국내 하수관거 유래 온실가스 잠재량 산정 및 저감 기술에 대한 리뷰 (The Estimation of Domestic Greenhouse Gas Potential from Sewer Pipeline and the Review on Reducing Technologies)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 44권 / 12호 / 643 ~ 651페이지
· 저자명 : 김경철, 임성원, 알사예드, 배병욱, 문충만, 김동훈

초록

최근 가속화되고 있는 지구온난화 및 기후재난은 단기적인 온실가스 배출 저감에 대한 중요성을 부각시키고 있다. 이에 따라 기존의 100년 주기 GWP(Global warming potential, GWP100)뿐만 아니라 20년 주기의 GWP(GWP20) 적용의 필요성이 제시되고 있으며, 타 온실가스 대비 짧은 수명을 지닌 메탄 배출 억제의 중요도가 높아지고 있다. 하수관거는 혐기성 조건하에 생물학적 기작을 통해 메탄이 배출될 수 있는 곳으로서, IPCC에서도 그 중요성에 대해 언급한 바 있다. 하지만, 데이터의 부재 등의 이유로 현재 공식적인 배출원으로 인정되고 있지 않으며, 국내에서 현재까지 관련 연구는 전무하다. 본 연구에서는 먼저 다양한 인자를 고려 시 국내 하수관거에서 배출될 수 있는 메탄 잠재량을 산정해보았다. 하수 내 유기물 농도, 유기물 분해율에 따라 GWP100 고려 시 메탄 배출 잠재량은 3.2백만-13.4백만 ton CO2 eq./yr로 계산되었으며, GWP20을 적용하게 되면 그 양은 3배가 증가해 최대 40.2백만 ton CO2 eq./yr가 배출될 수 있는 것으로 확인되었다. 이 양은 현재 국내 공식적인 메탄 배출량(2019년 기준 27.8백만 ton CO2 eq.)을 초과하는 양으로서 하수관거 내 메탄 배출량 저감의 필요성을 시사한다. 이어서 기존에 연구되었던 온실가스 저감기술들을 크게 화학적, 물리적 저감 방법으로 나누어 각각의 기술을 소개하고, 장단점을 분석 후, 보완점을 제시해보았다. 본 연구는 하수관거 유래 온실가스 배출에 대한 국내 최초의 연구로서, 향후 하수관거 유래 세부적인 온실가스 배출량 산정 및 국가 탄소중립 달성에 크게 이바지할 수 있을 것으로 판단된다.

영어초록

The recent accelerating global warming and its consequent disasters call for the immediate greenhouse gas (GHG) reduction. In this regard, the time has arrived to consider applying global warming potential (GWP) value of 20 years’ time-scale rather than 100 years’ one, and the importance of reducing methane emissions has rapidly increased due to its short life span. Sewer pipeline is the source of emitting methane through biological anaerobic conversion. However, it is not recognized as the official source from IPCC due to lack of data and investigation. In Korea, to our knowledge, there has been no study on GHG emissions from sewer pipeline. In the present work, at first, the amount of methane potential from domestic sewer pipeline was calculated considering various parameters. Depending on the organic concentration of sewage and its degradation rate, the potential amount ranged 3.2-13.4 m ton CO2 eq./yr, when GWP100 value was considered. By using GWP20, this amount could reach up to 40.2 m ton CO2 eq./yr, which exceeds the current total domestic methane emissions (27.8 m ton CO2 eq./yr in 2019). The calculation results clearly tells the importance of developing technologies for reducing GHG from sewer pipeline. Later on, the former technologies were largely divided into chemical and physical methods, and reviewed by each. In addition, the limitation of current technologies were mentioned with addressing future works. In Korea, this is the first study regarding on GHG from sewer pipeline, which will be used for estimating the exact amount and establishing carbon neutrality.

참고자료

· 없음