최근 대규모로 발생되는 플라스틱 폐기물은 사회적, 환경적 처리비용의 증가를 야기하고 있으며, 아울러 폐플라스틱의 재활용과 재이용을 위한 혁신적인 기술개발에 많은 관심을 집중시키고 있다. 플라스틱고형폐기물(PSW)의 처리방법은 재이용(1차), 물질 재활용(2차), 화학적 재활용(3차) 그리고 열에너지회수(4차)의 4단계로 분류 될 수 있다. 본 연구에서는 PSW의 처리 및 재자원화를 위한 다양한 분리, 선별 및 재활용 기술들에 대해 조사 분석하고, 현시점에서 경제적이고 친환경적인 PSW 처리 방안에 대해 제언하고자 하였다.
최근 대규모로 발생되는 플라스틱 폐기물은 사회적, 환경적 처리비용의 증가를 야기하고 있으며, 아울러 폐플라스틱의 재활용과 재이용을 위한 혁신적인 기술개발에 많은 관심을 집중시키고 있다. 플라스틱고형폐기물(PSW)의 처리방법은 재이용(1차), 물질 재활용(2차), 화학적 재활용(3차) 그리고 열에너지회수(4차)의 4단계로 분류 될 수 있다. 본 연구에서는 PSW의 처리 및 재자원화를 위한 다양한 분리, 선별 및 재활용 기술들에 대해 조사 분석하고, 현시점에서 경제적이고 친환경적인 PSW 처리 방안에 대해 제언하고자 하였다.
Large scale generation of plastic waste has generated considerable interest it seeking innovative solutions to waste recycling and reuse. Plastic solid waste(PSW) treatment and recycling processes could be allocated to four major categories, re-extrusion(primary), mechanical recycling(secondary), ch...
Large scale generation of plastic waste has generated considerable interest it seeking innovative solutions to waste recycling and reuse. Plastic solid waste(PSW) treatment and recycling processes could be allocated to four major categories, re-extrusion(primary), mechanical recycling(secondary), chemical recycling(tertiary) and energy recovery(quaternary). This review considers the various aspects of the PSW recycling such as recycling methods of PSW, special problems about some proposed process, separation techniques, and recycling of mixed PSW.
Large scale generation of plastic waste has generated considerable interest it seeking innovative solutions to waste recycling and reuse. Plastic solid waste(PSW) treatment and recycling processes could be allocated to four major categories, re-extrusion(primary), mechanical recycling(secondary), chemical recycling(tertiary) and energy recovery(quaternary). This review considers the various aspects of the PSW recycling such as recycling methods of PSW, special problems about some proposed process, separation techniques, and recycling of mixed PSW.
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문제 정의
본 연구에서는 Web of Science(Thomson Reuters) 데이터베이스를 기초로 관련 논문을 검색하고 이를 통해 폐플라스틱의 재활용과 관련된 국내외 연구개발 동향을 분석하고자 하였다. 연구에 사용된 논문 DB검색 식은 다음과 같다.
제안 방법
앞서 서술한 바와 같이 폐플라스틱의 열적 재활용은 이물질 혼입으로 인한 선별·세정공정과 모노머(해중합화) 제조 공정 등에 비해서 비용이 비교적 적게 드는 것으로 알려져 있다. 다만 플라스틱 자체의 높은 발열량에 대한 회수율이 상대적으로 낮고, 소각 시 발생되는 이산화탄소 및 유해가스 등의 처리 문제, 그리고 고형연료화 및 슬러리화 기술 등의 수준이 여전히 낮아 상용화의 걸림돌로 작용하였다. 그러나 최근에는 내식성 소재 기술의 발전으로 인해 고발열량 소각이 가능한 로를 제조할 수 있게 됨으로써 설비적인 문제는 상당부분 해결되었다.
대상 데이터
검색기간은 2000년부터 2011년까지의 12년간으로 제한하였으며, 이때 검색된 논문은 총 1,061편이었다. 연도별로 발표된 논문 수는 2006년까지는 횡보를 걷는 현상을 보이다가 2007년에 증가 한 후 다시 비슷한 수준을 유지하였으며, 2010년에 다시 증가하는 경향을 나타냈다.
플라스틱의 재활용에 관한 논문의 저자와 소속기관을 분석한 결과 920개의 기관에서 관련연구가 진행되는 것으로 파악되어, 이 분야가 전 세계적인 연구 테마로 자리 잡고 있음을 알 수 있다. 파악된 기관 중 가장 많은 논문을 발표한 기관은 Universita Sains Malaysia로 24편의 논문을 발표하여 전체 1061편의 논문 중 2.26%를 점유하였다. 그 뒤로는 Universitat Politecnica de Valencia가 16편(1.
성능/효과
1) 그러나 플라스틱소비의 급증세는 폐플라스틱 발생량의 증가로 이어졌다. 플라스틱 중 열가소성수지는 단일종류로 분류될 경우 재활용이 쉽게 이루어 질 수 있으나, 열경화성수지는 재활용 자체가 어려운 경우가 많다.
Table 4에서 알 수 있듯이, 발표 논문의 수는 미국이 크게 앞서고 다음으로 중국과 일본이 뒤를 이었으나, 논문의 피인용 횟수로 평가한 논문수준은 영국, 이탈리아, 스페인 앞서 있고, 미국과 독일, 일본이 뒤를 잇고 있어서 논문 수와 다른 경향을 보임을 확인하였다. 논문수준이 평균이상인 국가는 영국, 이탈리아 등 7개국이며, 우리나라는 수준 지수가 약 0.655로 선진국에 비해 낮은 값을 나타냈다.
Table 5에 제시된 국제협력관계지수는 “특정연구수행 주체(기관 혹은 국가)의 협력 대상 중 외국 소재 연구수행 주체의 비중”을 의미하며 국제협력강도는 “분야 평균 국제협력관계지수에 대한 특정 연구수행주체의 국제협력관계지수의 비”로써 특정연구수행주체의 국제협력관계지수를 분야별 평균으로 정규화한 수치이다. 표를 살펴보면, 미국이 자국을 제외한 19개 국가와 공동연구를 수행하여 가장 넓은 국제네트워크를 구축하고 있는 것으로 나타났다. 우리나라의 경우는 5개 국가와 공동연구를 수행하였으며 주요 국제공동연구 대상 국가로는 미국, 일본, 캐나다 등이 있었다.
연도별로 발표된 논문 수는 2006년까지는 횡보를 걷는 현상을 보이다가 2007년에 증가 한 후 다시 비슷한 수준을 유지하였으며, 2010년에 다시 증가하는 경향을 나타냈다. 해당기간 동안 논문발표수의 증가율은 기간별 논문 수 기준으로 5.68%, 누적 논문 수 기준으로는 27.55%로 분석되었다.
후속연구
NRP를 유용한 자원으로 활용하기 위해서는 다양한 재활용 기술 개발 및 용도 개발이 필수적이다. 열분해 및 소각을 통한 원료 회수 및 열에너지 회수 시에는 공정 중 발생되는 염화수소, 다이옥신 및 중금속 오염 물질 등의 발생을 억제하고 처리할 수 있는 기술의 개발이 필요하다. 폐플라스틱의 물질 재활용을 위해서는 친환경적이고 경제적인 플라스틱 고도선별기술이 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
플라스틱의 장점은?
플라스틱은 풍화에 강하고 가벼우며, 다양한 색상으로 착색이 가능하고 성형가공도 매우 용이하다. 또한 전기 절연성이 좋고 내산성과 내 알칼리성 등 내 부식성 기능도 있어서 다양한 분야에서 다양한 용도로 활용되고 있다1).
플라스틱 폐기물은 어떤 문제점이 있는가?
최근 대규모로 발생되는 플라스틱 폐기물은 사회적, 환경적 처리비용의 증가를 야기하고 있으며, 아울러 폐플라스틱의 재활용과 재이용을 위한 혁신적인 기술개발에 많은 관심을 집중시키고 있다. 플라스틱고형폐기물(PSW)의 처리방법은 재이용(1차), 물질 재활용(2차), 화학적 재활용(3차) 그리고 열에너지회수(4차)의 4단계로 분류 될 수 있다.
애너지, 화학적, 물질로써 재활용을 하기 위해 국내에서 시행한 정책은?
국내에서는 2003년 1월부터 생산자책임재활용제도(EPR)가 시행되면서 대상품목인 용기·포장재를 중심으로 활성화 되었고, 최근에는 다수의 연구자들을 통해 다양한 성상의 폐플라스틱 유효활용을 위한 연구가 진행되고 있다.
참고문헌 (10)
Murata Tokuji, 2004: The waste plastic Including Various Problems which Vinyl Chloride, Additive, Environmental Hormone etc. Monthly The Waste, 21-30
www.plasticseurope.org Publications
Anke BREMS, Jan BAEYENS and Raf DEWIL, 2012: RECYCLING AND RECOVERY OF POST-CONSUMER PLASTIC SOLID WASTE IN A EUROPEAN CONTEXT, 16(3), 669-685
Elen B.A.V. Pacheco,Luiza M. Ronchetti and Eric Masanet, 2012: An overview of plastic recycling in Rio de Janeiro, Resources, Conservation and Recycling, 60, 140-146
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