환경부는 폐기물관리정책의 방향을 종전의 안전처리 및 단순 재활용에서 발생억제와 자원화 확대로 전환하고자 제명을「자원순환사회형성과 재활용촉진에 관한 법률」로 변경했다.법 전반에 걸쳐 자원순환의 개념과 원칙의 반영을 강화하고, 제품 및 개발사업의 자원 순환성 평가∙사업장 폐기물의 감량화∙부품 등의 재사용 촉진∙순환자원을 이용한 에너지회수시설의 설치 및 운영∙폐기물 전처리시설의 설치 및 운영 등을 새로 규정하거나 강화하여 자원순환사회를 조기에 정착하고, 현행제도의 운영과정에서 나타난 일부 미비점을 개선∙보완하기 위해 다음과 같이 법률을 개정했다.본 고에서는 주요 내용을 살펴본다.
섬유폐수는 합성유기물인 염료와 발호공정에서의 호제가 다량으로 함유되어 있어 기존의 생물학적 처리법에 의한 처리가 용이하지 않다. 게다가 섬유산업은 여타산업에 비해 다량의 물을 소비하는 산업이다. 그동안의 산업의 고도 발전에 따라 앞으로는 물부족현상이 심해질 전망이며, 환경보전 및 보호에 대한 의식이 고취됨에 따라 이러한 섬유폐수의 처리도 이제까지와는 다른 새로운 방법으로 그 효율을 극대화할 필요성을 느끼게 되었다. 이에 따라 본 연구에서는 막분리 공정으로서 한외여과, 역삼투 공정을 이용하여 염색$\cdot$제직폐수를 고도처리하여 재활용이 가능토록 하였으며, 이를 바탕으로 염색$\cdot$제직폐수의 고도처리를 통한 재활용 시스템을 설계하였다.
현재 국내에서 많은 양의 도자기 폐기물이 발생하고 있으며, 이들 폐기물은 경제적 이득과 환경 보전의 차원에서 재활용하는 방안이 모색되어져야 한다. 따라서, 본 연구에서는 도자기 폐기물을 콘크리트용 골재로 이용하여 폐도자기의 재활용성을 검증하고자 하였다. 폐도자기 재활용 골재(recycled aggregate)의 품질을 부순 골재(crushed aggregate)와 비교 분석하였으며, 부순 골재 단독 콘크리트와 재활용 골재가 비례대로 치환된 콘크리트의 물리적 특성을 비교 분석하였다. 실험 결과 재활용 폐도자기의 비율이 $10\%,\;20\%$, 그리고 $30\%$까지는 압축강도에 작은 영향을 미쳤지만, 재활용 폐도자기의 비율이 $30\%$ 이상 증가할수록 압축강도는 급격히 감소하였으며, 홉수율은 증가하였다. 실험 결과에 따르면, 일정한 압축강도를 지니는 폐도자기 재활용 콘크리트의 제조를 위해서 대체 가능한 재활용 골재의 최대 함량은 $30\%$임을 확인 할 수 있었다.
도심의 노후화 등으로 재건축 및 재개발의 활성화, 대규모 택지개발에 의한 신도시 개발, 사회기반시설 확충 등의 증가로 건설폐기물의 발생이 매년 급증하고 있다. 이를 재활용하기 위한 방안중의 하나로써 건설폐기물을 직접 재활용하는 방법이 있다. 현장에서 직접 건설폐기물을 재활용하는 경우, 재활용 자재의 대부분을 차지하는 순환골재의 사용처를 안정적으로 확보할 수 있으며, 건설용 자재의 현장 반출입량이 감소됨에 따라서 운송비용, 이산화탄소 발생량, 교통량 등을 감소할 수 있어 경제적, 사회적, 환경적으로 많은 효과를 기대할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 건설폐기물의 "현장재활용" 활성화를 위하여 건설폐기물의 발생에서부터 "현장재활용" 적용까지 일괄적으로 처리할 수 있는 "현장재활용 시뮬레이션 프로그램"의 알고리즘을 개발하고자 한다.
폐전자제품의 증가로 인해 재활용의 중요성이 대두되었으며, 그 중 폐소형가전제품은 다양한 품목과 구성품으로 인해 재활용이 어려운 실정이다. 폐소형가전제품에 함유되어 있는 주요금속은 철, 구리, 알루미늄이며, 그 외에 PCBs, 플라스틱 등 다양한 구성품으로 이루어져 있다. 국내외에서 폐전자제품에 대한 재활용 규제가 시행되고 있지만 폐소형가전제품의 재활용 기술은 그 규제를 따라가지 못하는 실정이다. 폐소형가전제품의 재활용 공정은 아직 제대로 보급화 되지 않았으며, 개발이 된다면 국가 기술경쟁력(자원재활용률 등)이 증가할 뿐만 아니라, 자원비축, 환경문제 해결 및 경제성 확보 등 많은 긍정적 효과를 기대할 수 있을 것이다. 따라서 폐소형가전제품의 재자원화 가치와 국내외 기술현황 분석을 통하여 재활용공정 제언 및 앞으로 나가야할 방향을 살펴보고자 한다.
종이팩 포장재는 크게 살균팩(Gable top carton)과 멸균팩(Aseptic carton)으로 구분할 수 있는데, 현재 종이팩 재활용 공정에서 가장 중요한 문제는 알루미늄 호일이 첩합된 종이팩이 화장지를 제조하는 재활용 공정에 유입될 경우 제품의 품질에 문제가 생길 수 있다. 최근에는 종이팩 상단의 마개나 종이팩 옆면의 스트로우 합성수지와 같은 성형구조물을 부착한 포장용기가 많이 판매되고 있는데, 이러한 성형구조물은 재활용에 방해가 되는 요인 중의 하나이다. 이와 관련하여 환경부는 2014 '포장재 재질 구조 개선 등에 관한 기준'을 고시하면서 재활용이 용이한 포장재(1등급), 재활용이 어려운 포장재(2, 3등급)로 구분하여 포장재 설계 시 가이드라인이 될 수 있도록 관련 지침을 발표하였다. 종이팩 몸체의 알루미늄 첩합(2등급)을 실리카 증착 등 투명필름 차단제(1등급)로 변경 시 재활용 공정 중 선별 작업의 효율화 및 재활용 수율의 증가를 통해 재활용 경제성을 증가 및 재생제품의 품질을 향상시키는 파급효과가 예측되었다. 또한 종이팩의 잡자재를 합성수지 성형 구조물(2등급) 사용을 제외할 시에도 펄프 회수율 상승과 재생 원료의 품질을 향상, 재활용 공정 중 선별 작업의 효율화를 통해 재활용 경제성을 증가시킬 것으로 예측된다.
탄소섬유(CF) 강화 폴리프로필렌(PP) 복합재료의 수요는 증가되고 있다. 본 연구에서는 재활용 횟수에 따라 변화되는 복합재료의 물성 변화를 관찰하였다. CF 함량을 20% 함량으로 조성한 복합재료에 대해서 재활용 횟수에 따른 기계적 물성 평가를 진행하였다. 인장, 굴곡, Izod 동적 피로 실험에 따른 영향을 확인하였다. CF/PP 복합재료의 계면 물성을 평가하기 위해 젖음성 평가와 파단면을 FE-SEM으로 확인하였다. 재활용 횟수에 따라 섬유와 기지는 변화된다. CF/PP 복합재료는 재활용 할수록 섬유와 기지간의 계면에 열 데미지와 분쇄 과정에 의한 결합력 감소가 확인하였다.
플라스틱 중에서 열가소성 수지는 재활용이 가능하지만 재활용 수지에 대한 균일한 물성의 신뢰성이 부족하기 때문에 제한적으로 사용되고 잇다. 정확한 재활용의 정도에 따른 물성을 파악하여 사용 범위를 규정하는 것은 제한된 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 중요한 방법이라 하겠다. 본 연구는 고밀도 폴리 에틸렌(HDPE)을 대상으로 재활용의 정도에 따른 물성의 변화를 실험적으로 수행하였다. 재활용을 하지 않은 수지와 재활용 수지를 중량비를 기준으로 혼합하여 실험을 수행하였으며 기계적인 물성의 변화를 측정하였다.
코로나19 의 여파로 생활 폐기물은 급속도로 늘어나는 반면 재활용 사업장의 여건은 개선되지 않고 있어 재활용 산업의 인력난 해결의 필요성이 떠오르고 있다. 이를 위해 본 논문에서는 딥러닝 모델을 활용하여 재활용 폐기물을 분류하는 방법을 제시한다. 딥러닝 모델은 최신 객체 탐지 모델인 YOLOv5를 사용하고, 객체 탐지 성능을 향상시키기 위해 실제 환경에서 수집된 학습용 데이터를 직접 라벨링하여 사용한다. 실험 결과 종류별 평균 0.69의 mAP50 스코어를 기록하였으며 이를 통해 딥러닝 모델을 활용하여 재활용 폐기물을 효율적으로 분류하는 것이 가능함을 확인하였다.
국내 TRIGA Mark II&III 및 우라늄 변환시설 해체시 다량의 금속폐기물 발생이 예상되며, 현재 이러한 저준위 방사성 금속폐기물을 처리, 재활용하는 기술들에 대한 연구가 국$\cdot$내외적으로 활발히 수행 중에 있다. 이에 본 연구에서는 해체시 발생하는 금속폐기물의 효율적인 감용 및 재활용에 관한 국내외 처리 기술을 검토하여 국내 TRIGA Mark II&III 및 우라늄 변환시설에서 발생하는 해체 금속폐기물의 처리 방안을 수립하기 위한 정보를 제공하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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