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쓰레기처리에 따른 다이옥신 문제

쓰레기처리에 따른 다이옥신문제와 열분해 응용기술서론인구가 증가하고 산업규모가 늘어나면서 생활쓰레기와 산업폐기물의 배출량이 증가하고 있다.이렇게 늘어나는 폐기물에 대하여는 수집.운반을 거쳐 매립하거나 소각처리를 하고 있으며 이 과정에서 많은 환경오염과 비용을 수반하고 있다.쓰레기는 원래 인간이 생활을 위해 자연으로부터 채취한 재료를 직접 또는 가공하여 소비함으로써 발생하는 것이다.과거에는 자연순환적인 생활을 햇기 때문에 특별히 쓰레기가 문제되지 않았던 것이다.자연과의 조화를 중요시 했던 동양적인 환경관이었다.먹다 남은 음식물은 집에서 기르는 가축에게 주었고, 분뇨는 거름으로 사용하였으며 유통과정이 짧아 별도의 포장재가 필요한 것도 아니었고 보관이나 인위적인 맛을 내기 위해 인공첨가물을 가용할 필요도 없었던 것이다.또 난방과 취사가 동시적으로 해결되는 온돌생활을 했기 때문에 그나마 소각해야했던 약간의 쓰레기 역시 별 문제없이 해결될 수 있었던 것이다.곧 자연순환적인 농경사회를 중심으로 살았기 때문에 별 문제없이 해결될 수 있었던 것이다.곧 자연순환적인 농경사회를 중심으로 살았기 때문에 별 문제가 없었던 것이다.그러나 도시화, 산업화가 진행되면서 이러한 자연순환적인 사회는 파괴될 수밖에 없었던 것이다.특히 대량생산, 대량소비, 대량폐기가 보편화된 현대의 도시사회는 자연환경과 지역 공동체의 파괴 곧 자연과 인간의 파괴라는 돌이길 수 없는 많은 문제를 야기하고 있는 것이다.우리의 생활이 윤택해지고 인구가 계속 증가하면서 쓰레기의 양은 날로 증가하고 있으며 한정된 국토에서 사는 우리에겐 쓰레기의 매립은 한계에 도달 할 수밖에 없고 선진국에서 그러하듯이 우리도 쓰레기를 소각쪽으로 방향을 전환하고 있는 실정이다그로 인하여 소각으로 우리에게 돌아오는 혜택도 많지만 소각시 발생되는 여러 오염 물질중 다이옥신에 대한 염려와 피해에 대한 대책이 날로 심각해 지고 있다.환경 내에서 다이옥신류의 발생은 광범위하나 의도적으로 생성되지는 않으며 모두가 비의도적으로 생성되고 있다.다이옥신이적으로 제조되거나 사용되는 물질은 아닙니다. 보통 염소나 브롬을 함유하는 산업공정에서 화학적인 오염물로서 생성되고, 또 염소가 들어있는 화합물을 태울 때 생깁니다.다이옥신은 고엽제로 알려진 물질로서 베트남 전쟁에서 미군이 사용한 물질로, 기형아 출생의 원인이 되어 인류가 만든 최악의 물질이라고 불리기도 한다.환경호르몬의 일종으로 염소나 브롬을 함유하는 산업 공정에서 화학적 부산물로 생성되며, 염소가 함유되어 있는 화합물을 소각할 때도 생성된다. 발암성이 있으며 쓰레기 소각장이나 인체로부터도 검출되고 있다.최근에는 쓰레기 소작장에서 다이옥신의 과다한 유출로 시민들의 관심을 갖게 되었고, 지난 97년 4월에는 마산만의 어패류에서 규정치보다 310만배나 높은 다이옥신이 검출되어 문제로 부각되는 독성화학물질입니다.환경 보호청(EPA)의 한 보고서는 다이옥신이 대부분의 사람들 몸속에 현재 들어 있는 배경 농도에서도 암과 불임, 태아의 발달 저해 등을 일으킬 수 있다고 밝혔다.다이옥신류 제어도시 폐기물 소각로에서 발생되는 독성 유기물의 농도와 양은 일산화탄소, 질소산화물, 황산화물과 같은 다른 오염물과 비교하여 많지 않음에도 불구하고 독성이 매우 높기 때문에 커다란 관심거리이다.그러나 유기 독성물의 경우에는 소각에 의하여 발생하는 경우와 제초제 등 기타 발생원의 구분이 쉽지 않고 또한 동물실험에 바탕을 둔 확률론적 독성평가방법등에 기술적인 어려움이 따르는 등측정, 평가 및 대책수립 등에 과제가 산적되어 있다.다이옥신의 문제점과 측정방법1.환경오염 유기물 중 다이옥신류는 도시 쓰레기 소각시설, 석유화학제품, 농약관련 산업의 폐수나 제지산업에서의 염소표백 공정 등에서 생성되며 높은 화학적 안정성과 생화학적 잔류성으로 인해 자연계에서 먹이사슬을 통해 축적된다.1970년 이후 다이옥신으로 인해 세계적으로 가장 관심을 끌고 있는 환경오염문제로는 1976년 이탈리아 Seveso 지역의 화학공장 폭발사고로 인한 다이옥신 유출사건이 있었고1962~1972년의 월남전에서 다이옥신이 함유 구조에 다른 염소원자가 추가 치환된 다이옥신류만이 독성을 가지므로 이들이 주요 연구대상이 되고 있다.다이옥신과 화학적 구조와 성질이 매우 비슷하여 같은 경향성을 가지는 화합물로 퓨란이 있으며 다이옥신과 함RP 연구되고 있다.다이옥신은 구조적으로 비슷한 많은 이성질체를 가지며, 유사한 특징을 가지는 PCBs, 염소계농약류, 염화페놀류 등과 실제 시료에서 공존하므로 분석시 어떤 경우보다고 주의 깊고 선택성 있는 시료 전처리가 필요하다. 또한 같은 동족체라도 독성이 크게 다르므로 정확한 구조확인 및 개별적인 양의 측정이 매우 중요하다.3. 그동안 인간에 대한 위해평가의 불투명성과 어려움으로 인해 많은 논란이 있어 왔으나 최근 미국 EPA에서 발표된 다이옥신의 건강위해에 대한 연구조사에서는 다이옥신을 인간과 환경에 해를 끼치며 발암의 위험성을 가지는 화합물로서 공식적으로 인정하고 있다.이것은 정치적으로나 사회적으로 매우 중요한 의미를 지니고 있다.다이옥신의 발암성을 포함한 위해성에 대한 산업계나 행정부에서 바라던 다이옥신의 무혐의를 일축하고 상당한 정도의 위해성을 인정한 것이다.그러므로 비록 다이옥신이 지금까지 어떤 면으로는 환경공해물질의 대표적 물질로 과장되게 인식되어 왔고 환경론자들과 산업계간의 치열한 논란의 대상이 되어 왔지만 앞으로도 당분간은 환경공해의 주요 기준물질로써 주목받게 될 것이다.4. 외국에서는 이미 수십년 동안 많은 연구비를 투자하여 다이옥신에 관한 연구가 진행되왔기 때문에 우리 실정으로 위해성에 관한 연구나 역학조사에 새로 많은 인력과 예산을 투입할 필요는 없으나 최소한 우리가 다이옥신에 얼마나 노출되어 와KT는지 혹은 현재 얼마나 노출되고 있는지에 대한 분석데이터를 확보하는것이 우선 시급하다.국내에서 다이옥신에 관한 분석 데이터를 얻지 못했던 가장 큰 이유는 환경 분석에 관한 국내 기술의 낙후와 그 중요성에 대한 인식부족으로 전문인력을 키우지 못했던 데에 기인하고 있다.특히 다이옥신의 분석은 숙련된 분석자와 고가의 분석기기, 특수한 실험실등이기술 능력을 배양하여 현재 세계소각로 시장의 약 20%를 장악하고 있다.정부가 배기가스 1m³ 중 다이옥신 함량을 0.1 나노그램 이하로 규제하고 있지만 독일 기업들은 이미 0.01 나노그램 수준까지 줄이고 있으며 현재의 기술 개발 목표는 다이옥신 제로 수준이다.다이옥신이 인체에 미치는 영향은?다이옥신은 가장 강력한 발암물질로서 암 발생 율을 높입니다.폐암, 간암, 임파선암, 혈액암등을 일으킵니다. 심한 생식계 장애와 발달장애가 일어날 수 있습니다. 면역계의 손상으로 여러 가지 전염성 질환에 잘 걸릴 수가 있습니다. 또 호르몬의 조절기능에 손상이 일어날 수 있습니다.(예. 불임, 출생 시 장애, 기형, 발육장애가 올 수 있습니다. 그 외에 당뇨 및 갑상선 질환이 올 수 있습니다. )미국 환경보호청에 따르면 미국인의 현재 다이옥신 평균용량으로도 면역체계의 질환, 고환크기의 감소,당 조절 능력의 변화 등이 올 수 있다 합니다. 그리고 미국인 1%(250만명)에서는 자궁 내막증, 정자 수 감소, 남성호르몬 감소 등이 올 수 있다 합니다. 가장 최근에 입증된 자료에 따르면 정자수가 감소되고,호르몬과 연관된 암, 즉 유방암, 고환암, 전립선 암 등이 증가된다고 합니다.다이옥신류의 생성 배출 저감을 위한 단계별 기술전략단계장소목표방법1단계폐기물저장조폐기물의 균질화, 균일화: 적정발열량 유지·폐기물의 파쇄 및 파봉·폐기물의 분별·폐기물의 숙성2단계소각로안정연소 및 완전연소: CO를 50ppm 이하 유지: 850℃에서 2초 이상 체류·1차/2차 공기비 적정화·2차 공기 주입 위치 및방법의 개선·노 형상 변화·연소속도의 조절·2차 연소에 의한완전연소 도모·자동제어의 적용3단계냉각설비재합성 억제: 급속냉각: 비산재 퇴적 방지·급속냉각·수분사 위치,방법변경·보일러 전열 촉진·보일러 체류시간 단축·분진이 퇴적하지 않는구조 및 형상4단계방지시설·적정 방지시설에 대한다이옥신류의 고효율제거·최적 운전조건에 의한재생성 억제: 집진시설의 저온화: 활성탄 사용·SCNR 혹은 SCR·반건식반응을 위해 자연으로부터 채취한 재료를 직접 또는 가공하여 소비함으로써 발생하는 것이다. 과거에는 자연순환적인 생활을 했기 때문에 특별히 쓰레기가 문제되지 않았던 것이다. 자연과의 조화를 중요시 했던 동양적인 환경관이었다. 먹다 남은 음식물은 집에서 기르는 가축에게 주었고, 분뇨는 거름으로 사용하였으며, 유통과정이 짧아 별도의 포장재가 필요한 것도 아니었고, 보관이나 인위적인 맛을 내기 위해 인공첨가물을 사용할 필요도 없었던 것이다. 또 난방과 취사가 동시적으로 해결되는 온돌생활을 했기 때문에 그나마 소각해야했던 약간의 쓰레기 역시 별 문제없이 해결될 수 있었던 것이다. 곧 자연순환적인 농경사회를 중심으로 살았기 때문에 별 문제가 없었던 것이다. 그러나 도시화, 산업화가 진행되면서 이러한 자연순환적인 사회는 파괴될 수밖에 없었던 것이다. 특히 대량생산, 대량소비, 대량폐기가 보편화된 현대의 도시사회는 자연환경과 지역공동체의 파괴 곧 자연과 인간의 파괴라는 돌이킬 수 없는 많은 문제를 야기하고 있는 것이다. 하늘과 땅과 물이 모두 오염되고 파괴되고 있는 것이고, 그 속에서 살고있는 수많은 생명체들이 생존을 위협받고 있는 것이다. 땅과 하천과 바다에는 너무나 많은 오염물질이 버려지고 있는 것이다. 쓰레기를 어떻게 처리하느냐하는 청소행정차원의 접근으로는 해결이 어려운 지경에 이르렀다. 급격한 산업화와 도시화로 대량생산, 대량소비시대가 도래하면서 전세계적으로 폐기물 발생량이 급증하며 생활양식과 경제구조의 변화에 따라 폐기물의 종류 및 性狀도 변화하고 있다. 특히 난분해성으로서 처리가 곤란한 플라스틱류와 인체에 유해한 화학 합성물질 등의 폐기물이 매년 증가하고 있어 폐기물의 처분과 관련하여 대기, 수질 및 토양 등에 악영향이 초래되고 있다. 유해 오염물질에 대한 관심이 점차 증가하고 있는 가운데 폐기물 소각과 관련한 다이옥신에 대한 관심 및 연구 또한 증가추세이다. 베트남 전쟁에서 고엽제의 원료로 사용된 다이옥신은 간암, 기형아 출산 등 약 79만명에게 고엽제 피해를 일으

생활/환경| 2016.06.23| 7페이지| 1,000원| 조회(215)

폐기물관리, 폐기물 다이옥신 쓰레기, 다이옥신이란?

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MBR공법

MBR(Membrane Bio Reactor) 공법공법의 개요?? MBR의 정의?? 활성슬러지 공정과 분리막(Membrane) 기술의 장점을 결합하여, 기존 활성슬러지 공정의단점을 해결하고자 중력침전에 의한 고액분리를 막분리로 치환하는 연구가 진행되어 왔는데 이러한 방식들을 활성슬러지 막분리 공정 또는 막결합형 활성슬러지 공정 이라고도 하며, 또한 활성슬러지법에 국한되지 않고 일반적인 생물반응조와 막분리 공정을 결합시킨 것을 총칭하여 분리막 생물반응기(MBR, Membrane Bio Reactor)이라 한다.막분리공법은 처음 역삼투압을 이용한 해수의 담수화 및 정수시설등에 적용되어 각광을 받기 시작하였으며 차츰 오,폐수처리시설에 적용이 되었으나 초기에는 과도한 투자비와 유지관리의 어려움 EOans에 널리 보급되지 못했으며 일부 산업공정에만 적용되어 운전되었다.그후 점차적인 물부족현상이 전 세계적으로 확산되면서 오,폐수처리수를 재처리하여 증수로 이용하는등 증수도시스템이 검토되고 오수처리시설에서의 기준이 강화되는등의 과정중에 MEMBTANE SYSTEM 개발이 본격적으로 시작되어 현재 다양한 오폐수처리시설에 적용이 되고 있으며 분리막의 국산화와 가격의 현실화등이 구체화되어 차츰 사용도가 증가하고 있다.분리막의 세공크기(수㎜~수십㎛)와 막표면 전하에 따라 원수 및 하·폐수 중에 존재하는 처리대상물질(유기, 무기 오염물질 및 미생물등)을 거의 완벽하게 분리, 제거 할 수 있는 고도의 분리공정이다. 특히 국내에서는 방류수 수질기준의 강화에 따라 하수고도처리 공정인 BNR(Biological Nutrient Removal) 공정과 MBR 공정을 결합하는 연구가 활발히 진행되고 있다.○ 부유고형물을 100% 제거할 수 있어 슬러지 침강성에 관계없이 안정적인 처리가 가능○ 활성슬러지법에 비해 미생물 농도를 3~4배 높게 유지하는 것이 가능하여 호기조 용양이 감소하고 유기물 분해가 효과적○ 침전조가 필요없고 농축조 부피 또한 감소되므로 공정의 Compact가 가능○ 슬러지체류시간(SRT)의 극대화가 가능하여 질산화를 유도할 수 있으며, 잉여슬러지 발생량이 적어진다.○ 막 단독으로 제거할 수 없는 저분자 용존 유기물질을 미생물이 분해 또는 균체성분으로 전환시켜 처리수질이 향상○ 세균이나 바이러스의 제거가 가능? 분리막의 개요○ 기존의 생물학적 공정에서의 침전조 대신 침지형 평막 적용○ 호기조에서 호기조 슬러지와 처리수를 분리막으로 처리수 배출○ MBR 공정에 적용되는 분리막은 체거름 현상(여과 원리)에 의해 고액 분리○ 막세공보다 큰 입자는 배제하고 작은 입자만 처리수로 배출○ 분리막의 유지관리는 일정한 설계유량을 여과함으로써 분리막의 수명을 고려○ 운전시간 경과에 따라 여과저항(차압) 증가, 주기적 세정 필요?공법의 특징 및 장점○ 경제적 처리공정? 초기시설비용, 운전관리비용이 기존 생물학적 처리방법에 비해 경제적? 중수도를 얻을 수 있어 경제적○ 소요부지면적의 감소?막을 사용한 고부하 운전 및 고도처리시설의 불필요(설치공간의 1/2이하로 감소)○ 처리수질의 안정적?막에 의한 물리적 여과 System으로 탁도물질과 세균류도 배제가 가능?처리수가 매우 안정적(BOD 및 SS를 5㎎/L이하로 처리가능)?중수로 재이용할 수 있는 수질을 보증○ 유지관리가 용이함?미생물 상태 및 고액분리의 관리가 거의 불필요?자동화시스템에 의한 제어로 유지관리 인원이 거의 불필요○ 잉여슬러지 발생량 감소?높은 MLSS농도(5,000~15,000㎎/L)로 단위용적당 처리량이 증가?슬러지 체류시간이 길어져 슬러지 자기소화량이 많기 때문에 잉여슬러지가 적게 발생기존공법 고수시 높은 호환성?기존 처리장에서 수질 향상 및 슬러지량 증가에 대한 개선시 포기조내에 막 유니트를 설치하여 처리수질을 향상이 가능하다.MBR 공정의 장점1. 생물학적 공정에서 문되시되는 Bulking 문제해결 (완벽한 고액분리 및 고농도MLSS유지가능)2. 원수중의 현탁물질과 콜로이드등 불순물 완벽제거3. 오염물질의 분해제거 및 분리제거 동시에 가능4. 충격부하시 처리수의 변동이 없음5. 원수량 변동에 다른 처리수질 안정6. 처리시간이 짧고 대용량 처리가능7. 유지관리 용이 및 약품주입등 유지관리비 최소8. 부지면적 최소 (생물학적 처리대비 50%이상 감소)MBR 공정의 특성·활성 슬러지의 침강성에 관계없이 반응조 내 고농도 미생물 유지 가능·높은 질산화 효율을 얻을 수 있음·높은 COD 제거율·슬러지 발생량 감소·슬러지 벌킹 염려 없이 운전 용이·무인 자동화 운전 가능·고도의 처리수·소요부지 감소·초기투자비용T-N, T-P 제거 영향인자·HRT·SRT·PH와 알칼리도·DO·C/N비·MLSS 농도하폐수처리분야의 적용??MBR은 기존 활성슬러지공법보다 다양한 장점을 가지고 있다. 분리막에 의한 완벽한 고?액 분리가 가능하며, 반응조내에 높은 MLSS농도(5,000~15,000㎎/L)를 유지할 수가 있다. 높은 미생물 농도는 질산화의 효율을 증가시키고 슬러지 체류시간(SRT)이 증가하며 이로 인해 슬러지 자산화가 증가하여 슬러지 발생량이 줄어드는 효과를 가져온다. 이는 슬러지 처리에 소요되는 비용이 전체 폐수처리 비용에서 차지하는 부분이 크기 때문에 MBR의 장점이 부각 될 수 있다. 또한 침전지 대신 분리막을 사용함으로 침전지에 소요되는 비용 및 부지를 절감할 수 있다.??MBR의 장점중에서 무엇보다도 중요한 사항은 안정적인 운전이 가능하다는 것이다. 즉 2차침전지에서 발생되는 슬러지 팽화(Sludge Bulking), Foaming, pin-point floc 현상 등을 전혀 우려할 필요가 없는데 이는 슬러지 팽화가 발생하면 침전지의 원활한 고?액분리가 수행할 수 없으므로 전체적인 폐수처리 효율을 저하시키는 원인이 된다. 그러나 MBR에서는 분리막으로 팽화된 슬러지를 모두 분리하기 때문에 안정적인 폐수처리가 가능하다.??하지만 다양한 장점에도 불구하고 상용화 되기 어려운 이유는 첫째 과다한 초기투자설비 둘째 에너지 비용 그리고 마지막으로 막오염(Membrane Fouling)현상 이였다. 현재 분리막의 제조기술로의 발달로 분리막의 가격이 많이 하락되었으며, 에너지 비용측면에서는 낮은 압력(약

생활/환경| 2014.06.13| 7페이지| 1,500원| 조회(1,799)

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석탄 IGCC 기술의 장점과 현황

목차1. 서론 ·············································· 12. 석탄 IGCC 기술의 장점과 현황··········1~42.1 질소산화물 생성 메카니즘 ····· 4~52.2 질소산화물 최소화를 위한 연소기술 ········································· 5~73. 결론 ·············································· 74. 참고문헌·········································81. 서 론온실가스 감축에 대한 필요와 청정에너지에 대한 기대로 전 세계적으로 석탄 가스화 복합발전 플랜트 (IGCC)가 새롭게 조명되고 있다.이와 때를 같이 하여 정부에서도 신 재생에너지 기술개발사업의 일환으로 “한국형 300MW급 실증플랜트 설계기술자립 및 건설” 프로젝트를 2006년에 발족시켜 준비하고 있다.석탄가스화 복합발전이란 석탄을 가스화한 후, 가스화된 합성가스를 이용하여 복합발전을 하는 발전설비를 말한다.즉 석탄을 고온고압조건에서 수소와 일산화탄소를 주성분으로 하는 합성가스로 전환 시키고 전환된 가스에서 오염물질을 천연가스 수준으로 제거하여 전기를 생산하는 친환경 발전기술이다.석탄 IGCC 플랜트 설계를 위해서는 석탄을 가스화하는 핵심 공정 기술과 함께 IGCC 플랜트를 구성하는 가스화 블록과 복합발전 블록 그리고 산소공급 블록을 상호 연계하는 기술이 필요하다.따라서 플랜트 연계를 통한 최적화와 이용율을 증대시키기 위한 연구가 진행되고 있다.대기 배출 오염원 중의 최대오염 배출원이라 할 수 있는 화력발전소는 현재 질소산화물의 배출기준이 국제적 수준까지 강화되지 않아 연소개선방법을 통해 배출농도를 준수하고 있으나, 향후 질소산화물의 규제치가 기타 오염물질과 같은 수준으로 강화될 것으로 예상되므로 탈질 설비를 설치하는 등 이에 대한 대책을 점차적으로 수립 · 시행중에 있다.대기오염으로 인한 국민 건강 및 환경사고의 위해를 예방하고 대기환경을 적정하게 관리하기 위해서는 배출시설의 효율적인 관리로 오염물질 배출량 감소가 우선적으로 시행되어야 하며 향후 대기환경의 질을 향상시키기 위하여 강화되는 요구정도를 만족하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.지금부터 질소산화물 최소화를 위한 연소기술및 석탄 IGCC 기술의 장점과 현황질소산화물 생성 메카니즘 질소산화물 최소화를 위한 연소기술에 대해 알아보고자 한다.2. 석탄 IGCC 기술의 장점과 현황석탄가스화 복합발전(IGCC)은 석탄을 산소와 함께 고온·고압의 가스화기에서 반응시켜 가스화한 후 집진 및 탈황장치에서 분진 및 황성분을 제거하여 생성된 청정가스를 천연가스 대신 복합발전의 가스터빈 연려로 사용하는 방식으로서 기존 미분탄 발전방식에 비해 SOx. NOx, 분진 및 CO2 등의 공해물질을 현저하게 줄일 수 있고 발전효율이 높아 석탄사용에 따른 환경문제와 지구온나환 문제 및 에너지의 효율적인 이용을 위한 대안으로 제시되는 차세대 발전기술로 각광을 받고 있다.현재 선진국에서 실증단계에 있는 250MW급 IGCC발전소의 효율은 40~42%에 접근하고 있으며 CO2 배출량은 기존발전소에 비해 10~20% 줄일 수 일고, SOx, NOx 등은 현저하게 줄이도록 설계되어 있다. 밑에 표 에는 국내 환경규제치, 기존화력의 대기배출물 수치 및 공해방지장치의 설계치와 외국 IGCC의 대기배출물 설계치가 나타나 있으며 IGCC의 환경보전성이 매우 우수함을 알 수 있다. 선진국에서는 IGCC발전소의 개발목표를 발전효율 향상, 건설비 및 발전단가를 줄이는 데 두고 각 단위 공정기술과 전체시스템의 최적화에 노력을 기울이고 있다.앞으로는 신형 가스터빈 개발, 고온 가스정제 기술개발 및 전체시스템의 최적화 등으로 발전효율이 증대되고 건설비와 발전단가를 현저가게 줄일 수 있는 IGCC 시스템이 출현하게 될 전망이다.※ 석탄 IGCC 시스템의 장점IGCC 발전은 세계적으로 널리 분포하고 매장량이 풍부한 석탄 자원을 이용할 수 있다는 점에서 가장 큰 장점이 있다현재 운용 중에 있는 화력발전소에서는 희 부착문제로 인해 회용점이 낮은 석탄을 사용하기 어려우나 IGCC에서는 사용이 가능하므로 에너지 수급 안정성 확보와 이용 탄종의 확대에 기여할 수 있는 장점이 있습니다.EH한 IGCC는 열효율이 높아 단위 발전전력량당 이산화탄소, 황산화물, 질소산화물, 분진의 발생량을 저감할 수 있고 플랜트 출력에 대한 증기터빈 출력의 비가 낮아 온배수의 발생량을 저감할 수 있는 등 환경성이 매우 우수하다.또한 이산화탄소 분리저장기술, 수소생산기술, 연료전지와 연계한 시스템 등에 응용이 가능한 미래형 발전의 중추적인 기술로 주목을 받고 있다.※ IGCC 시스템의 구성석탄가스화 복합발전시스템은 석탄가스화장치와 기존의 복합발전을 최적상태로 결합한 것으로서 주요 구성 기기는 다음과 같다.? 석탄공급장치? 석탄가스화장치? 가스정제장치? 공기압축기 및 가스터빈? 폐열회수 보일러? 증기터빈? 산소플랜트석탄가스화 장치에서는 석탄을 산소 및 증기와 함RP 고온 · 고압의 가스화기에 주입하여 일산화탄소 및 수소가 주성분인 석탄가스를 생산한다.이때 발생된 석탄가스 중에는 분진 및 유황성분 등이 포함되어 있으므로 집진 및 탈황장치로 구성된 가스정제 장치에서는 이를 제거하여 청정가스로 만든다.청정 석탄가스는 가스터빈의 연료로 사용되고, 폐열회수장치에서는 가스터빈의 배열을 이용하여 증기를 생산한다.증기터빈에서는 폐열회수장치 및 가스화기 냉각장치에서 발생된 증기를 사용하여 전력을 생산한다.복합발전설비는 기존의 천연가스용 발전설비와 구성에 있어서 큰 차이가 없다.산소플랜트에서는 공기를 산소와 질소로 분리하여 산소는 가스화 장치에 공급하고, 질소는 석탄공급용 및 가스터빈 NOx 저감용 등으로 사용한다.※ 석탄직접연소와 석탄가스화의 비교비교항목석탄직접연소석탄가스화운전온도낮음높음운전압력보통 상압보통 고압산화제공기증기, 산소, 공기가스정제연소후 배가스 정제연료가스 정제촤 반응률빠름늦음산화제 공급과잉부족타르생성없음있음목적고온가스Fuel-rich 가스※ IGCC 플랜트 성능예측 결과석탄 IGCC 플랜트 성능예측을 위해서는 가스터빈과 스팀터빈의 발전량을 계산해야 하며 전체 플랜트 전기 소모량을 예측해야한다.그러나 플랜트에 포함된 모든 설비를 공정모델에 반영할 수 없기 때문에 일부 설비에 대해서는 가정 계산을 통하여 소모되는 전력 부하량을 예측한다.2.1 질소산화물 생성 메카니즘※ 질소산화물의 종류질소산화물은 질소와 산소가 결합한 NO, NO2, NO3, N2O, N2O3를 통칭하지만 이중 NO와 NO2가 가장 많이 배출되기 때문에 가장 중요한 대기오염 물질로 분류되고, 대기오염분야에서는 일반적으로 NO, NO2만을 의미한다.※질소산화물의 생성 메카니즘① Thermal-NOxThermal-NOx는 연소과정중 고온영역인 Flame 영역에서 연소공기중의 질소에 의해 생성되며 발생량은 온도와 체류시간에 의해 영향을 받는다.Thermal-NOx 생성에 영향을 미치는 중요한 인자는 Flame 온도와 실제공기연료비를 인론공기연료비로 나눈값이 Equivalent Ratio(Ø)에 의해 영향을 받으며 Ø>1 또는 Ø

생활/환경| 2014.06.13| 9페이지| 1,000원| 조회(366)

대기오염, 석탄 IGCC, 석탄 IGCC 기술

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환경문제와 환경윤리학

※환경문제와 환경윤리학오늘날 환경에 대한 관심은 일상사중의 하나가 되었다 해도 과언이 아니다.이는 환경 파괴와 관련하여 인간 행위의 결과 일간의 존재 자체를 위협하고 있기 때문이다.다시 말해 그 동안 인간의 삶의 영역을 넓히기 위해 자연을 이용하는 과정에서 자연이 파괴되고 오염되었는데 그 결과로 일어나는 현상들이 인간 생존 자체를 위협하고 있는 것이다.이에 EK라 사람들은 자연의 파괸에서 보존, 보호에로 눈을 돌리게 되어JT다.환경 보호 운동, 녹색 운동이 그 예가 된다.그리고 학문적인 관심이 바로 환경윤리학이다.환경윤리학은 인간과 자연 세계 간에 성립하는 도덕적 관계에 관심을 가지며 이러한 관계를 규율하는 윤리적 제반 원리에 의거해서 전 지구적인 자연 환경과 그 속에 거주하는 모든 식물과 동물에 대한 인간의 의무와 책임을 규정해 주는 것이다.※환경윤리학의 두가지 입장1. 자연 중심적인 윤리에 대한 입장가장 일반적인 한 가지 입장은 생태학이나 유기적 자연관은 근본적으로 새로운 윤리, 다시 말하면 인간 중심적인 윤리가 아닌 자연 중심적인 유리의 전개가 불가피하게 한다는 것 이다.이는 전적으로 새로우면서도 비인간 중심적인 윤리를 내세우는 입장으로 자연 속에 내재하는 본질적인 가치를 지적하며 따라서 인간만이 아니라 자연현상 역시 존중받아 마땅하다고 주장하고 있다.그러나 이러한 입장을 내세우는자들은 대체로 그 입장을 체계적으로 제시하거나 정당근거에 의해 옹호하기보다는 기존 윤리설의 한계를 직적하거나 새로운 윤린를 암시하는 정도에 그치고 만다.많은 학자들이 이러한 윤리학이야말로 진정한 윤리학이라고 말하고 있기는 하나 어떤 철학자도 아직 그것을 체계적으로 진술하지는 못하고 있다.2. 생명 중심적인 윤리에 대한 입장비록 생태학적 연구가 새로운 윤리의 전개를 필요로하기는 하나 그것은 보다 덜 극단적인 의미에서의 새로운 윤리의 전개를 필요로 즉 생태학적인 방향 정위와 생태학적인 인식을 가지고 종래의 도덕 공동체의 범위를 보다 확대한 규범윤리, 이를테면 동물 중심적이거나 생명 중심적인 윤리의 전개가 요구된다는 것이다.이 입장의 접근 방식은 전통적인 윤리이론들은 개조하고 수정함으로써 새로운 특히 생태학적인 가치들과 의무들을 받아들일 수 있는 그런 새로운 규범윤리를 발전시키자는 것이다.그러나 흔히 이런 접근 방식은 보다 더 극단적인 자연 중심적인 윤리의 접근 방식과 유사하게 전개되거나 혼동을 일으킴으로써 주장하는 학자 자신이 어떤 입장을 내세우는지 분명하지 않을 경우가 많다.※환경윤리학을 바라보는 입장환경윤리학은 인간과 자연환경과의 도덕적 관계에 대한 체계적인 설명이다.환경윤리학은 도덕규범이 자연 세계에 대한 인간의 행동을 지배하고, 지배할 수 있다고 가정한다.그렇다면 환경윤리이론은 이러한 규범들이 무엇인지 설명하고, 인간은 누구에게 과연 어떤 책임을 지고 있는지를 설명하고, 이러한 책임이 어떻게 정당화 되는가를 보여야 한다.우선 자연환경에 대한 우리의 책임은 간접적인 것이라고 보는 학자들이 있다.예를 들어, 자원 보전의 책임은 다른 인간들에 대한 책임에서 나온다. 이러한 입장은‘인간 중심적 환경 윤리’라 불리는데, 이러한 입장에 따르면 오직 인간만이 도덕적 가치를 지닌다. 그래서 우리는 자연계에 관한 책임은 있다고 할 수 있지만, 그렇다고 해서 자연계에 대한 직접적 책임이 있다고 말하는 것은 잘못이다.가령 대기오염, 수질오염, 유독 폐기물, 살충제의 남용과 같은 초기의 환경운동의 많은 쟁점들은 바로 이러한 인간 중심적 환경윤리에서 제기되는 문제들이다.살충제에 오염된 식품과 식수는 인간의 복지에 대한 직접적인 위협이다.그래서 인간중심적 환경윤리는 기존의 표준적인 윤리적 원리를 그대로 새로운 사회문제에 적용한다.인간 중심적 윤리는 미래세데의 인간을 도덕척 책임의 대상으로 간주함으로써 확장될 수 있다.이러한 접근은 여전히 인간 중심적이다.왜냐하면 오직 인간만을 도덕적으로 가치 있는 존재로 간주하고 다만 그 책임을 아직 존재하지 않는 인간들로 확대하기 때문이다.초기 환경운동에서 다뤄진 문제들 예를 들어 핵폐기물 처리 같은 문제들은 바로 이러한 윤리적 관점에서 제기된 것이다.반면 인간 이외의 다른 자연적 존재에 대한 직접적 책임이 있다고 주장하는 철학자들도 있다.‘탈인간 중심적 환경윤리’ 라고 불리는 이 입장은 동물과 식물같은 자연물에도 도덕적 지위를 부여한다. 이러한 접근방식에 따르면 현재의 표준적인 윤리적 원리를 수정하고 확대할 필요가 있다.동물에 대한 윤리적 대우 멸종위기의 동식물 종에 대한 논쟁은 탈인간 중심적 윤리와 관련해 잘 알려진 주제들이다.한편 개별 생명체에서 종, 군집, 생태계에로 관심의 초점을 바꿈으로써 환경윤리는또 다른 발전을 한다.‘전체론적 환경윤리’ 라 불리는 이 입장에 따르면 우리는 개체가 아니라 개체들의 집합 또는 관계에 대한 도덕적 책임을 갖는다.예를 들어 전체론적 환경윤리는 개체수가 많아 멸종 위기에 처하지 않은 개별 동물에 대해서는 선택적 사냥을 허용한다.생타학에서 많은 영향을 받은 전체론적 환경윤리는 개체론적 윤리에서보다 더 중대한 철학적 도전을 감행한다.예를 들어 살아있거나 고통을 느낄 수 있거나 의식을 갖고 있는 등의 도덕적 지위에 대한 표준은 개체에는 적용되겠지만 집합에는 적용되지 않는다.인간중심론적 입장에서 제기하는 문제들은 산림, 오염, 에너지, 미래세대 등에 관한 것들이며 탈인간중심론적 입장에서 제기하는 문제들은 자연에 대한 의무, 동물에 대한 의무, 생명중심윤리.전체론적 입장의 이론들을 살펴보면 생태학과 윤리학, 대지윤리, 근본 생태주의, 사회생태주의와 여성생태주의를 들 수 있다.※환경윤리학의 필요성오늘날 환경에 대한 관심은 일사사 주의 하나가 되었다 해도 과언이 아니다.21세기에 인류는 지구 역사상 유례없는 환경위기에 처하게 되었기 때문이다.매일 백 종 이상이 멸종하고 있으며 이러한 추세는 앞으로 수십년 안에 두세배 증가하리라는 관측도 있다.자원이 파괴되고 고갈되리라는 전망은 인구문제를 더욱 어렵게 한다.미래세대를 괴롭힐 유독 물질은 전 세계에 걸쳐 계속 축적되고 있다.세계의 야생 지역, 삼림, 습지, 산 초지 등은 개발되어 도로로 덮여지고, 간척되고,불태워지고, 지나치게 뜯어 먹혀 계속 존재할 수 없을 지경이다.

생활/환경| 2014.06.13| 4페이지| 1,000원| 조회(299)

환경문제, 공학윤리, 환경윤리학

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해양에너지

※해양에너지 개요해양 에너지는 해양의 조수, 파도, 해류, 온도차 등을 변환시켜 전기 또는열을 생산하는 기술을 뜻한다.전기를 생산하는 방식은 조력, 조류, 파력 등이 있다.해양에너지 자원개발은 점차 심화되고 있는 전 지구적인 환경오염 문제에효과적으로 대응 할 수 있는 방안의 하나로서 중요성이 인식되고 있다.지속적이고 장기적인 연구개발 노력을 통하여 관련 핵심기술을축적함으로써 앞으로 다가올 에너지 파동에 대비하고 있다.해양에너지는 위에서 언급한 조력, 조류력, 파력, 해수온도차 외에도해상풍력, 해상태양광, 해수염도차, 그리고 해양바이오 등 다양한 에너지원이 존재하며, 해수의 열에너지는 냉난방 등으로 열에너지 그대로 이용할수도 있다. 해양에너지 자원은 일단 개발이 되면 태양계가 존속하는 한이용이 가능하고 오염문제가 없는 무공해 청정에너지라는 장점을 가지고있다. 그러나 해양에너지는 석탄, 석유, 원자력 등 현재 사용중인 에너지에비해 에너지 추출비용이 상대적으로 높고, 또한 해양에너지로부터 전력을추출할 경우 출력 변동과 육상으로의 송전에 따른 비용문제가 있다.따라서 해양에너지를 실용화하기 위해서는 경제성 측면에서 개발비용의저렴화와 이용의 측면에서 안정성과 신뢰성의 확보가 앞으로 계속 개선해나가야할 과제이다.에너지원별 분류조력, 조류, 파력, 온도차/염도차, 기타 등등이 있다.기술적 분류① 후보지 해양특성 평가 및 예측 기술② 에너지 집적, 추출, 변환 기술③ 발전시스템 기술④ 해양구조물 설계 및 시공기술⑤ 발전기 및 전력변환 기술⑥ 환경영향분석 및 피해저감기술※국내외 적용 현황★ 국 내서. 남해안은 조력 조류발전의 우수한 입지 조건을 갖추고 있으며, 총해양에너지 부존량응ㄴ 1,400마KW 이상이다.우리나라의 경우 해양에너지를 이용하여 전력을 생산하고자 하는 노력은오래전부터 있었으나 본격적인 발전시설은 아직 없다.그러나 우리나라에 부존량이 풍부한 것으로 알려진 조력발전, 조류발전그리고 파력발전을 중심으로 실용화기술 개발 연구가 수행되고 있다.·해양에너지 개발 장기목표 (단위:천kW)구분1단계(2000~2010)2단계(2011~2020)3단계(2021~2030)조력에너지72013202040조류에너지90200400파력 및 온도차 에너지50150누계81015702590해양에너지 개발계획시화호조력발전· 해양조사 및 조력발전 최적화 기법개발· 상용발전소 기본설게· 상용발전소(24만kW급) 실시 설계 및 건설가로림조력발전· 조력발전 최적화 기법 개발 및 상용발전소 개념설계· 시험발전소 설치, 운영, 상용발전소 기본설계· 상용발전소(48만kW급) 실시설계 및 건설울돌목조류발전· 조류발전 해양조사 및 타당성 검토· 조류발전 최적화 기법개발 및 상용발전소 개념설계· 시험발전소 설치, 운영, 상용발전소 기본설계· 상용발전소(9만kW급) 실시설계 및 건설★ 국 외1. 프랑스 : 랑스조력발전소- 발전용량 : 240MW (1MW급 × 24기, 벌브형)- 연간발전량 : 약 540G쪼 (68년부터 상용 가동중)- 평균조차 : 8.5m- 전체방조제 길이 : 750m2. 중국 : Jiangxia 조력발전소(3200kW급) 외- 현재 지앙시아 조력발전소를 포함하여 9개 운영중3. 캐나다 : Annapolis 시험 조력발전소- 단위기 용량 2만 kW급 straflo형 수차발전기 1기4, 러시아 : Kislaya-Guba 시험 조력발전소- 단위기 용량 400kW급 벌브형 수차발전기 1기※최신 기술 개발 현황현재 개발이 유망한 조력입지로는 캐나다의 Fundy만, 프랑스의 대서양 연안,영국의 Severn강 하구, 한국의 경기만, 미국의 Covscook 등을 들 수 있다.이러한 조력자원을 개발하기 위하여 조력입지를 가지고 있는 나라를 중심으로 일부 국가에서 대규포 조력자원 개발을 위한 시험발전소 수준의 조력발전소를 건설하여 기술은 실용화되었으나 대규모 조력에너지 개발은경제성 미흡으로 수행되지 않았다.한편 전세계적으로 약2TW 정도의 파력에너지를 이용할 수 있는 것으로추정되며 우리나라의 경우 연안을 따라 약 650MW의 파랑에너지 부존량을가지고 있는 것으로 추산된 바 있다.해양에너지 주요 핵심기술 내용화 국내기술수준핵심 기술 내용수준(국외대비 %)기술격차후보지 해양특성 평가 및 예측 기술655년에너지 집적, 추출, 변환 기술3510년발전시스템 기술2015년해양구조물 설계 및 시공기술80(기술보다는 경험의 차이)2년발전기 및 전력변환 기술6010년환경영향분석 및 피해저감기술505년핵심 기술 내용국외국내 개발 현황후보지해양특성 평가및 예측 기술현장조사 및 시뮬레이션기술 완숙단계시뮬레이션 기술 중기단계에너지 집적,추출, 변환기술고효율 터빈설계 기술 보유웰즈터빈고효율 터빈설계 기술 미흡에너지 집적, 추출기술일부보유발전 시스템 기술발전시스템 최적화 기술 보유발전출력산정, 예측기술 보유1000MW급 복합발전플랜트개념설계연안형 및 외해형 해양에너지 복합시스템 개념 정립해양구조물설계 및시공기술프랑스, 러시아, 캐나다, 중국이 시험발전소를 설계, 시공파력발전 방파제케이슨, 부유식파력발전장치 등 설계 및 시공 사례 다수해양 이외 지역에서의 발전시설 건설기술과 항만시설 건설 기술은 충분해양에서의 발전관련 설계/시공실적은 미미함65kW급 원주형 부유식 파력발전장치, 계류시스템 설계기술 정립환경영향분석 및피해저감기술첨단 수치모형 개발 및 적용시스템 구축분야별 수치모형 수립 및 분야별 적용 단계조력발전의 경우 대규모 방조제를 조성하기 때문에 환경에 미치는 영향분석이 중요하며, 이를 정밀히 예측하고 그 영향을 저감할 수 있는 기술의 개발이 시급하다.※향후 전망우리나라의 경우는 동, 서 , 남해역이 모두 해양에너지 개발 유망지역으로개발가능한 부존량은 시설용량 규모로 서해역의 조력에너지 약 2500MW,동해역의 파력에너지 약 650MW 남해역의 조류에너지 약 500MW 등

생활/환경| 2014.06.13| 5페이지| 1,000원| 조회(302)

해양 에너지, 해양에너지 개요, 해양에너지 향후 전망

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