환경부는 포장폐기물과 플라스틱 폐기물을 줄이기 위해 포장재의 재질과 구조 등에 관한 기준과 재활용 용이성 평가 기준에 색상 및 무게 기준 항목을 추가하는 내용의 「자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률」과 재생원료의 사용을 촉진하기 위한 재생원료에 관한 사항을 신설한 「자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률 시행규칙」 등을 일부개정, 시행에 들어갔다.
본 연구는 폐플라스틱 재활용의 합리적인 방안을 제시하기 위한 기초자료로서 재활용방법(물질재활용, 에너지 회수, 화학적재활용)에 대한 주요 환경인자를 규명하며, 이를 토대로 전과정평가 도구(tool)인 시마프로 5.0을 이용하여 폐플라스틱의 재활용 방법별 환경성을 비교하였다. 폐플라스틱의 재생원료화 전 공정에 투입되는 투입산출물로 인한 환경부하(Original Impact)와 재생원료의 신재 대체를 고려한 환경부하 삭감효과(Avoided Impact)를 합한 최종 영향 평가를 토대로 재활용방법별 환경성을 비교하여 환경영향범주에 대하여 비교 평가하였다. 그 결과 폐플라스틱 재활용방법에 대한 각 영향범주별 주요 영향 요인은 지구온난화로 나타났다. 또한, 지구온난화에 대한 영향은 물질재활용, RDF공정 및 용기형 폐플라스틱 고로원료화공정이 음(-)의 값으로 환경삭감효과가 크게 나타났으며, 오존층 파괴에 대한 영향은 유화 공정이 환경부하가 가장 크게 나타났다. 산성화, 부영양화 및 광화학산화물 생성에 대한 영향은 용기형 고로원료화와 RDF공정이 환경부하삭감효과가 큰 것으로 나타났다.
EPS 총사용량은 중국이 단연 1위이며, 유럽, 미국, 일본, 한국이 그 뒤를 잇고 있다. 단열재 소비는 중국, 유럽, 미국에 이어 한국이 뒤를 잇고 있다. 수산물상자 등 식품포장재의 소비는 유럽, 미국, 일본, 중국 등의 순이다. 가전완충재인 경우 전자제품 제조공장이 인건비가 저렴한 국가로의 이전 등으로 서유럽, 일본, 한국 등의 소비가 감소하고 있고 그 대신 중국, 동부유럽, 동남아시아, 남미 국가들의 소비량이 증가하고 있다. EPS 포장재 다소비 국가 중 재활용실적이 양호한 국가는 독일 $77\%$(에너지 회수포함), 일본 $64\%$(에너지 회수 포함), 한국 $59\%$, 프랑스 $45\%$ 순이었다. 재활용방법은 일본을 제외한 아시아지역은 재생 원료 생산 위주이나, 유럽지역에서는 원료로의 재활용 외에 원원료 회수, 에너지 회수 등 다양한 재활용방법을 이용하고 있다.
1. 2014년도 우리나라 전체 폐기물 발생량은 146,607천 톤이며, 건설폐기물이 46.2%(67,644천 톤), 사업장 일반폐기물이 38.1%(55,914천 톤), 생활폐기물이 12.4%(18,219천 톤), 사업장 지정페기물이 3.3%(48,810천 톤)을 나타내고 있다. 2. 건설폐기물의 97.9%, 배출시설계 폐기물의 77.3%, 생활폐기물의 67.0%, 지정폐기물의 57.3%가 재활용되고 있다. 3. 2015년도 우리나라 시멘트산업에서 18,801천 톤의 순환자원을 재활용하였다. 폐기물이 6,136천 톤이고, 부산물이 12,665천 톤이다. 부산물은 11,000천톤이 제철슬래그이고, 1,600천 톤이 폐석고(탈황석고 중화석고)로 추정된다. 그리고 폐기물 6,136천 톤은 사업장 일반폐기물의 약 11.0%에 해당된다. 4. 시멘트 톤당 순환자원 사용량(재활용 원단위)은 일본이 400kg/톤 이상이고 우리나라는 300kg/톤 대를 나타내고 있다. 일본이 우리나라보다 재활용량/톤이 많은 이유를 다음에서 찾을 수 있다. (1) 고품위 석회석 원료 (2) 법 제도(지원금 포함) 5. 원료 대체율의 산출은 다음 두 산출방법으로 나타낼수 있다. (1) 이론적인 원료 상한 대체량에 대한 실제 원료 대체량 (2) 이론적인 원료 조합량에 대한 실제 원료 대체량 2015년도 우리날 전체 원료 대체량(17,770천 톤)은 (1)에 의한 대체율 : 71% (2)에 의한 대체율 : 27% 6. 자동차 슈레더 더스트(ASR)를 시멘트산업에서 자원화 하게끔 ASR처리의 보완 및 법적지원(지원금 포함)이 요망된다. 7. 부산물 및 폐기물의 자원화는 시멘트산업에서의 이용이 가장 우수한 장점을 갖추고 있다. 그러므로 시멘트산업에서 폐기물의 자원화를 적극 추진하게끔 제도의 보완 및 시설지원 등 정부의 대책수립이 간절하다.
국내 제지 산업에서 큰 비중을 차지하고 있는 골판지 원지는 주로 국내에서 발생되는고지를 원료로 생산되고있다. 2001년 제지 통계에 따르면 우리나라의 고지재활용율은 세계 최고 수준으로 지류 재활용 비율이 약 72%에 달하며 그중 국산 폐지사용량은 해마다 꾸준히 증가하여 2001년 62%에 이르렀다. 하지만 고지의 재활용율이 증가함에 따라 많은 기술적, 품질적 문제가야기되어 강도저하, 공정 및 품질 저하가 날로 심각해지고있는 것이 현실이다. 본 연구에서는 국내 골판지 원지의 해섬특성을 알아보고 조성이 상이한 원료 물질의 해섬특성 곡선을 조사한 후 골판지 원지의 원료로 가장 널리 사용되고 있는 KOCC의 물성개선 가능성을모색하기 위해 분급 및 기계적 처리를 적용하고 도입 효과를 살펴보았다. 다양한 조성으로 구성된 OCC 고지의 해리에 따른 해섬 현상을 살펴보기 위해 각각의 원지와 조성이 상이한 원료물질의 해섬 특성 곡선을 조사하였다. 저농도 해리기를 이용하여 농도와 revolution의 변수를 주어 해리를 실시하고 스크린을 이용하며 미해리분을 측정하여 해섬 특성 곡선을 평가하였다. 또한 가장 널리 사용되고 있는 원료인 KOCC의 분급에 의한 물성 개선 가능성을 모색하기 위해 실험실적인 모텔링에 의한 분급과 기계적인 처리를 실시하여 물성을 평가하였다. 모델링은 UKP와 KOCC 100%인 골판지 원지를 이용하였으며 압축강도, 인장강도, 파열강도를 측정하였다. 현장에서의 적용가능성을 살펴보기 위해 현장에서의 Multi fractor를 이용하여 분급된 지료를 채취하여 물리적인 처리를 가한 후 수초하여 물성을 평가하였다. 그 결과 분급 및 기계적인 처리에 의한 펄프의 특성은 단섬유의 재활용에 대한 고려가 있을 경우 물성개선을 위한 해결방법으로 활용될 수 있다고 판단되었다.
현재 3D프린터의 원료는 대부분 필라멘트를 사용하고 있는데 가격이 고가인 점과 제작 시간의 문제점으로 3D프린팅 하는데 많은 제약이 따르고 있다. 또한, 원료를 재생 및 재활용하는 3D프린터는 현재까지는 없다. 특히 대형 출력물은 많은 원료가 투입되어야 하기 때문에 제조단가가 상승하고, 그에 따른 3D프린터의 보급과 서비스 확장에도 한계가 있다. 본 연구에서는 현재 재활용되고 있는 플라스틱 소재를 재활용할 수 있는 3D프린터 시스템의 기술개발과 응용서비스를 분석하였다.
지난 한해 국내 스티로폴 재활용률은 $48.8\%$. 폐지원에 대한 재활용 촉진화 측면에서 이제 스티로폴도 $50\%$에 육박하는 재활용률로 소중한 재활용 품목의 하나로 자리잡아 가고 있다. 특히 지난해 스티로폴 재활용을 통해 생산된 재생 원료와 재활용 사진액자는 연간 930만 달러의 외화를 벌어들이는 수출 실적을 나타냈다. 이는 협회를 비롯한 관련 업체들과 각 지방자치단체(이하 지자체)들의 재활용 의지를 단적으로 드러낸 결과다. 올해 두 번째를 맞는 스티로폴 재활용 우수 지자체 시상식이 마포 홀리데이인 서울 호텔에서 개최됐다. 스티로폴 재활용에 이바지한 전국 15개 우수 지자체가 함께 자리를 했다.
폐기물의 양이 급격히 증가하고 있는 현재, 국내는 물론이고 전 세계적으로 자원의 고갈에 대한 심각성을 인식하고 폐기물을 재활용하여 가능자원으로 만들기 위한 방법을 모색하고 연구하는 등 미래자원을 확보하기 위한 노력을 꾸준히 하고 있다. 하지만, 폐철, 폐지, 폐플라스틱, 폐유, 폐타이어 등의 폐기물에 대해서는 많은 관심을 가지고 재활용 기술을 연구하는 등 그 중요성에 대해 인식하고 있는 반면, 유리제품의 재활용에 대해서는 그 중요성이 인식되지 못했다. 그래서 월간 ‘재활용’지에서는 폐유리병 재활용 현황, 기술 등에 관한 특집기사와 더불어 유리제품 재활용에 대한 인식을 고취시키기 위해 현장의 목소리를 듣고자 유리재생원료(cullet)를 생산하는 쎄로라인을 찾아 업체탐장 코너에 소개한다.
생활계에서 발생되는 폐비닐은 토사, 금속, 유리 등의 이물질로 인해 고형연료(SRF, Solid Refuse Fuel)로 사용되었지만 최근 환경문제로 인해 고형연료의 사용량이 감소하고 있어 재활용이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 폐비닐 재활용을 위해 우선 생활계 폐비닐로 생산된 복합 재생원료와 영농폐비닐로 생산된 PE 단일 재생원료에 대해 분석을 진행하였다. 원료 분석 결과, 폐비닐은 주로 폴리에틸렌으로 이루어져 있고 복합 재생원료는 약 2%의 회분이 잔존하고 있으며 PE 단일 재생원료의 경우는 회분이 없는 것을 확인하였다. 또한 두 재생원료의 배합비율에 따른 인장강도를 측정한 결과 열처리 온도 200 ℃, 압착 압력 30 MPa, 배합비율 3:7 (복합:PE 단일) 조건에서 인장강도가 최대 약 16 MPa임을 확인하였다. 굽힘강도는 열처리 온도 200 ℃, 압착 압력 30 MPa, 배합비율 3:7 (복합:PE 단일) 조건에서 최대 약 39 MPa임을 확인하였다. 따라서 재생원료들의 배합비율에 따른 강도 특성 변화를 확인함으로써 폐비닐의 재활용 가능성을 제시하고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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