[현대시작품상 추천작을 읽고] 시민 반 시인 반

전호석,전호석 한국문연 2020 월간 현대시 Vol.- No.363

[현대시작품상 추천작을 읽고] 거두는 일, 붙잡아매는 일

전호석,전호석 한국문연 2020 월간 현대시 Vol.- No.363

폐 소형가전제품의 플라스틱으로부터 ABS 회수를 위한 마찰하전정전선별 기술개발

전호석,김병곤,김수강,백상호 한국폐기물자원순환학회 2015 추계학술연구발표회 Vol.2015 No.-

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 전기ㆍ전자제품은 주요 도시광산으로써 중요성이 점점 증가하고 있다. 이 중 전기ㆍ전자제품의 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, 전기ㆍ전자제품 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, 물리ㆍ화학적으로 안정되어 있는 난분해성이라 매립지의 조기 안정화와 흙 속에 반영구적으로 잔존하는 문제가 발한다. 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 전기ㆍ전자제품의 재활용율 향상을 위하여 폐 소형가전제품의 플라스틱을 대상으로 마찰하전정전선별 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.

색채선별에 의한 폐리튬 전지로부터 구리와 알루미늄 선별기술 개발

전호석,김수강,백상호,이광훈 한국폐기물자원순환학회 2013 추계학술연구발표회 Vol.2013 No.-

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.

풍력선별에 의한 필름형 가전 포장제 PET와 PVC 재질분리

전호석,백상호,이은선,최희경 한국폐기물자원순환학회 2013 추계학술연구발표회 Vol.2013 No.-

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 PVC 재질은 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.

Shaking Table을 이용한 텅스텐 폐석 재활용에 관한 연구

전호석,( Bat Erdene Davaadorj ),양정일,김병곤 한국폐기물자원순환학회 2013 추계학술연구발표회 Vol.2013 No.-

텅스텐은 고융점 전이금속으로 융점이 3,653K, 비중이 19.3으로 60% 이상이 초경합금으로, 24%가 철강 첨가원소로 그리고 14%가 합금용으로 이용되고 있다. 그러나 최근 부가가치가 높은 특수철강 산업과 특수조명 그리고 시약과 촉매로의 이용이 확대되면서 텅스텐의 수요가 증가하고 있다. 따라서 우리나라도 텅스텐을 전략 희유금속광으로 분류하고 관련 산업의 지속적인 성장을 위해, 전량 수입에 의존하는 텅스텐의 장기적·안정적 확보를 위한 전략을 수립하고 있다. 텅스텐광의 세계 매장량은 280만 톤에 이르는 것으로 보고되고 있으나, 중국, 러시아, 캐나다, 미국 등 4개국에 85% 이상이 부존되어 있다. 특히, 중국의 경우 180만 톤 이상이 부존되어 있어 세계 매장량의 64.3%를 차지하고 있으며, 연간 생산량은 65,000톤 이상으로 세계 생산량의 85% 이상을 점유하고 있어, 지역 편재가 심한 광종 중 하나이다. 우리나라도 과거 강원도 상동광산, 경상북도 거성광산 등에서 텅스텐을 생산하였으나, 중국의 값싼 텅스텐이 세계 시장을 선점하면서 급격한 가격하락으로 채산성이 악화되어 1980년대에 생산을 중단한 상태이다. 이처럼 오랜 기간 텅스텐광의 개발이 이루어지지 않아, 우리나라의 텅스텐 선광 관련 분야의 기술은 매우 낙후되어 있다. 따라서 국내 텅스텐광의 채산성 향상 및 해외 텅스텐광 확보를 위한 선광 관련 분야의 기술개발이 필요한 실정이다. 또한 고품위광의 고갈 및 가격 급등으로 인해 선별처리 되고 버려진 폐석으로부터 텅스텐광을 회수할 수 있는 경제적인 기술개발에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 국내 텅스텐광 회수를 위한 선별공정 중 비중선별 단계에서 발생한 폐석을 대상으로 텅스텐광 회수를 위한 연구를 수행하였다. 습식 비중선별의 하나인 Shaking Table을 이용하여 실험을 수행하였으며, 반면 경사각, 반면 충정수, 물의 공급수량 등 다양한 조건을 변화하며 최적 분리조건 및 분리효율을 규명하여 대상 시료의 본 선별법을 통한 분리 가능성을 확인하였다.

[시] 뭐야? 등 3편

전호석 (주)함께하는 출판그룹 파란 2022 계간 파란 Vol.25 No.-

혼합 폐플라스틱 재활용을 위한 재질분리 기술개발

전호석,Jeon, Ho-Seok 한국자원재생재활용연합회 2004 재활용회보 Vol.3 No.-

독일의 폐차(ELVs) 및 파쇄잔재물(ASR) 처리현황

전호석,백상호,이광훈,김수강 한국폐기물자원순환학회 2014 추계학술연구발표회 Vol.2014 No.-

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 전기ㆍ전자제품과 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. 생활수준의 향상으로 2010년 기준 전 세계 자동차 등록대수는 약 10억 대에 이르며, 꾸준한 증가 추세에 있다. 이로 인하여 폐 자동차의 발생량도 일시적인 감소를 제외하고는 꾸준히 증가하여, 2010년 약 4천만 대의 폐 자동차가 발생하였다. 이에 유럽공동연합(EU)은 2015년까지 폐 자동차의 재활용률을 95%까지 높일 것을 요구하고 있으며, 미국에서도 EPA(Environmental Protection Agency)의 주도로 각 주를 중심으로 재활용에 대한 요구조건을 강화하고 있다. 우리나라의 경우도 ‘전기ㆍ전자제품 및 자동차의 자원순환에 관한 법률’ 을 제정하여 폐 자동차의 95% 재활용을 목표로 하고 있다. 이러한 요구조건을 충족시키기 위해서는 현재 충분히 재활용되지 못하고 파쇄잔재물(ASR : Automobile Shredder Residue, 이하 ASR)의 형태로 매립되고 있는 플라스틱류와 비철금속의 재활용률이 현저히 향상되어야하며, 에너지 회수의 형태로도 재활용이 진행되어야 할 것이다. 일반적으로 폐 자동차 또는 폐 전기ㆍ전자제품의 재활용은 해체와 슈레더의 2단계 공정이 고려되어야 한다. 해체와 슈레더 공정을 살펴보면, 최초 해체업자에게 인도되어 유용 부품이 회수된 후, 압축하여 슈레더 업체로 옮겨지며 이렇게 압축된 차량을 Press Body라고 한다. Press Body에서 철, 비철금속 등의 유가금속을 회수하기 위한 슈레더(파쇄) 공정을 거치고 나면, 재이용이 곤란한 합성수지, 유리, 고무 등의 잔재물이 남는데, 이러한 잔재물을 ASR 또는 SD(Shredder Dust)라고 한다. 일반적으로 자동차 중량의 약 25%를 차지하는 ASR은 금속에 비해 재활용률이 낮고 관련 기술이나 처리 기반이 구축되어 있지 않아 대부분 소각이나 매립에 의하여 처리되어 왔다. 본 연구에서는 이상과 같은 배경 하에 독일의 ELVs & SLF/ASR 처리현황에 대한 조사 분석을 수행하여, 국내 ELVs & SLF/ASR의 재활용 방향과 재활용률을 높일 수 있는 참고자료를 제시하고자 하였다. 조사 분석의 주요 방향은 해체 및 슈레더 공정을 통한 폐 자동차의 재활용 비율과 SLF/ASR의 재활용 실적 및 매립처리 상태 등이다.

Someday My Prince Will Come 외

전호석 (사)딩아돌하문예원 2022 딩아돌하 Vol.- No.65