In this study, the effect on the stability of Aerobic Granular Sludge (AGS) caused by an AGS separator was investigated. The AGS separator was a hydrocyclone. The main factors of the AGS separator were filter pore size (0.125∼0.600 mm), conical-to-cylindrical ratio (1.5∼3.0), and operating time (1∼20 min). The AGS/mixed liquor suspended solid (MLSS) ratio gradually increased to 0.500 mm (AGS/MLSS: 84.3±3.0%). AGS was best separated at the conical-to-cylindrical ratio of 2.5 (AGS/MLSS: 84.7±3.3%). As the operating time increased, the AGS separation performance also tended to increase. The shortest AGS separator run time, but the highest AGS separation performance was 10 min (87.0±2.5%). AGS stability was evaluated by operating the selected AGS separator and sequencing batch reactor. The average removal efficiencies of TOC, TCODCr, SS, TN, and TP were 95.7%, 96.9%, 93.0%, 89.0%, and 96.2%, respectively, which met the effluent standards in Korea. In addition, the AGS/MLSS ratio tended to remain constant, and the sludge volume index demonstrated a tendency to decrease from 140 mL/g to 70 mL/g. During the operation, the particles of AGS in optical microscope observations gradually increased.

최근 발생한 지진들로 인해 한국도 지진 안전지대가 아니라는 인식이 확산되고 있다. 이에 사회 기반시설물에 대한 다각도의 내진 안전성 검토가 수행되고 있다. 전력구는 대표적인 송전시설물의 하나로 땅 속에 묻혀있는 지중 구조물이 갖는 특성으로 인해 구조물 자체의 관성, 내하력 뿐만 아니라 주변부의 지반특성을 함께 고려해야만 한다. 이를 위해서는 지반과의 상호작용을 고려할 수 있는 엄밀한 수치해석이 요구되나, 많은 비용과 시간이 요구되는 구조물-지반 상호작용해석을 모든 전력구에 적용하기엔 무리가 따른다. 본 연구에서는 지반특성과 관련된 변수를 포함하는 주요 설계변수를 독립변수로 하고 내진성능에 대한 안전율을 종속변수로 하는 직접적인 상관관계 분석을 통하여 비용이 큰 수치해석을 배제하면서도 내진안전율이 낮은 취약 전력구를 선별할 수 있는 방안을 제시하였다. 높은 상관성을 보이는 토피고와 철근량을 주요 독립변수로 설정하고 종속변수인 내진안전율과의 분포를 바탕으로 경계방정식을 도출하였다. 이를 이용하여 지진취약 전력구를 수치 해석과정 없이 선별하는 방안을 제시하였다. 대상으로 한 108개의 전력구 중 30%가 지진취약 전력구로 선별되었으며, 선별된 전력구의 내진 안전율 확인을 통해 타당한 선별 방안임을 확인하였다. 제안 기법은 상대적으로 매우 단순하며 추가적인 데이터에 적용하기 쉽고 확장이 용이하다.

지구 부존자원의 채굴량 한계, 산업규모의 증가 등으로 인해 원료 자원의 수요에 비해 공급량 부족 현상이 발생할 것으로 예상됨에 따라 이미 사용수명이 다한 폐기물로부터 유효한 자원을 회수하는 재활용 이슈가 부각되고 있다. 특히, 근대화된 도시로부터 발생하는 폐기물은 기하급수적으로 증가하고 있으며, 이 중 자동차의 경우 전기․전자제품과 더불어 주요 대체자원으로서 중요성이 점점 증가하고 있는 실정이다. 이처럼 대체자원의 활용 및 환경오염 방지 전략의 일환으로 1998년 독일의 주요 산업체들은 자발적으로 철 및 비철금속이 75% 이상 함유된 폐 자동차(ELV : End-of-Life Vehicle, 이하 ELV & 폐 자동차)의 재활용처리규정을 제정하고 실행하였으며, 이러한 기본 규정을 바탕으로 EU 위원회에서 2000년 EU 폐차처리규정(EU ELV Regulation)을 발효시킨 점 등은 대표적인 실례라고 할 수 있다. 폐자동차의 재활용 공정을 살펴보면, 최초 해체업자에게 인도되어 재활용할 수 있는 부품 및 폐유, 폐타이어나 폐배터리 등을 분리하여 적정한 처리를 하고, 남은 body 등은 슈레더 업체에 인도된다. 슈레더 사업자는 body, 유리, 시트 등을 포함하고 있는 폐차를 파쇄/분별하여 철, 비철금속 등 재이용할 수 있는 금속 스크랩을 회수한다. 유가금속을 회수하기 위한 슈레더 공정을 거치고 나면, 재이용이 곤란한 합성수지, 유리, 고무 등의 잔재물이 남는데 이러한 잔재물을 ASR(Automobile Shredder Residue)이라 한다. 자동차 중량의 25%를 차지하는 ASR은 금속에 비해 재활용률이 낮고 관련 기술이나 인프라가 구축되어 있지 않아 대부분 소각이나 매립에 의하여 처리되고 있다. 소각하여 감용화 하는 것이 가능한 고체 산업폐기물은 소각하여 매립하는 것이 일반적이지만, ASR의 소각이나 매립은 폐자동차의 재활용율 감소와 매립지의 부족, 환경오염 문제 등을 야기하고 있어 재활용을 위한 기술개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 ASR 재활용률 80% 달성을 위하여 단위 선별기술이 융합된 복합선별시스템을 개발하였다. 재활용에 필수적인 물질수지 분석을 위하여 ASR을 이루는 물질의 구성비를 바탕으로 기존 단위 공정 연구결과에 따른 예상 회수율을 적용하였다. 그리고 물질항목 당 예상되는 재활용률을 계산하고 이를 합산하여 총 재활용률을 확인하였다.

사용 후 폐기되는 폐가전제품은 전 세계적으로 연간 약 5,000 만톤이 발생하고 있으나, 재활용되는 비율은 약 15.0 % 미만으로 폐가전제품의 처리 및 재활용에 대한 관심이 높아지고 있다. EU의 WEEE 지침뿐만 아니라 국내의 EPR 제도 확대시행 및 2018년 1인당 6.0 kg의 WEEE 재활용 목표 관리제 등의 규제가 강화되고 있는 실정이다. 폐가전제품(e-waste)에는 철금속류, 알루미늄 및 구리 등의 비철금속류 등 유용자원 뿐만 아니라 다량의 플라스틱류가 포함되어 있다. 특히, 폐소형가전의 경우 다양한 종류의 재료 및 부품이 사용되고 있으며, 철금속류, 구리 및 알루미늄 등의 비철금속류, PCBs 및 플라스틱 등 재활용이 가능한 유용자원을 다량으로 함유하고 있다. 특히, 폐소형가전의 경우 대형가전에 비해 플라스틱의 함유량이 높을 뿐만 아니라 다양한 재질의 플라스틱을 사용하고 있다. 플라스틱의 재질선별에 가장 널리 사용되고 있는 근적외선분광법(NIR 선별)의 경우 흑색 플라스틱의 재질을 인식하지 못하는 한계점 등으로 인하여 흑색 플라스틱의 재질선별 및 재활용 공정에 적용을 하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 레이저 기술을 기반으로 흑색 플라스틱 자동선별 시스템을 개발하였으며, 자동선별 시스템은 흑색 플라스틱 시료의 위치 자동인식 장치, 실시간으로 흑색 플라스틱의 재질을 인식하는 레이저유도기반분광 분석(LIBS) 장치, LIBS로부터 획득한 플라스틱의 재질별 특성 데이터의 분류를 위한 인공지능형 알고리즘 S/W, 재질별 선별/회수를 위한 선별분리장치 및 선별시스템 각각의 장치를 제어하기 위한 Control unit 등으로 구성되어 있다. 레이저 기술을 기반으로 흑색 플라스틱의 재질별 특성을 분석하였으며, 획득한 흑색 플라스틱 재질별 특성 데이터를 주성분 분석법(PCA)과 인공지능형 알고리즘 기법의 분류기를 적용하였다.

본 연구에서는 혼합폐전지로부터 자력선별을 통하여 분류된 자성물질을 약산으로 침출하여 비자성 물질을 용해시키고 니켈과 철을 회수하고자 하였다. 실험은 망간-알칼라인 폐전지와 니켈수소폐전지를 2 : 1의 질량비로 혼합하여 안정적 열처리, 파･분쇄 공정 후 3.2 mm 기준입도로 분리를 한 시료를 800, 1000, 1400 Gauss를 기준으로 자력선별을 수행하였다. 자력선별 실험 결과 1000 Gauss의 자력에서 기존 시료 중 97 wt.% Ni, 98 wt.% Fe, 97 wt.% Co, 11.5 wt.% Mn, 10.5 wt.% Zn가 자성체로 회수되었다. 이 자성체 시료를 pH 0, 0.5, 1, 1.5, 2로 조절한 황산 희석용액으로 침출하여 자성체 내에 Ni과 Fe를 제외한 나머지 금속을 용해시키고자하였다. 침출 실험 결과 pH 0.5 황산 희석용액을 활용한 침출에서 Co, Zn, Mn이 99% 이상 용해되었으며 최종 잔사에는 22.4% Fe와 21.4% Ni만 남아있었다.

AUDIT-K(한국형 알코올 중독 간이선별 검사법)을 이용하여 일상적으로 생활하고 있는 상당수의 잠재적인 위험 음주자들을 선별 할 수 있었으며 연령, 종교, 결혼여부, 직업, 소득음주사망 가족력, 음주시작 연령, 흡연, BMI(체질량지수)는 통계적으로 유의한 차이가 없었으며, 학력, 음주기간만 통계적으로 유의하였다. 이러한 결과는 교육을 더 받은 사람의 남성이 알코올 소비가 더 높다고 한 선행연구와 부합하는 결과를 나타내었으며 교육수준 또한 무엇을 어떻게 배웠는가에 따른 차이를 살펴 볼 필요가 있음을 시사하며, 교육에 따른 알코올 소비도 각각 다른 결과를 나타냄을 알 수 있다. 또한 나이가 적을수록 술을 많이 마시면 음주기간이 길어질 것이고 기존의 음주시작 연령에 대한 연구와 일치하는 결과가 나타났다. 본 연구에서는 음주 기간이 알코올 사용 장애의 가장 큰 요인이었으며 음주 기간을 단축하기 위한 방법으로는 음주 시작연령을 최대한 늦출 수 있는 국가 정부 제도의 대책 및 교육이 필요하다고 생각된다.

전 세계적으로 폐전자제품의 연간 발생량은 약 5,000 만톤에 달하고 있으나, 재활용되는 비율은 약 15 %미만으로 폐전자제품의 처리에 대한 EU의 WEEE 지침 등이 지속적으로 강화되고 있다. 폐가전제품(e-waste)에는 철금속류, 알루미늄 및 구리 등의 비철금속류 등 유용자원 뿐만 아니라 다량의 플라스틱류가 포함되어 있다. 특히, 폐소형가전의 경우 제품의 종류나 구성 물질이 매우 다양하며, 재질 중 흑색 플라스틱의 비율이 높을 뿐만 아니라 적정 선별기술이 없어 효율적인 재활용이 되지 못하고 있는 실정이다. 2014년부터 폐중･소형가전까지 EPR제도의 확대 시행으로 폐가전제품의 발생량은 지속적으로 증가할 것으로 예측된다. 폐소형가전 민간재활용업체에서는 특정 선별기술을 적용하지 못하고 인력에 의하여 일부 고가의 유용자원만을 선택적으로 선별/회수하여 재활용하고 있으며, 일부 경제성이 낮은 흑색 플라스틱의 경우에는 혼합물의 형태로 매각하고 있는 실정이다. 다량의 유용자원을 포함하고 있는 폐소형가전의 효율적인 재활용을 위해서는 해체/파쇄 기술뿐만 아니라 다양한 구성 물질 특히, 흑색 플라스틱의 재질을 자동으로 인식하고 선별할 수 있는 기술의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 폐소형가전으로부터 발생하는 흑색 플라스틱의 재질을 레이져 기반 기술을 이용하여 재질별 자동 인식하였으며, 획득한 흑색 플라스틱 재질별 데이터는 인공지능을 이용한 알고리즘으로 분류기를 설계하였다. 폐소형가전으로부터 발생하는 흑색 플라스틱의 재질별 선별을 위한 자동선별 시스템을 개발하였으며, 흑색 플라스틱의 재질별 인식율 및 선별효율 향상 등을 위하여 자동선별 시스템의 성능 개선 및 보완 등의 연구를 수행 중에 있다.

광액시료와 비-자성광액시료에 포함된 황비철석을 자류철석으로 상변환 시키기 위하여 그리고 비소 함량을 2,000 mg/kg 이하로 제거하기 위하여 마이크로웨이브 장치를 다양한 시간으로 가열하였 고, 습식-자력선별하였다. 마이크로웨이브 가열시간이 증가함에 따라 황비철석 표면의 가장자리부터 자류철석으로 상변환이 일어났고, 열점 현상에 의하여 자류철석 내부에 용융공극과 마이크로-크랙들 이 형성되었다. 마이크로웨이브 가열을 10분간 수행한 광액시료(비소 함량 : 14,732.66 mg/kg)와 비- 자성 광액시료(비소 함량 : 19,970.13 mg/kg)를 습식-자력선별하여 자성광물로 분리시킨 결과, 10분 가열한 자성광물 시료에서 만 비소 함량이 2,000 mg/kg 이하로 나타났다. 따라서 향후 비소 페널티 부과 대상인 복합황화광물을 마이크로웨이브 가열과 습식-자력선별을 효과적으로 활용하면, 비소 함 량을 페널티 부과대상 이하의 광석광물을 얻을 수 있을 것으로 기대한다.

산업의 발달로 인하여 플라스틱의 수요가 증가되고 있다. 산업현장과 가정에서 사용 후 배출되는 폐플라스틱은 많은 환경 문제를 야기 시키고 있으며, 이를 해결하기 위하여 적극적인 폐플라스틱 재활용 방안이 제안되고 있다. 폐플라스틱의 효율적으로 재활용하기 위해서는 재질별 선별이 이루어져야 하며, 재질별 선별을 위한 기술 개발은 지속적으로 이루어져 왔다. 최근에는 폐플라스틱의 재질별 선별에 근적외선분광법(NIR 선별기)가 가장 널리 사용되고 있으며, 우수한 재질 분류 성능을 보인다. 그러나 검정색 폐플라스틱의 경우 근적외선의 빛을 흡수하여 재질인식을 하지 못하는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 근적외선분광법의 단점을 보완하기 위하여 분광기의 일종인 레이저유도플라즈마 분광기를 이용하여 검정색 플라스틱의 재질별 선별을 위하여, 플라스틱 고유의 스펙트럼을 획득한다. 분광기를 통해 얻어진 스펙트럼은 주성분분석법(Principal Component Analysis; PCA)을 이용하여 데이터 전처리(Preprocessing) 과정을 거친 후 입력 데이터를 얻는다. 데이터 전처리 과정을 통해 획득된 입력 데이터를 이용하여 플라스틱의 재질 인식을 위한 패턴 분류기로 퍼지집합 기반 신경회로망(Fuzzy-set based neural networks)을 이용한다. 퍼지 집합 기반 신경회로망은 퍼지 집합과 신경회로망의 장점을 결합한 퍼지 신경회로망의 일종으로 입력변수의 차원이 높은 경우에 좋은 성능을 보이는 신경회로망이다.

과거에는 생활폐기물을 처리하기 위한 방법으로 매립, 소각, 등의 방법이 주로 사용되었으며, 이와 같은 방법은 부산물 발생으로 2차 환경오염을 유발하여 지구온난화와 같은 기후변화에 영향을 주는 것으로 보고되고 있다. 기존의 소각 및 매립시설을 보완하기 위해 정책과 R&D 사업을 통해 다양한 방법을 비교분석하여 2007년부터 가정, 사업장 등에서 발생되는 폐기물에서 자원화 및 에너지화 가능한 물질을 최대한 회수하여 소각 및 매립량을 최소화 할 수 있는 생활폐기물 전처리시설이 도입되기 시작하였으며 현재는 전국에 약 20여기가 가동 및 건설 진행 중에 있다. 그러나, 현재 가동 중에 있는 전처리시설에서 자원화 및 에너지화 물질을 회수한 나머지인 저품위 혼합폐기물 약 40%이상이 고함수율(40%이상) 상태로 배출되고 있어 지역에 따라 소각 또는 매립처리되고 있다. 저품위 혼합폐기물의 배출상태는 대부분 입도 선별된 물질과 기계선별이 되지 않은 물질들로 구성되어 있어 입도가 작고, 유기물이 엉켜있어 수분이 높은 상태로 유지되고 있다. 이러한 저품위 혼합폐기물내에는 기계식 선별장치로 선별되지 못한 가연물이 다량으로 포함되어 있어 이를 에너지원으로 활용할 수 있다면, 기존 시설을 보완하여 소각 및 매립되는 폐기물 양을 현저히 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 소각 및 매립으로부터 발생되는 2차 환경오염을 저감할 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구에서는 이러한 저품위 혼합폐기물을 대상으로 건조공정 이후 간단한 기계식 선별로 가연물을 회수한 다음 회수된 가연물로부터 에너지원 활용 가능성 여부를 알아보았다.

본 연구에서는 건설폐기물의 발생단계, 즉 건축물의 신축이나 해체현장에 투입하여 활용할 수 있는 이동식 혼합건설폐기물 분리･선별 장치를 개발하였으며, 이를 활용하였을 때 예상되는 건설폐기물 처리비용의 변화를 분석하였다. 이동식 혼합건설폐기물 분리･선별 장치는 1일 8시간 작업기준으로 16 ton의 혼합건설폐기물을 처리할 수 있게 설계하였다. 주요 처리시스템으로는 트롬멜을 사용하였으며, 1차적으로 무기물질과 유기물질로 분리･선별한 후, 무기물질은 다시 재활용 용도의 효율성을 고려하여 입형별로 15 mm 이하, 15~30 mm, 30 mm 이상으로 구분하여 분리할 수 있게 하였다. 유기물질 또한 1차적으로 무기물질과 분리･선별된 후 최종적으로 폐목재와 기타 가연성물질로 분리할 수 있도록 제작되었다. 이와 같은 사양을 가진 이동식 혼합건설폐기물 분리선별 장치의 제작비는 제작사별로 일부 차이가 있겠지만 1대당 약 75,000천원으로 산정되었으며 연간유지관리비는 약 101,600천원으로 책정되었다. 해체현장을 대상으로한 혼합건설폐기물의 처리 비용변화를 살펴보면, 현행 톤당 35,526원 이었으나 본 장치를 활용할 경우에는 장치 제작비 및 운영에 소요되는 비용과 재활용 처리비용까지 포함하면 51,480원으로 기존 처리방식 대비 약 45%가 증가하게 된다. 따라서 자원의 실질 재활용율을 높이고자 하는 측면에서는 오히려 현행의 매립비용의 상승이 필요할 것으로 판단되며, 영국의 사례와 같이 매립비용을 고형연료화 등의 자원 재활용 비용보다 높게 책정하여 시장에서의 자원재활용율을 높이는 정책적인 지원이 필요할 것으로 판단된다.

플라스틱은 가볍고 튼튼하여 다양한 산업에서 폭 넓게 사용되고 있으며, 특히 여러 가지 형태로 가공이 가능하여 전자산업에서 유용하게 사용되고 있다. 전자산업에 사용되는 플라스틱의 경우 우리의 삶을 편리하고 풍요롭게 만들어 주고 있으나, 사용 후 폐기단계에서 여러 가지 많은 문제를 일으키고 있다. 폐가전제품(e-waste)에는 철금속류, 알루미늄 및 구리 등의 비철금속류 등 유용자원 뿐만 아니라 다량의 플라스틱류가 포함되어 있다. 특히, 폐소형가전의 경우 대형가전에 비해 플라스틱의 함량이 높고, 검정색 플라스틱의 비율이 상대적으로 높은 실정이다. 폐소형가전의 경우 제품의 종류, 모델 및 제조사 등에 따라 구성하고 있는 물질과 플라스틱의 종류가 매우 다양하여 파쇄, 해체 및 선별 등의 재활용 공정에서 특정 선별기술의 적용이 매우 어려운 실정이다. 폐소형가전 재활용 현장에서는 선별기술을 적용하지 못하고 인력에 의하여 일부 고가의 유용자원만을 선택적으로 선별/회수하여 재활용하고 있으며, 일부 경제성이 낮은 검정색 플라스틱의 경우에는 혼합물의 형태로 매각하고 있는 실정이다. 다량의 유용자원을 포함하고 있는 폐소형가전의 효율적인 재활용을 위해서는 해체/파쇄 기술뿐만 아니라 다양한 구성 물질 특히, 검정색 플라스틱의 재질별 인식 및 선별할 수 있는 기술과 상용화기술의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 폐소형가전으로부터 발생하는 검정색 플라스틱의 재질별 선별을 위하여 여러 가지 선별기술을 검토하였으며, 본 연구 결과를 기반으로 검정색 플라스틱의 재질별 자동 인식 및 선별 기술을 개발하여 현장적용을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

본 연구에서는 몽골에서 채취한 텅스텐으로부터 고품위 텅스텐 정광을 생산 할 수 있는 선별공정 개발연구를 수행하였다. 선별비용절감과 선별효율 향상을 위해 먼저 조립 산물에서 지그선별에 의해 정광산물을 회수한 다음, 단체분리도의 향상을 위해 재분쇄 하였다. 이것을 가지고 shaking table을 적용하여 비중이 낮은 맥석광물들을 제거하였다. 이때 회수된 중광물에는 텅스텐과 비중은 비슷하나, 비자성인 주석이 함께 수반되어 있어 이들의 제거를 위하여 건식 자력선별법을 적용하여 최종 텅스텐 정광을 회수하는 공정을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 선별공정을 적용한 실험결과, 최적실험 조건에서 WO3의 품위와 회수율이 각각 67.63%와 86.07%인 최종 정광을 얻었다.

지구 부존자원의 채굴량 한계, 산업규모의 증가 등으로 인해 수요에 비해 공급량 부족 현상이 발생할 것으로 예상됨에 따라 이미 사용수명이 다한 폐기물로부터 유효한 자원을 다시 회수하는 재활용 이슈가 부각되고 있다. 특히, 근대화된 도시로부터 발생하는 폐기물은 기하급수적으로 증가하고 있으며, 이 중 자동차와 더불어 전기･전자제품은 주요 도시광산으로써 중요성이 점점 증가하고 있다. 이 중 전기･전자제품의 주요 구성물질인 플라스틱은 유가금속 등을 회수하고 나면 남는 물질로 현재 대부분 매립이나 소각에 의하여 처리하고 있다. 따라서 환경문제뿐만 아니라 경제적인 손실도 상당한 것으로 평가되고 있으며, 전기･전자제품 수요의 증가로 사용량이 매년 증가하고 있는 실정이다. 고체 산업폐기물은 소각하여 감용화하고 매립하는 것이 일반적이다. 그러나 폐플라스틱의 소각과 매립은 경제적인 손실뿐만 아니라 환경오염의 거시적인 원인이 되고 있다. 폐플라스틱의 소각에 의한 처리는 일부 열에너지를 이용할 수 있지만 많은 경제적인 손실을 초래하고, 염화수소에 의한 소각로의 부식과 다이옥신 등 각종 유독성 가스를 방출하여 환경문제를 유발할 수 있다. 또한 플라스틱의 매립은 매립 부지의 확보문제뿐만 아니라 유해성분이 용출될 수 있으며, 단위 무게에 비해 부피가 커 매립효율을 저하시키고, 물리･화학적으로 안정되어 있는 난분해성이라 매립지의 조기 안정화와 흙 속에 반영구적으로 잔존하는 문제가 발생한다. 그리고 분해 시 토양오염 및 유해가스를 대기 중에 발생하는 등 여러가지 문제를 야기시킨다. 따라서 정부에서는 EPR(생산자책임재활용) 제도를 2003년 1월부터 실시하고 있으며, 향후 폐플라스틱의 소각과 매립을 법으로 규제할 계획에 있어 플라스틱 산업 및 환경보호를 위해서는 재활용 기술개발이 시급히 이루어져야 할 것이다. 폐플라스틱을 재활용 할 수 있는 기술로는 물질 재활용, 화학적 재활용 그리고 에너지 재활용의 방법이 있으며, 이중 물질 재활용이 가장 효율적인 방법으로 평가받고 있다. 그러나 어느 방법이든 다른 종류의 폐플라스틱이 혼재되어 있으면 재활용 효율이 크게 저하된다. 따라서 폐플라스틱의 재질분리 기술은 재활용에 있어서 가장 중요하며, 특히 플라스틱의 가격을 고려할 때 경제적인 재질분리 기술이 요구된다. 본 연구에서는 전기･전자제품의 재활용율 향상을 위하여 폐 소형가전제품의 플라스틱을 대상으로 마찰하전 정전선별 연구를 수행하였으며, 전극의 세기, 공기의 세기, 분리대의 위치 그리고 습도를 변화하며 최적 분리조건 및 분리효율을 규명하여 대상 시료의 본 선별법을 통한 분리 가능성을 확인하고자 하였다.

일반 소형 형광등(Compact Florescent Lamp; CFL)(20W기준)에는 약 10%의 철금속(ferrous metal)이 존재한다. 철금속은 ‘리사이클링에 의한 생산량’ 을 ‘광석에 의한 생산량’ 으로 나눈 값인 리사이클링강도가 0.84로 타소재 알루미늄 0.39, 구리 0.08, 티타늄 0.02인 데 비해 압도적으로 높으며 철금속을 재활용하면 광물로부터 직접 철금속을 만드는 공정에 비해 이산화탄소 82%, 질소산화물 88.9%, 황산화물 94.7%을 줄일 수 있다. 또한 자연을 비교적 적게 파괴하면서도 쓰레기를 거의 남기지 않는 친환경적인 소재로 다른 소재 대신 철금속을 사용하면 사용할수록 환경보존에 도움이 되며 재활용도 용이해 경제성이 매우 뛰어나다. 본 연구는 폐형광등의 재활용 과정의 일부인 자력을 이용하여 자성물질인 철금속을 선별 및 회수 목적으로 자력 선별기를 개발하는 것이다. 수은이 제거된 폐소형 형광등(CFL)을 자력 선별기에 투입한 후 자력을 이용해 물리적으로 철금속을 단시간에 효과적으로 선별 및 회수할 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 자력 선별기에 의한 시료의 투입속도에 따른 철금속의 선별 및 회수를 모니터링 하여 자력선별기의 선별효율을 평가하고자 하였다.

국내 폐 디스플레이 발생량은 2015년 157만대 정도 규모에서 2025년 1,123만대 정도로 약 7배 이상 증가할 것으로 예상되고 있다. 하지만 현재 폐 디스플레이 재활용 기술 개발은 제품을 구성하는 단일부품에 대해 일부만 진행 중에 있다. 디스플레이를 구성하는 금속, 필름/시트, LCD 패널, 플라스틱, PCB, CCFL, 전선 등으로부터 유가자원을 회수하고, 이를 소재화하는 것은 경제 및 환경적으로 매우 중요한 산업임에도 불구하고, 폐 제품을 부품 종류별로 최종 재활용 업체에 선별 납품하는 폐 디스플레이 분리/해체 플랜트 구축 현황은 국가적으로 매우 미흡한 실정이다. 현재 국내에서 폐 디스플레이 제품의 각 모듈별 분해과정은 재활용 센터를 중심으로 이루어지고 있으나, 디스플레이 제조사 및 모델별 구성 부품과 나사 위치가 달라서 수작업을 통해 공정을 진행하는데 많은 애로사항이 있으므로 분해공정에 있어서 제품별 정보인식/제공과 자동화 기술 도입을 통해 작업 효율을 높일 필요성이 있다. 본 발명의 핵심은 스마트 인식 장치를 이용하여 폐 디스플레이의 모델을 빠른 속도로 판별하고 후단의 공정에 필요한 데이터를 제공하는 것으로 정확한 폐 디스플레이의 모델 인식이 가능하도록 하고 각각의 공정에 필요한 정보를 제공하여 폐 디스플레이 해체 및 선별 작업의 효율성을 극대화 시키고 생산성을 향상시키는데 있다.

본 연구는 폐 컴퓨터를 자원회수에 긍정적인 영향을 주고자 폐 컴퓨터(PCB)를 이용한 유가금속회수 공정에서 비중선별에 의한 분리 특성 및 금속함량에 관한 연구를 통해 효과적인 유가금속 회수를 위하는데 그 목적이 있다. 실험재료로 폐 컴퓨터(PCB)를 사용하였으며, PCB리드커터기를 이용해 PCB기판의 부착물 제거 후 고속분쇄기(1차분쇄) 및 미분쇄기(2차분쇄)를 이용하여 일정 크기에 따라 분쇄를 실시하였다. 분쇄물들은 체선별을 통해 입경크기별(n<0.2, 0.2<n<0.5, 0.5<n<1.0, 1.0<n<2.0 및 2.0<n)로 구분하여 중액분리를 실시하였다. 중액분리는 TBE(Tetrabromoethane)를 사용하였다. 5 min, 10 min, 15 min, 20 min 및 30 min의 시간을 주어 시간에 따른 비중선별 정도를 확인하였으며, 중액의 비중변화를 위해 희석액으로 에탄올을 사용해 비중액 비중(1.6, 1.85 및 2.1)을 변화시켜가며 실험을 진행하였다. 전체적인 비중선별 결과 비교시 비중 2.1과 1.85의 결과 값에서 큰 차이가 나타나지 않았으며, 경제적인 면으로 볼 때 비중 1.85가 적합하다고 판단되며, 플라스틱 및 산화물의 함량은 부유물에서 높은 것으로 나타남에 따라 유용금속의 및 기타금속의 함량은 침전물에서 높은 것으로 나타났다.

2003년부터 시행된 EPR(생산자책임재활용)제도는 우리나라의 대표적인 재활용제도로 재활용품의 분리수거기반 조성 및 재활용산업을 활성화하는 견인차의 역할을 수행하고 있다. 이러한 재활용업체를 중심으로 한 지원정책은 폐기물의 수요시장을 확대하여 폐자원 가격을 상승시킴으로 인해 폐자원은 모으면 돈이 된다는 시장 인식이 확산되고 있는 추세이다. 이러한 EPR제도의 운영에 있어서 가장 중요한 재활용 프로세스는 수집운반, 선별, 재생품생산의 단계로 나누어 지는데 본 연구에서는 그 중 선별단계에 대하여 대도시 S구의 종합선별장을 집중조사･분석, EPR대상 포장재의 선별현황에 대하여 연구하였다. 본 연구에서 주로 조사･분석한 내용은 종합선별장에서 EPR포장재 재활용품 반입, 선별, 잔재물처리까지의 물질흐름을 파악하고, 포장재별 반입량에 따른 선별량의 비율조사 및 분석, 버려지는 잔재물의 성상분석을 실시하여 재활용품의 발생부터 선별까지의 물질수지량을 분석함으로써 현재 대도시의 EPR대상 포장재의 수집운반, 선별현황을 파악하고자 하였다. 연구결과, 대도시 S구의 종합선별장의 2013년 재활용폐기물의 총 반입량은 13,855.680톤이며, 이 중 38.89%의 양인 5,388.309톤만이 품목별로 선별되어 재활용업체로 판매되는 실정이다. 선별된 재활용품의 품목은 파지, PET, PP, PE, PS, 철캔, 알루미늄캔, 백색폐병, 갈색폐병, 녹색폐병, 잉고트, 따대기, 고철, 의류, 비철, 잡선, 작업철, 생활철, 양은, 스템레스, 고무통, 신주, 필터, 생수통, 옷걸이, 키판, 중철, 잡병, 파동, 샷시, 아크릴로나위어 선별되고 있었다. 이 중 EPR대상 포장재의 선별량은 PET병이 964.340톤으로 가장 많았으며(17.9%), 플라스틱 단일재질인 PS(요구르트병 등)가 40.810톤으로 가장 적은양이 선별되고 있었다(0.76%). 또한 선별되지 않고 버려지는 선별잔재물에 대하여 성상분석을 한 결과, 복합재질 필름류인 포장비닐이 가장 많은 양인 3,696.272톤으로 가장 많이 재활용되지 않고 버려지는 것으로 분석되었으며, 재생가치가 높은 철캔, 알루미늄캔의 경우 거의 잔재물이 발견되지 않는 것이 확인 되었다. 본 연구를 통하여 현재 대도시의 선별장에서는 재활용쓰레기 중 약 39%의 재활용품만이 선별되어 재생용품으로 생산되고 있으며, 재생가치가 낮은 필름류의 경우 거의 재생되는 양보다 버려지는 양이 많다는 것을 알 수 있었다. 이렇게 버려지는 필름류의 경우에도 제대로 선별되어 재활용 된다면 양질의 고형연료 또는 재생유로 재활용되어 유용한 자원으로 쓰일 수 있기 때문에 이러한 버려지는 재홀용품의 선별량 확대를 위한 노력이 꾸준히 이루어져야 할 것으로 판단된다.