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생활 속에서 발생하는 환경 유해인자에는 대기·수질·토양오염을 유발하는 물질뿐 아니라 생활제품에서 사용이 급증하고 있는 화학물질과 입자성 물질 등이 모두 포함된다. 특히 화학물질은 제조, 유통 및 사용 과정에서 다양한 경로를 통해 환경에 유출되고 있다. 신규 화학물질 중 상당수는 자연환경에서 완전히 분해되지 않고 매우 낮은 농도로 잔류하는 미량오염물질이 되어 생물 축적을 초래할 수 있으며, 장기적으로 노출되는 경우 생태 독성을 나타낼 수도 있다. 특히 가습기 살균제 등의 화학물질 관련 사고 이후 환경 유해인자 노출에 의한 환경성 질환 유발이 중요한 사회문제로 부각 되었다.
이에 환경부는 지난 2020년부터 ‘환경보건 안전망 구축을 통한 환경성 질병 부담 완화’를 목표로 ‘제2차 환경보건종합계획(2021-2030년)’을 수립했으며, 세포 기반 다중 오믹스 분석기술 개발을 통한 ‘환경보건 빅데이터’를 구축하고 있다. 또한 신규화학물질 등록기준을 유럽연합 등 주요 선진국 수준으로 조정하되, 소량 신규화학물질 안전관리 내실화를 위한 정보공개, 유해성정보, 적정성검토 등 세부 절차를 마련하기로 했다. 더불어 디스플레이, 반도체에 이어 타 업종에 대해서도 특화된 유해화학물질 취급시설기준을 검토해 현장 적용성은 높이되 안전성 관리는 강화하도록 한다.
또한 자연 환경에 유해한 물질이나 에너지가 추가되어 생태계의 균형을 깨뜨리고 인간 건강과 생태계에 부정적인 영향을 미치는 환경오염은 대기, 수질, 토양 등 다양한 요소에서 발생하고 있다. 특히, 플라스틱 사용 증가로 인해 해양과 땅에 플라스틱 쓰레기가 무분별하게 배출되면서 플라스틱 오염 문제가 커지고 있다. 플라스틱은 대부분이 썩지 않고 그대로 남아 환경오염을 일으키거나 미세플라스틱으로 바뀌어 심각한 위험을 초래하고 있다. 이에 플라스틱의 재활용 기술과 바이오 플라스틱의 중요성이 커지고 있으며. 그 중 생분해성 플라스틱 시장규모가 지속적으로 성장하고 있다.
이에 본원 R&D정보센터에서는 국민의 안전과 건강을 위한 환경복지 연구와 첨단기술을 활용한 환경서비스 개발에 도움이 되고자 관련 기관들의 분석 정보자료를 토대로 「환경유해인자 분야별 대응 R&D 분석 -화학물질/방폐물/대기·수질/플라스틱」을 발간하였다. 1편에서는 환경보건/유해인자/화학물질의 위험성과 대응방안을 다루었고, 2편에서는 수질/토양/지하수/대기/플라스틱의 환경오염 실태와 저감기술 및 연구동향을 다루었다. 본서가 학계·연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.
[ 목차 ]
제 Ⅰ편 환경위험과 안전한 생활 -환경보건/유해인자/화학물질·사고-
제 1장 환경 유해인자에 의한 피해와 대응방안 연구동향
1. 환경보건 분야 및 서비스 연구동향
1) 팬데믹과 환경보건 연구동향
(1) 배경
(2) 환경인자가 코로나19에 영향을 주는 경로
가. 대기오염
나. 화학물질
다. 기후조건
라. 인공환경
(3) 향후 연구 방향
2) 환경보건 정보 제공 동향
(1) 환경보건 정책의 체계적 수행을 위한 관련 정보 제공 필요
가. 유럽연합 Environment and Health Information System; ENHIS
나. 미국 CDC, Environmental Public Health Tracking Network
다. 미국 뉴욕, Environmental Public Health Tracking Program
라. 미국 캘리포니아, California Communities Environmental Health Screening Tool
마. 캐나다 온타리오주, Public Health Ontario; PHO
바. WHO, Children’s Environmental Helath Indicators
(2) 환경보건 정보 제공에 관한 국외 사례의 시사점
3) 디지털트윈 기술 기반의 환경보건서비스 모델링
(1) 환경보건분야 디지털트윈 기술 적용
가. 환경보건서비스를 위한 데이터 종류 및 수집 방법
나. 환경보건서비스를 위한 ICT/IoT 기술 적용 사례
A) 통계데이터 기반 집단 노출평가 시스템
B) 3D모델링 기반 실내 공간 정보 관리
C) 산업현장의 근로자 안전관리 디지털트윈 적용 사례
D) 실시간 위해 소통을 위한 시스템 적용 사례
다. 디지털트윈 기술 기반의 환경보건서비스 모델링
(2) 결론
2. 환경독성 유해물질 노출·위해성 평가 및 관련 기술동향
1) 사용자 중심의 유해물질 인체노출 안전조사
2) 통합노출·위해성평가의 방법론 및 연구동향
(1) 종합노출평가 및 누적노출평가
(2) 통합노출·위해성평가의 단계적 접근법
(3) 통합노출·위해성평가 사례
(4) 혼합물의 위해성평가를 위한 접근법
(5) 결론
3) 인체 위해성 진단 기술 분야 부상기술 지표분석
(1) IP 트렌드
(2) 부상기술 지표분석
4) 환경독성 위해평가를 위한 대체시험 모델 개발동향
(1) 배경
(2) 본론
가. 환경 독성 위해 평가
나. 척추동물을 이용한 생태독성 평가에 대한 대안 개발의 필요성 – 규제 측면
다. 비 시험 방식의 화학 물질 위험성 평가
A) QSAR 모델
B) 독성학적 역치(Threshold of Toxicological concern, TTC)
라. 대체 시험법
A) 어류 세포주를 이용한 화학물질의 급성 독성 예측을 위한 체외 분석법
B) 어류 배아 활용 방안
C) 어류 생체축적 시험의 대안
D) 만성 생태독성 시험의 대안
E) 양서류에서의 생태독성 시험
F) 형질전환 모델을 활용한 내분비 교란 물질의 생태독성학적 평가
(3) 결론
5) 분자독성 네트워크 기반 환경성질환 예측모델 개발
(1) 환경보건 연구 기술 개요
가. 독성평가 패러다임 전환
나. 연구개발 필요성
(2) 국내외 연구 기술 동향
가. 국내
A) 국내 환경보건 빅데이터
B) 국내 인공지능 기반 독성 예측 모델
C) 국내 화학물질-독성 데이터베이스
D) 국내 인공지능 기반 독성 예측 모델
나. 국외
A) 국외 신규시험법(NAM)
B) 국외 화학물질 - 독성 데이터베이스
C) 국외 인공지능 기반 독성 예측 모델
(3) R&D 과제 추진 내용 소개
가. 지식기반 데이터베이스 구축
나. 기계학습 모델 개발
다. 환경성질환 예측모델 검증 실험
라. 질환예측 플랫폼 구축 기반 마련
(4) 향후 연구/기술 방향
가. 인공지능 질환예측 모델의 환경보건 관리체계 활용
나. 빅데이터 인공지능 플랫폼의 공공서비스 활용
3. 환경유해인자에 의한 오염실태와 대응현황
1) 환경유해인자에 의한 피해구제
(1) 환경오염피해 구제
가. 환경오염피해구제제도의 의의
나. 추진 경과
다. 해외 사례
라. 주요 내용 및 성과
A) 적용대상 시설 및 피해배상 범위 명확화
B) 가해자 무과실책임(위험책임) 부과 및 배상책임한도 설정
C) 피해자 입증부담 경감
D) 환경책임보험
E) 환경오염피해구제계정 설치･운영
F) 취약계층 소송지원
(2) 가습기살균제 피해자 구제
가. 피해 발생경과
나. 가습기살균제 피해조사
다. 가습기살균제 건강피해 범위
라. 가습기살균제 피해지원 현황
(3) 석면 피해 구제
가. 제도적 기반 마련
나. 석면피해구제제도 개요
다. 석면피해･특별유족 인정신청 및 판정현황
(4) 살생물제품 피해 구제
2) 석면 영향조사 및 건강보호 강화
(1) 자연발생석면 분포지역 체계적 관리강화
가. 자연발생석면 영향조사 고시(환경부 제2023-286호) 개정 내용(`23.12.14. 공포)
나. 자연발생석면 광물정보 분석․구축 내용
A) 목적
B) 주요내용
C) 암석표본
D) 식별정보 표준 양식
(2) 석면조사･관리 내실화로 취약계층 건강보호 강화
3) 라돈 측정 실태와 측정방법 개정고시
(1) 군부대에서의 라돈 측정 실태 조사
가. 서론
나. 군부대 라돈 측정의 필요성
다. 라돈 측정 기계의 비교
A) 북미에서 활용되는 보급용 측정기
B) 대한민국에서 활용되는 보급용 측정기
라. 라돈 측정에 대한 주요 지침 비교
A) 라돈 측정 기간에 대한 권고
B) 라돈 측정 환경에 대한 비교
C) 미국과 캐나다 지침
D) 한국 지침
마. 비교 분석 및 문제점에 대한 고찰
A) 국내 유통 라돈 측정기 인증 미비 및 사양 정보 공유 부족
B) 측정 환경 및 측정 방법에 대한 자세한 가이드라인의 부재
바. 결론
(2) 신축 공동주택 라돈 측정결과 신뢰성 강화를 위한 측정방법 개정고시
4) 카드뮴 노출로 인한 신장 영향의 바이오마커 연구동향
(1) 카드뮴 노출과 신장 영향
(2) 카드뮴 노출과 신장 영향의 진단 바이오마커
(3) 카드뮴 노출과 신장 영향의 오믹스 바이오마커
(4) 환경보건 연구의 바이오마커 활용
5) 환경 악취와 건강영향에 대한 연구동향
(1) 배경
(2) 요약
(3) 시사점
6) 산업폐기물 소각장 주변지역 주민의 암 발생 위험도 연구
(1) 연구 배경
(2) 연구 방법
가. 연구대상 지역
나. 국가 암등록 자료를 이용한 생태학적 연구
A) 성별 연령군별 암 발생
다. 국민건강보험공단의 데이터베이스를 이용한 후향적 코호트 연구
A) 국민건강보험공단 데이터베이스
B) 노출군과 비교군
C) 암 발생
D) 추적기간
E) 교란변수
라. 통계분석
(3) 결과
(4) 결론
7) 고농도 폼알데하이드 흡입 노출의 독성 영향에 대한 네트워크 기반 통합 분석
(1) 연구 배경
(2) 재료와 방법 데이터 수집 및 전처리
(3) 클러스터링 분석 및 DEGs 스크리닝
(4) 기능 강화 경로 분석
(5) 네트워크 분석 및 허브 유전자 선택
(6) 3D로 재건된 인간 기도 점막 모델 및 에어로졸화된 폼알데하이드 노출
(7) 정량적 실시간 역전사 PCR(qRT-PCR)
(8) 통계 분석
(9) 결과
가. 전사체 프로파일의 클러스터링 패턴 및 DEGs 확인
나. 폼알데하이드 노출과 관련된 강화된 표준 경로
다. 폼알데하이드 노출과 관련된 호흡기 관련 네트워크
라. 3D 공기-액체 계면(ALI) 시스템에서 허브 유전자 검증
(10) 토의
(11) 결론
4. 잔류성유기오염물질 위해관리 강화를 위한 최신 국제동향
1) 잔류성유기오염물질(POPs: Persistent Organic Pollutants)
2) 최신 국제 동향
(1) 스톡홀름 협약의 최신 동향
(2) BRS 협약의 최신 동향
(3) 화학물질과 폐기물 오염 관련 행동을 위한 과학-정책 협의체
(4) 플라스틱 협약과 화학물질
제 2장 유해 화학물질의 안전망 구축 및 대응기술 연구동향
1. 유해 화학물질 안전망 구축과 화학제품 안전관리 강화
1) 2023 신규화학물질 유해성·위험성 공표
(1) 신규화학물질 유해성‧위험성 조사제도
가. 개요
나. 세부 운영절차
(2) 2023년 2분기 신규화학물질 71종
(3) 2023년 3분기 신규화학물질 55종
2) 화학물질 안전망 구축을 위한 정책 및 관리현황
(1) 화학물질관리 국내외 여건 및 전망
(2) 화학물질의 등록･평가제도 도입･시행
(3) 화학물질관리 주요 추진 정책
가. 잔류성유기오염물질 관리
A) 다이옥신 관리 방안
B) PCBs 관리 방안
C) 산업용 POPs 물질(과불화화합물, 브롬화난연제 등) 관리
나. 수은 관리 및 국제수은협약 대응
다. 나노물질 안전성 확보 사업 추진
라. 유독물질 지정･관리
마. 허가･제한･금지물질 지정･관리
바. 화학물질 배출량조사 및 배출저감 추진
A) 화학물질 배출량 조사
B) 화학물질 배출저감 제도
3) 화학제품 안전관리 강화를 위한 제도와 관리현황
(1) 화학제품안전법 시행
(2) 생활화학제품 안전관리
가. 안전확인대상생활화학제품 지정 등 제도 강화
나. 안전확인대상생활화학제품의 관리 현황
다. 기업의 자발적인 안전관리 유도
(3) 살생물제 사전승인제 도입
2. 유해화학물질 피해 예방과 대체물질 개발을 위한 연구
1) 환경보건 연구와 화학물질 규제를 위한 정보 구축 및 공유 플랫폼
(1) AOP(adverse outcome pathway, 독성발현경로)
(2) AOP 지식 베이스
(3) AOP Wiki
2) 대체후보물질 탐색 알고리즘 개발을 위한 국내외 기술동향 조사 연구동향
(1) 연구 배경
(2) 재료 및 방법
가. 연구 동향 조사
나. 대체물질 개발 관련 기업 현황 조사
(3) 결과 및 고찰
가. 연구 동향
A) 국내 대체후보물질 탐색 알고리즘 연구
B) 국외 대체후보물질 탐색 알고리즘 연구
C) 국내 대체후보물질 관련 웹 기반 데이터베이스/툴
D) 국외 대체후보물질 관련 웹 기반 데이터베이스/툴
나. 대체물질 개발 관련 기업 현황
A) 국내외 대체물질 개발 현황
B) 국내 대체물질 개발 관련 기업
C) 국외 대체물질 개발 관련 기업
(4) 결론
3. 화학사고 예방 및 대응을 위한 기술개발 동향
1) 화학물질 안전사고 사례분석 및 저감 방안
(1) 국내외 화학물질 안전사고 사례
가. 인적 요인으로 인한 화학물질 안전사고
나. 시설 이상으로 인한 화학물질 안전사고
다. 화학물질 누출로 인한 화학물질 안전사고
라. 기계설비 이상으로 인한 화학물질 안전사고
(2) 화학물질 안전사고 대처 및 대응 방안
가. 국내외 화학물질 안전사고 분석
나. 국내외 화학물질 안전사고 대처 및 대응
(3) 국내 화학사고 대응방안과 예방 우수사례
가. 화학물질관리법의 도입
나. 화학사고 대응
A) 사고대응 주체 정비
B) 화학사고 대응 정보시스템 구축
C) 교육･훈련 강화 및 장비 확충
D) 지자체 및 사업체의 사고대응 역량 강화
다. 국내 화학사고예방관리계획 이행 우수사례
2) 유해화학물질 노출 시 인체 제독을 위한 중화 장치의 개발연구
(1) 실험장치 제작 및 설계
가. 인체 제독을 위한 제독제 선정
나. 노즐 선정을 통한 최적 분사각 및 거리 산출
다. 인체 제독을 위한 중화 장치 설계
(2) 중화효과 분석
가. 시편 분석 방법
나. 장치의 분사 시간 및 거리에 따른 중화 효과 분석
(3) 결론
3) 염산 탱크로리 운송 중 누출에 따른 신속 방재방안 연구
(1) 연구 배경 및 필요성
(2) 연구의 범위 및 내용
(3) 제품 운송 탱크로리 개요
(4) 탱크로리 위치별 수두 압력 정리
(5) 운송 중 염산 탱크로리 사고 사례 분석
(6) 연구 방법 및 결과
가. 누출 차단 방재 장비 정리
나. 실험 결과 정리
(7) 결론
4) 수환경 화학사고 시, GPS 전자부자 표준실험법 적용을 통한 수질-수리 측정연구
(1) 연구 배경
(2) 대상지역 및 연구방법
가. 수환경 화학사고 발생 표준시험법 적용
A) 연구대상지
B) 측정 장비 및 한계점
C) 연구 방법
(3) 실험 결과
가. 수질센서를 이용한 오염추적 방법
나. GPS전자부자를 이용한 수리량 분석
(4) 결론
4. 국내외 화학물질 규제와 반도체·디스플레이 산업 영향
1) 반도체 산업의 화학규제 관련 영향
(1) 세트업체의 화학규제 관련 영향
가. 세트업체 구성 현황
A) 세트업체 규모 및 주요 생산 품목
나.국외 화학물질 규제 관련 영향
A) 국외 화학물질 규제 이행현황 및 영향
다. 국내 화학물질 규제 관련 영향
A) 국내 화학물질 규제 이행 현황 및 영향 : 공통 사항
B) 국내 화학물질 규제 이행 현황 및 영향 : 화평법 관련
C) 국내 화학물질 규제 이행 현황 및 영향 : 화관법 관련
(2) 협력업체의 화학규제 관련 영향
가. 협력업체 구성 현황
A) 협력업체 규모 및 주요 생산 품목
나. 국외 화학물질 규제 관련 영향
A) 국외 화학물질 규제 이행현황 및 영향
다. 국내 화학물질 규제 관련 영향
A) 국내 화학물질 규제 이행 현황 및 영향 : 화평법 관련
B) 국내 화학물질 규제 이행 현황 및 영향 : 화관법 관련
C) 국내 화학물질 규제 이행 현황 및 영향 : 산안법 관련
2) ESG를 위한 반도체 패키지 기술 트렌드
(1) 환경 유해 물질의 대체
(2) 소재 사용량 감소
(3) 리사이클(재활용)
3) 디스플레이 산업의 화학규제 관련 영향
(1) 세트업체의 화학규제 관련 영향
가. 세트업체 구성 현황
A) 세트업체 규모 및 주요 생산 품목
나. 국외 화학물질 규제 관련 영향
A) 국외 화학물질 규제 이행현황 및 영향
다. 국내 화학물질 규제 관련 영향
A) 국내 화학물질 규제 이행 현황 및 영향 : 화평법 관련
B) 국내 화학물질 규제 이행 현황 및 영향 : 화관법 관련
C) 국내 화학물질 규제 이행 현황 및 영향 : 산안법 관련
(2) 협력업체의 화학규제 관련 영향
가. 협력업체 구성 현황
A) 협력업체 규모 및 주요 생산 품목
나.국외 화학물질 규제 관련 영향
A) 국외 화학물질 규제 이행현황 및 영향
다.국내 화학물질 규제 관련 영향
A) 국내 화학물질 규제 이행 현황 및 영향 : 화평법 관련
B) 국내 화학물질 규제 이행 현황 및 영향 : 화관법 관련
C) 국내 화학물질 규제 이행 현황 및 영향 : 산안법 관련
4) 디스플레이 제조업종 반도체 맞춤형 유해화학물질 취급시설 기준 적용
제 3장 방사성폐기물 관리·운반·저장 기술동향과 국외 사례분석
1. 세계 원전 현황과 선진원자로 방사성폐기물 관리방안
1) 세계 원전 현황
(1) 운영 현황
(2) 건설 현황
(3) 폐쇄 현황
2) 선진원자로 방사성폐기물 특성 및 관리방안
(1) 서론
(2) 선진원자로 개발 및 추진 현황 분석
가. 소듐냉각고속로(Sodium Cooled Fast Reactor)
나. 고온가스냉각로(High Temp Gas Cooled Reactor)
다. 용융염원자로(Molten Salt Reactor)
(3) 선진원자로 방사성폐기물의 특성 및 관리 방안
가. 소듐냉각고속로(Sodium Cooled Fast Reactor)
나. 고온가스냉각로(High Temp Gas Cooled Reactor)
다. 용융염원자로(Molten Salt Reactor)
(4) 경수로 대비 선진원자로 방사성폐기물 특성 비교
2. 국내외 방사성 폐기물 처리 기술동향과 규제현황
1) 세계 방사성 폐기물 처리 방법 및 전망
(1) 연구 배경
(2) 연구 내용
가. 방사성 폐기물의 정의와 분류기준
나. 중 저준위 방사성 폐기물
다. 사용후핵연료
라. 재처리기술
A) 건식 처리기술
B) 습식 처리기술
C) 재처리 기술의 문제점
마. 저장고 보관
바. 국내 정책 및 현황
A) 원자력 발전 현황
B) 고준위 방사성 폐기물 저장 현황
C) 폐기물 재처리 현황
D) 부지선정 및 정책 현황
E) 고준위 방사성 폐기물 영구처분장 부지 조사 현황
사. 해외의 정책 및 현황
A) 프랑스
B) 스웨덴
C) 일본
D) 독일
E) 핀란드
F) 미국
아. 우리나라의 현재 문제점
A) 임시 저장고 용량의 한계
B) 임시 저장고의 안전성
C) 관련 기술 개발의 불확실성
D) 원전 정책의 변동
(3) 연구 결론
2) 고준위 방사성 폐기물 운반관련 동향
(1) 고준위방폐물 운반
가. 사용후핵연료 관리 프로세스
나. 운반수단에 따른 구분
다. 우리나라 예시
(2) 방사성물질 운반에 관한 규정
(3) 운반물 종류와 그에 따른 운반용기 요건
(4) 사용후핵연료 국내 운반용기
가. 사용후핵연료 및 고준위방폐물 운반 안전성
나. 사용후핵연료 국내 운반용기
(5) 해외 사용후핵연료 운반 기술동향
가. 미국의 사용후핵연료 운반을 위한 철도 차량
A) 미국의 사용후핵연료 운반
B) Fortis 철도 차량
C) Atlas 철도 차량
나. 영국의 방사성폐기물 운반 부서 NTS 출범
A) 영국의 새로운 방사성폐기물 운반 부서 NTS 출범
B) NTS(Nuclear Transport Solutions)
다. 벨기에의 CAROLINE-R80
A) 고체 중·고준위방폐물 운반을 위해 개발된 CAROLINE-R80
(6) 사용후핵연료 국내외 운반 시험
가. 국내 첫 사용후핵연료 육상운반시험
나. 국외 육해상 운반 시험
3. 후쿠시마 사고원전 오염수 해양반류와 지하수 관리 기술
1) 후쿠시마 사고원전 오염수 해양 방류에 따른 수산업 영향과 대응 방안
(1) 배경
(2) 오염수 방류 계획과 수산분야 영향
가. 오염수 방류 결정 주요 과정과 주요내용
나. 오염수 해양 방류에 따른 수산분야 영향
(3) 정부 주요 대응 내용과 향후 대책
2) 방사선 개인 선량계 기술 및 시장
(1) 시장의 개요
(2) 관련 정책 및 제도
(3) 시장 동향 및 전망
가. 시장 규모 및 전망
나. 경쟁 현황
3) 국내 지하수 관리 기술(조사·평가·모니터링)과 국제 표준화
(1) 한국원자력환경공단(이하 ‘KORAD’)
(2) 처분시설 안전성평가
(3) 지하수 관리 기술
(4) 표준협력기관 지정
4. 국내외 방사성폐기물 처분시설 및 심층처분장 부지선정 사례분석
1) 국내, 지능형 스마트 방폐물 처분시설 구축
(1) 「2024년도 방사성폐기물 관리 시행계획」 주요 내용
가. 고준위 방사성폐기물 관리 시행계획
A) 법·제도 기반 조성
B) 기술개발 기반 조성
C) 고준위 방폐장 부지선정 기반 조성
D) 글로벌 방폐물 관리역량 강화 및 인력양성 기반 구축
나. 중·저준위 방사성폐기물 관리 시행계획
A) 방폐물 인수·검사·처분 역량강화 : `24년 4,022드럼 인수, 2,864드럼 처분
B) 처분시설 인프라의 차질없는 확충
C) 안전 최우선의 관리시스템 정립
(2) 지능형 스마트 처분시설 구축 개요
가. 스마트 처분시설 구축 중장기 로드맵
나. 방폐물 관리 데이터 통합운영플랫폼
2) 전기·전자탐사에 기초한 방사성폐기물 심층처분장 부지선정 국외 사례
(1) 선행 연구
(2) 적합한 심층처분장 부지 특성
가. 결정질암
나. 증발암
다. 점토암
(3) 다양한 지질구조에서의 전기적 물성 변화 및 물리 탐사
가. 물성 변화
A) 암석학적 특성
B) 수리지질적 특성
C) 지하수위 매핑
D) 대수층 특성화
E) 구조지질학적 특성
나. 전기·전자탐사를 이용한 부지선정 평가 적용성
A) 전자탐사
B) 자기지전류탐사
C) 전기·전자탐사 이외 탐사법과 복합 해석
(4) 나라별 심층처분장 부지선정 적용 사례
가. 일본 호로노베 지역
나. 중국 간쑤성
다. 중국 내몽고(Inner Mongolia) 지역
라. 영국 셀라필드
마. 미국 네바다(Nevada)주 유카(Yucca) 산맥
바. 체코 Březový potok 지역
(5) 결론
5. 주요국 원자력 분야 인공지능 규제 동향
1) 배경
2) 주요국 원자력 분야 AI 규제 추진 현황
3) 영국 원자력 분야 AI 규제 샌드박스 시범 운영
4) 결론
제 Ⅱ편 환경오염과 안전한 환경 -물환경/토양·지하수/자원순환/대기질-
제 1장 맑은 물 공급을 위한 처리기술 동향과 실태분석
1. 안전하고 맑은 물 공급을 위한 대책과 관리현황
1) 안전하고 깨끗한 물
(1) 상수도
가. 상수도 시설현황
A) 상수도 관리체계
B) 상수도 보급률 현황
C) 연도별 광역상수도 및 공업용수도 공급 현황
D) 수돗물 요금 현황
나. 상수도시설 확충 및 정비
A) 고도정수처리시설 확충
B) 노후상수도 정비
C) 도서지역 식수원 개발
D) 분산형 용수공급시스템 도입
다. 상수도 관리제도
A) 상수원보호구역제도
B) 저수조 관리
C) 옥내급수관 관리
D) 위생안전기준 인증 시행
E) 정수시설 운영관리사
F) 상수도관망시설운영관리사
G) 물수요 관리
(2) 수돗물 안전관리 종합대책
가. 추진 배경
나. 주요 내용
A) 시설의 선진화
B) 관리･운영의 고도화
C) 사고대응의 체계화
D) 국민소통 확대
(3) 먹는물 관리
가. 먹는물 수질관리
A) 먹는물 수질기준 운영
B) 먹는물 수질감시항목 운영
C) 먹는물 수질검사 현황
나. 먹는샘물 관리
A) 먹는샘물의 수질기준
B) 먹는샘물등의 제조업 허가
다. 수질개선부담금 부과
라. 먹는물 공동시설 관리
A) 현황
B) 관리대상 및 방법
마. 정수기 관리
(4) 낙동강 취수원 다변화
가. 사업의 배경
나. 사업 개요
A) 사업 추진 경위
B) 사업 대상지역
C) 사업 내용
D) 향후 추진계획
2) 물환경 관리 현황
(1) 정책목표로서의 수질환경기준
가. 수질 및 수생태계 환경기준
나. 생물지표종
다. 목표기준의 설정 및 달성여부 평가
(2) 물환경 현황
가. 4대강 주요지점의 수질변화
나. 수질 및 수생태계 목표기준 달성률
A) 좋은물 달성률
B) 목표기준 달성률
2. 물 환경 관리기술과 오염물질 제거 관련 연구동향
1) 물관리 주요 기술내용
(1) 상수도 기술
(2) 하수 및 폐수 처리 기술
(3) 수자원 관리 기술
(4) 물순환 기술
2) 물 환경(상하수도) 사례분석
3) AI/디지털트윈 기술 활용 수처리
(1) AI 기법을 활용한 정수장 수질예측에 관한 연구
가. 연구 배경
나. 연구 방법
A) 자료 및 연구 대상
B) 정수장 잔류염소 농도 예측 지능화
C) AI 기반 모형의 매개변수 최적화
다. 잔류염소 예측을 위한 AI 기반 예측모형 적용 및 평가
A) 정수장 수질 관측자료 수집
B) 입력변수간 상관성 분석
C) 모형 적용 및 평가
라. 결론
(2) 수처리공정의 디지털 트윈 요소기술과 추진 전략
가. 연구 배경
나. 연구 범위 및 방법
A) 연구 범위
B) 연구 방법
다. 결과 및 고찰
A) 데이터 측정 및 수집
B) 3차원 가시화 기술
C) 전산유체 진단 기술
D) 인공지능 통합운영관리 시스템
E) 추진 현황 및 전략
라. 결론
4) 수환경 내 미량오염물질 제거 기술 연구동향
(1) 해파리의 특성을 활용한 하수처리장 처리수 내 미량오염물질 제거 기술
가. 연구 배경
나. 실험
A) 해파리 배양 및 점액물질(jellyfish extract at immunity reaction, JEI) 추출
B) 미량오염물질과 인공폐수의 준비
C) Lab 규모의 실험
D) 관접속형 혼화반응시스템 개발
E) Pilot system 규모의 실험
F) 공인인증기관 분석
G) 결합 표면 분석
H) 통계분석
다. Lab 규모 실험 결과
A) 중금속 제거효율
B) 미세플라스틱 제거효율
C) FE-SEM 측정
라. 관접속형 혼화반응 시스템을 이용한 pilot system 규모의 실험 결과
A) 중금속 제거효율
B) 미세플라스틱 제거효율
마. 결론
(2) 수처리공정에서 미세플라스틱 거동 및 전처리
가. 연구 배경
나. 실험 방법
A) 미세플라스틱 분석
B) 하수처리 공정별 미세플라스틱 조사
다. 결과 및 고찰
A) 처리 공정별 미세플라스틱 조사
B) 미세플라스틱 성상 분석
C) 미세플라스틱 전처리
라. 결론
(3) 낙동강 미량오염물질 114종 조사 결과
가. 개요
나. 주요 결과
다. 향후 계획
5) 친환경 수처리 기술 연구동향
(1) 친환경 수처리 기술을 이용한 하천 및 원수 수질 개선 연구
가. 연구방법
A) 연구대상 및 기간
B) ICW 설계인자 및 운전조건
C) 분석 방법
나. 결과 및 고찰
A) 일반 수질항목 제거효율 평가
B) 계절별 수처리 효율평가
C) PCF를 사용한 전처리 효율평가
D) 체류시간 변화 및 식생 유무에 따른 효율 평가
E) ICW 처리수 유기물 특성변화
F) 미량오염물질 제거
다. 결론
(2) 초미세기포를 이용한 저수지 내의 조류 및 원인물질 제어 연구
가. 연구 배경
나. 재료 및 방법
A) 조사지점 현황
B) 실험장치 및 방법
다. 결과 및 고찰
A) 조류 및 원인물질 제거 효율 분석
B) 초미세기포 기반 수처리 시스템의 조류 제어 기작
라. 결론
제 2장 토양/지하수 환경 관리 및 플라스틱 오염 대응기술 연구
1. 토양/지하수 환경분야 주요동향 분석
1) 토양/지하수 기술 주요내용
(1) 정화 기술
(2) 토양지하수 환경평가 및 건강성 관리 기술
(3) 토양지하수 위해관리 기술
2) 토양/지하수 관리 현황과 대응 기술
(1) 토양오염 현황
가. 토양오염측정망 운영
A) 토양측정망 현황
B) 토양측정망 운영결과
나. 토양오염실태조사
A) 토양오염실태조사 개요
B) 토양오염실태조사 결과
(2) 토양오염 방지대책
가. 특정토양오염관리대상시설 관리
A) 특정토양오염관리대상시설의 종류 및 현황
B) 토양오염검사
C) 토양오염 사전예방을 위한 토양안심주유소 지정
나. 폐광산 토양오염 방지대책
A) 폐광산 현황
B) 폐광산 정밀조사 및 토양오염방지사업 추진
C) 폐광산의 효율적인 관리대책
다. 토양오염원 인벤토리 및 토양오염평가 기반 구축
A) 배경 및 목적
B) 전국 토양오염원 조사
C) 토양환경지도 제작
라. 기타 토양오염유발시설 관리대책
A) 골프장 농약사용 제한
B) 상수원보호구역의 잔류농약조사
(3) 지하수 관리
가. 우리나라 지하수 현황
A) 지하수 관리체계
B) 지하수관리기본계획
C) 지하수 용도별 이용현황 및 이용가능량
D) 연도별 지하수 이용실태
E) 지역별 지하수 이용현황
F) 지역별 지하수 수질검사 현황
나. 지하수 관리
A) 지하수측정망 설치･운영
B) 지하수 수위･수질 장해 관리
C) 지하수 수질기준 및 수질검사
D) 지하수오염방지시설
E) 가축매몰지 환경관리 추진
F) 물공급 취약지역 지하수 수질관리 강화
G) 지하수 불용공 관리
H) 지하수 정보화
다. 지하수 활용
A) 지하수저류댐 설치
B) 가뭄대비 나눔지하수
3) 오염도측정 지능화 기술분야 특허분석
(1) 종합
(2) IP 트렌드
가. 주요특허청별 출원동향
나. 글로벌 주요출원인 분석
다. 한국특허청 내·외국인 출원 동향
(3) 부상기술 지표분석
가. 기술 중요도
나. 한국 경쟁력
2. 미세플라스틱 오염과 제거기술 연구동향
1) 해양플라스틱 쓰레기와 미세플라스틱
(1) 개요
(2) 해양 플라스틱 오염으로 인한 비용
(3) 해양 플라스틱 물질수지(mass budget 혹은 inventory) 연구현황
(4) 플라스틱 저감 대책에 따른 플라스틱 오염 미래 예측
(5) 국내 해양 플라스틱 오염 현황과 저감 대책
2) 미세플라스틱의 특성과 생체영향
(1) 플라스틱 시대의 빛과 그림자
(2) 미세플라스틱의 종류와 분석법
가. 미세플라스틱의 종류별 특성
나. 미세플라스틱의 분석법
(3) 미세플라스틱의 인체노출과 영향
가. 미세플라스틱의 인체노출
나. 미세플라스틱과 환경유해인자와의 상호작용
다. 미세플라스틱의 생체영향
(4) 국제 연구 네트워크
3) 미세플라스틱 제거를 위한 고도산화기술 최신 연구 동향
(1) 연구 배경
(2) 균일계 고도산화공정
가. UV 공정을 이용한 미세플라스틱 분해
나. UV/H₂O₂ 공정을 이용한 미세플라스틱 분해
다. 오존처리를 이용한 미세플라스틱 분해
(3) 비균일계 고도산화공정
가. 광촉매/가시광선 공정을 활용한 미세플라스틱의 분해
나. 광촉매/UV 공정을 활용한 미세플라스틱의 분해
(4) 기타 고도산화공정
가. 자외선/열을 이용한 고도산화공정
나. 열/촉매를 이용한 peroxymonosulfate 활성화
다. 플라즈마
(5) 결론
3. 탄소중립 산업전환을 위한 폐플라스틱의 재활용 기술
1) 탄소중립 산업전환을 위한 열분해 기술 활용과 과제
(1) 탄소중립 실현과 순환경제 전환의 유망 핵심기술 ‘열분해’
(2) 열분해 기술의 적용 가능성·수용성을 위한 세부 규정 및 지침 마련 가속화
(3) 폐플라스틱 열분해 시장의 성장가능성 전망
(4) 산업계의 자발적인 열분해 기술 투자 확대와 순환경제 구축 가속화
(5) 산업부문 열분해 기술혁신의 극대화 및 신사업 확장을 위한 노력 필요
(6) 미래 핵심기술인 열분해 확대에 대한 산업 정책적 접근 필요성 요구
2) 폐플라스틱 화학적 재활용 기술 주요동향
(1) 기술의 정의와 범위
가. 열분해
나. 가스화
다. 해중합
(2) 글로벌 기술산업 동향
가. 열분해
나. 가스화
다. 해중합
(3) 국내 기술산업 동향
가. 열분해
나. 가스화
다. 해중합
4. 바이오플라스틱 소재개발 및 탄소순환 기술동향
1) 바이오플라스틱
(1) 정의
(2) 바이오플라스틱 분류 및 특징
2) 바이오플라스틱 산업·기술 동향
(1) 바이오플라스틱 개발현황
가. 천연물기반 생분해성 플라스틱 개발현황
나. 미생물기반 생분해성 플라스틱 개발현황
다. 바이오베이스 플라스틱 개발현황
(2) 국내 산업동향
가. 생분해성 플라스틱
나. 바이오베이스 플라스틱
다. 바이오플라스틱 소재 생산
라. 기타
(3) 국외 산업동향
3) 생분해성 플라스틱 탄소순환 기술 동향
(1) 화학적 재활용
가. 화학적 재활용
(2) 유기적 재활용(바이오가스화와 퇴비화)
가. 바이오가스화
나. 퇴비화
(3) 국내 생분해성 플라스틱 탄소순환 사례
4) 생분해성 플라스틱 국제 표준 및 인증 현황
(1) 국제 표준(ISO) 개발 동향
(2) 생분해 인증 현황
(3) 바이오매스 인증 현황
제 3장 대기오염 실태와 관측·저감 기술개발 동향
1. 국내 대기오염 현황과 미세먼지 R&D
1) 대기 중 에어로졸의 습식과정 및 영향
(1) 에어로졸 습식과정(Aerosol wet process)
(2) 습식 세정(Wet scavenging)
(3) 에어로졸 흡습 특성(Aerosol hygroscopicity)
(4) 에어로졸-구름-강수 상호작용(Aerosol-Cloud-Precipitation interaction)
가. 청정한 구름의 경우
나. 오염된 환경에서의 구름의 경우
(5) 에어로졸 액상 반응(Aerosol aqueous reaction)
2) 암모니아 농도 및 배출 실태와 개선
(1) 암모니아와 미세먼지
가. 암모니아와 환경
나. 암모니아의 주요 배출원
(2) 국내의 암모니아 배출 특성
가. 국내 암모니아의 농도
나. 위성자료를 활용한 전국 차원의 암모니아 농도 분포
다. 국내 암모니아 농도 분포와 연 변화
라. 국내 암모니아의 계절변화
(3) 수도권 축산부문 암모니아 배출과 초미세먼지 영향
가. 수도권 축산부문 암모니아 배출의 초미세먼지 영향 사례
(4) 인버스 모형을 활용한 국내 암모니아 배출량의 추정(Top-down) 사례
가. 국내 Top-down 암모니아 배출량 추정의 의미
나. 국내 Top-down 암모니아 배출량 추정 사례와 시사점
(5) 암모니아 배출저감을 위한 방안
가. 암모니아 관리방안
나. 최근 국내 정책 추진방향
(6) 국내 암모니아 관리를 위한 잠재적 연구 수요
가. 국내 암모니아 저감 및 관리를 위한 연구 수요
나. 결론 및 시사점
3) 국내 오존 대기오염 실태
(1) 대기오염물질 오존
(2) 지표층 오존농도를 결정하는 요인
가. 배경농도
나. 생성과 소멸
(3) 우리나라의 오존 대기오염 현황
가. 대기환경기준 달성률 최하위
나. 20년 이상 계속해서 증가 중
다. 고농도 오존은 전국을 넘어 동아시아의 문제
(4) 동아시아 고농도 오존 증가의 원인
(5) 오존 저감 방법과 효과
가. 동아시아 한복판에서 국가 차원의 노력과 오존 저감 효과 연관성
나. 효과적인 오존 저감 방법
(6) 결론 및 시사점
4) 국내 미세먼지 R&D 주요 사업 진행 경과
(1) 사회문제해결형 기술개발사업 內 초미세먼지 피해저감 사업단
(2) 미세먼지 범부처 프로젝트
(3) 기후변화대응기술개발사업 內 미세먼지 추가경정예산 지원 과제
(4) 에너지‧환경 통합형 학교미세먼지관리 기술개발사업
(5) 동북아-지역 연계 초미세먼지 대응 기술개발사업
(6) Net-zero 대응 미세먼지 저감기술개발사업
5) 미세먼지의 건강 영향 분석
(1) 미세먼지 노출이 건강에 미치는 영향평가와 미세먼지 관련 보건의료 정책 검토의 필요성
(2) 미세먼지 노출에 따른 건강 영향 분석
(3) 국외의 미세먼지 대응 보건의료 정책 동향
(4) 국내 미세먼지 대응 정책의 성과와 한계
(5) 정책적 시사점
2. 대기오염 물질 관측 및 저감관련 기술 연구동향
1) 유해가스 감지를 위한 반도체식 가스 센서 기술 동향
(1) 연구 개요
(2) 반도체 가스 센서의 동작 원리
(3) 산화물 반도체를 이용한 유해가스 감지 센서
가. 이산화질소(NO2) 가스 센서
나. 일산화탄소 (CO) 가스 센서
다. 포름알데히드(HCHO) 가스 센서
(4) 탄소나노튜브를 이용한 유해가스 감지 센서
(5) 결론
2) 대기오염 물질 관측 기술동향
(1) 대기오염 항공관측 연구 동향
가. 해외 연구 동향
나. 국내 연구 동향
(2) 스캐닝 라이다를 이용한 미세먼지 고해상도 공간분포 관측
가. 고해상도 대기오염물질 측정 기술의 필요성
A) 대기질 관리를 위한 측정 기술 – 현행 일반 측정법
B) 제시되었던 보완 측정법
C) 대기질 관리에서 해결해야 할 문제 - 시ㆍ공간 해상도
나. 스캐닝 라이다(Scanning LiDAR)
A) 라이다(LiDAR, Light Detection And Ranging)
B) 수평 고해상도 미세먼지 공간분포 측정용 스캐닝 라이다
C) 스캐닝 라이다 산출 결과 검증
다. 상시 자동 관측을 위한 스캐닝 라이다 운영 시스템 고도화
A) 실시간 연속 관측을 위한 자동화 및 원격제어 시스템 도입
B) 알고리즘 고도화를 통한 신호 오류 개선
라. 스캐닝 라이다 모니터링 실증 사례
A) 다양한 환경에서 이루어진 스캐닝 라이다 관측 사례
B) 농촌 불법소각 모니터링
C) 항만 지역에서 발생하는 대기오염물질 모니터링 실시
D) 공단 발생 대기오염물질 실시간 연속 모니터링
E) GEMS 위성 데이터와 상호보완
3) 광역온도 질소산화물 저감 촉매 기술
(1) 저온 NH₃-SCR 촉매
(2) 저온 NH₃-SCR 촉매의 주요 활성 증진 요인
(3) 결론 및 제언
4) VOCs 배출 저감을 위한 분리막 개발
(1) VOCs 저감용 분리막 시스템
(2) 수분 전처리 분리막
(3) VOCs 저감용 분리막
5) 집진설비 저비용 성능개선 기술
(1) 중소형 여과집진기 성능 개선 기술
(2) 전기집진기 성능개선 기술 (Retrofit-Electrostatic Precipitator, REP)
6) 탄소중립 시대의 분야별 공기질 관리 기술 현황
(1) 탄소중립 실현 과정에서의 대기오염 해결 요구 기술
가. 전환 분야
나. 수송 분야
다. 산업 분야
라. 건물 분야
(2) 기타 기후변화 대응 대기오염 관리 연구
7) 미세입자, 휘발성유기화합물 차단을 위한 전기방사 창문 필터 연구
(1) 연구 배경
(2) 연구 내용, 방법
가. 용액의 제조
나. 전기방사를 이용한 필터 제조
다. 필터 미세입자 여과 성능평가
라. 전기 방사된 나노섬유의 특성
A) 공극률(porosity)
B) 표면구조
마. 표면분석
(3) 결과 및 고찰
(4) 결론
3. 대기오염 산업 부상기술 특허분석
1) 집진･저감기술 특허동향 분석
(1) 종합 의견
(2) IP 트렌드
(3) 부상기술 지표분석
2) (미세먼지) 물질처리소재 특허동향 분석
(1) 종합 의견
(2) IP 트렌드
(3) 부상기술 지표분석
3) (유해대기오염물질) 물질처리소재 특허동향 분석
(1) 종합 의견
(2) IP 트렌드
(3) 부상기술 지표분석
도표/그림 목차
