[논문]폐소형가전제품 재활용 현황과 전망

정인상; 박지환; 황종수; 최원희

doi:10.7844/kirr.2015.24.4.38

초록
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폐전자제품의 증가로 인해 재활용의 중요성이 대두되었으며, 그 중 폐소형가전제품은 다양한 품목과 구성품으로 인해 재활용이 어려운 실정이다. 폐소형가전제품에 함유되어 있는 주요금속은 철, 구리, 알루미늄이며, 그 외에 PCBs, 플라스틱 등 다양한 구성품으로 이루어져 있다. 국내외에서 폐전자제품에 대한 재활용 규제가 시행되고 있지만 폐소형가전제품의 재활용 기술은 그 규제를 따라가지 못하는 실정이다. 폐소형가전제품의 재활용 공정은 아직 제대로 보급화 되지 않았으며, 개발이 된다면 국가 기술경쟁력(자원재활용률 등)이 증가할 뿐만 아니라, 자원비축, 환경문제 해결 및 경제성 확보 등 많은 긍정적 효과를 기대할 수 있을 것이다. 따라서 폐소형가전제품의 재자원화 가치와 국내외 기술현황 분석을 통하여 재활용공정 제언 및 앞으로 나가야할 방향을 살펴보고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The importance of recycling came to the fore by increasing of waste electrical and electronic equipment(WEEE) generation. Small WEEE recycling in particular represents a big challenge in Korea because it has various items and components. Main materials of small WEEE are typically well known for meta...

The importance of recycling came to the fore by increasing of waste electrical and electronic equipment(WEEE) generation. Small WEEE recycling in particular represents a big challenge in Korea because it has various items and components. Main materials of small WEEE are typically well known for metals (copper, iron, aluminum, etc.), PCBs and plastics. Not only Korea but also overseas, the laws for small WEEE were in effect in order to recycle effectively, but the technology is not catched up with the regulation which has to recycle an allocated account of WEEE. In addition, recycling technologies and processes for small WEEE are not developed enough to recycling center properly. In that sense, if we develope the recycling process, have not only technology competitiveness but also resource conservation, improving the environment and economic profits. Therefore, through the analysis of economic value of recycled small WEEE, and current technologies both domestically and internationally, we design conceptual recycling process of small WEEE, and consider the way forward.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 폐소형가전제품의 구성 및 가치를 살펴보고, 국내 폐소형가전제품 재활용 처리공정 현황 및 국내외 폐소형가전제품 재활용 공정 기술에 대해 요약 소개하였으며, 최적의 재활용 공정을 제시하였다.

대상 데이터

생산자책임재활용제도는 재활용이 가능한 폐기물의 일정량 이상을 재활용하도록 생산자에게 의무를 부여하고, 재활용 의무를 이행하지 못할 경우 실제 재활용에 소요되는 비용 이상을 생산자로부터 징수하는 제도이다. 2003년부터 폐전자제품 중 적용 대상은 냉장고, 세탁기, 휴대폰, 컴퓨터 등 10품목으로 정하였다. 또한 폐전자제품은 환경성보장제가 운영 중으로 유해물질 사용을 억제하고 재활용이 쉽도록 제조하며, 그 폐전자제품의 적정한 재활용을 촉진하기 위해 제품의 설계·생산단계부터 폐기시까지 전 과정에 걸쳐 EcoAS를 통해 체계적인 관리를 하고 있다.
폐소형가전제품의 가치는 유가물 내에 함유된 각 재질의 양과 정부에서 발표한 재질 가격의 곱으로 환산되었다. 재질 가격은 한국환경공단이 2015년 3월에 발표한 철스크랩 331원/kg, 기타비철 841원/kg, 알루미늄 1,400원/kg, 합성수지 230원/kg을 적용하였다. 이때 한 대당 전기밥솥은 3,576원, 오디오는 3,356원, 연수기는 3,347원, 공기청정기는 2,792원, 청소기 2,313원, 비데는 2,004원, 선풍기는 1,986원, 비디오는 1,819원, 가습기는 1,226원, 믹서기는 1,126원, 전기히터는 1,054원, 다리미는 639원으로 총 잠재가치총액은 약 2,000억원으로 추정된다.

성능/효과

전기밥솥과 다리미 같은 경우는 알루미늄의 함유량이 높은데 그 이유는 전기밥통 안에는 밥솥이 알루미늄으로 되어 있고, 다리미는 플레이트 부분이 알루미늄이기 때문으로 사료된다. 또한 연수기는 다른 품목과 달리 유가물로 사용할 수 없는 폐기물이 46%로 품목 중 가장 높은 비율을 차지하고 있는 것으로 조사되었다. 이와 같이 소형가전제품마다 구성품이 다르며 사이즈와 디자인도 각기 다르기 때문에 폐소형가전제품의 재활용 공정을 자동화하는 것이 어려운 실정이다.

후속연구

따라서 앞서 실험하거나 조사를 기반으로 폐소형가전제품 자동화 라인을 제언하고자 한다. 다양한 종류와 구성품을 보유한 폐소형가전제품을 일일이 구별하는 것보단 한꺼번에 파분쇄하는 것이 더 효과적일 것이며, 폐소형가전제품 내 철스크랩, 비철금속, 플라스틱 등을 회수하기 위해서는 자력선별, 와류선별, 비중선별 및 광학선별이 필요한 것으로 보인다. Fig.
앞서 언급한 폐소형가전제품의 구성이나 가치, 국내외 기술 개발현황 및 처리현황들은 결국 국내 재활용업체에 적용할 수 있는 공정을 개발하기 위해 필요한 것들이다. 따라서 앞서 실험하거나 조사를 기반으로 폐소형가전제품 자동화 라인을 제언하고자 한다. 다양한 종류와 구성품을 보유한 폐소형가전제품을 일일이 구별하는 것보단 한꺼번에 파분쇄하는 것이 더 효과적일 것이며, 폐소형가전제품 내 철스크랩, 비철금속, 플라스틱 등을 회수하기 위해서는 자력선별, 와류선별, 비중선별 및 광학선별이 필요한 것으로 보인다.
하지만 재활용업체 실정에 맞는 공정이 되기 위해서는 유가물 단가, 처리용량, 인건비 등 공정 외에 드는 비용도 함께 고려되어야 한다. 또한 앞에서 언급했듯이 새로운 공정을 구축하기보단 현재 사용되고 있는 재활용 공정을 함께 사용 할 수 있는 방안이 있으면 재활용업체의 부담을 덜어줄 수 있을 것으로 사료된다.
이를 위해 정부가 재활용 관련 규제를 강화시키는 것만이 아닌 규제를 지킬 수 있는 정책과 경제적 지원이 필요하다. 폐소형가전제품의 발생에서 유가물 회수까지 일련의 과정이 모두 고려되어 국내 재활용업체에 보급할 수 있는 재활용 기술을 개발한다면 국내뿐만 아니라 국제적으로도 경쟁력 있는 선진화 된 기술을 보유하게 될 것이다.
6은 독일의 URT사에서 사용하는 폐소형가전제품 처리공정의 순서도이다. 하지만 이 공정은 국내외 일반적인 냉장고 처리라인과 유사하며, 앞에서 언급했던 색상이 있는 플라스틱 선별은 어렵고, 재활용 업체 실정을 고려했을 때 새로운 재활용 공정을 구축하기보다는 현재 사용 중인 냉장고 재활용 공정과 공유하여 사용한다면 더욱 경제성이 있을 것으로 사료된다.^13,14)
하지만 현재 철스크랩, 알루미늄 그리고 혼합플라스틱으로만 분류를 하여 재활용하고 있는 실정이기 때문에 희유금속이나 재질별 플라스틱 선별 등 좀 더 세분화해서 자원화한다면 현재 폐소형가전제품의 경제적 가치는 더 증가할 것이다. 예를 들어 PCBs 경우 구리뿐만 아니라 금, 니켈, 알루미늄, 탄탈륨 등 다양한 희유금속들을 함유 있기 때문에 이들도 함께 회수한다면 폐소형가전제품의 가치는 더욱 증가할 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	2003년 생산자책임재활용제도를 도입하게 된 배경은?	현재 우리나라는 금속광물의 99%를 해외에서 수입하고 있는 실정이며, 금속가격의 급등 및 천연자원 고갈에 대한 대책으로 폐전자제품으로부터 자원을 회수함으로써 자원확보에 대한 효율적인 대안이 될 수 있다. 이를 위해 1992년 “자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률”이 제정되었으며 폐기물 관련 규제가 강화됨에 따라 2003년 생산자책임재활용제도(EPR)를 도입하였다.
	생산자책임재활용제도란?	생산자책임재활용제도는 재활용이 가능한 폐기물의 일정량 이상을 재활용하도록 생산자에게 의무를 부여하고, 재활용 의무를 이행하지 못할 경우 실제 재활용에 소요되는 비용 이상을 생산자로부터 징수하는 제도이다. 2003년부터 폐전자제품 중 적용 대상은 냉장고, 세탁기, 휴대폰, 컴퓨터 등 10품목으로 정하였다.
	전기밥솥과 다리미의 알루미늄 비율이 높은 이유는?	오디오나 비디오는 철이 35%이상이 함유 되어 있으며, 연수기, 선풍기, 믹서기는 구리나 기타 비철이 약 35%이상 함유되어 있다. 전기밥솥과 다리미 같은 경우는 알루미늄의 함유량이 높은데 그 이유는 전기밥통 안에는 밥솥이 알루미늄으로 되어 있고, 다리미는 플레이트 부분이 알루미늄이기 때문으로 사료된다. 또한 연수기는 다른 품목과 달리 유가물로 사용할 수 없는 폐기물이 46%로 품목 중 가장 높은 비율을 차지하고 있는 것으로 조사되었다.

참고문헌 (15)

Cui, J. and E. Forssdber., 2003 : Mechanical recycling of waste electric and electronic equipment : a review, Journal of Hazardous materials 99(3), 243-263

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United Stated Environmental Protection Agency, 2011 : Municipal solid waste in the united stated, USA
Geyer, R., V. Doctori Blass, 2010 : The econmics of cell phone reuse and recycling, The international Journal of Advanced Manufacturing Technology 47(5-8), 515-525

상세보기
Act on Resource Circulation of Electrical and Electronic Equipment and Vehicles, 2014
Korea Power Exchange
KDB Research center, 2013 : Initiation Report, KDB
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K.Rousis, et at all., 2008 : Management of wast from electrical and electronic equipment : The case of television sets and refrigerators, J. Environ. Eng. Sci., Vol.7, pp.105-114

상세보기
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Korea Environment Institute, 2010 : Institutional and technical support measures to promote recycling scrap metal, KOREA
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상세보기
Japan Science and Technology Agency
Yunxia He, Zhenming Xu, 2014 : The status and development of treatment techniques of typical waste electrical and electronic equipment in China : A review, Waste Management&Research, Vol 32, 254-269
Hyunseok Yang et al., 2013 : Overview and Recent Development of Recycling Waste Refrigerators, J or Korean Inst. of Resources Recycling, Vol.22, No.4, 70-80

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Ministry of Environment, 2009 : The scrap metal recycling measures, KOREA

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