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[바이오산업공학] 바이오농업

바이오 농업 (Bio Agriculture)2003. 09. 29 바이오산업공학 개론 “바이오 농업”발표이은정,강경훈,김남형,김순원,이석남,이규환바이오산업공학 개론발 표 내 용서 론GMO의 정의 및 개발 방법GMO의 정의유전자변형 기술과 종래의 품종개량 기술과의 차이점유전자변형 방법유전자변형 농산물의 현황개발현황재배현황유통현황GM농작물의 이용 예국제적 동향 및 국가관리이은정강경훈김남형김순원,이석남이규환서 론바이오공학기술에서의 농업분야생물체의 유전정보, 외래유전자 및 보유유전자의 발현 조절을 이용한 고부가성 동식물 및 미생물 개발등농업에서의 파급효과재배작물 육성의 기간 단축 및 다양한 고기능성 농산물의 개발로 1차 산업으로서의 농업이 친환경 생명산업으로 발전영농방식의 대변화 → 각종 환경 및 병충해 내성 특성을 지닌 농작물의 재배로 전통적인 작물재배방식 변화인류의 증가에 따른 식량문제 해결 → 병해충저항성, 생산성 증가 등환경오염문제 해결 → 미생물농약, 적조방제, 오일제거, 중금속흡수 등 환경정화용 미생물 또는 식물개발기능성 약리물질 대량생산 → 특수영양소, 백신 생산 작물개발서 론경제적 효과해충저항성 유전자변형 옥수수는 6%의 농약사용감소효과와 14% 이상의 노동력 경감효과 : 연간 1억2천5백만불 이상해충저항성 유전자변형 면화는 5억천4백만불제초제저항성 유전자변형콩은 2억천육백만불의 경제적효과를 얻었다고 보도현재의 화학약제를 대체할 새로운 생물농약은 연간 30억 달러 이상의 약제 절감효과를 가져올 것으로 기대인체에 적용가능한 항암제, 빈혈치료제등 고가 의약물질등을 생산하는 동·식물의 형질전환체 개발의 경우, 연간 1,000억불 이상이 되는 시장잠재력을 가져 황금알을 낳는 거위와 비교됨서 론GMO 시장 확대유전자변형농산물의 세계시장 규모는 '99년도에 40억 달러 정도이나 2005년에 200억 달러, 2020년에는 750억 달러 이상이 될 것으로 전망동물을 이용한 의료산업용 신 기능 물질의 세계시장 또한 '91년 313억 달러에서 2000년 540억 달러, 로 떼내어 다른 생명체에 집어넣는 것이므로, 원하는 형질이 발현될 가능성이 높고 시간이 적게 걸린다. -같은 종 내에서의 유전 전달뿐 아니라 다른 종 사이의 유전자 전달을 가능케 한다.GMO의 정의 및 개발 방법유전자 재조합 방법유전자재조합 기술이란 어떤 생물로부터 목적하는 유용한 유전자를 취하고 이를 품종 개량하고자 농작물 등의 세포에 삽입하여 그 유전자가 기능을 발휘하도록 하는 기술DNA를 자르는 제한효소와 잘라낸 DNA를 연결하는 유전자부위를 잘라내 체외로 분리한 다음 이를 다른 유전자와 재조합해 다른 세포에 도입, 발현시키는 기술재조합된 유전자를 생물체에 삽입하는 방법으로는 '아그로박테리움법', '원형질세포법', '입자총법' 이 있다GMO의 정의 및 개발 방법아크로박테리움법유전자 재조합 방법GMO의 정의 및 개발 방법원형질세포법유전자 재조합 방법GMO의 정의 및 개발 방법입자총법유전자 재조합 방법유전자변형 농산물의 현황개발 현황유전자 변형을 이용하여 작물을 변형하려는 시도는 미국과 유럽을 중심으로 활발하게 이루고 지고 있다.미국에서는 토마토, 담배, 옥수수, 감자 등에 대하여 제초제내성, 해충저항성, 병해저항성 등의 성질을 갖게 하는 연구가 이루어 졌다 .80년대부터 연구가 본격화되고 86년~97년 45개국에서 60개작물 약 25000건의 개발시험(미국 57%, 캐나다 15% 등)이 이루어졌다.상업적 목적으로 유전자변형농산물의 판매를 최초로 허용한 국가는 미국이며, 94년 칼센사가 'FLAR SAVR'라는 무르지 않는 토마토를 상품화함. 96년 몬산토사는 제초제저항성 콩(ROUND -up Ready Soybeen)을, 노바티스사는 내병충성 옥수수(Bt maize)를 상품화함.유전자변형 농산물의 현황개발 현황1994년 미국 FDA가 안전성을 인정한 유전자 변환 농작물형 질작 물회 사숙기 지연토마토Calgene, DNAP, Monsanto, Zeneca병충해 저항성 -바이러스 -콜로라도 딱정벌레호박(squash) 감자Asgrow Monsanto제초제 내성 변형 농산물의 재배 면적은 96년 280만ha에서 98년에는 3000만ha로 급속히 증가하고 있다.유전자 변형 농산물의 재배 현황 및 실태유전자변형 농산물의 현황세계 유전자 변형작물의 재배면적 변화 추이 ( FAO, USDA자료 재구성 )유전자 변형작물이 본격적으로 재배되기 시작한 1996년도이래 총 재배면적으로 보면 엄청난 신장세를 거듭유전자 변형 농산물의 재배 현황 및 실태유전자변형 농산물의 현황1996~1998년도 세계 국가별 GM 농산물 재배면적 추이국가199619971998ha%ha%ha%미국1..5808.17420.574아르헨티나0.151.4134.315캐나다0.151..3122.810호주0.150.110.11멕시코0.150.110.11스페인0.000.000.11프랑스0.000.000.11남아프리카0.000.000.11총1.810011.010027.8100주재배지인 미국, 아르헨티나, 캐나다가 거의 전부를 차지하고 있는 가운데에서도, 특히 미국이 70%이상을 차지하고 있어서, GM농산물의 최대생산국이자 수출국의 자리를 유지하고 있다.유전자 변형 농산물의 재배 현황 및 실태유전자변형 농산물의 현황1996~1998년도 세계 작물별 GM 농산물 재배면적 변화추이작물199619971998ha%ha%ha%콩0.5285.14614.552옥수수0.3173.2308.330목화0.8441.4132.59유채0.161.2112.49감자0.150.110.11총1.810011.010027.8100작물별로는 콩과 옥수수가 전체의 80% 이상을 차지하고 있어서 주된 유전자 변형 농산물이며, 면화와 유채(둘 다 기름을 얻는 식물)가 그 뒤를 따르고 있다.유통중인 GM 식품 현황유전자변형 농산물의 현황미국에서 시판되어 유통되는 유전자변형농산물은 1999년말기준 11개종에 이르고 있으며 그 수는 앞으로 더욱 늘어날 전망미국에서 가장 많이 유통되는 유전 자변형농산물 품목 중 우리 나라에서도 많이 수입하는 대두(콩)와 옥수수는 통계치들마다 차이는 있지만 미국내 재배되는 대두의 유전자 위해 개발중 이다.현재 세계적으로 우리나라 경작지 면적의 30배에 달하는 넓이에서 GM 작물이 재배되고 있다.2010년에는 우리식탁의 80%를 차지 할 전망이다.점차 수확량 증가 목적에서 기능성 강화로 변화하고 있다.GM농작물의 이용 예유전자 변형작물 GM(Genetically Modified)제1세대형 작물제2세대형 작물제3세대형 작물생산원가를 절감, 수확량 증가를 시키는데 목적특정영양 또는 건강 기능성을 향상시켜 부가가치를 증가 시키는데 목적특정질병에 대한 저항성을 부여(비타민A가 대량으로 함유된 황금쌀,숙성지연 과채류)(백신 바나나 또는 토마토, 항암이나 콜레스테롤 저하 성분이 강화된 채소와 곡물)(해충 저항성,제초제 저항성,질병 저항성으로 대량생산 가능한 곡물,채소등)GM농작물의 이용 예유전자 변형작물 GM(Genetically Modified)제1세대형 작물제초제 저항성 GM의 경우 – 제초제를 뿌려도 죽지 않기 때문에 잡초만 쉽게 제거 할 수 있고 잡초가 양분을 덜 빼앗아가므로 결과적으로 수확량이 많아진다.해충 저항성 GM의 경우 – 해충을 제거하는 독성 단백질을 생산하는 미생물의 유전자를 식물에 이식함으로 해충이 먹지 않는 해충 저항성 작물이 만들어 진다.그 밖에 염분이 있는 경작지에서 식물이 자라도록하는 GM작물질병 저항성 GM의 경우 – 작물자체에 백신의 기능을 부여 스스로 질병 퇴치GM농작물의 이용 예유전자 변형작물 GM(Genetically Modified)제2-3세대형 작물비타민A를 합성해 내는 황금쌀 – 원래 가지고 있지 않았던 영양분을 보강질병에 대한 백신 기능을 부여한 GM과일,채소,곡물 – 특정인이 앓고 있는 질병을 치료까지 할 수 있는 보다 기능적인 작물항암치료제 쌀성장호르몬을 생산하는 상추나 배추인슐린을 포함한 당뇨병 치료용 쌀GM농작물의 이용 예GMO콩(대두)의 이용시중에서 유통되고 있는 식물성 식용유 대부분이 병충해에 대한 내성을 키우기 위해 유전자를 인위적으로 조작한 '유전자 변형(GMO)' 수입 콩을 재료로 만들어지는 ord 대학의 Berg가 생명공학기술에 대한 안전성 문제성 제기1970년국제적 동향 및 국가관리각국의 관리 동향미 국유전자변형농산물 및 식품의 개발과 대외수출이란 측면에서 중요한 국가“미연방 식품 의약품 및 화장품 법”의한 규정에 의한 관리'새로운 식물 품종에서 생산된 식품에 대한 정책 성명(Statement of Policy : Foods Derived From New Plant Varieties)'을 발표하여 지침으로 사용FDA 의 승인을 받은 유전자 변형농산물 품목 46개국제적 동향 및 국가관리각국의 관리 동향미 국FDA 의 승인을 받은 유전자 변형농산물 품목 46개4631261078합 계1--1---고올레산5-212--불 임3--2--1바이러스 내 성11-41421해충저항성20261352제초제내성61--1-4숙성지연소계199919981997199619951994개발특성국제적 동향 및 국가관리각국의 관리 동향일 본농림수산성에서 생명공학기술을 이용한 생산관계 담당후생성에서 생산된 유전자변형 식품의 안전성 분야 담당1991년 식품위생 조사회에서 지침1994년 효소(키모신)2품목이 안전성평가 지침에 적합성 확인1996년 유전자변형농작물에 대한 안전성 확인제초제내성 대두 및 해충내성 옥수수등 농작물 7종 수입허용1997년 제초제내성 옥수수등 농작물8종과 효소1종 안전성 확인국제적 동향 및 국가관리각국의 관리 동향E U구주위원회의 식품산업총국(Directorate General III-Industry)의 담당기관1990년 2개의 지령(Council Directive 90/219/EEC 및 90/220/EEC)을 수립 유전자변형 식품규제1997년'신규식품 및 신규식품성분에 관한 규칙 (Regulation (EC) No. 258/97)'을 제정 시장에 출하된 식품 관리현제 2종의 유전변형농산물 허가 여러종류의 유전변형농산물 허용여부 검토유전자변형농산물의 식품으로서 허용을 위한 안전성평가 기준은 일본 및 미국의 기준과 비슷국제적 동향 및 국가관리각국의 관리 동향호 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공학/기술| 2003.11.06| 43페이지| 1,000원| 조회(743)

GM, GMO, 바이오산업, 바이오농업

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[페기물처리공학] 폐플라스틱의재활용 평가A좋아요

폐플라스틱 재활용플라스틱은 가벼우면서도 단단하고 썩지 않는 것이 장점이었으나 매립의 경우 오히려 환경문제를 야기하는 요인이 되고 있으며 소각시에도 불완전 연소등 연소 조건에 따라 유독 물질을 발생 시킬수 있다. 따라서 재활용이 최선의 방안이나 분류 및 처리 과정에서 경제성 확보등이 관건이다.폐플라스틱의 일부 품목은 안전상 등의 이유로 저장되어지는 경우가 있으나, 우리가 재활용품으로 관심을 가지는 품목은 거의 모두가 재생되거나 방치를 포함한 매립 또는 소각됨으로써 최종 처리된다.고체 연료화를 연소의 범주에 넣어볼 때 ,페플라스틱도 일반 폐기물들과 크게 차이가있지는 않으나 기존의 방법으로 처리할 때, 심각한 문제점을 안고 있어 새로운 처리기술의 개발이 시급한 실정이다.따라서 폐플라스틱의 재활용은 energy recycling 보다는 material recycling 이나 chemical recycling 이 더 우선적으로 고려되어야 한다.그렇다고 폐플라스틱이 material recycling 하기에 어려움이 없는 것은 아니다. 오히려 방법론에 있어서는 더 어렵다. 이는 플라스틱 사이에는 상용성이 부족해 좋은 재생기술개발이 미흡하기 때문이다.chemical recycling 은 에너지 수지와 이용 측면에서 근본적인 문제를 가지고 있었다. 석유화학제품에서 시작된 플라스틱 제품을 다시 유화로 돌리면서 에너지가 이중으로 소모된다는 논리가 대두되었기 때문이다.A. material recycling폐플라스틱의 material recycling 은 정확한 분별에서 출발한다. material recycling의 최대 관건은 분류로, 분류만 제대로 된다면 재생에 큰 어려움이 없다.즉 경제적, 효과적, 능률적으로 볼 때, 현실적으로 폐플라스틱을 적절하게 분류하는 것은 매우 어려운 일이다.만약 폐플라스틱의 분별과 분리가 제대로 되지 않을 경우 유화나 소각 시에 PVC 유해염소화합물이 발생되어 연소장치의 부식은 물론 인체에 유해한 물질이 배출될 수 있다.분별 또는 분류는 `제품의 분별안되고 있다. 플라스틱 종류에 따라 X선의 흡수율이 다른 차이를 이용한 비접촉, 비파괴검사 시스템으로서 피검사물을 하나씩 컨테이너로 이동시키면서 분별한다. 투사한 X선의 강약을 전기신호로 변환하여 제거해야할 병이라고 판정되면 에어 블로우잉 등의 방법으로 선별, 분류한다.형광 X선에 의한 분별은 X선을 방사, 피검사물에서 발생한 특성 X선(형광 X선)을 분광하여 주요 성분의 정량선을 판정하는 것으로 화학결합의 상태에 따라 변화하는 형광 X선의 스펙트럼을 이용, 플라스틱병 선별용으로 개발한 것이다.수작업 보조용으로 사용할때는 특수 안경을 사용하면 발광의 차이를 쉽게 알수 있어 구별이 가능하다.색깔분리는 색깔에 의해 분별하는 기술로 피검사물의 색을 몇 개의 필터를 통해 각각의 밝기를 전류치로 하고 이것을 연산하여 그룹으로 분리한다. 색의 식별장치와 재료의 식별장치를 조합해 플라스틱 병의 색조를 광학적으로 나눈 후 에어 블로우를 사용하여 착색병을 분리한다. 전처리의 세정 불량이나 열화가 심해 색조 변화를 가져온 병들을 제외시키고자 할 경우도 유효하게 이용할수 있다.C.건습식비중분리건습식비중분리에는 풍력선별과 유동층분별이 있다.풍력선별은 공기의 흐르는 방향을 이용하여 공기 중에서 비중분리하는 방법이며 모래,유리와 같은 비중이 큰 것과 종이, 플라스틱과 같은 비중이 작은 것을 선별하는데 아주 효과적이고 경제적인 방법이다. 플라스틱끼리는 비중이 비슷하고 분쇄편의 형상이 고르지 않아 분리효율은 조금 떨어진다.유동층분별은 플라스틱의 분쇄혼합물을 회전원판상에 정량 공급하고 원심력을 작용시켜 균열하게 분산시킨 뒤 분리콘의 원추경사판 위로 중력낙하시켜 낙하 도중에 흡기 상승류를 이용, 혼합물 중의 경량물을 흡인 분별하고 비중이 큰 물질을 분리콘의 저부에 낙하시키는 방법으로 재료간의 비중이 비슷하더라도 형상이 크게 다르면 분별할 수 있다. 건식비중분리는 같은 형상의 플라스틱 분리에는 정밀도를 높이는 데에 문제가 있다.습식비중분리에는 부상침전분리와 원심력분리가 있다. 모두가 물을 사용위해서 매우 중요하다.정전분리는 정전기의 흡인력을 이용하여 분리하는 기술로써 정전기의 발생상태나 대전성이 다른 점을 이용한 것이다.정전분리는 미리 플라스틱의 입경, 형상을 갖추고 완전히 건조될 필요가 있으며 분리의 정밀도에는 약간의 문제가 있다. 그러나 플라스틱은 절연도가 높고 정전기를 대전시키므로 흡인되기쉬워 이 성질을 이용해 종이나 섬유, 유리로부터 플라스틱을 분리하는 방법으로 유효하게 이용된다.E.하이드로 사이클론을 이용한 분리사이클론의 원리와 플라스틱류의 비중 차이를 이용하여 분리하는 기술로 종래의 풍력선별이나 부상침강을 이용한 분리에 비해 분리효율이 아주 높다.처리공정은 파쇄, 세정등의 전처리를 한 폐플라스틱 혼합물을 일정한 속도로 교반저류조에 공급하여 균일하게 분산시킨다. 그런 다음 플라스틱과 물의 혼합물을 펌프로 하이드로 사이클론에 정량 공급하여 사이클론 상부에서 저비중 플라스틱을, 하부에서 고비중 플라스틱을 물과 함께 배출한 후 각각 탈수한다.선택용액 공정을 이용한 분리로 이 방법은 미국의 Renssler Polytechnique Institute에 의해서 폐플라스틱의 분리를 위해 새로 제안된 공정이다.이 공정은 대부분의 플라스틱이 비상용성을 갖는다는 점을 이용하여 혼합된 플라스틱에서 조성 및 성분을 각각 분리하는 공정이다.폐플라스틱은 특정 용매에, 특정 온도에서 용해되 단일 고분자로 추출되며, 고분자 용액은 급속 기화기를 통하여 용매와 신속히 분리된다. 이렇게 얻어진 고분자는 감압하여 건조된 mill로 가공하여 다시 건조시킨다. 그러는 동안 회수된 용매는 다른 온도에서 다른 고분자를 추출하기 위하여 다시 용매 탱크에 저장된다.폐플라스틱에서 각각의 단일성분 플라스틱을 이러한 과정을 반복하여 분리하게 된다. 5용해시 고분자의 농도는 5~10wt%정도로 조절되며 용액은 정량배수용 펌프에 의해 열교환기에 계측되어 공급되고, 압력은 기화가 일어나지 않도록 유지시킨다.이 공정의 수행시 가장 중요한 변수는 기화 직전의 온도와 기화 시의 진공도이다. 다른 분활용할수 있다.건식 세척은 세척시간의 단축과 비용의 감축을 가져올 수 있는 대안으로 대두되어진 방법의 하나이다.특히 폐수처리를 할 필요가 없으므로 다양한ㄴ 방식의 건식 세척공정에 관심이 모아지고 있다. 진동이나 초음파, 사이클론을 이용한 공기 부상 등의 방법이 있다. 지금까지는 극히 용수가 부족한 중동지역을 제외하고는 실용화된 곳이 많지 않다.국내에서는 일부 대학과 연구기관을 중심으로 사이클론이나 에어 제트 같은 원리를 이용하여 농촌 폐필름에서 아주 높은 순도의 재생 플라스틱을 만들어 낼 수 있다고 자신하는 등 이분야에 연구에 관심을 보이고 있으므로 앞으로는 장단점이 잘 파악될 수 있다.냉동 세척은 습식 공정에 비하여 환경 문제 뿐만 아니라 세척시 첨가하는 화학 약품이나 용수의 비용이 절감되는 효과를 가질 수 있지만 냉동에 소요되는 에너지가 문제이므로 널리 사용되지 못하고 있다.미국의 Modern Machinery사에서 제작한 Cryoclean이라는 장비를 이용한 Ultra Pac Inc.라는 회사에서는 PET으로부터 PVC 및 기타 오염 물질을 분리해 내고 있다.폐플라스틱은 상태가 양호한 것들이나 생산 공정에서 나오는 scrap 들을 사욜하거나 재생품이 함지박, 정화조, 토목건자재 등의 제품을 생산할 경우 세척이 필요 없다. 또한 무기질이나 유기섬유를 첨가하는 공정에도 세척이 필요 없는 경우가 많다.G. 건조가공세척공정이 습식일 경우는 건조가 반드시 뒤따르게 되는데 이는 플라스틱에 남아있는 수분이 다음 공정인 가공공정에서 고온으로 처리시 증발되어 플라스틱 제생품 구조 내에 빈 공간을 형성하는 등의 매우 치명적인 문제를 일으키기 때문이다.전통적인 건조방법으로서는 원심분리법이 주로 사용되어 졌지만 효율적인 측면에서는 의문이 있었다. 그러므로 압축을 하는 filter ribon press와 열풍을 불어넣는 drum drier 등의 새로운 건조방법이 개발되어 왔는데 이들을 직렬로 연결해 사용할 경우 수분을 약 0.5% 이하까지 줄일 수 있었다.가공에서 종이와는 달리60% 이상을 차지하고 있는 PE와 PP간에는 많은 상용화제가 출하되고 있기도 하다. PET와 3성분을 혼합할 수 있는 상용화제의 개발을 서두르고 있다.상용화제에는 비반응성 상용화제와 반응성 상용화제로 나누어진다. 비반응성 상용화제는 물리적 작용에 의해서 폐플라스틱의 계면을 강화시키는 것으로 대표적인 공중합체에는 random 공중합체, graft 공중합체, block 공중합체 등이 있다.이 외에도 폐플라스틱의 각 성분과 상용성이 있는 플라스틱도 사용이 가능하나 현실적으로는 공중합체들이 가장 유용하다. 공중합체 중에서도 block 공중합체가 가장 효과가 좋은 것으로 알려져 있다.반응성 상용화제는 random 공중합체, graft 공중합체, block 공중합체가 반응성기를 가져 상용화 작업시 한 개의 플라스틱과 반응을 일으켜서 붙게 된다. 반응성기로는 무수말레인산, 에폭시, 카르보닐기 등이 많고 이들 반응성기는 상용화제의 말단 또는 측면에 부착되어 있는 경우가 대부분인데 이들은 플라스틱의 아미노기, 카르복실기, 하이드록실기 등과 주로 반응하게 된다.반응성 상용화제는 비반응성 상용화제와 비교하여 소량 첨가로도 효과를 볼 수 있고 비반응성으로 상용화가 어려운 경우에도 상용화가 가능하다. 반면 부반응 등에 의한 물성 저하의 가능성이 있고 가공 조건에 영향을 많이 받으며 가격이 비싸다는 단점이 있다.전반적인 관점에서 보면 상용화제는 보편적으로 사용되기에는 아직 가격이 비싸며, 3가지 이상이 혼합된 경우에는 상용성이 현저히 저하되고, 조성이 수시로 달라지는 일반 폐플라스틱의 경우에 적절 사용농도를 예측하기 어려운 점이 있어 본격적으로 상용화하기에 한계가 있다.I. 단순 혼합재생이 방법은 아직까지 완전한 검증이 끝난 것은 아니지만 일부의 특수한 extruder 제조업자들이 상업화에 성공한 가장 이상적인 폐플라스틱 재생법이다.일반적인 방법으로 제품을 만들어 그런 대로의 용도로 사용해왔기 때문에 이 분야에서 어떤 계기와 기술적인 지원이 있다면 더 부가가치가 높은 제품도 생산이

공학/기술| 2002.11.29| 11페이지| 1,000원| 조회(1,280)

환경공학, 플라스틱, 재활용, 페기물관리, 페기물처리

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[환경공학] 폐기물 관리

Ⅰ. 페기물 관리의 기반 및 여건지난 수년 사이 국민의 소비가 대량화 되면서 쓰레기의 배출량도 엄청나게 늘어 났다. 단위면적당(ha) 쓰레기의 배출량은 하루 2.2kg 으로 OECD 가입국가중 가장높은 수준이며 내구제와 1회용품 사용 증가로 환경에 유해한 플라스틱류의 페기물이 급격하게 증가하고 있는 실정이다. 우리 나라의 페기물 관리의 정책은 단순매립 중심의 사후관리 체계에서 벗어나지 못하고 있다. 페기물 매립은 산림훼손, 연안간석지훼손, 농경지 잠식등 자연환경 훼손 및 가용토지자원 잠식을 초래하고 과다한 사후관리 비용이 소요되기 때문에 그 피해는 상당량에 다다르고 있다. 또 인구의 80% 이상이 도시생활을 하고 있어 도시형 생활 양식에서 비롯되는 포장 페기물등 유통 소비관련 페기물이 많은 비중을 차지하고 있다. 또 국민 1인당 국민총소득은 2000년의 경우 9628달러로 93부터 2000년까지 23.3% 증가하여 같은기간 동안 총페기물 발생량은 65.7% 증가하였다. 이처럼 자연적으로나 사화적 경제적인 여건의 변화속에서 그 페기물의 양은 날로 늘어가며 괸리 하는데 큰 어려움이 있는것만은 홧리하다. 이제는 우리도 사후관리 체계를 지양하고 원천적으로 페기물발생을 억제하는 방향으로 페기물 관련 정책의 일대 전환을 이룩하지 않으면 안된다.Ⅱ. 페기물 관리의 실태1. 페기물 발생 현황페기물의 총 발생량은 2000년의 경우 1일 23만4천톤으로 93부터 97년 까지는 연평균 7.6%씩 증가하였으나 IMF 경제위기로 98년 에는 약 2.6%감소 하였다. 그러나 경제위기의 회복과함쩨 99년과 2000년에는 다시 각각 전년대비 15.2%와 6.9%증가하였다. 생황페기물은 인구의증가와 경제성장에 따라 지속적인 증가로 보일것으로 전망 하였으나 연탄사용의 감소 1회용품규제등 페기물 발생억제정책의 추진에 따라 증가세가 크게 감소하였다. 사업장 페기물은 상업활동의 증가와 경제활동의 규모 확대 자원다소비형 산업 경제구조로 인하여 최근 5년간 연평균 13.6% 의 증가율을 보이고 있다. 2000년의 경우 사업장의 페기물이 총 페기물 발생량의 80.2%를 차지하고 그 가운데 건설페기물이 41.9%를 차지하고 있었다.2. 수집운반 체계가정쓰레기 및 소규모 식당의 일반 쓰레기는 규격봉투에 담아 배출하며 생활 쓰레기의 수집 및 은반은 최종처분대상 페기물은 문전수거 또는 거점수거 방식으로 수거하며 연탄재는 수거일을 지정 별도 운반한다. 재활용품 및 음식쓰레기의 경우는 정기수거일을 지정하여 수집 운반하고 대형페기물은 별도의 수수료를 부과한후 수집 운반체계에 적용시키고 있다.3. 페기물 처리 현황재활용품의 분리수거량이 94년 326톤에서 2000년 699만톤으로 114%증가하고 재활용률도 15.3%에서 41.3%로 크게증가하였다. 또 소각시설의 확충에따라 소각처리율이 94년 3.5%에서 2000년 11.7%로 높아지기는 하였으나 아직 미흡한 수준에 머물고 있다. 반면 현재매립율은 47.0%로 아직도 매립의존율이 높은 편이다. 상업장페기물 처리구조는 재활용픔이 꾸준히 증가하여 2000년말 재활용 73.5%, 매립 15.9%, 소각 6.3%, 해양배출 및 기타가 4.3% 였다. 사업장배출시설계 페기물과 건설페기물은 재활용이 용이한 단일 재질이 많은 특성으로 인하여 재활용률이 각각66.5%, 84.7%로 높으나 소각률은 각각 7.9%, 2.6%로 낮았다.Ⅲ. 페기물 관리 여건의 변화 및 전망1.페기물 발생량의 증가페기물 발생량은 인구의 변화 산업발달 및 산업구조 소비패턴의 변화에 따라 증감하여 왔으며 페기물의 성상은 각종 산업의 확대 또는 축소등에 따라 변화한다. 정보화의 진전으로 에너지와 자원이용의 효율화, 페기물 발생의 감축 등의 효과가 예상되나 한편으로는 관련장비의 사용기간 단축으로 인한 페기물 발생량 증가가 예상된다.{구 분단 위2*************11총페기물량ton/day234,282291,440329,541370,909생활페기물1인당발생량ton/daykg/인.day46,438(0.98)50,750(1.03)51,829(1.04)52,743(1.04)사업장페기물배출시설계건설페기물지정페기물ton/day187,844101,45378,7777,614240,690142,57587,86310,252277,712162,006103,57012,136318,166183,239120,73314,194생활페기물은 페기물 감량 정책 추진으로 한동안 감소추세를 보여 왔으나 9년부터 소폭의 증가 추세로 변화하였으며 인구증가 및 경제활동규모의 확대등으로 만한 증가추세가 지속될 전망이다. 사업장페기물은 생산자 및 배출자의 책임 확대 제조중심에서 정보·서비스 산업 중심으로의 구조전환등에 기인하여 소폭으로증가할것으로 전망된다. 다만 건설페기물의 관리강화와 재개발 재건축 및 택지개발등의 대형공사가 많아짐에 따라 건설페기물 발생량은 연간 5∼6% 증가할 것을 h전망하고 있다. 이런 전망에 비추어 2011년의 추정 페기물의 발생량은 1일 37.1만톤으로 증가할 것으로 추정되며 1인당 생활페기물 발생량은 1.04kg/day로예상된다.2. 국제기구를 통한 국제환경 규제 강화유엔의 리우 선언과 의제 21에 의해 지구환경 보전을 위한 전 지구적 노력이 구체적으로 제시됨에따라 OECD 에서는 환경상계관세 등의 보호주의적 조치를 불허하고 생산공정 및 빙밥(PPMs)에 기반한 무역 규제 실시를 준비하고 있다. 또 국제 표준화 기구에서도 국가간 환경요소 차이로 인한 무역 분쟁을 줄이기 위해 환경 표준화 압력을 강화하고 환경경영 규격제도(ISO 14000)의 적용확산을 추진하고 있다. WTO에서도 무역환경위원회를 설치, 무역에 관한 기술장벽협정(TBT) 체결 등에 따라 그린라운드로 상징되는 무역-환경 연RP의 논의가 본격적으로 전개될 전망이다.3. 주변국과의 환경협력 증대한·중·일 3국간의 황사문제 황해오염문제 등 환경오염물질의 국가간 이동과 관련하여 협력이 증대 됨에 따라 향후 재활용페기물의 수출·입 문제, 유해페기물의 이동 등에 관한 논의가 많아질것으로 전망된다. 또 동남아 지역과의 환경기술 교류 및 중국 등으로의 환경산업 진출이 활발해질 것으로 전망되어 진다.Ⅳ. 페기물 관리의 선진화1. 페기물 관리법현재의 페기물분류 체계는 발생원중심의 분류방식으로 되어있고 유해성등 관리특성이 명확히 고려되지않은 측면이 있다. 백화점 상가등에서 발생하는 사업장페기물과 공장에서 발생하는 사업장 페기물은 성상이 다름에도 불구하고 같게 분류하여 처리방식의 적용에 어려움을 격고 있으며, 또 가전제픔 등의 대형페기물과 PET병과 같은 포장페기물은 지방자치단체가 처리 책무를 책임지는 생활페기물이나 한편 자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률에 의하여 생산자가 회수·재활용하여야 하는 페기물로 규정되어 있어 처리책임에 대한 혼선의 우려가 있다. 따라서 발생원·유해성·처리 주체등을 고려하여 페기물분류를 세분화하고 페기물종류별 관리주체와 경제주체간 역할 분담, 처리책무를 명확히 규정하는 것이 필요하다. 사업장 페기물은 배출자가 처리하는 것이 원칙임에도 처리업자에게 폐기물을 위탁한 경우에는 배출자의 처리책임 확보가 어렵다. 배출자가 스스로 처리하는 경우에 대한 처리방법,처리기준,처리시 준수사항 등을 규정하고, 위탁처리하는 경우에도 배출자에게 그 폐기물의 처리에 대한 최종적인 책임을 지도록하는 방안을 검토해야 할 것이다. 또 방치 폐기물 이행보증제도의 적용범위를 확대하여 폐기물처리업자 뿐만아니라 페기물의 배출자도 포함하는 방안도 검토 해야 할 것이다. 현실적으로 처리업자 이외에 배출자의 부도 등으로 인하여 발생하는 방치페기물로 인한 문제에 대한 효율적인 대처방안이 필요할 것이다. 또한 사업장페기물의 관리기준등도 유형화하고 세분화하여 페기물관리 방식을 투명하게 구정할 필요가 있을 것이다. 건축페기물과 같이 불특정 장소에서 부정기적으로 그리고 일시적으로 발생되는 페기물의 관리 체계를 정비할 필요도 있을 것이다. 공공지역(해수욕장, 국공립공원, 유원지등)에서의 페기물관리 주체 및 관리기준등 역시 명확히 규정할 필요가 있다.2. 자율적 페기물 관리 체계 확립 유도지금까지의 페기물관리는 배출자, 처리업자, 감독관청등 관련주체 모두가 법규준수 여부, 지도점검등에 중점을두고 이루어졌으며 페기물을 최소의 비용으로 최적처리하기 위한 방안의 모색은 미흡한 실정이었다. 이러한 규제 위주의 페기물관리는 과도한 행정력이 소요되고 기업입장에서도 페기물관리에 기업의 자율성과 창의성을 살리지 못하는 무제점을 야기 하였다. 처리업소의 경우 페기물처리에 상당히 기여하고 있음에도 이에 상응하는 인정을 받지 못하고 있으며 주요 규제대상으로 지도·점검을 받고 있다. 따라서 페기물 배출자, 처리업체 등 기업이 스스로 자율적인 페기물관리를 도모토록 유도하여 페기물 관리의 유연성을 제공하고 업체의 불편 및 처리비용의 절감을 기할 필요가 있을 것이다.

공학/기술| 2002.09.29| 5페이지| 1,000원| 조회(766)

페기물관리, 페기물처리, 페기물관리법

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[환경] 환경호르몬 평가B괜찮아요

호르몬이란 생체의 특정한 세포에서 만들어져 분비되는 물질의 일종이다. 세포에서 만들어진 호르몬은 혈액으로 유출된 후 먼 곳에 있는 표적세포(target cell)에 생화학적인 효과를 나타낸다.어떤 호르몬은 하나의 표적장기에만 작용하고 또 어떤 호르몬들은 여러 세포들에 작용을 일으킨다. 이러한 호르몬들은 작용하는 장기에 독특하게 결합되는 호르몬 수용체가 있어 호르몬-수용체라는 복합체를 형성하여 특이 장기에 선택적으로 독특하게 결합하여 생화학적 효과를 일으키는 것이다.한편, 세포가 나타내는 반응은 그 특정세포의 유전적 프로그램에 따르기 때문에 동일한 호르몬이 다른 조직에서 다른 효과를 나타내는 경우도 있다.환경호르몬이란 생물체에서 정상적으로 생성, 분비되는 물질이 아니라 인간의 산업활동을 통해서 자연계에 생성, 방출된 화학물질이 생물체에 흡수되면서 이러한 물질들이 생물체에서 호르몬처럼 작용하는데서 불려진 이름이다.이러한 물질들은 호르몬의 작용을 억제하기도하고 또 강화시키기도 하면서 극 미량으로 생체의 발육과 성장 및 각종 기능에 중대한 영향을 미치기 때문에 최근에 심각한 문제가 되고 있다.학술용어로는 내분비계 교란물질이라 하는데, 이들 내분비계 교란물질들은 동물이나 사람의 체내에 들어가서 내분비계의 정상적인 기능을 방해하거나 혼란시키는 화학물질로 정의되며, 1997년 ５월 일본의 학자들이 ＮＨＫ방송에 출연하여 "환경 중에 배출된 화학물질이 생물체내에 유입되어 마치 호르몬처럼 작용한다"고하여 enviromental hormone이라고 명명한 신용어이다.이들 환경 호르몬은 생태계 및 인간의 생식기능 저하, 기형, 성장장애, 암 등을 유발하는 물질로 추정되고 있으며, 생태계 및 인간의 호르몬계에 영향을 미쳐 전세계적으로 생물 종에 위협이 될 수 있다는 경각심을 일으켜 오존층 파괴, 지구온난화 문제와 함께 세계 3대 환경문제로 등장하였다.환경호르몬으로 추정되는 물질로는 각종 산업용화학물질, 살충제, 제초제 등의 농약류, 유기중금속류, 소각로에서 발생하는 다이옥신류, 식물에 존재하는 phytoestrogen 등의 호르몬유사물질, 의약품으로 사용되는 합성 에스트로겐류 및 기타 식품 및 식품첨가물 등을 들 수 있다. 현재 세계야생동물보호기금목록(World Wildlife Fund List)에서 67종, 일본 후생성에서 143종, 미국에서 73종의 화학물질을 '환경호르몬'으로 규정하고 있다.호르몬은 생물의 성장, 생식, 그리고 행동을 비롯한 다양한 생리 작용에 영향을 미친다. 사람의 경우 현재까지 알려진 호르몬 종류는 1백 여종. 호르몬이 분비되는 장소는 뇌, 갑상선, 부갑상선, 흉선, 부신, 췌장, 생식소(정소와 난소) 등이다.호르몬 분자는 혈액을 타고 목표 지점에 도착, 세포에 자극을 가한다. 이 때 호르몬이 결합하는 부위는 세포 표면에 존재하는 수용체다. 호르몬과 수용체의 관계는 열쇠와 자물쇠의 결합 관계와 유사하다. 호르몬의 특정 부위가 수용체에 성공적으로 결합하면 이 신호가 세포 내 유전자에 도달해 유전자의 특정 부위를 활성화시킨다. 그 결과 몸에 필요한 단백질이 합성돼 생체의 생리작용을 돕는다. 일반적으로 한 세포에서 한 종류의 수용체는 1만개 이상이다. 지금까지 알려진 수용체의 종류는 수 백 여종에 이른다.만일, 환경호르몬이 수용체와 결합하면 세포 내 유전자는 비정상적인 활동을 벌인다. 환경호르몬의 방해공작은 수많은 경로를 통해 이뤄지는데, 각 물질이 구체적으로 어떤 메커니즘을 통해 영향을 미치는지는 확실히 밝혀지지 않았다. 현재까지 알려진 몇 가지 가설을 제시해보면 다음과 같다. 환경호르몬은 크게 수용체와 붙은 채 영향을 미치는 경우와 분리된 채 작용하는 경우로 구분된다.모방설우선, 어떤 이유에서인지 세포 수용체가 환경호르몬을 진짜인 줄 알고 감쪽같이 속는 사례를 들 수 있다. 이런 환경호르몬의 양이 증가하면 세포 유전자는 평소보다 과도하게 활동을 벌인다. 예를 들어 제노에스트로겐이라는 합성물질은 여성호르몬 에스트라디올과 거의 비슷하게 작용한다. 흔히 여성호르몬의 양이 지나치게 많아지면 유방암이나 자궁암에 걸릴 확률이 높아진다 고 알려졌다. 환경호르몬이 많아질수록 암에 걸릴 가능성이 커진다는 의미다.가장 유명한 사례는 한때 유산방지약으로 제조돼 세계적으로 절찬 리에 사용된 DES다. 불행하게도 DES를 투여한 산모로부터 출생한 자녀의 경우 생식기의 기형화와 암발생이 정상인보다 훨씬 높게 나타났다. 특히 태아의 뇌와 면역계에 평생 악영향을 미쳤다.봉쇄설이에 비해 수용체와 결합하긴 하되 세포에 영향을 미치지 않고 단지 천연호르몬의 결합을 방해하는 경우가 있다. 예를 들어 남성호르몬 테스토스테론이 붙을 자리에 DDE(제초제 DDT의 부산물질)가 결합하면 남성은 성징이 감소해 '여성화'된다. 이 때문에 미국 플로리다주 아포프카호수에 서식하는 악어 수컷의 경우 음경이 위축돼 번식률이 줄어들었다.또 쓰레기 소각장의 유해잔류물로 알려진 다이옥신의 경우 여성호르몬 에스트로겐의 작용을 억제한다고 알려졌다. 수용체에 결합한 환경호르몬이 똑같은 수용체를 세포 표면에 더 많이 만드는 경우도 있다. 세포로서는 무리하게 정상보다 훨씬 많은 자극을 받는 셈이다.한편, 환경호르몬이 수용체와 결합하지 않은 채 악영향을 미치는 상황이 존재한다. 천연호르몬은 자신의 기능을 다하면 생체에서 분해된다. 만일 이 분해 과정을 촉진시킨다면 천연호르몬은 미처 활동을 마치기 전 사라지게 될 것이다. 예를 들어 다이옥신이나 폴리염화비페닐(PCB)은 이런 과정을 거쳐 남성호르몬과 갑상선 호르몬, 그리고 인슐린의 혈중 농도를 떨어뜨린다고 알려졌다. 반대로 호르몬의 농도를 비정상적으로 높이는 경우도 있다. 천연호르몬을 자연적으로 분해시키는 체내 효소에 영향력을 미쳐 그 기능을 억제시키는 상황이다. 이외에도 천연호르몬의 구조를 변형시키거나 체내에서 호르몬의 합성 과정을 방해하는 등 다양한 방해 경로가 존재한다.우리 나라와 세계 각국에서 보고된 대표적 피해상황을 보면 다음과 같다.(1)한국@ 베트남전쟁에 참전했던 고엽제 피해자들 중 일부가 불임이나 성기능 장애@ 1995년 8월, 경남 양산의 LG전자부품(주) 공장에서 유기용제인 솔벤트-5200 취급 근로 자 들에게 집단적인 불임 발생, 40명(여성 28명, 남성 12명)에 대한 연구결과 2년 후에도 여성 12명(호르몬 분비 이상)과 남성 4명(정자수 및 활동성 감소)이 불임상태@ 1998년 4월, 한국해양연구소, 이수형 박사팀, 트리뷰틸주석(TBT)에 의한 고둥(소라류)의 임포섹스 현상 - 암컷 고둥의 수컷화, 마산과 진해 앞바다 암컷 고둥 비율 20-30%(2)일본@ 1998. 4월 요코하마 시립대학의 이구치 교수팀도쿄 외곽의 후추시, 다마가와에서 발견된 수컷 잉어의 30% 정소 이상도쿄만의 수컷 가자미에서 홋카이도 가자미에 비해 성기 왜소화와 정자 감소 등 암컷화 현상@ 1998년, 데이쿄（帝京）대학 의학부40대 남자 44명 (평균 42세), 평균 정자수 8400만개20대 남자 50명（평균 23세）중, 1ml당 평균 정자수 4600만개로서 세계보건기구(WHO) 기준으로는 정상이 2명뿐임.세계보건기구（ＷＨＯ)가 92년 공포한 일반적인 성행위로 아이가 생길 수 있는최저 기준인 ml당 2000만개를 넘는 20대는 86％뿐임@ 1998년 4월, 일본 국립의약품위생연구소컵라면 등 25종의 폴리스티렌 일회용 식기 중 거의 모든 제품에서 환경호르몬인 스티렌 다이머와 스티렌 트리머가 1g당 평균 9,509㎍ 검출(3) 덴마크@ 92년, 닐스 스카케벡 박사 - 정자 감소 논쟁의 시초,１㎖당 덴마크 남성의 평균정자수는38 SIM 90년 사이 1억1천3백만 개에서 6천6백만 개로45% 감소, １회의 사정량도 3.4㎖에서 2.75㎖로 감소(4) 스코틀랜드@ 96년 2월, 1984-1995년 사이, 정자수가 매년 2% 감소(5) 영국@ 하천에서는 세제성분이 원인이 된 암수동체의 잉어가 대량 발견(6) 프랑스@ 주아네 박사, 1ml당 평균 정자수, 1973년 8천9백만 개에서 1995년 6천만개 (20년간 33%감소), 평균 고환 크기 81년 18.9g에서 91년 17.9g(7) 벨기에@ 켄트시 정자은행, 수정불가 정자 증가 (1980년 5.4%에서 1996년 9%)(8) 미국@ 미국국립환경위생학연구소33 SIM 88년 사이 1.5％의 남성 정자 감소@ 플로리다주 아포프카 호수, 50%이상의 수컷 악어 생식기 크기가 정상의 절반 크기 (DDT가 원인)

공학/기술| 2002.05.25| 4페이지| 1,000원| 조회(367)

환경문제, 모방설, 봉쇄설

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