초록 ▼

급격한 차량의 증가는 폐타이어등의 특정 폐기물을 다량 발생시켜 사회적으로 크게 문제시 되고 있다. 산업화에 따라 발생되는 부산물인 폐타이어는 그동안불법 매립 및 소각으로 처리되어 환경오염 문제가 심각하게 대두되어 이에 대한 대책이 시급한 실정이다.이에 본 연구에서는 폐타이어 재활용을 위하여 분말가공 이용기술을 개발하여 환경보전에 기여함은 물론, 품질이 비교적 우수한 제품을 제조하고자 한다. 본 연구의 기술개발내용은 크게 3분야로 구성되어 있는데, 폐타이어의 저온 분쇄 기술개발, 블렌딩 기술개발,폐타이어 분말을 이용한

급격한 차량의 증가는 폐타이어등의 특정 폐기물을 다량 발생시켜 사회적으로 크게 문제시 되고 있다. 산업화에 따라 발생되는 부산물인 폐타이어는 그동안불법 매립 및 소각으로 처리되어 환경오염 문제가 심각하게 대두되어 이에 대한 대책이 시급한 실정이다.이에 본 연구에서는 폐타이어 재활용을 위하여 분말가공 이용기술을 개발하여 환경보전에 기여함은 물론, 품질이 비교적 우수한 제품을 제조하고자 한다. 본 연구의 기술개발내용은 크게 3분야로 구성되어 있는데, 폐타이어의 저온 분쇄 기술개발, 블렌딩 기술개발,폐타이어 분말을 이용한 고무벽돌 등 건설용 자재의 제조기술로 이루어져 있다. 분쇄기술개발에 있어서는 LNG 냉열을 이용하여 페타이어 분쇄에 활용하는 저온 분쇄기술을 개발하고자 한다. 1차년도에는 LNG냉열을 효과적으로 회수할 수 있는 열교환 매체 개발 실험과냉동분쇄 시스템 설계를 위한 제반 설계제원 도출을 위한 적정혼합 냉매를 개발하였으며, 2차년도에는 년 10,000톤의 폐타이어를 처리할 수 있는 LNG냉열을 회수할 수 있는 열교환기, 동결처리조 및 분쇄기를 설계하였다. 3차년도에는 소형 분쇄기를 제작하여 물리적 분쇄실험을 수행하여, 소요동력과 분쇄수율을 분석, 보완하여 냉동분해 시스템의 고효율화 및상업화를 위한 경제성 연구를 수행하였다. 블렌딩 기술개발에 있어서는 폐타이어 분말가공에 의한 재활용에 있어서 경제성을 부여하기 위하여 블렌딩 기술을 개발하였다. 1차년도에서는 고무입자의 계면 현상의 메커니즘을 중심으로 하였으며, 고무분말 입도크기,binder양을 변화하면서 연구하였다. 2차년도에는 가황메커니즘을 집중적으로 연구하였으며, 경제성문제를 해결하기 위하여 값싼 binder로 대체하여 실험하였다. 3차년도에서는pilot test로서 생산화를 위한 적정가공 조건의 연구를 하여 블렌딩 기술을 확립하고자 하였다. 연구결과 제조원가의 큰 비중을 차지하는 binder를 고무계 latex binder로 대체할 수있어 경제성 면에서 도움이 되었으며, 생산화를 위하여 계면현상과 가황메카니즘을 생산화에 응용할 수 있도록 pilot test를 하여 적정가공 조건을 확립하였다. 그리고 폐타이어 분말을 이용한 복합체의 제조연구에 있어서는 분쇄기술과 블렌딩 기술개발을 토대로 고무벽돌등의 제품을 개발하였다. 1차년도에는 고무분말과 각종 경화제 및 조제를 이용하여 시제품을 조제하여 강도 및 표면 특성 등을 실험한 결과 경화제로서는 Epoxy 수지가 비교적 우수하였다. 2차년도는 보도블럭용 고무제품 생산에 주로 연구 활용되고 있는 Polyurethane외에 여러종류의 수지등에 대한 실험고찰과 무기재료, 유기재료 첨가제등의 효과를 검토한결과, Epoxy 수지에 의한 고무분말·무기재료의 접합력이 우수하였으며, GRT/HDPE 복합체의 경우 고무분말을 혼합함으로서 충격에너지의 증가를 가져왔으며 또한 Functionalpolymer EVA를 첨가하여 복합체의 물성이 더욱 향상되었다. 3차년도에는 제1세부과제의연구결과인 냉동분쇄한 폐타이어 고무분말을 이용하여 복합체를 제조하여 1·2차년도의 연구와 비교·검토한 결과, 폐타이어의 파쇄방법에 따른 고무분말·유기재료 복합체의 물성에는 큰 차이가 없었으나 고무분말 입자의 크기에는 영향을 받았따. 따라서 냉동분쇄가 보다적은 고무분말 입자를 얻을 수 있으므로 고무분말·유기재료 복합체의 물성향상에 기여함을확인하였다. 따라서 본 연구결과, 기대효과는 폐타이어로 부터 발생하는 환경오염문제를재활용 기술개발로서 해결하므로서 국가적 자원의 절약, 폐기물로부터의 자원화 및 에너지절약에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼

The explosive increase in the number of automobiles, has givenrise to the problem of industrial waste disposal such as waste tires. This byproduct ofindustrialization seriously threatens the environmental pollution demanding urgentmeasures.The the purpose of this study is, therefor

The explosive increase in the number of automobiles, has givenrise to the problem of industrial waste disposal such as waste tires. This byproduct ofindustrialization seriously threatens the environmental pollution demanding urgentmeasures.The the purpose of this study is, therefore, to develop the rubber granuleprocessing technique which can reprocess material fro waste tires. The technique iscommposed of three processes : grinding, blending and reformulation into buildingmaterials.In the first process of grinding, the new technology was developed to crush thewaste-tires after freezing by the LNG cold energy. In the first year, the brinematerials exchanging cold energy with LNG were investigated. In the second year, thewhole-scaled heat exchanger, freezing chamber and crusher were designed. In thethird year, the crushing experiments for powder yield and powder consumption using asmall scaled crusher were anlaysed to make the system optimized efficiently. Theconclusion of feasibility study for the LNG cold crushing project was obtained to behighly ceonomical.In the second process blending, we tried to find an economical way of recycling bydeveloping a low cost blending technology. In the first year, we concentrated on thesurface engineering of the rebber powder. The effects of the size of the rubberpowder and the content of binder were studied. In the second year, we tried tounderstand the vulcanization mechanism in this system. And in order to lower thecost of binder, which occupies a great portion of the production cost, we develoed aformulation of latex binder which is still more economical. In the third year, wedetermined the optimum process conditions for industralization by pilot testing.In the third process of reformulation into building materials, we studied to blendGRT with several building mateirals. In the first year, we measured the physicalproperties of the species made of rubber powder and several building materials. In thesecond year, we investigated the effects of organic, inorganic mateirals in blending.The results for the composition ratio of rubber powder and HDPE showed that theimpact energy of GRT/HDPE composite could be increased twice compared with HDPE.In the third year, we studied the effects of rubber powders by the LNG cold crusher.As a result, there was no significant difference in the properties of GRT/PE compositesby the two crushing methods, but the properties of GRT/PE composites were affectedby the size of GRT.Considering the speed of industrialization of this society, "Recycling" is the bestanswer for tomorrow with a better life surrounded by a clean and healthy environment.Bearing this in mind, we tried, through this research, to give recycling industry morepotential with an economical viability.

목차 Contents

• I. 총괄연구내용...9
• 1. 요약문...12
• 2. 총괄연구 년차별 계획서(개요)...13
• 3. 총괄 과제 구성 및 역할(개요)...15
• 4. 총괄 연구 내용...17
• 5. 연구비 집행실적...21
• 6. 연구인력 활용, 양성 및 연구실적 현황...22
• II. 세부과제별 연구내용...23
• 1. 제 1 세부과제...25
• 1. 서론...30
• 2. 연구 방법 및 이론...31
• 3. 실험결과 및 고찰...33
• 4. 결론...65
• 5. 참고문헌...67
• 2. 제 2 세부과제...71
• 1. 서론...76
• 2. 연구방법 및 이론...76
• 3. 실험결과 및 고찰...79
• 4.결론...108
• 5. 참고 문헌...111
• 3.제 3 세부과제...115
• 1. 서론...120
• 2. 실험재료 및 실험방법...122
• 3. 실험결과 및 고찰...124
• 4. 결론...150
• 5. 참고문헌...153