전통적인 도로건설 재료인 시멘트 콘크리트 및 아스팔트 콘크리트는 생산과정에서 이산화탄소 등 대기 유해물질을 발생시키고, 자율 주행관점에서 자율주행 및 전기차 운행을 위한 디지털 센서 기반의 첨단기술 적용이 어려워 이를 대체하기 위한 미래 지향적 도로건설 소재 및 완전자율주행을 지향하는 기술 개발이 필요한 실정이다. 세계적으로 친환경 기술 개발 수요와 동반하여 전기, 수소차 등 친환경 모빌리티 기술과 자율주행 기술에 대한 기술적 진보가 지속적으로 이루어지고 있다. 국내의 경우, 첨단 모빌리티 분야를 국가전략기술로 지정하고 단기적으로 Lv4/4+, 장기적으로 완전자율주행 개발을 목표로 많은 연구와 정책들이 추진되고 있다. 자율주행 레벨이란 미국 자 동차공학회(SAE : Society od Automotive Engineers)가 제시한 자율주행 기술 수준 단계로, Lv.1 비자동화, Lv.2 운전자 보조, Lv.3 부분 자 동화, Lv.4 조건부 자율주행, Lv.5 고등 자율주행, Lv.6 완전 자율주행의 총 6단계로 구성된다. Lv 3.의 경우 주행 중 다양한 돌발 상황 및 주변 사물들을 모두 인식하고 이에 대응할 수 있지만, 부득이한 경우 운전자가 운전할 필요가 있다고 자동차가 판단할 경우 운전자 가 개입하여 운전하는 수준이며, Lv 4.의 경우 특정 환경(구역, 날씨 등)에서는 자동차가 모든 자율주행 기능을 지원, 어떠한 상황에서도 운전자가 개입할 필요가 없는 수준을 말한다. 현재는 조건부 자율주행, Lv 3.에서 자율주행 Lv 4, 즉 고등 자율주행 단계로 넘어가는 시 점이나 영상기반의 현 자율주행 시스템은 악천후 시 자율주행차가 안전하게 주행할 수 있도록 지원하는데 어려운 한계를 가지고 있다. 이와 더불어 자율주행과 관련된 기술과 주행 안전성을 담보하기 위한 도로 인프라, 즉 도로의 재료, 기하구조 문제(노면상태, 차로상태, 도로안내표지 등을 인식하는 문제)에 대한 대안 제시 필요성도 대두되고 있다. 본 연구에서는 현 자율주행 문제의 한계 극복 및 탄소배출 저감이 가능하도록 자율주행 센서 등 다양한 첨단 센서의 적용이 용이한 재활용 플라스틱 소재에 대한 도로 인프라 적용 가능성을 검토하고 기초 실험을 통해 강도측면에서의 재활용 플라스틱의 도로인프라 적 용 가능성을 확인하였다.

Odorous compounds emitted from the melting process for material recycling of plastic have an effect on the sensory annoyance to the nearby residents. The objective of this study was to investigate emission characteristics of malodor in the domestic plastic recycling plants. The olfactometric results showed that the odor concentration among the surveyed plants were significantly different, depending on the melting temperature and material sources. The higher melting temperature led to the higher odor concentration. In particular, as for a plant where melting temperature was 320℃, the odor concentration exceeded 100,000 dilution ratio. However, as the temperature was reduced, the odor emission decreased gradually. This result indicates that reduction of the melting temperature is effective measure to decrease the emission of odor compounds. Quantitative and qualitative analysis of odorous compounds showed that regulatory odor substances such as sulfur compounds, aldehydes and VOCs were found with high concentration in the exhausted gases. Liquid tar in the exhausted gases makes it difficult to remove odorous compounds with traditional odor control devices. In order to eliminate both odorous compounds and liquid tar effectively, a combustion method is strongly recommended in these plants.

Since the import ban of plastic waste in China has been enforced, plastic wastes were not properly collected and recycled in Korea. Hence, the management strategies for plastic waste in Korea should be improved by examining the regulations and policy in developed countries such as United States, Japan, EU and United Kingdom. The management strategy for the recycling cycle should be implemented to expand the labeling system of separation and discharge, reduce the consumption of plastic products, automate the separation and sorting method in recycling facilities, and improve the economical efficiency of the recycling cycle. The concept of residual waste (secondary waste) in the material flow analysis should be implemented to identify the shortage point in the plastic waste stream. Finally, the cooperation with international communities is required for a transboundary movement of plastic waste, which includes participation at the working group of international standards to recycle plastic waste.

In this study, the amount of plastic waste produced in Korea and the state of its treatment are analyzed. In addition, trends in sales prices of recyclable resources are identified and used as basic research data in countermeasures for the rejection of recyclable waste collection companies. According to the state of waste generation and disposal nationwide in 2017, the amount of plastic waste generated increased by 7.2% annually over the five-year period starting in 2012, reaching 7.1 million tons in 2016. In the case of composition ratio, 36.7% of household wastes occupy. In the case of the plastic recycling market, the demand for recycled waste plastics and plastics decreased due to sluggish domestic and overseas economies since 2015, and the prices of synthetic resins such as PE, PP, and PS of pellets dropped by about 20%. As for the selling prices of recyclable resources in apartment houses in March 2017, the average selling price including plastics is 1071 won/ month·generation. When plastic was excluded it was 941 won/month·generation, which amounts to about a 130 won/month·generation difference. The average selling price of recyclable resources over the period of March- May 2018 is about 697 won/month·generation. In March 2017, it was found to decrease by about 26% of the sale price.

최근 세계 경기불황으로 인하여 원자재 가격이 상승하고 국제 환경규제의 강화 등으로 인하여 일시적으로 일부 금속류 등의 수급 불균형을 초래하면서, 순환자원의 재활용에 대한 관심이 높아지고 경제적 가치가 부각되고 있다. 일상생활의 편리성 증대와 밀접한 관계를 가지는 전자제품은 많은 양의 자원을 포함하고 있으며, 전자제품의 제조기술 등의 발달로 대량생산과 대량소비가 이루어지면서 폐전자제품이 지속적으로 발생하고 있어 환경적인 문제를 일으키고 있다. 이에 정부는 폐전기･전자제품의 재활용 활성화를 위하여 EPR 제도를 도입하여 시행하고 있으며, 2014년 폐소형가전까지 EPR 대상품목에 포함하여 확대 지정하였다. 폐소형가전의 경우 현재 다양한 품목이 가정에 보급되어 사용되고 있어 향후 폐기되는 양이 크게 증가할 것으로 예상되며, 폐가전제품 무상방문 수거서비스를 중소형가전으로 확대 실시할 예정으로 재활용 대상 폐가전제품의 발생량은 대폭 늘어날 것으로 예측되고 있다. 폐소형가전은 대형가전제품에 비해 플라스틱의 함량이 비교적 높을 뿐만 아니라 검정색 플라스틱의 비율이 상대적으로 높으나 플라스틱 재질선별이 제대로 이루어지지 못하고 혼합물(Mixed plastics) 형태로 저가 매각되고 있는 실정이다. 또한, 기기의 종류 및 품목에 따라 내부 구성 물질과 플라스틱 재질이 다양하여 해체 및 선별에 특정 기술의 적용이 어려운 실정으로, 중소재활용업체에서 인력에 의한 수선별을 통하여 일부 유용자원을 회수하고 있다. 본 연구에서는 폐소형가전제품의 플라스틱 재활용을 위하여 발생량 상위 5개 품목(선풍기, 전기밥솥, 비데, 청소기, 전기히터)의 해체 특성과 내부 구성 물질 및 플라스틱의 물리적 특성 분석을 통하여 재활용 가능성을 검토하였다. 해체 특성 분석결과 플라스틱의 함량은 전기히터 66.5 %, 비데 66.3 %, 청소기 47.4 %, 선풍기 38.4 %, 전기밥솥 35.1 %의 순으로 나타났으며, 최근에는 소형가전제품에 철금속류의 사용량을 줄이고 플라스틱과 비철금속류의 사용량이 증가하는 것으로 분석되었다. 검정색과 유색 플라스틱의 비율은 각각 11.9 % 및 88.1 %로 조사되었으며, 유색 플라스틱의 경우 중량물(PS, ABS 등) 87.1 %, 경량물(PP 등) 12.9 %, 검정색 플라스틱은 중량물(PS, ABS 등) 82.1 %, 경량물(PP 등) 17.9 %로 분석되었다. 폐소형가전에 대한 지속적인 특성 분석 자료 확보를 통하여 품목별 구성 물질이 다양한 폐소형가전의 효율적인 플라스틱 재활용을 위한 해체 및 선별 기술 개발의 기초 자료로 활용하고자 한다.

일반적으로, 플라스틱은 자연생태계 내에서 생분해되지 않고 오랫동안 형태를 유지하는 특성이 있다. 그래서 사용 후 버려지는 플라스틱의 재활용에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이에 따라 농업용 비닐하우스, 음료수 병등은 각각의 성분별로 분리 배출하거나 수거하여 재사용이 비교적 용이한 편이어서 재사용에 대한 많은 연구가 진행되어 현재에는 상용화 되고 있는 기술이다. 하지만 2성분 이상 혼합된 복합 플라스틱의 재활용 기술은 아직까지 많이 개발되고 있지 못하고 있다. 예를 들면, 2성분 이상의 복합 플라스틱의 재활용 방법으로 각각의 수지를 종류별로 분리하여 재사용하거나 2성분 외에 다른 제3의 플라스틱 수지를 첨가하여 재사용하는 방법이 있다. 이러한 경우, 제3의 성분이 기존 플라스틱의 물리화학적 물성에 영향을 미치고 또한 재활용에 따르는 원료의 가격 상승요인으로 작용하여 재활용의 경제적 효과가 반감되는 경우가 있다. 따라서 이러한 복합성분으로 구성된 플라스틱 폐기물들은 주로 매립 또는 소각하는 방법으로 처리되고 있는 실정이다. 섬유연사기는 폴리에스테르 필라멘트 섬유의 합사공정에 적용되는 기계로 기계부품 중에서 가장 중요한 드럼 부분은 TPU/ABS 복합수지로 제조된 원통 형태의 플라스틱 사출성형 제품이다. 연사기 드럼은 평균적으로 2 ~ 3년 주기로 교체되는데, 이때 발생되는 연사기의 드럼은 전량 소각하거나 폐기 처분하고 있어 자원의 낭비가 막대하기 때문에 본 연구에서는 주기적으로 교체되어 버려지는 TPU/ABS 수지로 구성된 실린더 드럼을 재사용하는 기술을 연구하였다. 위와 같이, 섬유연사기 드럼은 장기간 사용으로 인해 표면에 이물질 등이 부착되어 세척공정이 필요하고 이때 효과적인 세정작업을 수행하기 위해 적절한 세정제 및 기계적인 공정이 요구된다. 특히 섬유연사기 드럼은 실린더 형태로 내부가 비어있는 원통 형태로 일반적인 세척공정에서는 쉽게 오염물질의 제거가 곤란하다. 이로 인하여 본 연구에서는 실린더 드럼을 세척하는 공정에서 좀 더 효과적으로 이물질을 제거하기 위해 상하 좌우에서 노즐을 통해 물을 분사하는 장치를 적용하였다. 그리고 세척공정에서 거품과 오염물질의 재부착을 방지할 수 있는 특수 계면활성제를 적용하였으며, 세척 후 건조한 드럼은 분쇄공정을 거쳐 입자크기를 1 ~ 5mm로 분쇄하였다. 이렇게 절단된 수지는 냉각장치 및 가열장치가 동시에 부착된 용융압출기를 사용하여 복합수지로 가공되며, 특히 TPU/ABS 복합수지는 2가지 성분의 고분자수지가 열적 물리적 특성이 상이하여 일반적인 압출방법으로 재활용하는 것이 현재까지 불가능하였다. 그러나 본 연구에서는 수지 복합체의 조성을 최적의 상태로 조절함과 아울러, 압출기의 용융온도 및 냉각온도를 조정하여 복합수지의 용융압출이 가능한 방법을 개발하였다. 복합수지의 상용성을 확인하기위해 시차주사열분석(DSC)를 사용하여 열적 특성을 분석하였고 표면 형상은 시차주사현미경(SEM)을 통해 분석 실시하였다. 열적 표면형상 특성에서 우수한 상용성을 확인하였으며 이성분 플라스틱의 혼화성을 물리적 특성을 실험을 통해서 확인한 결과 우수한 기계적 특성을 보이는 것을 확인하였다. 최종 복합수지의 물리적 특성은 충격강도 25 ~ 35Kg cm/cm, 유동성 30 ~ 40g/10min, 인장강도 350 ~ 450 Kg/cm², 신장율 40 ~ 60%를 갖는다. 따라서 현재 사용 중인 ABS수지를 대체할 수 있는 복합수지로 개발 하였으며 버려지거나 소각처리되는 자원순환 네트워크 구축이 가능할 것으로 사료된다.

In this study, the field construction with the prefabricated lightweight plastic foundation using recycled plastic forsewage pipeline and triple wall PE sewer pipe was carried out to verify the construction workability of prefabricated plasticfoundation and deformation resistance potential of triple wall PE sewer pipe. The construction procedure in field wasfollowed the KS standard. The measured vertical deformations of PE pipe are average 2.35mm which means around 1%of deformation for 300mm diameter of PE pipe. Judging from the type of foundation, the use of plastic foundation (CaseB & Case C) showed lower deformation due to differential settlement than that of sand bedding foundation. Especially,the plastic foundation made a relatively uniform deformation of PE pipe. However, the sand foundation represented thenon-uniform deformation of PE pipe.

현행 폐기물관리법은 가용한 자원으로써의 폐기물의 재활용을 촉진하려는 배경에서 제정된 것이나 폐기물을 중간생성물 또는 원료로 제조한 재활용 제품에 함유된 유해화학물질에 대한 인체 건강과 생태계 영향, 환경오염에 대한 우려가 제기되어 왔다. 최근 정부에서는 이와 같은 문제에 선제적으로 대응하기 위해 폐기물관리법을 개정하여 환경위해 개연성이 높은 폐기물 재활용 제품 또는 물질에 대해 엄격한 심사를 거쳐 유해성 기준을 고시하고 안전한 재활용 용도와 방법을 장려하고 있다(폐기물관리법 제 13조의 3항). 따라서 이를 제도적으로 지원하기 위한 기술적 요소로 재활용 제품 중 유해물질에 대한 안전성기준의 확립이 필요하다. 폐기물의 성상은 매우 다양하고 여러 가지 용도로 재활용되어 왔고, 특히 폐기물 재활용 중 폐플라스틱이 높은 비중을 차지하고 있다. 폐플라스틱 제품은 비교적 수거가 쉽고, 간단한 용융공정 등을 거쳐 새로운 제품으로 제조하는 것이 가능하기 때문에, 다양한 용도로 재활용 되어왔다. 그러나 현재까지 적절한 위해성평가 절차를 통해 폐플라스틱을 이용하여 제조된 재활용제품 내에 함유된 유해물질에 대한 기준이 제시된 것은 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 폐플라스틱을 원료로 하여 제조한 재활용제품에 대한 위해성평가 방법을 마련하고, 이들 제품의 용도에 따라 유해성기준을 제시하고자 수행하였다.

In this study, the prefabricated lightweight plastic foundation which was made of recycled plastic for sewage pipeline was developed and PE triple flexible pipe was used to evaluate the fundamental characteristics of foundation for sewage pipeline. Two types of prefabricated plastic foundations were adopted. The basic properties of each plastic material were evaluated, such as density, elastic modulus, unconfined compressive strength, and bending stress. The allowable load at 5% of pipe deformation was 1.49 ton for 100% new plastics foundation, and 1.35 ton for composite plastic foundation. The use of fabricated lightweight plastic foundation shows 100% of higher load support than without foundation.