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.

전과정평가 기법을 활용한 사방댐의 재료 변경에 따른 환경성 평가 연구: 강원도 양구군 사례를 중심으로

권순길,장윤성 대한환경공학회 2024 대한환경공학회지 Vol.46 No.8

목적:본 연구의 목적은 강원도 양구군 내에 설치된 사방댐을 대상으로 전과정평가를 통해 환경영향을 평가 및 분석하고자 하였다. 사방댐의 전과정 동안 온실가스 배출량을 포함한 주요 6대 환경범주를 정량적으로 평가하고 도출된 대안을 토대로 추후 사방댐 설치 계획시 적용 가능한 범위에서 환경성 개선 방안에 도움이 되고자 한다. 방법:본 연구에서는 환경성적산정을 위해 환경성적표지에 따라 사방댐의 주 시공 재료를 변경하여 시나리오에 따른 주요 환경범주(자원발자국, 탄소발자국, 오존층영향, 산성비, 부영양화, 광화학스모그)를 산정 후 평가하였다. 사방댐의 특성상 전과정평가 단계는 원료 채취 및 생산 단계까지 고려하였으며, 사용단계 및 폐기단계는 포함되지 않았다. 결과 및 토의:본 연구대상인 사방댐에 대해 전과정평가를 통해 도출된 주요 재료별(레미콘, 자연석)에 대하여 시나리오를 설정 후 환경성을 분석한 결과, 최대 차이는 자원발자국 4.45E+02kg Sb-eq., 탄소발자국 1.46E+05kg CO2–eq., 오존층영향 6.97E-03kg CFC-11-eq., 산성화는 2.16E+02kg SO2–eq., 부영양화 3.94E+01kg PO43-–eq., 광화학스모그 5.28E-01kg C2H4–eq.로 평가되었다. 결론:사방댐 시공 중 건설자재 변경으로 인한 환경범주는 최대 64.54% 이상 감축이 가능한 것으로 파악되었다. 이 중 탄소발자국이 70% 이상으로 가장 높은 수치로 나타났으며, 이는 레미콘 생산과정에서 환경 영향이 상당한 것으로 확인되었다. 본 연구결과를 토대로 사방댐 설치 계획시 환경 개선을 위해서 레미콘 사용을 최소화함과 동시에 자연석 등 친환경 자재 도입과 친환경 기술 개선 및 공법 등이 필요한 것으로 사료된다. Objectives:The purpose of this study is to evaluate and analyze the environmental performance of an debris barrier installed in Yanggu-gun, Gangwon-do through life cycle analysis. Throughout the entire process of the debris barrier, the six major environmental categories, including greenhouse gas emissions, will be quantitatively evaluated and based on the derived alternatives, it is intended to help improve environmentality to the extent applicable to future plans for the installation of the debris barrier. Methods:In this study, the major environmental categories (Resource Footprint, Carbon Footprint, Ozone Depletion, Acidification, Eutrophication and Photochemical Smog) for each scenario were calculated and evaluated for changes to major materials of debris barrier according to the methodology of the Environmental Product Declaration Preparation Guidelines. Considering the characteristics of debris barrier, the life cycle evaluation stage considered raw material collection and production stages, and exclude the use stage and disposal stage. Results and Discussion:As a result of analyzing environmental feasibility after setting scenarios for each major material (ready-mixed concrete, natural stone) derived through life cycle evaluation for the debris barrier that is the subject of this study, the maximum difference was resource footprint 4.45E+02kg Sb-eq., carbon footprint 1.46E+05 kg CO2–eq., ozone Depletion 6.97E-03kg CFC-11-eq., acidification 2.16E+02kg SO2–eq., eutrophication 3.94E+01 kg PO43-–eq., photochemical smog was evaluated as 5.28E-01kg C2H4–eq. Conclusion:It was found that it was possible to reduce the environmental category by up to 64.54% or more when changing construction materials during the construction of an debris barrier. Among these, the carbon footprint was the highest at over 70%, which confirmed that the environmental impact of the ready-mix concrete production process was significant. Based on the results of this study, it is believed that in order to improve the environment when planning the installation of an debris barrier, it is necessary to minimize the use of ready-mixed concrete, introduce eco-friendly materials such as natural stone, and improve eco-friendly technology and construction methods.

전과정평가(LCA)를 이용한 건축자재별 환경영향 비교 분석_건축용 목재 및 콘크리트 종류별 중심으로

권순길,장윤성,최환호 대한환경공학회 2024 대한환경공학회지 Vol.46 No.10

목적:건설분야는 탄소중립 실현에 있어서 상당히 중요한 부문을 차지한다. 현대 사회에서의 건축은 빠른 속도로 성장하였고, 시멘트 및 콘크리트 등 기초자재는 건축 발전에 커다란 일조를 하였다. 이러한 자재들은 원료채취나 생산과정에서 다량의 지구온난화물질이 배출되어 심각한 환경오염을 일으키고 있다. 이에 지구온난화를 늦추기 위한 탄소저감 대책 전략 수립을 위하여 건축자재별로 환경영향을 비교하여 현 시점을 보여주고자 하였다. 방법:국립산림과학원에 위치한 2층 구조인 목조주택(건축면적 128.67m2, 연면적 235.73m2)을 대상으로 투입된 건설자재에 대한 LCI DB를 추출하였다. 이에 전과정평가 방법론을 통해 원료채취, 자재생산, 수송단계까지 소모되는 자원을 LCA 수행이 가능한 데이터로 가공 후 진행하였다. 이에 환경성적표지 영향평가방법을 기준으로 실제 투입된 주요 건축자재에 대한 환경영향범주 및 타 건축자재 비교 등 연구를 수행하였다. 결과 및 토의:목조주택에 투입된 콘크리트[25-21-120] 및 건축용 목재의 환경영향 분석시, 제조단계에 비해 제조전단계에서 평균 98.79%로 환경영향이 높은 것으로 나타났고, 콘크리트를 건축용 목재로 대체시 1 m3당 62.21 kg CO2-eq의 저감 효과가 있는 것으로 확인되었다. 시나리오를 통해 전면 목재로 대체시 최대 36%까지 탄소저감 효과가 있었다. 그 외 추가적으로 주요 건축자재별로 환경영향을 정량적으로 수치화하였다. 결론:목조주택 건축시, 목재 사용량만큼 콘크리트 사용량 절감은 온실가스 감축효과가 기대되므로 콘크리트를 대체할 생산공정에서부터 생산 이후 단계까지 건축용 목재의 활성화가 필요한 시점이다. 추가적으로 시공 시 환경영향이 낮은 건축기술 개발에 대한 후속 연구도 이어져야 하겠다. 본 연구는 콘크리트를 건축용 목재로 대체시 m3당 CO2 저감량을 정량화했다는 정량적인 결과와 주요 건설 자재별로 6대 환경영향범주를 수치적으로 비교 분석하였다는 점에서 추후 건설 분야의 R&D 및 정책에 대한 유용한 지표로 활용될 것으로 사료된다. Objectives:The construction sector is a very important sector in achieving carbon neutrality. In modern society, construction has grown rapidly, and basic materials such as cement and concrete have contributed greatly to the development of construction. These materials emit a large amount of global warming substances during the raw material extraction and production process, causing serious environmental pollution. In order to establish a carbon reduction strategy to slow down global warming, we compared the environmental impacts of each building material and showed the current situation. Methods:The LCI DB for the construction materials used in the two-story wooden house (Building area 128.67m2, total floor area 235.73m2) located in the National Institute of Forest Science was extracted. Then, the data for LCA was processed and performed through the life cycle assessment methodology for the resources consumed from raw material collection, material production, and transportation stages. Then, based on the environmental performance labeling impact assessment method, a study was conducted on the environmental impact categories of the actual construction materials used and comparisons with other construction materials. Results and Discussion:When analyzing the environmental impact of concrete [25-21-120] and construction wood used in wooden house, the environmental impact was found to be 98.79% higher on average in the pre-manufacturing stage than in the manufacturing stage, and construction wood was confirmed to have a reduction effect of 62.21 kg CO2-eq per 1 m3 compared to concrete. Through the scenario, there was a carbon reduction effect of up to 36% when the entire area was replaced with wood. In addition, the environmental impact by major construction material was quantitatively quantified. Conclusion:When building a wooden house, reducing the amount of concrete equivalent to the amount of wood is expected to have a greenhouse gas reduction effect, so it is time to activate construction wood from the production process to the post-production stage to replace concrete. In addition, follow-up research on the development of construction technology with low environmental impact during construction should be continued. This study is expected to be used as a useful indicator for R&D and policies in the construction field in the future, as it quantitatively quantified the amount of CO2 reduction per m3 when replacing concrete with construction wood and numerically compared and analyzed six major environmental impact categories by major construction materials.

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 ...

전과정평가를 이용한 석유화학 폐수처리슬러지의 매립처리에 대한 환경영향평가

김형우(Hyeong-Woo Kim),박흥석(Hung-Suck Park) 대한환경공학회 2016 대한환경공학회지 Vol.38 No.11

본 연구는 전과정평가 기법으로 석유화학업체에서 발생하는 폐수처리슬러지의 매립처리에 대한 잠재적인 환경영향을 평가하고 매립가스 활용에 의한 환경영향의 저감을 평가하였다. 본 연구의 기능단위는 ‘폐수처리슬러지 1 ton의 매립’이며, 시스템경계는 폐수처리슬러지가 매립장으로 투입․처리되는 과정을 포함하며 외부에너지 생산 및 이용까지 확장하였다. 환경영향은 매립공정 및 침출수처리공정에서 높게 나타났으며, 지구온난화 및 광화학적산화물생성은 매립공정에서, 자원고갈, 산성화, 부영양화, 오존층파괴는 침출수처리공정에서 높게 나타났다. 영향범주별 주요원인물질은 Crude oil(자원고갈), NOx(산성화, 부영양화), CH₄(지구온난화, 광화학적산화물생성), Cl₂(오존층파괴) 이었다. 자원고갈, 산성화, 부영양화는 침출수처리과정 중 사용되는 전기의 생산에 의한 부하가 주원인으로 나타났으며, 지구온난화, 광화학적산화물생성은 포집되지 않는 매립가스에 포함된 메탄이 주원인이었다. 이에 매립가스에 의한 전기 생산, 공정개선 등으로 전기사용량을 저감하거나 메탄가스 회수율 향상, Flaring system, 매립가스의 연료대체 등으로 메탄배출량을 저감하는 것이 환경영향을 저감하는 방안이 될 수 있다. 한편, 영향범주별 환경영향은 지구온난화-자원고갈-광화학적산화물생성 순으로 나타나 지구온난화가 약 90% 이상의 절대적 환경영향을 미치는 것으로 나타났다. 이에 환경영향을 줄이는데 메탄의 배출량을 저감하는 것이 전기사용량을 저감하는 것보다 우선순위가 높은 것으로 나타났다. 매립가스의 연료대체에 의한 회피효과를 검토한 결과, B-C유 또는 LNG를 대체할 경우 각각 32.7%, 12.0%의 환경영향을 저감할 수 있는 것으로 나타났다. This study evaluated the environmental impacts for landfill treatment of the wastewater treatment sludge (WTS) from petrochemical firms by life cycle assessment (LCA) and reviewed the impact reduction by landfill gas (LFG) utilization. The functional unit was ‘landfill of 1 ton of WTS’, and the system boundary included the process of input and treatment for WTS in landfill site. The impacts were high at landfill process (LP) and leachate treatment process (LTP). Global warming (GWP) and photochemical oxidants creation (POCP) were high at LP, while abiotic depletion (ADP), acidification (AP), eutrophication (EP), ozone depletion (ODP) were high at LTP. The major substances of various impact categories were crude oil (ADP), NOx (AP, EP), CH₄4 (GWP, POCP), Cl₂ (ODP), respectively. The major factor of ADP, AP, EP was attributed from the generation of electricity used in LTP, and the methane within uncollected LFG was main factor of GWP and POCP. Therefore, electricity consumption reduction is identified to be an impact improvement option, and the flaring system installation or enhanced LFG recovery could be an alternative to reduce impacts. Among the various categories, GWP accounted the highest impact (≥ 90%) followed by ADP, POCP. In the avoidance impact resulted from the utilization of LFG, to substitute B-C oil or LNG showed the impact reduction of 32.7% and 12.0%, respectively.

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.

농업환경에서 발생하는 미세플라스틱 필름의 Cd, Pb 흡착 특성

주원정(Won Jung Ju),안진성(Jinsung An),조은혜(Eun Hea Jho) 대한환경공학회 2021 대한환경공학회지 Vol.43 No.1

목적: 플라스틱은 편리성, 단열성으로 일상 및 여러 가지 산업분야에서 다양하게 활용되고 있고, 플라스틱의 사용량은 계속 증가하는 추세이다. 농업환경에서는 비닐하우스, 멀칭비닐 등의 형태로 플라스틱이 사용되고 있다. 사용 후 환경으로 유입된 플라스틱은 물리적, 화학적, 생물학적 작용으로 작은 단위로 분해된다. 이 중 입자 사이즈가 5 mm 이하인 플라스틱을 미세플라스틱이라 정의한다. 토양 중에 잔류하는 미세플라스틱은 표면적이 넓기 때문에 중금속을 포함한 다양한 오염물질을 흡착시켜 농경지 생태계에 영향을 줄 개연성이 있다. 본 연구에서는 농업환경에서 빈번하게 발생하는 미세플라스틱 필름의 납(Pb)과 카드뮴(Cd)의 흡착특성을 평가하고자 한다. 방법: 본 연구에서는 농업환경에서 빈번하게 발생하는 미세플라스틱 필름의 Pb와 Cd 흡착특성을 평가하고자 한다. PVC (polyvinyl chloride) 필름 한 가지와 PE (polyethylene) 필름 두 가지를 5 mm × 5 mm 이하로 잘라 미세플라스틱을 준비한 후, Pb 용액 또는 Cd 용액에 넣어 72시간 동안 흡착 실험을 수행하였다. 흡착실험결과를 Langmuir, Freundlich, Temkin 등온 흡착 모델에 적용하였다. 결과 및 토의 : 등온 흡착 실험 결과를 Langmuir, Freundlich, Temkin 모델을 이용해 도식화한 결과, 전반적으로 Langmuir 및 Freundlich 모델에 잘 맞는 경향(R² > 0.9)을 보였고, Temkin 모델은 상대적으로 잘 맞지 않는 경향을 보였다. 플라스틱 종류와 관계 없이, Pb에 대한 흡착친화도를 나타내는 Langmuir 상수(KL)의 값과 최대흡착에너지를 의미하는 Temkin 상수(AT)의 값이 Cd에 대한 값보다 더 높게 나왔고, 흡착강도와 관련 있는 Freundlich 상수(nF) 는 Pb > Cd > 1의 경향을 나타내었다. 이는 Cd보다 Pb의 PVC와 PE에 대한 흡착친화도가 크다는 것을 의미한다. 결론: 본 연구는 토양 중 잔류하는 미세플라스틱 필름이 Cd와 Pb 같은 중금속을 흡착하고, 따라서 토양환경 중 중금속의 거동에 유의한 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 또한 폐플라스틱의 환경 문제가 사회적 이슈로 대두되고 있는 요즘, 다양한 폐플라스틱으로부터 발생할 수 있는 미세플라스틱의 지중환경 중 관리의 필요성에 대한 합리적 근거를 제공하고, 따라서 토양 환경 내 미세플라스틱에 대한 추가 연구가 이루어질 필요가 있다. Objectives : Plastics are widely used in daily life and in various industrial fields due to their convenience and thermal insulation, and the use of plastics is continuing to increase. In agricultural environments, plastics are largely used for vinyl houses and mulching vinyl. Used plastics are degraded into small fragments through physical, chemical, and biological processes. Among these, plastics with a particle size of 5 mm or less are defined as microplastics. Since microplastics have a relatively large surface area, various pollutants including heavy metals can potentially be adsorbed and affect the agricultural ecosystem. The purpose of this study is to evaluate the Pb and Cd adsorption characteristics on microplastic films frequently generated in agricultural environments. Methods : The Pb and Cd adsorption characteristics on microplastic films were studied with 3 different plastic films. Microplastic samples were prepared by cutting PVC (polyvinyl chloride) and PE (polyethylene) films to have the sizes of < 5 mm × 5 mm. The prepared microplastic samples were placed in Pb or Cd solutions having a range of concentrations and shaken for 72 h for sorption tests. The experimental results were fitted to the Langmuir, Freundlich, and Temkin isothermal adsorption models. Results and Discussion : The isothermal adsorption test results obtained fitted well to the Langmuir and Freundlich models (R² > 0.9), but not the Temkin model. Regardless of the plastic type, the values of Langmuir constant (KL) and Temkin constant (AT) for Pb were larger than those for Cd, and the Freundlich constant (nF) showed a tendency of Pb > Cd > 1, indicating the greater Pb sorption strength or affinity than Cd on PVC and PE. Conclusions : This study shows that the microplastics in soil adsorb heavy metals like Cd and Pb affecting the heavy metal fate in the soil environment. With an increasing attention on the environmental problems due to plastic wastes, this study provides the basis for the need of management of soil environment. Therefore, further research on microplastics in soil environment is required.

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.

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.

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.