초록 ▼

ㆍ 현재 국내외의 관련 기술을 수집하여 분석하고 그 결과로부터 연구 개발의 개념과 범위 등이 확립되었다. 특히 미쓰비시 중공업, 히다치 조선 등 일본의 기술을 많이 검토하였으나 서로의 경제적 규모와 여건이 매우 달라서 이를 활용하기에는 문제점이 많았다.
폐선처리 장치의 개발과 폐선 처리시 발생하는 부산물을 재활용하기 위하여 FRP 폐기물의 물리ㆍ화학적 특성을 분석하였다. 그리고 경량골재의 소성특성을 파악하고 흡착제 제조 기술을 확보하기 위하여 FRP 폐기물의 열 중량 특성 또한 분석하였다.
o 파쇄장치 개발
복합재료

ㆍ 현재 국내외의 관련 기술을 수집하여 분석하고 그 결과로부터 연구 개발의 개념과 범위 등이 확립되었다. 특히 미쓰비시 중공업, 히다치 조선 등 일본의 기술을 많이 검토하였으나 서로의 경제적 규모와 여건이 매우 달라서 이를 활용하기에는 문제점이 많았다.
폐선처리 장치의 개발과 폐선 처리시 발생하는 부산물을 재활용하기 위하여 FRP 폐기물의 물리ㆍ화학적 특성을 분석하였다. 그리고 경량골재의 소성특성을 파악하고 흡착제 제조 기술을 확보하기 위하여 FRP 폐기물의 열 중량 특성 또한 분석하였다.
o 파쇄장치 개발
복합재료의 응력과 파쇄에너지에 대한 이론 해석을 수행하여 구조가 간단하면서도 최소한의 소요 동력으로 FRP폐기물을 파쇄할 수 있는 메카니즘을 우선 개발하였다. 이 메카니즘은 폐기물의 투입방법, 전단 칼날의 형상, 폐기물과 칼날이 최대 전단력이 작용하는 각도를 파쇄 중에도 항상 유지하는 장치 등을 포함한다.
장치의 제어용으로 공급되는 공기를 파쇄장치 내부에 순환시켜 분진의 외부 유출을 최소화하였고, 유리섬유와 수지를 완전히 분리하는 장치의 개발로 폐기물의 활용성 증대시켰다.
o 새로운 콘크리트(시멘트 몰탈) 개발
이미 개발된 폴리머 시멘트 몰탈의 강도를 분석한 결과 몇 가지 문제점들을 발견하였고, 이를 해결하기 위하여 첨가제를 활용하는 방법에 대해 연구하였다. 그러나 이러한 방법을 적용할 경우 제조 원가가 상승하고 생산품의 표면 상태가 거칠어지기 때문에 상품의 가치가 하락하게 된다. 따라서 본 연구는 파쇄 단계에서 수지를 분리한 유리섬유만을 사용함으로써 제품의 강도를 높이고 외형상의 문제점이 발생하지 않도록 하였다.
유리섬유와 골재와의 치환 비율이 콘크리트 강도에 미치는 영향을 실험을 통하여 분석한 후 최적의 치환율을 발견하였다. 그 결과 무게가 가벼우면서도 강도가 세며 시멘트 사용량 또한 줄일 수 있는 새로운 FRP 재활용 콘크리트(시멘트 몰탈)를 개발할 수 있었다.
o 경량골재 개발
본 연구는 FRP폐기물의 열분해 특성을 분석하고 제조 공정을 설정하였다 그런 후 $NaCO_3,\;CaCO_3$, 차아 등과 같은 첨가제의 함유량이 성형과 소성에 미치는 영향을 분석하고 그 결과를 응용하여 FRP 폐기물을 재활용한 경량골재 제조 조건을 최적화하였다.
o 흡착제 제조기술
본 연구는 FRP 폐기물의 열분해 특성과 화학적 특성을 분석하고 그 결과를 응용하여 FRP 폐기물을 재활용하여 흡착제를 제조하기 위한 장치와 공정을 개발하였다.

Abstract ▼

o A Basic Research
This study collected and analyzed related technology at inside and outside of the country. From the result, the contents and range of research and development were established. Especially lots of Japanese technology such as the Misbish Heavy Industry Co. and the Hidatch Shipbui

o A Basic Research
This study collected and analyzed related technology at inside and outside of the country. From the result, the contents and range of research and development were established. Especially lots of Japanese technology such as the Misbish Heavy Industry Co. and the Hidatch Shipbuilding Co. was investigated. But there are many problems to apply the technology because our economical scale and situation are very different from Japanese′s.
The physical and chemical characteristics of waste FRP were analyzed to develop a equipment of treating scrapped ships and recycle generated by-products while treating these ships. The thermogravitic characteristics of waste FRP were analyzed to grasp the firing characteristics of lightweight aggregate and secure technology of manufacturing adsorbents.
o Development of a Crashing System
A theoretical analysis about stress of complex materials and crashing energy was carried out. From that, first it was developed the mechanism that had simple structure and could crash FRP waste with minimal power. This mechanism includes the feeding methods of waste, the shapes of shearing cutters, and the equipment that waste and cutters always keeps angles that maximum shearing force acts while crashing.
The air supplied for controlling the equipment was circulated in the inside of a crashing equipment, so the outflow of dust became minimal. The development of an equipment fully separating fiber glass from plastic increased the application of waste.
o The Development of New Concrete (Cement Mortar)
From the result that analyzed the strength of established polymer cement mortar, some problems were found and the methods of utilizing additives were studied to solve these problems. But if these methods are applied, production cost will rise and the surface condition of productions will be very rough. Finally the value of productions will drop. Thus this study used only fiber glass from plastic while crashing, raised strength of productions, and prevent external problems.
After this study analyzed through experiments how the substitution ratio of fiber glass and aggregate has an effect on concrete strength, it discovered the optimal substitution ratio. Consequently the study could develop new FRP recycling concrete (cement mortar) that had a light weight, had high strength, and could reduce an amount of using concrete.
o Development of Light Weight Aggregate
This study analyzed the Pyrolysis Characteristics of waste FRP and established the manufacturing process. After that, the study analyzed how the content of the additives such as $NaCO_3,\;CaCO_3$, Char have an effect on forming and firing. Utilizing the results, the study optimized the conditions of manufacturing Light weight Aggregate by recycling waste FRP.
o Technology of Manufacturing Adsorbents
This study analyzed the pyrolysis characteristics and chemical characteristics of waste FRP. Utilizing the results, the study developed equipments and process to manufacture adsorbents by recycling waste FRP.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 요약문 ...3
• SUMMARY ...6
• CONTENTS ...10
• 목차 ...12
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...14
• 제 1 절 연구 개발의 필요성...14
• 1. 1 기술적 측면...14
• 1. 2 경제ㆍ산업적 측면...15
• 1. 3 사회ㆍ문화적 측면...15
• 제 2 절 연구 개발의 목표...16
• 제 3 절 연구의 내용 및 방법...16
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...18
• 제 1 절 국내 FRP 폐선 처리 기술 현황...18
• 제 2 절 해외 FRP 폐선 처리 기술 현황...18
• 2. 1 미쓰비씨(三菱) 중공업의 폐 FRP 처리 시스템...18
• 2. 2 히다찌(日立) 조선소의 이동식 FRP 폐선처리 장치...19
• 2. 3 시모노세끼(下關) 이업종 교류 클럽의 FRP 폐선 처리 장치...20
• 2. 4 추지(富士)중공업의 FRP 폐선처리장치...21
• 제 3 절 FRP 폐선처리 관련 요소기술 개발 현황...23
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...25
• 제 1 절 FRP의 물리ㆍ화학적 특성...25
• 1. 1 물리적 특성...25
• 1. 2 화학적 특성...27
• 제 2 절 파쇄장치 개발...36
• 2. 1 복합 재료의 응력 및 파괴에너지 해석...36
• 2. 2 파쇄기 개념 설계...39
• 2. 3 기생산된 파쇄기를 이용한 파쇄 실험을 통한 문제점 파악...41
• 2. 4 파악된 문제점을 보완 개선한 새로운 파쇄 장치...44
• 제 3 절 폴리머 시멘트 몰탈의 단점을 개선한 새로운 FRP 재활용 시멘트 몰탈 개발(세부과제 2)...56
• 3. 1 기존의 폴리머 시멘트 몰탈에 대한 물성 시험...56
• 3. 2 폴리머 시멘트 몰탈의 단점 보완을 위한 강도 강화 방안...62
• 3. 3 상용화를 위한 제품의 경제성, 시장성 확보...66
• 제 4 절 FRP 재활용 경량 골재 제조기술(세부과제 2)...69
• 4. 1 FRP 폐기물의 열분해...70
• 4. 2 경량골재 성형 및 소성...74
• 4. 3 성형과 소성에 각종 첨가제가 미치는 영향...75
• 4. 4 성형 및 소성 최적화...85
• 제 5 절 고부가가치 흡착제 제조기술 개발...86
• 5. 1 FRP 의 열분해 부산물 특성...86
• 5. 2 폐 FRP 열분해 고형 부산물의 가스화 특성 분석...89
• 5. 3 흡착제 제조 장치의 설계 제작...97
• 5. 4 흡착제 제조공정의 최적화...99
• 제 6 절 연구 결과의 사업화에 대한 경제성 분석...115
• 6. 1 FRP 폐선 처리량...115
• 6. 2 총 투자비...115
• 6. 3 단기순이익...116
• 6. 4 투자비 회수에 필요한 기간...116
• 6. 5 산출 근거...116
• 제 7 절 결론...118
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...123
• 1. 연도별 연구목표 및 평가착안점에 입각한 연구개발목표의 달성도 ...123
• 2. 관련 분야의 기술발전에의 기여도 ...123
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...124
• 제 6 장 참고문헌...126