[표지]
목차
제1장 서론 11
제1절 미래 사회 전망 13
제2절 메가시티의 정의 15
제3절 메가시티의 현황과 전망 18
1. 사회적 18
2. 정치적 18
3. 경제적 18
4. 기술적 19
제4절 메가시티로서 서울/수도권 환경오염 현황 19
1. 토양 19
2. 대기 20
3. 수자원 21
제5절 메가시티의 환경 문제 및 해결 방안 22
1. 물 22
2. 대기 24
3. 토양 25
4. 분뇨 분리를 통한 친수, 자원순화 메가시티 구축 26
제6절 본 기술동향 보고서 구성 29
제2장 해당 기술별 기술동향 31
제1절 위생 산업 및 기술 33
1. 연구개발 동향 33
2. 산업체 및 시장 동향 41
3. 파급효과 및 전망 43
제2절 오줌의 저장과 이동 44
1. 연구개발 동향 44
2. 산업체 및 시장 동향 48
3. 파급효과 및 전망 49
제3절 자원회수 및 처리를 위한 공정 49
1. 기술 개요 49
2. 연구개발 동향 60
3. 산업체 동향 61
4. 시장 동향 62
제4절 미량오염물질 제거공정 63
1. 연구 개발 동향 63
2. 산업체 동향 65
3. 시장 동향 76
제5절 농업분야 적용 및 평가 87
1. 연구개발 동향 87
2. 산업체 동향 91
3. 시장 동향 95
제3장 파급 효과 및 전망 : 사회적 요인 99
제1절 사회적 공감 102
제2절 사회적 수용 102
1. 사용자의 태도 102
2. 문화 심리학 105
3. 심리적 수용 105
4. 기술의 확산 107
제3절 향후 전망 108
부록 109
부록 1. 적용사례 111
부록 2. 기술동향분석 120
참고문헌 131
판권기 136
[뒷표지] 137
〈표 1-1〉 전 세계 메가시티의 현황 16
〈표 1-2〉 2012년 세계 7대 메가시티 17
〈표 1-3〉 전 세계 20대 거대도시 대기오염 지표 24
〈표 2-1〉 들어오는 소변, 수돗물 그리고 빗물의 농도 36
〈표 2-2〉 측정된 오줌의 농도와 문헌값의 비교 40
〈표 2-3〉 오줌분리 변기 제조업체 42
〈표 2-4〉 물안쓰는 소변기 제조업체 43
〈표 2-5〉 오줌 처리 관련 기술 개요 50
〈표 2-6〉 pH에 따른 질산화 반응기의 성능 평가 결과 54
〈표 2-7〉 두 배치 실험에서의 인산염, 마그네슘, 및 첨가해준 의약품들Propranolol, Ibuprofen,... 56
〈표 2-8〉 오줌에서 측정된 중금속의 농도 57
〈표 2-9〉 전기 투석 기술을 적용하기 전과 후의 여러 가지 영양성분들의 농도 분석 결과 59
〈표 2-10〉 전통적 생물학적 하수처리 공정에서 제거율이 높은 미량오염물질 68
〈표 2-11〉 전통적 생물학적 수처리 공정에서 잘 제거되지 않는 미량오염물질 69
〈표 2-12〉 선택된 에스트로겐 화합물의 특성 82
〈표 2-13〉 흡착실험에 사용된 여러종류의 고분자 특성 83
〈표 2-14〉 국내 하수 및 분뇨발생량 88
〈표 2-15〉 액비(양돈)의 비료 분석결과 89
〈표 2-16〉 소변의 처리 시 식물 생육촉진 정도 분석 90
〈표 2-17〉 소변과 유기질 비료의 비교 90
〈표 2-18〉 Mbiabo Edere, Obio Usiere 지역에서 okra 작물의 성장에 소변과 무기질 비료의... 91
〈표 2-19〉 국내 수질 환경 오염원 현황 92
〈표 2-20〉 국내 액비 특허 출현 현황(가축 분뇨) 93
〈표 2-21〉 유형별 액비유통 센터 현황 95
〈표 2-22〉 액비유통센터 운영 현황(충남의 살포면적 자료를 제외한 면적) 95
〈표 2-23〉 사람과 가축의 액비 화학성분 비교 95
〈표 2-24〉 국내 가축분뇨 액비비료 제품 96
〈표 2-25〉 사람소변의 온도 및 저장기간에 따른 적용 작물과 미생물 97
〈표 2-26〉 사람소변을 이용한 식물성장 촉진 유·무 검증(South africa) 97
〈표 2-27〉 1인 소변 양에 따른 비료의 경제적 가치 98
〈표 3-1〉 분뇨분리 기술의 심리적 수용 여부에 관한 설문조사 106
〈표 3-2〉 분뇨분리 화장실 이용 경험에 관한 설문조사 107
〈표 3-3〉 분뇨분리 기술의 개선점 108
〈표 II-1〉 수처리 공정 기술 개발 연구 관련 해외논문 주요 연구기관 123
〈표 II-2〉 수처리 공정 기술 개발 연구 관련 해외논문 주요 저자 123
[그림 1-1] 미래 사회의 3가지 핵심 키워드 13
[그림 1-2] 과학 및 공학 기술 발달사 14
[그림 1-3] 세계적 메가시티 15
[그림 1-4] 수도권의 팽창 20
[그림 1-5] 수도권 이동오염원 배출 분포 20
[그림 1-6] 전 세계 하루 일인당 상수 공급량, 1998 21
[그림 1-7] 수도권 평균 하천 수질, 2002 21
[그림 1-8] 세계 물부족 및 물사용량 현황 23
[그림 1-9] 토양오염 원인 분석 25
[그림 1-10] 베이징 녹지면적 감소 26
[그림 1-11] 분리된 분, 뇨, 및 생활하수의 주요 구성 성분 28
[그림 2-1] 해안주변의 바위지형을 가진 Tanum지역 34
[그림 2-2] Stahnsdorf 하수처리장의 새로운 위생시설의 개념 모식도 35
[그림 2-3] 오줌의 침전에 의한 관의 막힘 현상 36
[그림 2-4] 수돗물에 의해 희석된 오줌의 침전물의 성분 비교. 혼합된 용액(왼쪽),... 37
[그림 2-5] 수돗물로 희석된 오줌에서 침전현상에 의한 분율(왼쪽),... 37
[그림 2-6] 빗물에 의해 희석된 오줌에서의 침전물의 생성가능성(왼쪽),... 38
[그림 2-7] 빗물로 희석된 오줌에서 침전현상에 의한 분율 38
[그림 2-8] 막힘 현상을 방지하기 위한 수직형 파이프 39
[그림 2-9] 파이프 실험에서 암모니아 생성비교. 수평형 파이프(왼쪽),... 40
[그림 2-10] 오줌분리가능 Nomix 변기 41
[그림 2-11] 진공을 이용한 오줌분리변기 42
[그림 2-12] 물 안 쓰는 소변기의 다양한 예 43
[그림 2-13] 오줌분리기술에서의 "waste design"의 의미 44
[그림 2-14] 어른 한 사람당 하루 오줌의 양 분포도, 스위스 자료 45
[그림 2-15] 소변기 한 대당 모아지는 오줌의 양 분포도, 스위스 자료 45
[그림 2-16] NoMix 소변기의 오줌분리기술 원리 47
[그림 2-17] 가정에서(위), 직장에서(아래)의 전체 flush횟수에 따른 적은양의 flush의 빈도 47
[그림 2-18] 평일(위)과 주말(아래)동안의 N-NH₄의 분포도 48
[그림 2-19] 질산화 반응기의 질소 농도 변화 결과... 55
[그림 2-20] 막의 종류에 따른 영양성분(왼쪽) 및 미량유해오염물질(오른쪽) 제거율 58
[그림 2-21] 전기투석법의 이온 이동 모식도(왼쪽) 및 전기투석법을 적용한... 59
[그림 2-22] 전통적 생물학적 하수처리공정에서 미량유기오염물질 제거 67
[그림 2-23] 전통적 하수처리 공정에서 대표적 미량유기오염물질 제거 효율 68
[그림 2-24] 생물학적 하수처리 공정에서 PPCP 유입, 유출수 농도 비교 71
[그림 2-25] 처리 공정별 PPCP 제거 효율 비교 71
[그림 2-26] 모래여과 공정에서 미량오염물질 제거율 72
[그림 2-27] 활성탄 공정에서 미량오염물질 제거율 73
[그림 2-28] 오존 공정에서 미량오염물질 제거율 74
[그림 2-29] 막여과 공정에 의한 PPCP 제거율 :... 76
[그림 2-30] 계면활성제 미셀을 흡수제로 이용한 Ultrafiltration 공정(MEUF 공정) 84
[그림 2-31] Amphiphilic Polymer Nanoparticle(APU nanoparticle)들을 이용한... 86
I그림 2-32] 사람의 소변 분리에 따른 재순환모식 89
[그림 2-33] 국내 가축 분뇨 액비화 기술 공정도 93
[그림 2-34] Double-flush urine diversion with treatment of greywater and... 94
[그림 2-35] Enviro 시스템의 개요도 94
[그림 3-1] 소변 기반 비료에 대한 인식 및 비료 사용에 대한 대중의 염려 103
[그림 3-2] 농작물 생산자들의 소변 기반 비료에 대한 염려 104
[그림 3-3] 농작물 생산자들의 소변 기반 비료 사용에 대한 염려의 이유 및 예상 생산 농작물 104
[그림 3-4] 분뇨분리 화장실 변기와 기존 변기와의 차이점 106
[그림 I-1] (가) 쿤밍시와 덴치 호수의 지리적 위치, (나) 미처리 방류 하수 내 질소, 인 등으로... 112
[그림 I-2] 쿤밍시의 하수도 시스템 모델("HH, household"-가정하수 저류조, "Comb. sewer, combined... 112
[그림 I-3] 기존 조건에 따른 하수도 시스템 시나리오,... 113
[그림 I-4] CSO가 설치된 최적화 하수도 시스템 시나리오... 114
[그림 I-5] 쿤밍시의 환경관련 부처 및 소변 분리 기술 도입 관련 의사 결정 과정의 구조,... 115
[그림 I-6] 두 종류의 소변 분리 위생 대체시설 실례 (a) 물의 사용이 없는 소변 분리 건조 변기,... 116
[그림 I-7] 노믹스 용변기의 실제 테스트 설치 및 운영되고 있는 사진 (a) 아파트에 노믹스... 118
[그림 I-8] 노믹스 용변기 테스트 시 발생된 문제점들 119
[그림 II-1] 분뇨분리 친환경 수처리/자원회수 연구분야 연도별 논문발표 현황 120
[그림 II-2] 분뇨분리 친환경 수처리/자원회수 연구분야 논문 발표 주요 국가 121
[그림 II-3] 수처리 공정 기술 개발 연구 분야 논문 최다 게재 저널 122
[그림 II-4] 수처리 공정 기술 개발 연구 논문 최다 연구 분야 122
[그림 II-5] 수처리 공정 기술 개발 연구 분야 해외특허 연도별 출원건수 124
[그림 II-6] 연도별/특허국가별 특허 출원 현황 125
[그림 II-7] 우선권주장국가로 살펴본 수처리 공정기술 개발 분야 상위 10개국가 125
[그림 II-8] 연도별 우선권주장 국가로 살펴본 특허출원 현황 126
[그림 II-9] 수처리 공정 기술 개발 관련 해외특허의 주요 출원기관 126