초록 ▼

한국에서 연간 약 27만톤 이상 발생되고 있는 농업용 폐비닐은 토양 및 수분 등으로 심하게 오염되어 있어 재활용하기가 쉽지 않으며 경제성도 높지 않아 민간 주도에 의한 재활용에 의존할 수 없는 실정이다. 또한 한국에서 연간 약 100만톤이 발생되고 있는 필름류 폐포장재는 재질이 다양할 뿐만 아니라 안료 등이 포함되어 있으며, 특히 알루미늄이 라미네이트된 것들이 많다. 이러한 이유로 지금까지 물리적 재활용이 제대로 이루어지지 않았으며 RPF 등의 형태로 열적 재활용이 부분적으로 행하여져왔다. 그러나 열적 재활용을 할 경우에는 알루미늄

한국에서 연간 약 27만톤 이상 발생되고 있는 농업용 폐비닐은 토양 및 수분 등으로 심하게 오염되어 있어 재활용하기가 쉽지 않으며 경제성도 높지 않아 민간 주도에 의한 재활용에 의존할 수 없는 실정이다. 또한 한국에서 연간 약 100만톤이 발생되고 있는 필름류 폐포장재는 재질이 다양할 뿐만 아니라 안료 등이 포함되어 있으며, 특히 알루미늄이 라미네이트된 것들이 많다. 이러한 이유로 지금까지 물리적 재활용이 제대로 이루어지지 않았으며 RPF 등의 형태로 열적 재활용이 부분적으로 행하여져왔다. 그러나 열적 재활용을 할 경우에는 알루미늄이 흄의 상태로 대기에 휘산되어 질 수 있으므로 항상 문제를 내포하고 있었다. 이러한 근본적 문제점을 안고 있는 농업용 폐비닐과 필름류 폐포장재를 비교적 간단하면서 경제적인 방법으로 전처리하고, 미려한 형상의 중간원료를 제조하는 기술을 개발하여 이를 국내 활용은 물론 원료난을 겪고 있는 주변 국가들에도 활용이 가능하도록 하는 기술을 개발하였다. 또한 이들을 각각 또는 상호 혼합하여 다양한 산업자재류를 제조하는 기술을 개발함으로써 폐자원순환을 통한 국가경제에 기여함은 물론 최근 급격한 경제성장으로 원자재 부족난을 겪고 있는 중국 등 인접국가의 경제에도 긍정적으로 기여할 수 있을 것이다. 뿐만 아니라 이들 폐자원의 활용에서 분산제를 비롯한 무기분말충진제 등의 첨가에 의한 물성향상의 방안을 마련함으로써 폐자원의 효과적 재활용은 물론 고기능성 용도에 적응할 수 있는 계기를 마련하였다.

Abstract ▼

1. Development of Economical Technologies for Manufacturing Intermediate Stuff(1st phase)
The first year goal of this study is to improve economical efficiency of the current wet process and to develop simple and economical manufacturing technologies for the intermediate stuff by employing new w

1. Development of Economical Technologies for Manufacturing Intermediate Stuff(1st phase)
The first year goal of this study is to improve economical efficiency of the current wet process and to develop simple and economical manufacturing technologies for the intermediate stuff by employing new wet or dry processes. To that end, it should be experimented on the applicability of various pre-treatment facilities and processes home and abroad. In addition, economical intermediate stuff production process shall be derived by optimizing processing equipment type and operating condition.
A. Intermediate stuff manufacturing technology through wet process
(1) Research technology to wash impurities such as earth soil efficiently and economically.
(2) Introduce new technology instead of the current screw type dehydration which holds many problems.
(3) Research how to apply frictional extruding without trouble, instead of general melting extruding for the final recycling treatment stage of WAPFs.
(4) Develop brand-new dry process totally different from the existing WAPF treatment method.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...11
• CONTENTS...19
• 목차...22
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...37
• 제 1 절 연구개발 배경 및 필요성...37
• 제 2 절 한ㆍ중 국제공동연구사업...41
• 1. 중국의 재활용 현황 및 연구추세...41
• 2. 한ㆍ중 국제공동연구의 필요성...42
• 제 3 절 연구개발 목표 및 범위...43
• 1. 연구개발의 최종목표...43
• 가. 경제적 중간원료 제조기술 개발...43
• 나. 중간원료 및 산업자재류 제조기술 개발...43
• 2. 1차년도 연구개발 목표 및 내용...44
• 가. 연구개발 목표...44
• 나. 연구내용...45
• 3. 2차년도 연구개발 목표 및 내용...48
• 가. 연구개발 목표...48
• 나. 연구내용...48
• 4. 연구개발 추진체계...51
• 5. 연구진 구성체계...52
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...54
• 제 1 절 농업용 폐비닐 및 필름류 폐포장재 통계 현황...54
• 1. 농업용 폐비닐 발생 및 재활용 추이와 전망...54
• 가. 국내...54
• 나. 중국...55
• 2. 필름류 폐포장재 발생 및 재활용 추이와 전망...60
• 가. 국내...60
• 나. 중국...64
• 제 2 절 국내외 관련기술 현황...65
• 1. 농업용 폐비닐...65
• 가. 국내...65
• 나. 국외(중국 제외)...67
• 다. 중국...69
• 2. 필름류 폐포장재...71
• 가. 국내...71
• 나. 국외...75
• 제 3 절 연구개발의 기대성과...76
• 1. 환경기술적 측면...76
• 가. 폐비닐 적체문제 해소...76
• 나. 생산자책임재활용제도의 조기 정착...76
• 2. 경제ㆍ사회적 측면...76
• 가. 원자재의 적절한 제공...77
• 나. 폐비닐 수출 및 제품 판매...77
• 다. 환경개선 및 처리비용 절감...77
• 라. 중국 환경시장의 선점...78
• 마. 중국의 경우...78
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...81
• 제 1 절 기초자료 연구...81
• 1. 농업용 폐비닐 성상조사...81
• 2. 공정 성분분석...82
• 3. 실험장치 구성을 위한 예비조사...83
• 가. 장치제작 관련 기술자료 조사...84
• 나. 로터형 세척방식의 효율성 조사...86
• 다. 펠렛밀 성형성 예비실험...87
• 라. 건조장치 설계를 위한 유사 시설 실증공장 조사...88
• 마. 1차 파쇄실험...90
• 바. 2차 파쇄실험...91
• 사. 건식처리 기술조사...92
• 4. 기타...92
• 가. 중국 폐비닐 통관기준 및 해외시장동향 조사...92
• 나. 국제 공동연구회의를 통한 기술 교류...96
• 제 2 절 습식처리 공정...99
• 1. 파쇄공정...99
• 가. 필요성...99
• 나. 파쇄실험...100
• 다. 실험결과...101
• 2. 세척공정...102
• 가. 필요성...102
• 나. 세척실험...103
• 다. 실험결과...105
• 3. 분리공정...106
• 가. 필요성...106
• 나. 분리실험...106
• 다. 실험결과...108
• 4. 건조공정...111
• 가. 필요성...111
• 나. 건조실험...111
• 다. 실험결과...113
• 5. 성형공정...115
• 가. 필요성...115
• 나. 성형실험...116
• 다. 실험결과...122
• 6. 폐토 탈수공정(폐수처리장치)...123
• 가. 필요성...123
• 나. 탈수실험...123
• 다. 폐토탈수기 수량 산출...125
• 라. 실험결과...126
• 7. 공정설계...126
• 가. 실험개요...127
• 나. 중량변화...128
• 다. 시료 분석...129
• 라. 물질흐름...130
• 마. 겉보기 비중...131
• 바. 실험결과...131
• 8. 경제성 분석 및 기대효과...135
• 가. 경제성 분석...135
• 나. 기대효과...141
• 제 3 절 건식처리 공정...142
• 1. 건조 및 분리공정...144
• 2. 용융 및 압출공정...147
• 가. 압출기의 최적 용융온도 도출...148
• 나. 혼합시료의 성형성...150
• 다. 토양성분과 수분의 영향...151
• 라. 실험결과...152
• 마. 커팅...153
• 제 4 절 농업용 폐비닐을 이용한 중간원료 제조기술...156
• 1. 원재료의 특성분석...156
• 가. 시편제조...156
• 나. 물성분석...159
• 2. 실험배합...163
• 3. 실험결과...165
• 가. 인장실험 결과...165
• 나. 굴곡실험 결과...170
• 다. 충격실험 결과...174
• 라. 열변형온도(HDT)실험 결과...178
• 마. 폐석고 배합에 따른 물성조사...181
• 바. 제올라이트 배합에 따른 물성조사...183
• 사. 무기충진제 혼합에 따른 SEM 조사...186
• 4. 소결론...210
• 가. 탄산칼슘...210
• 나. 클래이...211
• 다. 칼펫...211
• 라. 플라이애쉬...211
• 마. 폐석고...211
• 바. 제올라이트...212
• 제 5 절 필름류 폐포장재를 포함한 중간원료 제조기술...212
• 1. 원재료의 특성분석...213
• 가. 필름류 폐포장재의 전처리 특성에 따른 물성변화...213
• 나. 무기충진제 첨가에 따른 필름류 폐포장재의 물성변화...225
• 다. 폐비닐의 처리방식에 따른 물성변화...231
• 라. 수집 장소에 따른 필름류 폐포장재의 물성변화...236
• 마. 건식 및 습식처리 폐비닐의 함량비에 따른 물성변화...242
• 2. 원재료 특성분석 결과...249
• 가. 필름류 폐포장재의 전처리 특성에 따른 물성변화...249
• 나. 무기충진제 첨가에 따른 필름류 폐포장재의 물성변화...250
• 다. 폐비닐의 처리방식에 따른 물성변화...250
• 라. 수집 장소에 따른 필름류 폐포장재의 물성변화...251
• 마. 건식 및 습식처리 폐비닐의 함량비에 따른 물성변화...251
• 3. 중간원료 제조...252
• 가. 무기충진제 배합에 따른 물성변화...252
• 나. 실험결과...271
• 다. 중간원료 제조실험...272
• 제 6 절 중간원료를 이용한 산업자재류 제조...282
• 1. 미끄럼 방지 판...283
• 가. 몰드 디자인...283
• 나. 실험제작...285
• 다. 실험제작 결과...288
• 라. 제품개발의 의의...288
• 2. 기타 산업자재류...289
• 가. 전선 권취용 플라스틱 리일...289
• 나. 전자밸브 보호함...291
• 다. 인조목재...293
• 라. 자동차 범퍼 커버...295
• 마. 의료용 쟁반...297
• 바. 하수관거...298
• 사. 파이프 자재류...301
• 제 7 절 연구개발 결과...304
• 1. 습식처리 공정 개발...304
• 2. 건식처리 공정 개발...306
• 3. 중간원료 제조기술 개발...306
• 4. 산업자재류 제조...308
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...311
• 제 1 절 연구개발목표 달성도...311
• 제 2 절 대외기여도...313
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...317
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...321
• 제 7 장 참고문헌...341