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초록
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폐 젤리충진 통신케이블로부터 고순도 구리회수를 위한 친환경 공정 및 장치 개발과 고부가 나노분말 제조까지의 업사이클링 공정을 위한 적용성 평가를 수행하였다. 고압분사 공정은 공업용수만을 용매로 사용한 친환경 고효율 기계적 방법으로써 전산유동해석을 통해 최적화하여 배치공정 장치를 제작, 실험적으로 검증하였으며 99.5% 이상의 높은 고순도 구리 회수율을 얻을 수 있었다. 재활용 구리의 고부가가치화를 위해 액중전기폭발법을 이용하여 나노분말을 제조하였으며, 이에 대한 기초적인 경제성 평가를 수행하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A feasibility test was carried out for upcycling of waste jelly-filled communication cables together with the development of environmentally friendly processes and equipments. High pressure water injection is proved to be an exceptionally environmentally friendly and highly efficient mechanical proc...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 폐 젤리충진 통신케이블로부터 고순도 구리회수를 위한 친환경 공정 및 설비 개발과 고부가나노분말 제조까지의 업사이클링 공정을 위한 적용성 평가를 수행하였다. 이를 위해 전산모사 기법을 활용하여 공정조건을 최적화하였으며, 상업적 나노분말 제조에 대한 기초적인 경제성 평가를 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
폐 젤리충진통신케이블의 회수가치가 높은 이유는? 구리 기반 통신케이블은 케이블의 노화 및 광통신케이블로 교체에 따라 전 세계적으로 발생량이 증가하고 있으며, 2008년 기준으로 국내에서만 연간 10,000톤 이상이 배출되었고, 이 중에서 젤리충진 케이블은 65%인 6,500톤 정도가 배출되는 것으로 추정된다. 폐 젤리충진통신케이블에는 고순도 구리 성분이 약 70% 이상 포함되어 있기 때문에 회수가치가 높으며 대략적으로 재활용할 수 있는 구리의 양은 국내에서도 연간 약 4,000톤 이상으로 추산된다.1-3)
폐전선 재활용 방법 중 화학적인 방법에서 유기용매 대신 열매유를 사용하게 되면 실증화를 위한 면밀한 검토가 필요한 이유는? 기계적인 방법은 젤리성분이 접착제 역할을 하여 구리 와이어와 합성수지 피복제의 분리를 불가능하게 하며, 화학적인 방법은 사용하는 유기용매가 합성수지물질을 효율적으로 분리하지만 주요 유기용매가 유해폐기물처리 대상으로, 2차 환경오염물질 발생문제를 부가적으로 해결하여야 한다. 유기용매 대신 열매유를 사용하게 되면 2차 환경오염물질에 대한 환경부하가 경감되는 효과가 있으나 악취제거를 위하여 추가적으로 환경설비를 설치하여야 하기 때문에 실증화를 위한 면밀한 검토가 필요하다.9)
젤리충진 케이블의 구조는? 젤리충진 케이블은 설치작업 중 훼손 또는 접속 부분에 물이나 기타 이물질이 들어감으로써 발생되는 통화접촉 불량을 막기 위해 외피 내측을 알루미늄박막으로 싸고 있으며, 알루미늄박막의 내부에는 젤리형 물질이 구리 세선 사이사이에 투입되어 세선을 서로 엉켜 붙도록 하고 있는 구조로 이루어져 있다. 현재까지 주로 사용되고 있는 폐전선 재활용 방법에는 열분리 혹은 열분해 등의 소각법,1,4) 와이어 절단 및 챠핑(chopping)에 의한 기계적 방법,5,6) 열매유 및 유기용매 등을 이용한 화학적 방법7-10) 및 2종의 방법이 융합된 형태11,12)가 있다.
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참고문헌 (17)

  1. Seong-Kuk Han and Jae-Yong Ki, 2009: Low temperature pyrolysis for the recovery of value-added resources from waste wire(II), J. Korean Ind. Eng. Chem., 20 (5), pp. 553-556. 

  2. Jae-kwan Ku, Sang-su Kim, Yong-ho Lee, Byung-Geol Kim, Young-Ju Cho and Bong-Gyoo Cho, 2013: Trend on the Recycling Technologies for Spent Electric Wire by the Patent and Paper Analysis, J. of Korean Inst. of Resources Recycling, 22 (5), pp. 63-70. 

  3. Jung-Il Yang, jung-Whan Oh, Woo-Zin Choi and Seon-Kook Hwang, 1994: Development of Recycling Technology for Used cables, J. of Korean Inst. of Resources Recycling, 3 (2), pp. 28-34. 

  4. Y. Jung, T. H. Im, and J. O. Jung, 1995: Recovery of copper from waste wire using pyrolysis, J. Korean Solid Wastes Eng. Soc., 12, pp. 93-98. 

  5. Y. H. Lee, T. D. Park, and B. K. Kim, 2010: Recycling device for jelly filling cable and recycling method for the same, KR Patent 10-0943060. 

  6. M. C. P. B. de Araujo, A. P. Chaves, D. C. R. Espinosa and J. A. S. Tenorio, 2008: Electronic scraps-Recovering of valuable materials from parallel wire cables, Waste Manage., 28, pp. 2177-2182. 

  7. I. W. Sung and D. K. Min, 2003: A study on the recovery of copper from jelly cable, J. Korea Soc. Waste Manag., 20, pp. 260-265. 

  8. D. K. Min and I. W. Sung, 2003: Evaluation of separation on the copper recovery from jelly filled type cable, Korean J. Sanitation, 18, pp. 20-26. 

  9. Sungsu Cho, Sooyoung Lee, Minhye Seo and Sunghyun Uhm, 2014: A study on the scale-up of highly effective copper metal recovery from waste jelly-filled communication cables, Appl. Chem. Eng., 25 (2), pp. 157-160. 

  10. Chunghwa Telecom Co., Ltd., 2004: Cascade extracting and solvent refreshing method for recycling jelly cables, US Patent 10767440. 

  11. J. T. Kim, 2008: The cable insulation jelly of content washing and separation a way, KR Patent 10-0822639. 

  12. Y. J. Park and Y. C. Jang, 2010: Apparatus and method for separating jelly from jelly filled cables for communication, KR Patent 10-0980077. 

  13. http://www.eldan-recycling.com/ 

  14. M. Zackrisson and A. Boss, 2013: RECYCLING PRODUCTION CABLE WASTE-ENVIRONMENTAL AND ECONOMIC IMPLICATIONS, WASTES: Solutions, Treatments and Opportunities-2nd International Conference. 

  15. Annika Boss, Jan-Ove Bostrom, Per-Hakan Nilsson, Andreas Farkas, Alf Eriksson, Erik Rasmussen, Elin Svenningsson, Mattias Dalesjo and Alf Johansson, 2011: NEW TECHNOLOGY FOR RECYCLING OF PLASTICS FROM CABLE WASTE, 8th International Conference on Insulated Power Cables. 

  16. Yu A. Kotov, 2003: Electric explosion of wires as a method for preparation of nanopowders, J. Nanopart. Res., 5, pp. 539-550. 

  17. Chuhyun Cho, Yoon-Cheol Ha, Chungil Kang, Yun-Sik Jin and Geun-Hie Rim, 2010: Preparation of a Nickel Nanopowder by Wire Explosion in Liquid Media, J. Korean Phys. Soc., 57, pp. 1807-1810. 

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