1990년대 후반 이후 국내 건설폐기물의 발생량은 급격하게 증가하였으며, 이를 처리하기 위해 많은 노력을 기울인 결과 97%이상 재활용이 이루어지고 있다. 이 과정에서 폐콘크리트는 단순 파쇄를 통해 순환골재로 생산되고 있으며, 대부분 뒤채움재나 매움재 등 저급한 용도로 재활용되고 있는 실정이다. 그 이유는 골재와 모르타르의 단체분리가 원활히 이루어지지 않아 천연골재 대비 낮은 품질의 순환골재가 생산되기 때문이다. 이에 본 연구에서는 기존 순환골재 생산 공정의 문제점을 파악하기 위하여 기존 공정에서 대표적으로 사용되고 있는 파분쇄 장비를 이용한 폐콘크리트 파분쇄 실험을 통해 골재와 모르타르의 단체분리 특성을 분석하였다. 이 과정에서 골재와 모르타르의 단체분리 효율을 향상시키기 위하여 가열 전처리 방법을 도입하였으며, 우수한 단체분리 특성을 확인하였다. 파분쇄 실험 결과 기존 파분쇄 장비를 통해 생산된 순환골재는 골재와 모르타르의 계면을 따라 선택적인 파분쇄가 발생하지 않아 그 품질이 저하되었으며, 나아가 골재 자체가 충격을 받아 파괴가 일어나는 문제가 존재하였다. 이를 해결하기 위하여 골재와 모르타르의 계면에서의 선택적인 파분쇄를 유도시키는 새로운 분쇄 메커니즘인 gentle breakage를 도입하였으며, 이를 위한 기초 실험으로 폐콘크리트를 자유낙하시켜 순환골재를 생산한 결과 기존 파분쇄 장비에 비해 우수한 단체분리 특성을 확인하였다.
폐 탄탈륨 콘덴서에 함유된 탄탈륨 anode를 물리적인 방법으로 회수하고자 파쇄, 입도분리, 건식 자력선별 그리고 공기 분급 실험을 수행하였다. 단체분리를 위해 롤 크럿셔를 사용하여 폐회로 공정에서 8mesh 이하로 파쇄하면. 대부분의 탄탈륨 anode는 레진과의 단체분리는 이루어지나 일부 금속과의 단체분리가 되지 않은 상태로 남게된다. 파쇄된 시료를 8/10 mesh, 10/18 mesh, -18 mesh 로 분립한 결과, 금속물질은 8/10 mesh 입자에, 탄탈륨 anode는 +18 mesh에 주로 분포하며, -l8 mesh에는 레진의 함량이 71.5%로 레진이 탄탈륨 anode나 금속물질보다 미립화가 쉽게 이루어짐을 알 수 있었다. 자력선별에 의한 금속 물질의 분리효율은 원료의 입도에 따라 크게 차이가 있으나, 일부 금속물질이 약자성체이거나 탄탈륨anode와 단체분리가 이루어지지 않아 금속물질 제거율은 62.3%로 비교적 저조하였다. 탄탈륨 anode와 레진의 분리를 위한 입도별 공기 분급실험 결과, 각 입도별 최적 공기량은 각각 39㎥/h, 32㎥/h, 20㎥/h로 나타났다. 최적의 조건으로 회수한 탄탈륨 anode 생산율은 49.39wt.%, 각 성분의 함량은 97.47wt.% 탄탈륨 anode, 0.93wt.% 레진. 1.51 wt.% 금속으로 탄탈륨 anode 실수율은 94.45%이었다.
본 연구에서는 정선 신예미 광산 철광석을 대상으로 볼밀에 의한 분쇄 및 단체분리 특성을 파악하고자 하였다. 자력 선별을 통해 얻은 세 가지 품위의 시료에 대해, 볼밀 단일 입도 분쇄실험 및 비선형 계획법을 이용한 역산법으로 물질수지방정식을 구성하는 분쇄 함수 인자를 도출하였다. 그 결과 철광석 품위의 증가에 따라 분쇄율은 감소하였으며, 입도 민감도는 감소하였다. 이는 철광석 내의 자철석 입자가 미소 균열의 전파를 지연하는 효과에 기인하는 것으로 판단된다. 분쇄 분포 관찰 결과, 품위가 증가할수록 압축 및 충격 파괴가 주된 파분쇄 메커니즘으로 나타났으며, 이는 입자 내부 자철석 입자의 응력 분산 효과에 기인하는 것으로 판단된다. 분석 결과 단체분리도는 품위 증가 및 입도 감소에 따라 증가하였다. 분쇄함수와 입도-단체분리도 관계를 이용, 분쇄진행에 따른 단체분리도 변화를 예측할 수 있는 모델을 수립하였으며, 본 연구를 통해 도출한 분쇄함수들에 실제 운전 조건에 따른 스케일업 인자 적용 시, 실제 광산 공정에서의 분쇄시간에 따른 입도 및 단체분리도를 예측할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 자원고갈에 따른 철광석의 자원화 가능성에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 Fe함량이 각각 64%(A광석)와 57%(B광석)인 Fe품위를 갖는 2종의 철광석 시료를 대상으로, 광석의 파쇄거동 특성 및 조직학적 측면에서 비교분석을 통하여 광종별 품위향상 가능성을 알아보고자 하였다. SEM 분석결과, 철광석 A의 경우 철산화물과 맥석이 분리된 형태로 분포되어 있으며, B광석의 경우는 철산화물과 맥석이 혼재되어 분포되어 있었다. 이는 B광석에 비해 A광석이 분쇄에 의한 단체분리가 보다 용이함을 의미한다. 따라서 A광석은 적절한 입도로 분쇄 후 자력선별 등에 의한 품위 향상이 가능할 것으로 판단된다. 반면 B광석은 단체분리를 위하여 A광석보다 미립으로 분쇄하여야 할 것으로 판단되나, 열처리 전 62 ~ 68% Fe조성이 열처리 후 약 81%로 증가하는 경향을 보여, 열처리를 적용한 품위 향상이 가능할 것으로 사료된다.
네팔 지방자치단체의 고형폐기물 관리 부서는 도시계획 및 개발국이나 환경위생 부서 또는 일반 복지 부서에서 담당한다. 네팔에는 폐기물관련법과 기준, 지침이 제정되어 있으며 지방자치단체법에 의해 지방자치단체 여건에 맞게 관련 법률 조항을 개정할 수 있다. 네팔에서 발생하는 가정폐기물의 65%는 유기성 폐기물이나, 폐기물 관리는 아직 체계화되지 않고 있다. 지방 NGOs와 일부 부락이 분리수거와 퇴비화를 실시하고 있으나 병원폐기물과 같은 유해폐기물의 경우 병원이 자체적으로 소각하고 있으며 지방자치단체의 의해 적절히 처리되지 않고 있다. 현재 네팔에서는 폐기물이 비위생 매립 방식에 의해 처리되고 있어서 지방자치단체에서 이를 금지하고 위생매립지를 확대 설치할 계획이다. 그럼에도 불구하고 기술 및 전문인력, 예산의 부족, 민간자본 및 시민들의 참여 부족으로 인해 지방자치단체가 설정한 폐기물관리 목표를 달성하지 못하고 있는 실정이다. 네팔 지방자치단체들이 당면한 시급한 과제는 지속가능한 폐기물관리 계획 및 전략의 수립이다. 네팔 지방자치단체의 폐기물관리 계획은 폐기물의 적정 처리를 위한 제도적 측면의 강화는 물론, 폐기물 분리 배출 및 수거에 시민들의 동참을 이끌어내고 이해관계자의 참여 확대, 폐기물 처리 비용, 폐기물 처리를 위한 적정기술의 개발과 같은 내용을 포괄할 수 있어야 한다.
부존자원의 대량소비로 인해 자원고갈 문제와 이에 따라 발생하는 폐기물처리 문제가 대두되고 있는 가운데 두 가지 문제를 동시에 해결하기 위해 현재의 사회구조를 자원소비형에서 자인순환형으로 변화하기 위할 노력이 진행되고 있다. 이런 노력의 일환으로 국내 발생 폐기물 중 가장 높은 비중을 차지하고 있는 건설폐기물에 관심이 급증하고 있지만 종합적인 처리에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 건설폐기물의 가장 많은 단일 물질인 폐콘크리트의 자원순환을 위한 고품질 순환골재 생산 공정 연구를 진행하였다. 굵은 골재, 잔골재, 시멘트 등이 수화물의 형태로 결합되어 있는 폐콘크리트를 가열전처리 방법과 Autogenous mill을 이용한 단체분리를 통해 고품질의 콘크리트용 순환 굵은 골재를 회수하였으며, 파분쇄 후 생산된 폐콘크리트 미분은 sink/float 분리를 통한 비중분리 특성을 파악한 후 간섭침강분리를 통해 정제과정을 거쳐 고품질의 콘크리트용 순환 잔골재를 생산하였다. 따라서 본 연구를 통해 전체 건설폐기물 중 가장 높은 비중을 차지하는 폐콘크리트를 고품질 순환골재로 재활용 할 수 있는 자원순환형 처리 공정을 개발하였다.
우리나라는 세계 12위의 이산화탄소 배출국으로 앞으로 기후변화협약에 따라 2000년까지 배출량을 5% 줄여야 한다. 그런데 최근 한국에너지기술연구소의 조순형박사팀은 공장 굴뚝에서 나오는 배기가스에서 이산화탄소를 흡착ㆍ분리하여 회수하는 새로운 기술개발에 성공하는 개가를 올렸다. 이렇게 분리된 이산화탄소는 99.9% 고순도로 공업용 화학원료로 재활용이 가능하여 일석이조의 효과를 얻게 되었다.
포항공대 내에 자리한 벤처기업 제노마인은 지난해 '애기장대'라는 식물에서 계절에 따라 꽃피는 시기를 조절하는 새로운 유전자 자이켄티아를 세계 최초로 발견, 분리에 성공했다. 제노마인 대표인 남홍길 포항공대 교수는 '자이겐티아를 정상적인 식물체에 주입해 꽃피는 시기를 30% 앞당길 수 있는 연구결과가 나왔다"며 자이겐티아를 이용하면 "원하는 시기에 꽃이 피는 화훼류를 만들거나 일년중 특정시점에 수확이 가능한 농작물의 유전공학적 개발에 적용할 수 있다"고 말한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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