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표제지 1

목차 6

정책건의 3

01. 서론 13

1. 연구의 배경 및 목적 14

1) 연구의 배경 14

2) 연구의 목적 15

2. 연구의 범위 및 방법 15

3. 연구의 한계 17

02. 바이오차의 기술 범위와 건설소재 적용 여건 18

1. 바이오차의 개념ㆍ기술 범위와 법적 지위 19

1) 바이오차와 탄소제거(Carbon Dioxide Removal, CDR) 19

2) 바이오차의 정의 21

3) 바이오차의 기술 범위 24

4) 「폐기물관리법」 상 바이오차의 지위 27

2. 국내 바이오차 생산ㆍ유통 현황 28

1) 바이오차의 생산 구조 28

2) 생산업체 및 유통 현황 29

3) 정부의 바이오차 보급 지원 정책 동향 33

3. 아스콘 채움재 적용 여건과 소요량 추정 34

1) 아스콘(아스팔트 콘크리트, ASCON) 시장 현황 34

2) 아스콘 채움재 소요량 추정 37

3) 아스콘 채움재 바이오차 소요량 및 바이오매스 원료 소요량 추정 39

4. 되메움재와 성ㆍ복토재 적용 여건과 소요량 추정 42

1) 되메움재와 성ㆍ복토재의 용도 구분과 시장 특성 42

2) 순환골재 기준 시장 규모 44

3) 되메움재, 성ㆍ복토재 소요량 추정 47

4) 되메움재, 성ㆍ복토재 적용 바이오차 소요량 추정 47

5) 되메움재, 성ㆍ복토재 적용 바이오매스 원료 소요량 추정 49

03. 바이오차 관련 기준 및 적용 사례 분석 51

1. 바이오차 관련 법률 및 제도 52

1) 국내 법률 및 제도 52

2) 국외 법률 및 제도 58

3) 국내외 제도 비교 및 시사점 63

2. 바이오차 인증 및 품질 기준 66

1) 주요 인증 제도 66

2) 품질 기준 69

3. 바이오차 생산기술 동향 75

4. 국내외 바이오차 활용 사례 82

04. 바이오차의 건설소재 적용 시 탄소 감축 편익 분석 97

1. 산정 개요 98

2. 시나리오별 탄소 감축량 및 편익 분석 100

1) 산정 조건 100

2) 시나리오별 탄소 감축량 분석 103

3) 탄소 감축 편익 분석 107

05. 경기도 바이오차 활용 방향과 검토 과제 115

1. 경기도 바이오차 활용의 기본 방향 116

2. 주요 활용 분야 및 품질 기준 검토 118

1) 아스콘 채움재(filler)로서 바이오차 적용 118

2) 되메움재로서 바이오차 적용 120

3) 성ㆍ복토재로서 바이오차 적용 127

3. 공급체계 및 조달연계 방안 132

1) 공급체계의 개요와 현황 132

2) 조달 연계 제도화 방안 133

4. 규제특례 활용과 실증 기준 연계 방안 135

1) 규제특례제도의 개요와 활용 여건 135

2) 실증 기준과 규제특례의 연계 137

3) 자발적 탄소시장과 연계 138

06. 결론 및 정책 제안 142

1. 결론 143

1) 결과 종합 143

2) 결론 145

2. 정책제안 147

참고문헌 151

Abstract 157

판권기 2

표목차 9

[표 2-1] CDR 수단별 저장매체와 지속기간 비교 20

[표 2-2] 부산물 비료 바이오차의 공정규격 내용 22

[표 2-3] IPCC와 비료 공정규격의 바이오차 정의 비교 23

[표 2-4] 바이오차 제품의 요구 물성 24

[표 2-5] 건설소재용 탄화물에 대한 물성 전환 비교 25

[표 2-6] 적용기술별 기술의 범위 26

[표 2-7] 바이오차 제품의 생산 경로 28

[표 2-8] 바이오차 제품의 생산 유통의 유형 28

[표 2-9] 바이오차(농림부산물) 유기농업자재 공시현황(주요업체 10개소) 30

[표 2-10] 국내 바이오차 협회 회원사 현황 32

[표 2-11] 연도별 아스콘 생산 현황 36

[표 2-12] 지역별 아스콘 생산 현황 36

[표 2-13] 아스콘 생산량 기준값 산정 결과 37

[표 2-14] 아스콘 채움재 소요량 추정 결과 38

[표 2-15] 아스콘 채움재 적용 시 바이오차 소요량 추정 결과 40

[표 2-16] 시나리오별 필요 바이오매스량 추정 결과 41

[표 2-17] 되메움재, 성ㆍ복토재 순환골재 생산ㆍ판매 현황 45

[표 2-18] 되메움재, 성ㆍ복토재 순환골재 판매량 추이 46

[표 2-19] 되메움재, 성ㆍ복토재 적용 시 바이오차 소요량 추정 결과 48

[표 2-20] 되메움재, 성ㆍ복토재 시나리오별 필요 바이오매스량(전국, 밀도비 0.13 기준) 50

[표 3-1] 국내외 제도 비교 및 시사점 63

[표 3-2] EBC의 바이오차 생산 가능 바이오매스 목록 66

[표 3-3] WBC의 바이오차 생산 가능 바이오매스 목록 67

[표 3-4] Biochar C-Sink 바이오차 생산 가능 바이오매스 목록 68

[표 3-5] EBC의 품질기준 등급 69

[표 3-6] EBC 기본 규격 70

[표 3-7] EBC의 등급별 중금속 농도 71

[표 3-8] EBC의 등급별 유기오염물질 농도 71

[표 3-9] WBC의 품질기준 등급 72

[표 3-10] WBC 공통 분석 및 표시 항목 73

[표 3-11] WBC의 등급별 중금속 농도 74

[표 3-12] WBC의 등급별 유기오염물질 농도 74

[표 3-13] 특허청에 출원ㆍ등록된 바이오차 생산 장치의 특성 81

[표 3-14] 바이오차 함량별 UCS 평균값 86

[표 3-15] BPS 함량에 따른 강도 저하율 변화 88

[표 4-1] 분석 대상 시나리오의 실행 가능성 검토 결과 99

[표 4-2] 탄소저장 원단위 산정 조건 101

[표 4-3] 전과정 배출량 산정 결과(바이오차 1톤 기준) 101

[표 4-4] 탄소 가격 시나리오 102

[표 4-5] 탄소감축량 및 편익을 위한 산정 조건 총괄표 103

[표 4-6] 바이오차 1톤당 순 탄소제거량 산정 결과 104

[표 4-7] 시나리오별 탄소 감축량 산정 결과 105

[표 4-8] 탄소저장 원단위 민감도 분석 결과(아스콘 채움재 A 기준) 106

[표 4-9] 시나리오별 탄소 감축 편익 산정 결과 108

[표 4-10] 손익분기 탄소가격 산정(아스콘 채움재 시나리오 A 기준) 109

[표 4-11] 사업 규모별 손익분기 탄소가격 110

[표 4-12] 탄소가격 시나리오별 순 편익 및 B/C(아스콘 채움재 시나리오 A 기준) 112

[표 4-13] 바이오차 공급단가별 손익분기 탄소가격 112

[표 4-14] 손익분기 탄소가격의 변수별 민감도 분석 결과 113

[표 5-1] 바이오차의 바인더 개질재 vs. 채움재 대체재 적용 비교 118

[표 5-2] 바이오차의 아스콘 채움재(대체재) 적용 시 시험 항목과 방법 119

[표 5-3] 바이오차의 되메움재 사용에 따른 기준 체계 120

[표 5-4] 되메우기용 순환골재 시험기준 121

[표 5-5] 뒷채움용 순환골재의 규정 내용(물리적 성질) 122

[표 5-6] 송배전 관로 되메우기용 순환골재 규정 내용(물리적 성질) 122

[표 5-7] 폐기물관리법이 규정한 재활용 유형 구분 조문 체계 126

[표 5-8] 바이오차 성ㆍ복토재 적용을 위한 기준 체계 128

[표 5-9] 폐기물매립시설의 복토기준 129

[표 5-10] 바이오차 성ㆍ복토재 적용을 위한 시험항목 및 방법 130

[표 5-11] 사용 용도별 수요자 및 조달 형태 133

[표 5-12] 되메움재, 성ㆍ복토재 적용을 위한 실행 수단 134

[표 5-13] 규제 샌드박스 바이오차 관련 실증 특례 승인 현황 136

[표 5-14] 탄소크레딧 인증 요건과 실증 반영 사항 140

[표 6-1] 탄소가격 시나리오별 B/C 결과 144

그림목차 12

[그림 1-1] 연구흐름도 16

[그림 3-1] 열분해와 가스화 기술의 차이 76

[그림 3-2] 공압식 열분해 장치: (a) 기포 유동층, (b) 원뿔형 분사식, (c) 순환 유동식, (d) 혼입 유동층 77

[그림 3-3] 중력식 열분해 장치 78

[그림 3-4] 고정층 열분해 장치: (a) 회분식, (b) 반회분식, (c) 연속식, (d) 순환식 78

[그림 3-5] 기계식 열분해 장치: (a) 회전 원뿔형, (b) 교반기, (c) 스크류, (d) ablative 형, (e) 로터리 킬른 79

[그림 3-6] 미국 AGICO CEMENT의 로터리 킬른 반응기 형태의 바이오차 생산 설비 공정도 80

[그림 3-7] 바이오씨앤씨의 가축분뇨 바이오차 생산 설비 공정도 80

[그림 3-8] 스톡홀름의 도시 가로수 식재 계획과 도심 가로수 식재를 위한 바이오차 조성 작업 82

[그림 3-9] 임내 이동식 열분해 장비(CharBoss®)의 산림 잔재물 처리 작업 84

[그림 3-10] 바이오차 혼입 아스팔트 포설 시공 장면 및 미분 바이오차 85

[그림 3-11] 바이오차 함량에 따른 임도 노상토의 일축압축강도 변화 87

[그림 3-12] 동결융해 횟수 및 복합안정재 함량에 따른 노상토 강도 변화 88

[그림 3-13] 바이오차ㆍPAMㆍ볏짚섬유 복합안정재 혼입률별 동결융해 저항 특성 88

[그림 3-14] 바이오차 경량골재(C-LWA)를 혼입한 콘크리트 90

[그림 3-15] 일본 쌀겨 바이오차 생산시설과 녹색 전환 배출권 거래제(Green Transformation Emission Trading Scheme) 92

[그림 3-16] 바이오차의 다공 구조(주사전자현미경) 및 우수 여과시설 적용 개념 93

[그림 3-17] 바이오차 혼입률에 따른 열전도율 및 압축강도 변화 95

[그림 4-1] 탄소저장 원단위 조건별 순 제거량 민감도 107

[그림 4-2] 순 추가비용의 구성과 손익분기 탄소가격 도출 109

[그림 4-3] 탄소가격 시나리오별 편익 비용 대조와 손익분기점 111

[그림 4-4] 바이오차 공급 단가별 손익분기 탄소가격 113

[그림 4-5] 손익분기 탄소가격의 변수별 민감도 114

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