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DEISO 연구용
개발도상국 도시 고형폐기물의 노천 투기, 비관리형 매립 및 야외 소각이 환경에 미치는 영향
A 전과정평가(LCA) 소득 수준 및 기후대별노천 소각, open dumping and uncontrolled landfilling are still the main ways municipal solid waste is disposed of across low- and middle-income countries. This study measures what those practices do to the environment, per tonne of waste, across three income groups and two climates.
In short: human toxicity dominates 노천 소각 everywhere, at about 77% of the weighted impact. For open dumps and uncontrolled landfills, climate decides the profile — freshwater ecotoxicity and eutrophication lead in humid climates, human toxicity leads in arid ones.
핵심 요약
기능 단위처리된 생활폐기물 1톤
처리 방식노천 소각, 노천 투기, 비관리형 매립
분석 사례세계은행 소득 그룹 3개 × 건조 및 습윤 기후
영향평가 방법CML 2001, five midpoint categories
주요 연구 결과
- 노천 소각 — 모든 소득 그룹과 두 기후 조건에서 인체독성은 가중 영향의 약 77%를 차지하며, 담수 수생 생태독성은 약 21%입니다. 톤당 노천 소각의 인체독성 잠재력은 2,080–2,170 kg 1,4-DB-eq입니다.
- 노천 투기 및 비관리형 매립, 습윤 기후 — 중금속이 물을 통해 부지 밖으로 유출되므로 담수 수생 생태독성(약 60%)과 부영양화(약 30%)가 지배적입니다.
- 노천 투기 및 비관리형 매립, 건조 기후 — 인체독성이 약 60%로 가장 크고, 이어 담수 수생 생태독성이 약 35%를 차지합니다. 배출물은 주로 토양으로 유입되며 약 8%는 대기로 배출됩니다.
- 지구온난화 — 1톤을 투기하면 생물기원 탄소를 포함해 432–520 kg CO₂-eq가 발생하며(제외 시 333–399 kg), 이는 노천 소각의 196 kg보다 두 배 이상 많고 소득 수준에 따라 증가합니다.
- 중금속 — 납과 아연이 가장 많이 배출되는 금속이며, 모든 사례에서 수계로 배출되는 납이 가장 많습니다.
- 폐기물 구성 항목 — 금속이 가장 큰 영향을 유발하고, 플라스틱은 부영양화와 생태독성의 주요 원인이며, 유리는 영향이 가장 낮습니다.
초록
본 전과정평가(LCA) estimates the potential environmental impacts of disposing of municipal solid waste (MSW) in developing countries. It covers waste from three economies — low-income, lower-middle-income and upper-middle-income — in two climate zones, arid and humid, and three disposal methods: uncontrolled (unsanitary) landfilling, open dumping and open burning. Five impact categories are assessed with the CML 2001 method: acidification potential (AP), eutrophication potential (EP), freshwater aquatic ecotoxicity potential (FAETP), global warming potential (GWP) and human toxicity potential (HTP). The study gives a baseline for the environmental cost of poor waste handling, and shows how that cost changes with climate, income level and waste composition.
키워드: 폐기물 관리; 비관리형 매립지; 노천 투기장; 노천 소각; 환경영향; 개발도상국; 전과정평가(LCA); 중금속
개발도상국의 폐기물 처리
전 세계에서 2016년 발생한 생활폐기물은 약 20억 1천만 톤으로 추정되며, 이 수치는 2050년까지 34억 톤에 이를 것으로 전망됩니다 (Kaza et al., 2018). 처리 방식은 소득 수준에 따라 뚜렷하게 나뉩니다. 저소득 국가에서는 폐기물의 약 93%가 투기되는 반면, 고소득 국가에서는 2%에 불과합니다 (Kaza et al., 2018). 수거 체계의 공백, 제한된 예산 및 취약한 집행으로 인해 아프리카, 아시아 및 라틴아메리카의 많은 지역에서 노천 투기와 노천 소각이 지속되고 있습니다 (Guerrero et al., 2013; Ferronato & Torretta, 2019).
이러한 방식은 각각 오염물질을 서로 다른 환경 매체로 이동시킵니다. 투기장과 비관리형 매립지는 침출수를 토양과 수계로, 매립가스를 대기로 배출합니다. 노천 소각은 국가 배출량 인벤토리에서 대부분 누락되는 미량가스, 입자상 물질 및 유해 대기오염물질을 배출합니다 (Wiedinmyer et al., 2014). 전과정평가(LCA)는 고형폐기물 관리에 광범위하게 적용되어 왔으며 (Laurent et al., 2014), 기존 연구에서는 개발도상국을 위한 개선된 시스템을 설계하는 기준선으로 비관리형 처리를 활용했습니다 (Ikhlayel, 2018b). 그러나 처리 방식 자체의 영향이 소득 수준과 기후에 따라 어떻게 달라지는지에 대한 일관된 분석은 부족합니다.
연구 목적, 연구 질문 및 범위
본 연구는 개발도상국의 MSW 처리에 따른 환경영향을 세 경제권과 각 경제권의 건조 및 습윤 기후 조건별로 평가합니다. 많은 개발도상국에서 널리 시행되고 있는 비관리형(비위생) 매립, 노천 투기 및 노천 소각을 분석합니다. 평가는 이러한 방식의 영향, 각 방식이 환경 악화에 기여하는 방식, 그리고 특정 경제권과 기후 조건에서 가장 시급한 환경 문제가 무엇인지 보여주도록 설계되었습니다.
연구를 이끄는 세 가지 질문:
- 환경 영향은 경제 수준에 따라 다른가?
- 기후 조건이 이러한 영향에 영향을 미치는가?
- 폐기물 조성은 각 영향 범주에 어떤 영향을 미치는가?
본 연구는 개별 국가의 순위를 매기지 않습니다. 순위를 산정하려면 수거 체계, 운송 거리 및 에너지, 노천 소각되는 폐기물의 비중과 구성, 비공식 재활용 규모를 포함한 각국의 전체 폐기물 관리 시스템에 대한 정확한 데이터가 필요하지만, 이러한 데이터는 उपलब्ध하지 않거나 존재하지 않습니다.
방법론
전과정평가 및 시스템 경계
평가는 다음을 따릅니다 전과정평가(LCA) ISO 14040 및 ISO 14044의 프레임워크(ISO, 2006a; ISO, 2006b). 시스템 경계에서 제외된 항목은 다음과 같습니다. 발생 지점에서 처분 시설 또는 환적장까지의 폐기물 수거, 매립지 또는 투기장까지의 운송, 비공식 재활용, 퇴비화 및 공식 시범사업 등의 기타 처리, 처분 시설에서 폐기물을 처리하는 데 사용되는 에너지입니다. 따라서 결과는 처분 단계 자체에서 발생할 수 있는 잠재적 배출량과 영향을 나타냅니다. 국가는 세계은행 분류에 따라 저소득국, 중하위소득국 및 중상위소득국으로 구분됩니다(World Bank, 2016).
기능 단위
The functional unit is 1 tonne of MSW disposed of by uncontrolled landfilling, open dumping or open burning in a developing country, defined by its economic level and climate.
전과정 목록분석
대기, 수질 및 토양으로의 배출량은 각 처분 방식, 경제 수준, 기후 및 폐기물 조성에 대해 추정했습니다. 비관리형 매립지와 노천 투기장의 인벤토리는 다음의 폐기물별·기후별 모델에서 산정했습니다. Doka (2016a); 노천 소각의 인벤토리는 다음의 폐기물별 모델에서 산정했습니다. Doka (2016b). 두 모델은 각 경제 수준의 폐기물에 대해 건조 및 습윤 조건별로, 그리고 개별 폐기물 유형별 1톤을 기준으로 실행했습니다. 기후 입력값은 연평균 기온, 연평균 강수량 및 연평균 실제 증발산량이었습니다. 메탄 보정계수는 IPCC 지침을 따릅니다(IPCC, 2006). 처분 시설에서 사용되는 에너지는 범위에서 제외했으므로 에너지 데이터는 필요하지 않았습니다.
계산 방법
본 연구의 모든 인벤토리 및 영향 계산은 Microsoft Excel에서 구축하고 실행했습니다.
폐기물 조성 데이터는 세계은행 자료에서 가져왔으며(Hoornweg & Bhada-Tata, 2012), 유기물, 종이, 플라스틱, 금속, 유리 및 “기타” 폐기물을 포함합니다. 해당 자료는 “기타” 폐기물을 정의하지 않으며, 많은 국가가 이를 보고하지 않습니다. 본 연구에서는 개발도상국에서 보고된 구성 비율을 바탕으로 ‘기타’ 폐기물을 고무, 섬유, 목재 및 MSW와 혼합된 유해 전자폐기물로 가정했으며, 각각의 비율은 25%로 설정했습니다(Guerrero et al., 2013; Wilson et al., 2015). 많은 개발도상국에서 전자폐기물은 MSW와 함께 수거 및 처분됩니다(Ikhlayel, 2017; Ikhlayel, 2018a).
표 1. 연구에 사용된 매개변수.| 매개변수 | 가치 | 발생원 |
|---|---|---|
| 저소득국 폐기물 조성(유기물 / 종이 / 플라스틱 / 유리 / 금속 / 기타) | 64 / 5 / 8 / 3 / 3 / 17% | Hoornweg & Bhada-Tata, 2012 |
| 중하위소득국 폐기물 조성 | 59 / 9 / 12 / 3 / 2 / 15% | Hoornweg & Bhada-Tata, 2012 |
| 중상위소득국 폐기물 조성 | 54 / 14 / 11 / 5 / 3 / 13% | Hoornweg & Bhada-Tata, 2012 |
| “기타 폐기물’의 구성” | 고무, 섬유, 목재 및 전자폐기물, 각각 25% | 가정; 참조 Guerrero et al., 2013, Wilson et al., 2015 |
| 기후대별 기후 입력값 | 건조 및 습윤 기후대의 연평균 기온, 연평균 강수량 및 연평균 실제 증발산량 | Hijmans et al., 2005; Mu et al., 2011 |
| 메탄 보정계수(MCF) | 분류되지 않은 처분 시설의 기본값인 0.6 | IPCC, 2006 |
| 노천 소각 시 소각되는 금속 비율 | 10% | 가정 |
| 매립지 높이 / 노천 투기장 높이 | 20 m / 10 m | 가정 |
| 매립지 운영 기간 | 30년 | 가정 |
| 비관리 매립지, 노천 투기장 및 노천 소각의 정의 | 인벤토리 모델에서의 사용 방식 | Doka, 2016a; Doka, 2016b; Hoornweg & Bhada-Tata, 2012 |
전과정 영향평가
영향평가 방법에는 ILCD, IMPACT 2002+ 및 ReCiPe 등이 있습니다. CML 2001 방법(Guinée, 2002)은 도시 고형폐기물 관리에 널리 적용되므로 중간점 수준에서 사용했습니다. 산성화 잠재력(AP), 부영양화 잠재력(EP), 담수 수생태계 생태독성 잠재력(FAETP), 100년 지구온난화 잠재력(GWP), 인체 독성 잠재력(HTP)의 5개 범주를 평가했습니다.
결과 및 논의
처리 방법별 영향 프로파일
노천 소각은 두 기후와 세 경제권 모두에서 거의 동일한 프로파일을 보입니다. 인체 독성이 평균 약 77%로 가장 큰 비중을 차지하며, 담수 수생태계 생태독성이 약 21%로 그 뒤를 잇고, 나머지 대부분은 부영양화가 차지합니다.
노천 투기장과 비관리 매립지의 프로파일은 기후에 따라 달라집니다. 습윤 조건에서는 담수 수생태계 생태독성이 평균 약 60%로 가장 큰 비중을 차지하고, 부영양화가 약 30%, 인체 독성이 약 10%로 뒤를 잇습니다. 건조 조건에서는 인체 독성이 약 60%로 가장 크고 담수 수생태계 생태독성이 약 35%로 그 뒤를 잇습니다. 이 두 범주를 제외하면 습윤 기후에서는 부영양화가, 건조 기후에서는 지구온난화가 가장 큰 나머지 영향입니다. 산성화는 건조 기후에서는 눈에 띄지만 습윤 기후에서는 미미하며, 지구온난화는 두 기후에서 유사합니다.
인체 독성(HTP)지구온난화(GWP)담수 수생태계 생태독성(FAETP)부영양화(EP)산성화(AP)
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그림 1 데이터 보기
사례별 가중 영향 비율(%).| 기후 | 소득 그룹 | 방법론 | HTP | GWP | FAETP | EP | AP |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 건조 | 낮음 | 노천 소각 | 75.5% | 0.5% | 21.5% | 2% | 0.5% |
| 건조 | 낮음 | 노천 투기장 / 비관리 매립지 | 58% | 2% | 36.5% | 2.8% | 0.7% |
| 건조 | 중하위 | 노천 소각 | 80% | 0.3% | 17% | 2.2% | 0.5% |
| 건조 | 중하위 | 노천 투기장 / 비관리 매립지 | 60% | 3% | 33% | 3.3% | 0.7% |
| 건조 | 중상위 | 노천 소각 | 76% | 0.5% | 21% | 2% | 0.5% |
| 건조 | 중상위 | 노천 투기장 / 비관리 매립지 | 59% | 2.7% | 35.3% | 2.5% | 0.5% |
| 습윤 | 낮음 | 노천 소각 | 75.5% | 0.5% | 21.5% | 2% | 0.5% |
| 습윤 | 낮음 | 노천 투기장 / 비관리 매립지 | 6.5% | 2% | 64% | 27.2% | 0.3% |
| 습윤 | 중하위 | 노천 소각 | 80% | 0.3% | 17% | 2.2% | 0.5% |
| 습윤 | 중하위 | 노천 투기장 / 비관리 매립지 | 7.5% | 2.3% | 54.5% | 35.3% | 0.4% |
| 습윤 | 중상위 | 노천 소각 | 76% | 0.5% | 21% | 2% | 0.5% |
| 습윤 | 중상위 | 노천 투기장 / 비관리 매립지 | 8.5% | 2.2% | 61% | 27.9% | 0.4% |
경제권별로 보면, 노천 소각에 따른 인체 독성은 두 기후 모두에서 톤당 2,080~2,170kg 1,4-DB-eq로 변화가 거의 없습니다. 노천 투기와 비관리 매립의 경우, 습윤 조건의 저소득 국가에서는 담수 수생태계 생태독성이 주요 우려 사항인 반면, 건조 조건에서는 인체 독성이 주요 기여 요인입니다. 습윤 조건의 중하위 소득 국가에서는 담수 수생태계 생태독성과 부영양화가 모두 중요하며, 건조 조건에서는 인체 독성이 가장 심각한 영향입니다. 중상위 소득 국가는 건조 조건에서 중하위 소득 국가와 유사한 패턴을 보이며, 습윤 조건에서는 담수 수생태계 생태독성과 인체 독성이 가장 심각합니다. 표 2는 톤당 특성화 결과를 제시합니다.
노천 소각, 두 기후투기장 및 매립지, 습윤투기장 및 매립지, 건조
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| 처리 방법 | 기후 | 소득 그룹 | AP(kg SO₂-eq) | EP(kg PO₄-eq) | FAETP (kg 1,4-DB-eq) | GWP 생물기원 포함 (kg CO₂-eq) | GWP 생물기원 제외 (kg CO₂-eq) | HTP (kg 1,4-DB-eq) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 노천 소각 | 건조 및 습윤 | 낮음 | 0.405 | 4.88 | 573 | 196 | 188 | 2,130 |
| 노천 소각 | 건조 및 습윤 | 중하위 | 0.405 | 4.56 | 419 | 196 | 189 | 2,080 |
| 노천 소각 | 건조 및 습윤 | 중상위 | 0.405 | 4.20 | 572 | 196 | 188 | 2,170 |
| 노천 투기 및 비관리 매립지 | 습윤 | 낮음 | 0.437 | 34.2 | 1,150 | 432 | 333 | 129 |
| 노천 투기 및 비관리 매립지 | 습윤 | 중하위 | 0.411 | 38.4 | 832 | 471 | 363 | 126 |
| 노천 투기 및 비관리 매립지 | 습윤 | 중상위 | 0.378 | 37.2 | 1,150 | 520 | 399 | 170 |
| 노천 투기 및 비관리 매립지 | 건조 | 낮음 | 0.818 | 2.98 | 557 | 432 | 333 | 916 |
| 노천 투기 및 비관리 매립지 | 건조 | 중하위 | 0.840 | 2.79 | 403 | 471 | 363 | 762 |
| 노천 투기 및 비관리 매립지 | 건조 | 중상위 | 0.763 | 2.56 | 556 | 520 | 399 | 957 |
중금속 배출량
주요 중금속 배출물은 안티몬, 비소, 카드뮴, 크로뮴, 크로뮴(VI), 코발트, 납, 망가니즈, 수은, 니켈, 셀레늄, 은, 주석, 티타늄, 바나듐 및 아연입니다. 이 중 납과 아연의 비중이 가장 큽니다. 동일한 배출 경로의 다른 금속과 비교하면, 납의 수계 배출량은 모든 사례에서 가장 높으며 습윤 기후보다 건조 기후에서 더 높습니다. 납은 토양에서도 유의하며 대기에서는 소량 배출됩니다. 아연은 대기 배출이 유의하며, 그다음으로 토양 배출이 많습니다. 그림 2는 각 사례에서 나머지 금속의 구성을 보여줍니다.
크롬니켈망가니즈코발트주석티타늄카드뮴비소안티몬크로뮴(VI)수은셀레늄, 바나듐, 은
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그림 3은 해당 배출물의 이동 경로를 보여줍니다. 습윤 기후에서는 투기장과 비관리 매립지에서 발생한 중금속의 최종 매체가 거의 전적으로 수계인 반면, 건조 기후에서는 토양이 약 90%, 대기가 약 8%를 차지합니다. 노천 소각은 모든 사례에서 금속 배출물을 토양으로 배출합니다. 분석 대상 원소 전반에서 토양 내 금속 존재량은 대기와 비교해 유의하며, 경제 수준과 폐기 방식에 관계없이 전체 배출량에서도 동일한 경향이 나타납니다.
물토양대기
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경제 수준 및 기후별 영향
그림 4는 경제 수준과 기후별 가중 영향을 집계한 결과입니다. 인체 독성은 건조 조건에서 더 유의하며, 중상위소득국에서 가장 높습니다(21.6%). 지구온난화는 두 기후 모두에서 중상위소득국이 가장 높습니다(18.0%). 담수 수생태계 독성은 습윤 조건에서 유의하며, 저소득국과 중상위소득국 모두 23.1%이고 건조 조건의 중하위소득국에서 가장 낮습니다(9.9%). 부영양화는 습윤 조건에서 유의하며, 특히 중하위소득국(30.8%), 중상위소득국(29.8%) 및 저소득국(27.9%)에서 두드러집니다. 산성화는 건조 조건에서 더 높으며, 중하위소득국은 21.4%, 저소득국은 21.0%입니다.
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그림 4 데이터 확인하기
집계 및 가중 환경영향(%).| 영향 범주 | LIC 건조 | LIC 습윤 | LMIC 건조 | LMIC 습윤 | UMIC 건조 | UMIC 습윤 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 산성화 | 21.02% | 13.11% | 21.42% | 12.63% | 19.89% | 11.94% |
| 부영양화 | 4.11% | 27.86% | 3.86% | 30.83% | 3.55% | 29.79% |
| 담수 수생 생태독성 | 13.56% | 23.11% | 9.87% | 16.80% | 13.56% | 23.11% |
| 지구온난화 | 15.42% | 15.41% | 16.57% | 16.57% | 18.02% | 18.02% |
| 인체 독성 | 20.98% | 12.65% | 19.10% | 12.35% | 21.62% | 13.30% |
폐기물 유형별 환경영향
조성의 영향만을 분리하기 위해 저소득 국가의 각 폐기물 유형, 즉 유기물, 종이, 플라스틱, 유리, 금속 및 기타 폐기물 1톤을 두 기후 조건에서 노천 투기와 관리되지 않는 매립으로 모델링했습니다. 두 기후 모두에서 가장 큰 영향은 금속 폐기에서 발생합니다. 그다음으로 큰 영향은 습윤 기후에서의 플라스틱, 기타 폐기물 및 종이에서 발생합니다. 유리는 두 기후 모두에서 영향이 가장 낮습니다.
각 폐기물 분획은 특정 우려 사항을 나타냅니다. 금속은 인체독성 및 담수 수생 생태독성, 종이는 인체독성, 플라스틱은 부영양화 및 담수 수생 생태독성, 유기성 폐기물은 지구온난화, 인체독성 및 담수 수생 생태독성, 유리는 인체독성 및 담수 수생 생태독성, 기타 폐기물은 부영양화, 담수 수생 생태독성 및 인체독성과 관련됩니다. 이러한 결과는 전체 폐기물 조성에 대한 결과와 일치합니다.
건조 기후습윤 기후
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그림 5 데이터 확인하기
영향범주별 비중, 건조 기후/습윤 기후.| 폐기물 유형 | AP | EP | FAETP | GWP | HTP |
|---|---|---|---|---|---|
| 유기물 | 60% / 40% | 9% / 91% | 33% / 67% | 50% / 50% | 78% / 22% |
| 종이 | 47.5% / 52.5% | 3% / 97% | 32.5% / 67.5% | 50% / 50% | 53.5% / 46.5% |
| 플라스틱 | 91.5% / 8.5% | 1% / 99% | 33% / 67% | 50% / 50% | 98.5% / 1.5% |
| 유리 | 100% / 0% | – | 33% / 67% | – | 99.5% / 0.5% |
| 금속 | – | – | 32.5% / 67.5% | – | 90% / 10% |
| 기타 폐기물 | 61.5% / 38.5% | 12% / 88% | 33% / 67% | 50% / 50% | 97.5% / 2.5% |
민감도 및 몬테카를로 분석
민감도 분석에서는 건조 조건의 저소득 국가 폐기물 처리를 대상으로, 관리되지 않는 매립 및 노천 투기를 통해 유기물 64%, 종이 5%, 플라스틱 8%, 유리 3%, 금속 3% 및 기타 폐기물 17%의 조성을 적용했습니다 (Hoornweg & Bhada-Tata, 2012). 각 분획은 −50% 및 +50%의 표준편차 1만큼 변동시켰습니다. 전체 결과는 변하지 않았으나, 분석을 통해 영향력이 큰 입력값을 확인할 수 있었습니다. 금속 분획과 유기물 분획의 영향이 가장 컸으며, 일부 경우에는 유리와 기타 폐기물도 결과를 변동시켰습니다.
표 3. 민감도 분석 결과.| 사례 | 유기물 | 종이 | 플라스틱 | 유리 | 금속 | 기타 폐기물 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 − SD | −2.7% | −0.7% | −1.7% | −29.3% | −13.2% | −2.4% |
| 1 + SD | 2.7% | 0.7% | 1.7% | 29.3% | 13.2% | 2.4% |
| 2 − SD | −1.2% | −0.5% | −0.9% | −7.3% | −35.9% | −4.4% |
| 2 + SD | 1.2% | 0.5% | 0.9% | 7.3% | 35.9% | 4.4% |
| 3 − SD | −9.0% | −0.5% | −7.4% | −13.0% | 0.0% | −20.1% |
| 3 + SD | 9.0% | 0.5% | 7.4% | 13.0% | 0.0% | 20.1% |
| 4 − SD | −33.0% | −9.2% | −1.1% | 0.0% | 0.0% | −6.8% |
| 4 + SD | 33.0% | 9.2% | 1.1% | 0.0% | 0.0% | 6.8% |
| 5 − SD | −14.3% | −1.3% | −1.7% | 0.0% | 0.0% | −32.7% |
| 5 + SD | 14.3% | 1.3% | 1.7% | 0.0% | 0.0% | 32.7% |
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불확실성은 무작위로 생성한 매개변수를 사용해 1,000회 수행한 몬테카를로 분석으로 검증했습니다. 표 4는 각 영향범주별로 결과가 일정 수준만큼 변동한 시행의 비율을 제시합니다. 담수 수생 생태독성 결과는 매우 밀집되어 있습니다. 약 62%의 시행에서 결과 변동은 ±0.5% 이내였고, 약 92%에서는 ±1.5% 이내였으며, ±14.5%를 초과한 경우는 없었습니다. 인체독성은 ±2.5% 이내인 시행이 약 74%로, 다소 더 넓게 분포했습니다. 산성화, 지구온난화 및 부영양화에서는 어느 단일 변동 구간도 시행의 5%를 초과하지 않았습니다. 기록된 모든 변동은 기준 결과의 ±9.5% 이내에 머물러 결과는 안정적입니다.
표 4. 몬테카를로 분석: 결과 변동 및 영향범주별 1,000회 시행의 비율.| 결과 변동 | HTP | FAETP | AP | GWP | EP |
|---|---|---|---|---|---|
| −9.5% | 0.06% | 0% | 2.5% | 1.03% | 2.06% |
| −8.5% | 0.07% | 0% | 2.88% | 1.11% | 2.37% |
| −7.5% | 0.33% | 0% | 2.98% | 1.25% | 2.39% |
| −6.5% | 0.75% | 0% | 3.39% | 1.33% | 2.36% |
| −5.5% | 2.03% | 0% | 3.61% | 1.05% | 2.59% |
| −4.5% | 3.39% | 0.05% | 3.78% | 1.19% | 2.53% |
| −3.5% | 6.3% | 0.46% | 4.01% | 1.41% | 2.79% |
| −2.5% | 9.53% | 3.79% | 4.14% | 0.97% | 2.71% |
| −1.5% | 12.28% | 14.87% | 4.48% | 1.4% | 2.73% |
| −0.5% | 14.91% | 30.49% | 4.51% | 1.21% | 2.96% |
| +0.5% | 14.55% | 31.14% | 4.45% | 1.12% | 2.83% |
| +1.5% | 13.31% | 15.15% | 4.12% | 1.37% | 2.64% |
| +2.5% | 9.43% | 3.64% | 4.18% | 1.14% | 2.51% |
| +3.5% | 6.32% | 0.39% | 4.4% | 1.05% | 2.78% |
| +4.5% | 3.79% | 0.02% | 4.14% | 1.23% | 2.69% |
| +5.5% | 1.83% | 0% | 3.66% | 1.1% | 2.68% |
| +6.5% | 0.74% | 0% | 3.62% | 1.07% | 2.87% |
| +7.5% | 0.29% | 0% | 3.07% | 1.15% | 2.46% |
| +8.5% | 0.06% | 0% | 2.63% | 1.23% | 2.3% |
| +9.5% | 0.03% | 0% | 2.54% | 1.13% | 2.27% |
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결론 및 시사점
세 가지 처분 방식은 모두 환경에 피해를 주지만, 그 양상은 서로 다릅니다. 첫 번째 연구 질문에 대한 답은 예상보다 영향은 작지만 그렇습니다. 소득 수준은 개별 영향의 규모를 몇 퍼센트포인트 정도 변화시키는 반면, 주요 쟁점의 순위는 대체로 동일하게 유지됩니다. 두 번째 질문에 대한 답은 분명히 그렇습니다. 노천 투기장과 비관리형 매립지에서는 기후가 주요 부담이 담수 생태계에 가해지는지 또는 인체 건강에 가해지는지를 결정합니다. 세 번째 질문에 대한 답은 금속, 그다음 플라스틱과 유기성 폐기물 등 일부 폐기물 분획이 대부분의 영향을 유발한다는 것입니다.
본 연구의 기여
- 일관된 비교 — 하나의 도시나 국가만을 대상으로 하는 대신, 세 가지 소득 그룹, 두 가지 기후, 세 가지 처분 방식 및 여섯 가지 폐기물 분획을 동일한 모델과 영향평가 방법으로 톤당 평가합니다.
- 소득보다 큰 기후의 영향 — 노천 투기장과 비관리형 매립지에서는 건조 기후에서 습윤 기후로 바뀌면 지배적인 영향이 달라지는 반면, 소득 그룹 간 이동은 영향 비중을 몇 퍼센트포인트만 변화시킵니다.
- 기후 효과의 작동 메커니즘 — 중금속 배출은 유입 매체까지 추적됩니다. 습윤 기후에서는 물, 건조 기후에서는 토양과 대기입니다.
- 분획별 우선순위 — 금속, 플라스틱 및 유기성 폐기물이 대부분의 영향을 유발하는 분획으로 확인되어, 분리배출의 효과가 가장 큰 우선 영역을 제시합니다.
결과로부터 세 가지 실무 우선순위를 도출할 수 있습니다:
- 노천 소각 우선 중단 — 인체 독성 부담이 절대량 기준으로 가장 크며, 소득 수준이나 기후에 따라 완화되지 않습니다.
- 기후에 맞는 부지 관리 적용 — 습윤 지역에서는 침출수 차단이 수질을 보호하며, 건조 지역에서는 복토와 토양 보호가 금속 노출을 제한합니다.
- 혼합 폐기물에서 금속 및 전자폐기물 분리 — 금속 분획은 인체 독성과 생태독성을 유발하며 민감도 분석에서 가장 영향력이 큰 투입 요소 중 하나입니다.
한계점
- 수거, 운송, 비공식 재활용 및 현장 에너지는 시스템 경계에 포함되지 않습니다.
- 여기서는 노천 투기장과 비관리형 매립지가 동일한 인벤토리 모델과 매개변수를 공유하므로 동일한 결과를 나타냅니다.
- 폐기물 조성 데이터는 2012년 기준입니다. 그림 1~5는 가중 비중을 보여주며, 표 2는 특성화된 절대 결과를 제시합니다.
자주 묻는 질문
개발도상국에서 인체 독성 영향이 가장 큰 폐기물 처리 방식은 무엇인가요?
노천 소각. 본 연구에서 노천 소각은 모든 소득 집단과 기후에서 인체 독성 측면의 가중 영향 중 약 77%를 차지하며, 특성화된 인체 독성 잠재력은 폐기물 톤당 2,080~2,170kg 1,4-DB-eq로, 노천 투기장과 비관리형 매립지의 126~957kg보다 높습니다.
기후변화는 노천 투기장과 비관리형 매립지의 환경 영향에 어떤 변화를 가져올까요?
습윤 기후에서는 중금속이 주로 물을 통해 현장을 벗어나므로, 가중 영향의 약 60% 를 차지하는 담수 수생 생태독성과 부영양화(약 30%)가 지배적입니다. 건조 기후에서는 배출물이 주로 토양과 대기로 이동하며, 인체독성이 약 60%, 그다음으로 담수 수생 생태독성이 약 35%.
무엇인가요? 탄소발자국 도시 고형폐기물 1톤을 노천 투기할 경우?
생물기원 탄소를 포함하면 톤당 432~520 kg CO₂-eq이며, 이를 제외하면 333~399 kg CO₂-eq입니다. 소득 수준이 높아질수록 증가합니다. 동일한 1톤을 노천 소각할 경우 생물기원 탄소를 포함해 약 196kg CO₂-eq가 발생합니다.
매립 시 환경 영향이 가장 큰 폐기물 분류는 무엇인가요?
금속은 인체 독성과 담수 수생태계 생태독성에 영향을 미칩니다. 플라스틱은 부영양화와 생태독성을 증가시키고, 유기 폐기물은 지구온난화, 인체 독성 및 생태독성에 기여하며, 유리는 연구된 분획 중 영향이 가장 낮습니다.
에서는 DEISO 수행 전과정평가(LCA) 폐기물 관리 시스템의?
예. DEISO는 수행합니다 전과정평가(LCA) 인벤토리 모델링부터 시나리오 비교 및 보고까지, 폐기물 수거·처리·처분 시스템을 대상으로 합니다. 요청은 DEISO 견적 요청 양식을 통해 접수됩니다.
본 연구 인용 방법
연구자는 이 연구를 자유롭게 인용할 수 있으며, 전체 연구는 PDF. 로 제공됩니다. 저자는 Dr. Mahdi Ikhlayel로, 발행자는 DEISO Research로 표기하고 아래 형식 중 하나를 사용해 주세요. 이 페이지의 링크는 자동으로 추가됩니다.
APA 7
Ikhlayel, M. (2026). 개발도상국 도시 고형폐기물의 노천 투기, 비관리 매립 및 노천 소각이 환경에 미치는 영향: 소득 수준 및 기후대별 전과정평가(LCA). DEISO Research. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.28789.95206
Harvard
Ikhlayel, M. (2026) 개발도상국 도시 고형폐기물의 노천 투기, 비관리형 매립 및 노천 소각이 환경에 미치는 영향: 전과정평가(LCA) 소득 수준 및 기후대별. 도쿄: DEISO Research. 이용 가능: https://doi.org/10.13140/RG.2.2.28789.95206
BibTeX
@techreport{ikhlayel2026msw,
author = {Ikhlayel, Mahdi},
title = {Environmental impacts of open dumping, uncontrolled landfilling and open burning of municipal solid waste in developing countries: a life cycle assessment by income level and climate zone},
institution = {DEISO Research},
publisher = {DEISO Research},
address = {Tokyo, Japan},
year = {2026},
doi = {10.13140\/RG.2.2.28789.95206}
}
다음 단계
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DEISO 운영합니다 전과정평가(LCA) 인벤토리 모델링부터 시나리오 비교 및 보고까지, 폐기물 수거·처리·처분 시스템을 대상으로 합니다. DEISO 또한 팀이 이러한 연구를 직접 수행할 수 있도록 교육합니다.
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