ESSD & Groundwater Remediation

이 달희 Ph.D., PE

Yonsei University

R&D Center

2013. 10. 31.

목 차

ESSD & 녹색성장의 배경II

녹색성장 과 환경복원IIIIII

녹색성장의 개념IIII

1. ESSD & 녹색성장의 배경

녹색성장의 배경

기존 경제체제 유지 시세계 GDP매년 5~20% 감소( 제 2 의 대공황 우려 )

아시아 경작지1/3 사막화 ( 중국 국토 27%)

25 년 이내인구 1 인당 담수공급량 1/3 감소

자원 가채 기한( 석유 40 년 , 가스 58 년 구리 28 년 )

Stern Review( 영국 정부 )UN, 수자원 개발 보고서 UNEP (Desert and Desertification)

World ResourceInstitute

자원 · 환경의 위기시대 도래

식량증대를 위한농업용수 확보 곤란

세계는 기후변화로 상징되는 환경위기와 고유가로 대표되는 자원위기에 동시 직면

자원환경위기의 시대에는 녹색기술력이 미래경쟁력의 핵심 • 자원고갈과 가격급등에 따라 , 기존의 ‘요소투입’ 위주의 경제성장은 환경측면 뿐만 아니라 경제적으로도 불가능

• EU 등 선진국은 녹색기술 육성 및 환경규제를 통해 자국산업의 성장 및 실업문제 해결 , 새로운 시장 선점 도모

• GE, 도요타 등 세계적 기업들도 녹색산업 선점에 총력

세계는 Green Race 중

녹색성장의 배경

-‘ 제 4 차 기술혁명’을 선도 하여 선도자의 이익 추구 * 증기기관 , 내연기관 , Microprocessor

- 증기기관시대의 영국을 부활하고 실리콘시대의 미국을 대체

- 녹색기술을 생산성과 성장의 새로운 엔진으로 활용

세계는 Green Race 중

영 국브라운

프랑스사르코지

독 일메르켈

일 본후쿠다

-정부조직개편을 통해 녹색혁명 준비 * 부총리급 환경 · 에너지 ·국토 · 교통정책 통합부처 신설

- 환경포럼을 통해 녹색 혁명의 방향과 과제 결정

- 대표적 사례 : 자동차 보조금 - 부과금제도

-생태효율성혁명인 제 3 차 산업혁명 주도 * 기계혁명 , IT 혁명

- 녹색기술의 광범위한 해석 –물 , 자원순환 포함

- 미래비전 : 환경기술자 * 중국 : 세계의 공장 * 인도 : 세계의 서비스업자 * 러시아 : 세계의 주유소

- 성과 : 재생에너지분야

-’ 저탄소사회’정책을 통해 성장동력 확보 * 일본의 강점인 자원절약기술 의 발전을 통해 일본기업의 사업기회 증대

- 후쿠다 비전 발표 (’08.6) * 장기목표 (’50): 이산화탄소 60-80% 감축 * 중기목표 (’20): 이산화탄소 14% 감축 * 전략 : 기술혁신 , 제도개선 , 지자체주도 , 시민참여

녹색성장의 배경

2. 녹색성장의 개념

녹색성장 (Green Growth) 은 환경 (Green) 과 경제 (Growth) 의 상생을 구체화한 것으로 상생의 방향에 따라 두 가지 의미를 지님

① ( 경제⇒환경 ) : 환경을 훼손하는 것이 아니라 개선하는 경제성장

• 기존의 ‘요소투입’ 위주 성장모형에서는 경제성장과 환경훼손의 동조화 (Coupling) 가 필연적으로 발생

- 경제가 성장함에 따라 자연자원의 이용량이 증가하고 , 생산 및 소비과정에서 오염물질의 배출도 동반 증가

• 녹색성장은 경제성장과 환경훼손의 탈동조화 (Decoupling) 추구 , 자원이용의 효율성을 최대화하고 환경오염을 최소화하는 에코효율성 (Eco-Efficiency) 에 기반한 성장임

녹색성장이란 ?

녹색성장의 개념

② ( 환경⇒경제 ) : 환경을 새로운 동력으로 삼는 경제성장

• 녹색성장은 경제활동의 환경친화성을 증가시키는 녹색기술 및 녹색산업을 새로운 동력으로 삼는 경제성장

• 제품생산에 있어 에코효율성을 제고할 뿐만 아니라 생산된 제품의 소비 시 에도 에너지사용을 줄이고 오염물질 및 폐기물의 배출을 최소화하는 녹색기술을 신성장 동력화

• ( 녹색성장 1) 은 ( 녹색성장 2) 의 전제조건 - 에코효율성에 기반한 환경친화적 경제성장이 확산될 때에만 에코효율성을 제고하는 녹색기술 , 산업이 시장평균이상의 성장률을 보이는 성장동력으로 작동 가능하고 , 

- 또한『 ( 녹색성장 1)→( 녹색성장 2)→( 녹색성장 1‘)→( 녹색성장 2’)→ … 』라는 善순환구조로 연결 가능

녹색성장이란 ?

녹색성장의 개념

3. 녹색성장 과 환경복원

1. 녹색성장은 온실가스를 줄이는 저탄소 정책이다 .

녹색성장의 특성

기존 요소투입위주 성장모형과 달리 탄소저감정책과 친환경정책을 통해 경제성장과 환경훼손의 탈동조화 추구

- 자원 이용 효율성 최대화 및 환경 오염 최소화

“ 빈곤은 위계적이지만 , 스모그는 민주적이다”( 울리히 벡 뮌헨대 교수 )

⇒ 생존의 문제가 걸린 기후변화 앞에서는 이념도 계급도 없음

기후변화대응을 위한 국제적 노력이 강화되고 있어생존을 위해서도 “저탄소 사회”로의 패러다임 변화가 필연

“ 가도 되고 안가도 되는 길이 아니라 , 가야만 하는 길이고 이미 가고 있다”

2. 녹색성장은 녹색기술을 새로운 성장동력으로 삼는다 .

녹색성장의 특성

녹색기술 (GT, Green Technology) : 자원이용의 효율성을 제고하고 오염물질의 배출을 최소화하는 기술

녹색기술의 범위 1. 녹색자원개발기술 - 신재생에너지 , 생태복원기술 등 2. 자원효율화기술 - 에너지효율 , 자원생산성 , 물이용기술 3. 오염예방기술 - 청정생산기술 , 화학물질관련기술 4. 오염처리기술 - CCS 기술 , 전통적 환경오염처리기술 5. 종합기술 - 평가기술 , 관리기술

3. 녹색성장은 고도의 융합기술 정책이다 .

녹색성장의 특성

IT, BT, NT 기술 등을 활용한 융합녹색기술 개발 · 촉진으로 수출산업화- 핵심 녹색기술을 선점한 선진국과 경쟁하기 위해서는 한계돌파형

기술확보 필요

< 주요 융합녹색기술 사례 > - 자연에너지 이용 그린홈 기술 (ET+NT+IT+BT) ⇒ GT

• 태양전지 /초단열 창호 /통합관리 네트웍 /자기정화 가전제품 등- 수소에너지 생산 및 적용기술 (ET+NT+IT) ⇒ GT

• 바이오매스와 태양광을 이용한 수소 생산 · 저장 및 연료전지를 적용한 그린카 등

4. 녹색성장은 새로운 일자리 (Green Job) 창출전략이다 .

녹색성장의 특성

녹색기술은 “일자리 없는 성장”의 문제를 치유

- 신재생 에너지산업은 기존산업에 비해 몇 배 많은 일자리 창출• 기존산업에 비해 높은 일자리 창출효과 ( 태양에너지 이용분야 : 7~11 배 )• 신재생 에너지를 통해 2030 년까지 약 95 만명의 일자리 창출 ( 우리나라 , 국가에너지기본계획 )

5. 녹색성장은 기업의 경쟁력 강화정책이다 .

녹색성장의 특성

지구온난화에 따른 국제환경규제의 강화가 예상됨에 따라 녹색기술을 전산업에 확산하여 환경규제에 대응하고 국제경쟁력을 강화- 불가피한 선진환경규제의 적극적 도입을 통해 녹색기술의 보급을

유도하고 개도국 등에서 생산된 저급 제품 및 서비스의 국내 시장 진입 제한 병행

- 기존 제품 및 서비스에 ‘친환경 , 자원․에너지 절감 가치’를 부가하여 경쟁국과 차별화

Post 제조업시대의 성장엔진으로 “요소집약형”에서 “지식집약형”으로 전환- 산업ㆍ기술간 융합을 통해 미래 Megatrends 에 대응하여 신기회를

포착하는 새로운 산업 발굴 추진- 경공업 , 중공업 , 제조업 등 기존산업을 포기한 것이 아니라 , 새로운

녹색기술의 접목을 통해 경쟁력 확보 및 융합기술 산업화 추구

6. 녹색성장은 교통에서 건물 , 도시와 국토까지 개조한다 .

녹색성장의 특성

저비용ㆍ친환경 Green-infrastructure 구축

- 에너지 절약형 대중교통 활성화 , 자연과 문화가 조화된 경관도로 조성 , Green port 구축 등

그린홈ㆍ그린빌딩 확대

- 태양열 , 지열 , 풍력 등을 활용하고 , 에너지효율을 확대하여 화석에너지사용량을 대폭 확대

저탄소 녹색성장을 촉진하는 국토ㆍ도시공간 조성

- 저탄소ㆍ생태기반 녹색성장도시 조성 및 국토공간의 저탄소 녹색성장 구조화 (* Compact City 등 )

녹색성장의 특성

7. 녹색성장은 소비에서 의식주까지 바꾸는 생활혁명이다 .

녹색성장의 견인차로서 소비자의 역할 주목

- 에코라벨링 , 기업환경정보 공시제도 등 제품 및 기업의 정보 공개 강화

* 소비자 주권의 실질적 실현 및 녹색제품에 대한 구매 유도

- 정부조달품 구매시 녹색제품 구매에 우선 순위 부여 등 정부가 솔선수범

의식주 생활습관 개선

- 기후변화 등에 대한 공감대 형성 및 생활속 실천문화 정착

* 자전거 이용 확대 , 에너지 · 물 사용 절약 등 Life-style 변화

- 초 · 중등학교 교과서에 녹색성장 개념 반영 및 교육 강화

8. 녹색성장은 문화정책이다 .

녹색성장의 특성

미디어와 교육을 활용한 Green culture 운동 확산

- 생태문화교육 및 국립자연사박물관 프로그램 운영 , 기후변화 노래 보급 등 놀이와 배움을 접목한 체험교육기회 확대

고부가가치 Green tour 문화 확산

- 생태문화관광 확대 및 레저도시개발사업 패러다임 전환• 생태문화도시 모델 개발 및 재생에너지 생산지의 관광 자원화

9. 녹색성장은 환경친화적인 세제개편을 필요로 한다 .

녹색성장의 특성

환경친화적 세제 개편을 통한 환경보전과 자원절약 유도 및 일자리 창출- ‘Earning Tax’ 에서 ‘ Burning Tax’ 로 전환- 온실가스 배출 등 환경오염에 대한 세금은 강화하되 소득세 일부 감면

등을 통해 조세 중립성 유지

조세부과를 통한 자연요소의 가격 상승 더욱 적은 환경 부담

조세 감면을 통한 노동요소의 저렴화 더욱 많은 고용

동일한 조세 부담

더욱 높은 삶의 질

환경친화적 조세개혁

10. 녹색성장은 국가 브랜드를 높이는 외교정책이다 .

녹색성장의 특성

그린 코리아 브랜드 마케팅으로 국가 이미지 제고 - 전략적 홍보 추진을 통한 글로벌 그린 국가로서의 국가 브랜드 정립

기후변화 대응에 선 · 개도국간 가교 역할 수행으로 국제적 그린리더쉽 제고

- 도야코 G8 확대정상회의 시 기후변화 대응 관련 선 · 개도국간 가교역할 수행의지 표명 및 동아시아 기후 파트너쉽 제안

물의 기원

1. 지구내부 • - 화산폭발에 의한 수증기 기원

2. 우주기원 • - 우주에서 날아 들어오는 얼음덩어리

성수 /정화수

물 결정의 변화

사랑의 물 결정 아리랑 물 결정

독일 영재학교 창의 과제

환경과학의 기본 패러다임

ESSD(Environmental Sound and Sustainable

Development)

녹색기술중점분야

• 기후변화예측 및 모델링• 기후변화영향평가 및 적응기술• 폐기물 및 폐자원• 유기성부산물자원화• 친환경제품• 생태계보전 및 복원• 유해성물질 모니터링 및 환경정화

중점 녹색기술

• 생태계보전 및 복원( 토양 지하수 오염 /

복원 )

• 유류오염정화 및 복원기술• 유해성유기물오염정화 및

복원기술• 중금속오염정화 및

복원기술• 유해성무기물 오염정화 및

복원기술• 방사능오염정화 및 복원 기술

The structure of GAC

- the random, irregular ordering of the sheet

- turbostratic structure

CC

CC

C

C - unpaired electron

- negative charge

tubostratic structure

Activated carbon

A principle of GAC

CC

CC

C

C

Cations TCE

-> physical adsorption (van der waals` force)-> chemical adsorption (functional group)

MPRB / AMS (Modified Permeable Reactive Barrier / Actual Monitoring System)

MPRB / AMS

천연 지질매체로 석회 , 인광암 , 점토광물 ( 벤토나이트 ,

제올라이트 ), 수산아파타이트 및 소석회 등이 이용됨 .

천연 지질매체를 이용한 중금속 오염 물질의 처리

A Novel Surfactant

A principle of Surfactant

micelle

Critical Micelle Concentration

Surfactant monomerSurfactant monomer

Hydrophilic group

Hydrophobic group(lipophilic group)

Organic contaminantOrganic contaminant

HLB: hydrophilic-lipophilic balance