국내의 건설폐기물 재활용 현황을 살펴보면 약 95%로 상당히 높게 조사되고 있지만 실제적으로는 처리업체에 일임하는 폐기물까지 모두 재활용으로 분류되기 때문에 실질적인 재활용률은 낮다. 그리고 다양한 성상이 혼재되어 배출되는 건설폐기물의 특성상 폐기물의 선별작업이 쉽지 않아 발생되는 폐기물의 대부분이 성토. 매립용으로 재활용되고 부가가치가 높은 부분에서의 재활용 실적은 매우 저조한 상황이다. 이에, 본 연구에서는 건설폐기물의 자원 재활용률을 제고하고자 불연성과 가연성이 혼재된 혼합건설폐기물을 단일 공정으로 성상별로 분리선별이 가능한 장치를 개발하였다. 기존의 건설폐기물 선별장치가 불연성과 가연성으로의 1차적인 분리선별 과정이 필요할 뿐만 아니라 불연성과 가연성으로 분리된 각각 성상에 대해서도 여러 공정을 필요로 하여 넓은 면적의 선별부지 확보를 위한 초기 투자 및 관리에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다. 그러나 본 연구에서 개발한 분리선별 장치는 기존의 불연성과 가연성에 각각 적용하던 기술을 복합화하여 하나의 공정만으로도 불연성과 폐목재 및 기타 가연성 폐기물으로 분리선별이 동시에 가능하게 하였다. 아울러 개발한 장치의 상용화를 위하여 수도권 내에 위치한 중간처리업체를 대상으로 현장 시험을 적용하여 장치의 효율성을 평가하여 보았다.

석유나 석탄은 사용하면 원래의 형질이 소멸되는 반면 금속은 사용후에도 폐기물 속에 소재의 특성과 기능이 그대로 남아 있다는 점에 착안한 것으로, 도시광산(Urban Mining)이란 산업원료인 광물금속이 제품 또는 폐기물 형태로 생활주변에 소량으로 넓게 분포되어 양적으로 광산규모를 가진 형태를 의미한다. 이러한 도시광산은 천연광산보다 높은 비율의 광물자원을 포함하고 있다. 폐전기전자제품은 귀금속을 비롯한 다량의 유가금속을 함유하고 있는 대표적 도시광석 중 하나이며, 경제성장과 국민소득의 증가로 발생량이 꾸준히 증가하고 있다. 환경보전과 자원 확보를 동시에 만족시키는 대안으로서 ‘자원순환형 사회건설’은 세계적 추세이며, 세계 각국은 재활용 관련 법안을 제정하여 폐전기전자제품의 재활용을 의무화하는 정책을 펼치고 있다. 우리나라는 폐전자제품의 효율적인 처리 및 순환자원화를 위하여 2003년에 ‘생산자책임재활용제도’를 도입한 이래, 2007년 제정된 ‘전기전자제품 및 자동차의 자원순환에 관한 법률’에서 전기전자제품 10종과 자동차를 자원순환 대상 제품으로 확대하였다. 전기전자제품과 자동차 등의 배터리로 사용되는 리튬계 전지는 현재까지 세계에서 기술 성능이 가장 좋은 충전식 화학 전지이며, 최근 카메라폰, DMB폰, 스마트폰 등 휴대용 디지털 전자기기의 융합화로 수요가 급격하게 증가하는 추세이다. 또한 전동공구, 하이브리드 자동차, 전기스쿠터, 전기자전거 등 새로운 분야에 대한 수요가 증가하고 있어 사용범위는 확대될 전망이다. 이러한 폐리튬계 전지는 2005년부터 ‘생산자책임재활용제도’의 재활용 의무대상으로 지정되었으며, 일부의 재활용 업체에서 처리하고 있다. 그러나 양극활물질 내의 코발트, 니켈, 망간, 리튬 등의 회수를 위한 연구만 활발하게 진행되고 있어, 양극 및 음극 활물질을 도포하고 있는 Cu와 Al(각각 리튬계 전지의 5-10%)의 회수를 위한 기술개발은 미비한 실정이다. 본 연구에서는 폐리튬 전지의 활물질을 도포하고 있는 Cu와 Al을 대상으로 색채선별 연구를 수행하였으며, 입자 크기, 시료의 공급량, CCD 카메라의 감도, 처리횟수 등 다양한 조건을 변화하며 최적 분리조건 및 분리효율을 규명하여 대상 시료의 본 선별법을 통한 분리 가능성을 확인하였다.

국내 가전제품 시장은 매우 크게 형성되어 있고, 소비자의 문화수준 향상 및 신제품 교체주기의 단축에 따라 제품성능의 향상 또한 급격히 발전하고 있는 추세이며, 이러한 동향에 따라 폐 가전제품의 발생량 또한 증가하고 있다. 발생된 폐 가전제품은 생산자의 효율적인 회수사업을 통하여 권역별 리사이클링센터로 반입되어 품목별로 친환경적인 공정을 통하여 적정하게 재활용 되고 있다. 한편, 최근 생산되는 냉장고에는 내부 단열재로 사용되는 폴리우레탄의 양을 줄이고, 상대적으로 두께가 얇은 진공단열재(Vacuum Insulation Panel)를 대체 사용하는 추세에 있다. 진공단열재는 외피재, 심재, 내피재로 구성되어 있고, 위생적이며 기존 단열재 대비 8배 이상 높은 단열성으로 에너지 절감 및 공간 활용성 등이 우수하다. 진공단열재의 냉장고 적용 시 소비전력이 20%이상 절감되며 용적율이 30% 이상 증가함으로써 각 제조사의 주력 제품인 800리터 이상 급의 대용량 냉장고에는 이미 대부분 진공단열재를 채택하고 있는 것으로 조사되었다. 그러나 생산 및 소비과정에서의 진공단열재는 매우 유용한 단열재이긴 하나, 현 리사이클링센터 재활용공정에서는 진공단열재 심재(Getter)에 의한 화재위험, 불연성으로 인한 처리곤란 등이 예상되고, 또한 현재 단열재 제조공정에서 진공단열재가 내피, 외피 사이에서 우레탄과 함께 발포, 접착되어 있어 현재 공정에서 별도 분리작업은 어려움이 있으며 별도 해체 공정이 필요한 상태이다. 따라서, 본 연구에서는 향 후 진공단열재 적용 냉장고 모델의 배출로 인한 문제점을 개선하기 위하여 현 리사이클링 공정에서 발생할 수 있는 문제점 분석 및 냉장고 진공단열재 해체, 선별 자동화 공정 도출, 더 나아가 해체, 선별된 진공단열재의 재활용 방안에 대하여 기술 조사를 실시하였다.

지구상에 주된 에너지원으로 사용되고 있는 석유자원은 그 매장량의 유한성으로 인해 고유가 행진이 계속되고 있다. 이러한 고유가 시대에 석유 산업의 한 축인 플라스틱 산업은 그 나라 경제규모를 가늠하는 척도로 인식될 만큼 각종 분야에서 다양하게 적용되고 있으며, 대체물질이 개발되지 않는 한 지속적인 성장이 예상된다. 우리나라는 세계에서 4번째로 많은 연간 약 900만 톤의 플라스틱을 생산하고 있으며, 매년 약 400만 톤의 폐플라스틱이 발생하고 있으나, 재활용률은 20~30%로 낮아 많은 양이 매립이나 소각에 의하여 처리되고 있다. 그러나 폐플라스틱의 매립은 유해성분이 용출될 수 있으며, 단위 무게에 비하여 부피가 커 보관, 운반의 문제와 매립 효율이 낮고, 소각에 의한 처리는 일부 열에너지를 이용할 수 있지만 많은 경제적인 손실을 초래하고 유독성 가스를 방출하여 사회적 문제를 일으킬 수 있다. 특히, PVC(polyvinyl chloride) 재질의 경우 Cl, DEHP, 왁스 등이 함유되어 있어 소각이나 매립 시 염화수소, 다이옥신, 중금속 그리고 독성첨가물 등이 유출되어 환경 유해성이 심각한 것으로 알려져 있으며, 소각 설비 장치의 수명 단축 및 부식을 유발시키고 있다. 또한 PVC재질은 폐플라스틱 고형연료제품(RPF, Reused plastic fuel), 생활폐기물 고형연료제품(RDF, Refuse Derived Fuel), 유화, 물질재생 등에 있어 폐플라스틱의 재활용을 어렵게 만드는 주요 원인이 되고 있다. 따라서 이들의 문제점을 원천적으로 해결하고 폐플라스틱의 재활용률을 높일 수 있는 PVC 제거기술 개발은 매우 중요한 과제이다. 폐플라스틱의 경우 다른 물질에 비해 쉽게 분해 및 변질이 이루어지지 않아 효율적인 선별기술만 개발된다면 재활용이 가장 용이한 물질중의 하나이다. 이러한 폐플라스틱을 재활용 할 수 있는 기술로는 물질 재활용, 화학적 재활용 그리고 에너지 재활용 방법이 있으며, 이중 물질 재활용이 자원보존이라는 관점 및 에너지 측면 등에서 볼 때 가장 효율적인 방법으로 평가받고 있다. 그러나 어느 방법이든 다른 종류의 폐플라스틱이 혼재되어 있으면 재활용의 효율이 크게 저하된다. 따라서 폐플라스틱의 재질분리 기술은 재활용에 있어서 가장 중요하며, 특히 플라스틱의 가격을 고려할 때 경제적인 재질분리 기술이 요구된다. 본 연구에서는 PVC와 PET가 혼합된 가전 포장제를 대상으로 풍력선별 연구를 수행하였으며, 시료의 투입량, 공기량 등 다양한 조건을 변화하며 최적 분리조건 및 분리효율을 규명하여 대상 시료의 본 선별법을 통한 분리 가능성을 확인하고자 하였다.

Various foreign materials such as contaminated soil, woody waste, drums containing waste oil, waste transformer, and waste pressure vessel are generated during the collecting and sorting processes of steel scrap. Recently, environmental problems have occurred because of the use of steel scrap that contained contaminants and was not separated properly. And this has also affected the quality of iron products made of steel scrap. Particularly, contaminated soil is highly likely to contain various hazardous substances including heavy metals, which is why proper management standards for contaminated soil are necessary. In this study, concentrations of heavy metals, BTEX, TPH, PAHs, and hazardous materials in contaminated soil were analyzed. It was found that the concentrations of lead and zinc were higher than other heavy metals and iron also showed high concentration. The very high TPH concentration in contaminated soil implies that contaminated soil was polluted by diesel, fuel oil or lubricant. So the comprehensive management regulatory plan and management standard for the hazardous materials are necessary for environmentally-friendly recycling of steel and iron scrap.

Mechanically pre-treated combustible waste was carbonized at 350 ~ 500oC. In order to determine the optimum carbonization temperature of the produced material, the energy yield, fixed carbon rate, fuel ratio, combustibility index, and characteristics of the coal band were studied. The sample (C425) carbonized at 425oC turned out to be the ideal one in terms of the energy yield and fuel characteristics. Grinding and washing were used for dechlorination of C425. Of these two methods, particle diameter of less than 0.125 mm and washing within two turns displayed chlorine concentration of 0.3%. These results not only satisfied the recommended standard for coal and mixed fuel (0.5wt.%) but also the quality standard for solid fuel (2.0wt.%). In conclusion, carbonization of combustible waste materials resulted in fuel characteristics similar to those of coal, indicating that this process allows for the production of solid fuel with low chlorine content.

본 연구에서는 경북 울진 보암광산의 리튬광을 대상으로 고품위 리튬 정광 생산을 위한 부유선별 연구를 수행하였다. 리튬의 근원광물은 Lepidolite (0.99% Li2O)이며, 주요 맥석광물은 SiOX를 포함하는 규산염 광물(quartz, muscovite)과 방해석(Calcite)이 존재하였다. 따라서 음이온포수제를 이용하여 방해석을 먼저 부유시켜 제거하고, 규산염 광물을 억제하고 리튬 광물을 부유시키는 공정을 적용하였다. 리튬광물 부유선별에서 포수제는 아민계통의 양이온 포수제(Armac-T, Armac-C, Armafloat-18, Armafloat-1597) 중 Armac-T가 가장 효과적이었다. 실험결과 최적 조건인 포수제(Armac-T) 100g/t, 기포제(AF65) 50g/t, 억제제(Na2SiO3) 600g/t, (Lactic acid) 100g/t, 광액농도 20%solids, pH 5.5 그리고 정선횟수 2회에서 Li2O의 품위와 회수율이 각각 4.33%와 80.3%인 결과를 얻었다.

SLC has installed and operated a 50 tons/day scale pilot plant of construction & demolition waste (c&d waste) separation/ selection pilot plant in order to utilize wood wastes among construction wastes carried into landfill sites as energy sources, etc. In the present study, for optimized operation of the aforementioned pilot plant, the characteristics of operation of the plant were assessed in relation to changes in operation conditions and the characteristics of inputted wastes. Based on the results of an experiment conducted to select sieves of vibrating screens for the discharge of incombustible materials, wood waste recovery rates were the highest when 8mm sieves were applied but the purity of wood wastes and combustible materials was higher when 20 mm sieves were applied. By supplementing the shape of the overflower of the wet separator, combustible materials stagnant in the water tank were reduced and the rate of recovery of combustible materials including wood was improved by around 10%. It was identified that not only the amounts of wood wastes and combustible materials among inputted wastes but also the ratio of coarse combustible materials to entire combustible materials could affect operation time. Therefore, if processes to select or smash coarse combustible materials in advance are added and bottle neck points are supplemented to be prepared for an increases in the amount of inputted combustible materials, construction wood waste selection/separation facilities could be stably operated even when the characteristics of inputted wastes are changed.

억새 수집종의 초장 길이를 조사한 결과, 개화 전과 후 전체 생육기간 동안 200 cm 이상 우량한 생육을 나타낸 개체 자원은 India에서 수집한 억새 MS013이며, 개화 후에는 MS005, MS010, MS011, MS014 억새도 200 cm 이상의 생육을 보여주었다. 대부분의 억새 수집종의 경우 분얼수가 2-3개 정도로 나타났다. 엽장의 길이가 100 cm 이상인 수집종은 MS001, MS002, MS005, MS012, MS013, MS014로 6종이며, 엽폭은 1-2 cm 사이가 63%이상으로 대부분의 수집종들이 이에 속하였으며, MS002, MS003, MS005 억새의 엽폭은 2 cm 이상으로 잎이 넓은 것을 확인할 수 있었다. MS005 억새는 초장, 간경, 마디수, 분얼수 뿐만 아니라, 엽장, 엽폭에 있어서도 다른 지역에서 수집한 억새보다 수치가 높은 것을 확인하였으며 바이오에너지용 억새로서의 가치가 있다고 사료된다.

경기도 옹진군부근의 근해로부터 채취된 해사로부터 비중 및 자력선별을 통한 중광물의 회수공정을 실시하여, 광물학적 특성을 분석하였다. 옹진군 해사 내에 포함된 중광물로는 티탄철석, 저어콘, 소량의 모나자이트 및 석류석 등이 있으며, 맥석광물로는 석영, K-장석, 사장석, 백운모, 보통각섬석, 녹염석, 녹니석 등이 있다. SIROQUANT 프로그램을 이용한 광물 정량분석 결과, 요동테이블 선별, 영구자석을 이용한 자력선별(rare-earth magnetic separation) 및 전자석 자력선별(Eddy current magnetic separation)로부터 회수한 유용광물인 티탄철석의 함량은 각각 0.8, 18.3, 48.7%로 증가되었다. 또한 원사, 1차 비중, 2차 비중, 1차 자력 및 2차 자력선별 산물 중 대표시료 및 중광물군에 대한 화학분석치로부터 재계산시, 티탄철석 및 모나자이트의 함량은 각각 0.23, 0.55, 5.22, 16.17, 44.99% 및 0.11, 0.02%, 0.16, 0.51, 1.19%로 증가하였다. 그러나 저어콘의 경우에는 0.13, 0.12, 0.11, 0.15, 0.10%로 큰 변화를 보이지 않았지만, 2차 비중선별시료 중 가장 미립인 -140 메시 입단의 경우 0.27%의 높은 값을 보임으로써 입도분리를 통한 선별 시, 회수율 증대가 기대된다.