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( Palle Paul Mejame Mejame ),( Seong-rin Lim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 ISSE 초록집 Vol.2019 No.-
Advancement in technology has led to high sophisticated functions of smartphones and an increase in its use worldwide at a phenomena pace. This has triggered a rise in the searched for sustainable energy efficient sources to support the sophisticated functions of these products. In these circumstances, lithium ion batteries have become dominant in the use of these products due to its advantages associated with high energy density, product longevity, small size and weight, excellent low-temperature, load and cycle characteristics, no memory effect, and only a slow loss of charge when not in use. However, the environmental impacts such as pollution and adverse human effects that may result from this stream of products when deposited as waste with its heavy metal content and potential toxic materials need to be taken into consideration. This study therefore evaluates and compares environmental impact potentials from heavy metals in waste lithium ion smartphone batteries with respect to battery model replacement. In this work, the Total Threshold Limit Concentration (TTLC) analysis is used to determine whether the waste lithium ion smartphone batteries would be classified as hazardous waste. A life cycle impact assessment method is also used to evaluate resource depletion, cancer, non-cancer, and eco-toxicity potentials. We found out that technological advancement didn’t reduce hazardous waste potentials in lithium ion smartphone batteries due to excessive levels of Co, Cu and Ni. Technological development did not also lead to a reduction of the total metal concentration of heavy metals in lithium ion smartphone batteries. The life cycle impact assessment results show that overall, resource depletion potentials, water and soil toxicity potentials increased as technology advances but with a decreased in cancer toxicity for air, non-cancers and eco-toxicity potentials. This study therefore can provide support to lithium ion battery manufacturers and policy makers to control the hazardous content and toxicity of lithium ion batteries so as to encourage recovery, recycling and reuse of these products while minimizing environmental impacts.
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스마트폰 리튬배터리의 기술개발로 인한 금속의 자원고갈 및 독성영향 평가
팔폴메자메메자메 ( Palle Paul Mejame Mejame ),정다윤 ( Da-yoon Jung ),이희수 ( Hee-soo Lee ),이대성 ( Dae-sung Lee ),임성린 ( Seong-rin Lim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
스마트폰의 기술 개발로 인하여 전 세계적으로 스마트폰 사용량이 크게 증가하면서 첨단 스마트폰을 지원하기 위한 효율적이고 안전한 리튬배터리가 개발되고 있다. 리튬이온 배터리는 많은 장점들을 가지고 있다. 먼저 부피에 비해 에너지 밀도가 높아 소형, 경량화가 가능하고, 메모리효과가 없어 배터리의 수명이 길며 에너지 손실이 적다. 새로운 스마트폰이 계속해서 개발됨에 따라 리튬 배터리 또한 지속적으로 개발되고 있기 때문에 리튬 배터리는 금속의 자원고갈문제와 환경 독성문제를 미칠 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 배터리 기술 개발의 환경적 영향을 파악하기 위해 배터리의 기술 개발에 따른 모델의 교체를 고려하여 스마트폰 리튬 배터리의 금속 물질의 환경 영향을 평가하고 비교하였다. 먼저 배터리의 금속 농도를 분석하여 배터리를 유해 폐기물로 분류할 것인지 여부를 결정하였으며 금속의 자원고갈, 인체독성 및 생태독성을 평가방법으로 전 과정평가 방법을 사용하였다. 연구 결과에 따르면 리튬 배터리의 유해성 폐기물의 발생 잠재력은 기술의 발전에 따라 증가함을 보여주었다. 하지만 배터리 모델 교체에 따라 금속의 질량은 전반적으로 감소했기 때문에 자원 고갈 및 독성 영향이 크게 감소하였다. 본 연구는 리튬배터리 제조업체들이 환경영향이 적은 리튬 배터리를 생산하고 전자폐기물 관련 정책의 입안자들이 폐배터리의 유해물질과 독성 금속을 효과적으로 관리 하고 회수할 수 있도록 환경 정보를 제공하여 도움이 될 것이다.
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