduced as vegan are recognized by consumers as ethical consumption that protects animals and the environment, so they are becoming a trend in recent marketing strategies. However, consumers are confused by the claim that veganism consumption is not environmentally friendly, contrary to consumers' perception of animal protection and environmental protection. Vegan leather, which appeared as an alternative to natural leather, emits harmful substances during the manufacturing and disposal process, is less durable than natural leather, and has a shorter lifespan, resulting in a problem of fast fashion. Substitute meat is emerging as a food of the future due to environmental problems caused by raising livestock. However, considerable carbon is generated during the production of substitute meat, and there is a problem in verifying the safety of fiber materials such as various additives used during the production process. In the case of vegan cosmetics, they use only eco-friendly ingredients derived from nature instead of animal ingredients and do not test on animals, so the impact on the environment is minimal. Overall, bigonomics products generate relatively less environmental pollutants and cause less environmental pollution, but there are still limitations to be overcome. It is thought that the limitations of bigonomics can be overcome through social collective practice such as education and investment in parallel with individual practice in daily life. Furthermore, I think that if there is a correct understanding of vegannomics and communication about its value, the vegan industry will be able to take its place as a major industry in society. In this review, the current status of bigonomics in the food, cosmetics, and fashion industries, which are being developed by consumers' ethical consumption, is reviewed and prospects are presented. This review will help set the direction in each industry pursuing vigenomics. 비건으로 소개되는 제품은 소비자에게 동물과 환경을 보호하는 윤리적인 소비라고 인식되고 있기에, 최근마케팅 전략의 트렌드로 자리 잡고 있다. 그러나, 비거니즘 소비가 동물 보호와 환경 보호라는 소비자들의 인식과달리 친환경적이지는 않다는 주장에 소비자들은 혼란을 겪고 있다. 천연 가죽의 대안으로 등장한 비건 가죽은 제조와 폐기 과정에서 유해물질을 방출하고, 천연가죽보다 내구성이 떨어져 수명이 짧고 결국 패스트 패션 문제를일으킨다는 논란이 제기되고 있다. 대체육은 가축을 키울 때 발생하는 환경문제로 인해 미래 식품으로 떠오르고있다. 하지만 대체육 생산 과정에서 상당한 탄소가 발생하고 있으며 생산 과정 중 사용되는 각종 첨가제와 같은섬유 물질에 대한 안전성 검증에 문제가 있다. 비건 화장품의 경우, 동물성 원료 대신 자연에서 유래한 친환경 성분만을 사용하고 동물 실험하지 않으므로, 환경에 대한 영향은 미미하다. 종합적으로 살펴보면, 비거노믹스 제품은환경오염 물질을 비교적 덜 발생하여 환경오염을 덜 유발하지만, 아직도 극복해야 할 한계가 있다. 비거노믹스의한계는 생활 속 개인의 실천과 병행하여 교육 및 투자와 같은 사회 집단적 실천을 통해 극복될 수 있을 것으로 생각된다. 나아가 비거노믹스의 올바른 이해와 그것의 가치에 대한 소통이 존재한다면, 비건 산업은 사회 주요 산업으로 자리를 잡을 수 있을 것이라고 생각한다. 본 총설에서는 소비자들의 윤리적 소비에 의해 발전하고 있는 식품, 화장품, 패션 산업계에서의 비거노믹스의 현황을 살펴보고 전망을 제시하였다. 본 총설은 비거노믹스를 추구하는각 산업에서 방향을 설정하는데 도움이 될 것이다.

수은 안정동위원소를 활용한 환경과학수사의 접근법

정새봄,김영광,권세윤 대한환경공학회 2022 대한환경공학회지 Vol.44 No.5

Mercury is a globally distributed toxic trace metal, which can travel long distances in the atmosphere and bioaccumulate to elevated levels in ecosystem food webs. Since 2013, various parts of the mercury life cycle, including the production, use, emissions, releases, as well as the environmental and ecosystem fate, have been governed via the global treaty on mercury, the Minamata Convention of Mercury. The convention also calls attention to the application of mercury stable isotopes for distinguishing between various mercury sources in environmental media and for identifying sources, which require targeted risk management. Here, we introduce ways in which mercury stable isotopes can be applied in the field of environmental forensics to identify sources responsible for local contamination and global cycling that require international governance. This review is divided into: 1) the general overview on the mercury speciation and cycling, 2) the nomenclature of mercury stable isotope systems, and 3) the introduction of case studies that have successfully utilized mercury isotopes to interpret legacy and recent mercury sources in atmospheric and freshwater environments. We conclude the review by making specific recommendations as to how mercury stable isotopes can be better utilized in the field of local and global environmental forensics. These recommendations include the development of comprehensive anthropogenic mercury source inventories and isotopic-based evidence on the transboundary transport of mercury. 최근 기술의 발전에 따라 환경에서 수은을 비롯한 다양한 오염원의 발견 및 정화 조치를 위한 환경과학수사의 중요성이 강조되고 있다. 특히 수은은 자연환경에서 먹이사슬을 통해 축적되며, 체내에 잔류하여 강한 독성을 유발하는 중금속으로써 수은으로 인한 환경 보건적 위해성에 대한 우려가 높아 미나마타 국제 협약(Minamata Convention on Mercury)을 통해 수은의 생산 및 수출이 관리되고 있다. 따라서 수은 오염지역에 대한 관리와 오염원의 선별, 오염원에 특화된 정화 법 설정과 같은 판단의 증거로써, 환경과학수사의 역할이 더욱 중요시 될 뿐만 아니라 수은 안정동위원소를 활용한 환경과학수사에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다. 본 논문에서는 수은의 화학종 및 순환에 대한 개요, 안정동위원소 비의 표기법과 오염원 추적법을 비롯하여 오염원별 기여도 산정에 관한 전반적인 지식을 제공하였다. 또한 문헌 고찰을 통해 선행 연구에서 도출한 배출원별 수은 안정동위원소 비의 분포 경향을 매체에 따라 정리하였다. 더 나아가, 국내외 수은 안정동위원소를 이용한 환경과학수사 사례를 소개함으로써 수은 안정동위원소의 활용 가치를 확인하고 미나마타 국제협약 이행과 더불어 향후 보다 발전된 환경과학수사를 수행하기 위하여 개선되어야 할 한계점 및 앞으로의 연구 방향을 총체적으로 제안하였다.