초록 ▼

1. 최종목표
본 기술개발의 최종 목표는 저온 열분해 기술을 적용하여 제조 공정에서 발생되는 인쇄회로 기판 공정 폐기물로부터 초기 제조 상태의 구리를 회수하는 경제성이 높은 기술을 개발하는데 있음
2. 개발내용 및 결과
개발내용 세부 개발내용 목표 및 추진방법 진행율(%) 비고
1. 인쇄회로기판 폐 기물 기초 조사 1. 인쇄회로기판 폐기물의 관리현황 조사 인쇄회로기판 생산 현황, 폐 인쇄회로기판 발생량 및 관리현황 조사 1. PCB 발생량 통계는 현재 없는 반면에 매출 규모에 대한 정보가 있기 때문에 이를 활용

1. 최종목표
본 기술개발의 최종 목표는 저온 열분해 기술을 적용하여 제조 공정에서 발생되는 인쇄회로 기판 공정 폐기물로부터 초기 제조 상태의 구리를 회수하는 경제성이 높은 기술을 개발하는데 있음
2. 개발내용 및 결과
개발내용 세부 개발내용 목표 및 추진방법 진행율(%) 비고
1. 인쇄회로기판 폐 기물 기초 조사 1. 인쇄회로기판 폐기물의 관리현황 조사 인쇄회로기판 생산 현황, 폐 인쇄회로기판 발생량 및 관리현황 조사 1. PCB 발생량 통계는 현재 없는 반면에 매출 규모에 대한 정보가 있기 때문에 이를 활용 2. 국내에서 제도적으로 폐 PCB를 따로 관리하고 있지 않은 관계로 관련문헌 조사를 통한 폐 PCB 관리현황 조사 2. 발생 상태 조사 국내 인쇄회로기판 폐기물의 발생 상태 현황 조사 3. 물리·화학적 특성 분석 겉보기 밀도, 원소분석, 발열량, 공업분석 추진계획
2. 인쇄회로기판 폐기물의 열분해 반응 메커니즘 규명 1. GC/MS 결과를 토대로 인쇄회로기판 폐기물의 열분해 반응 규명 2. 구리의 회수 반응 경로 규명 반응 조건별 GC/MS 결과를 토대로 반응 메커니즘 규명
3. 인쇄회로기판 폐기물의 열분해 동 역학 및 반응모델 개발 1. 인쇄회로기판 폐기물 열분해 반응모델 개발 2. 반응속도를 도출을 위한 동역학 규명 비등온 및 등온 열분해 실험을 통한 ROM, RTP를 이용하여 동역학 규명 e-PCB는 복합물질로 단일물질 반응모델로는 설명하기가 어렵고, 대신에 겉보기 반응모델로 결정
4. 인쇄회로기판 폐기물의 열분해 부산물 특성 분석 1. 열분해 반응 조건에 따른 부산물의 종류 및 양에 대한 기초자료 수집 열분해 반응 조건에 따라 부산물의 종류 및 양에 대한 기초자료 수집(반응조건 : 온도, 승온율, 운반 기체)
5. 구리회수 최적조건 도출 1. 인쇄회로기판 폐기물의 열분해 반응 에너지 수지 결정 2. 에너지 최소화 및 구리 회수율 극대화되는 조건 결정 열분해 반응시간 도출 및 최적 열분해 조건 도출
6. 구리회수에 적합한 인쇄회로기판 폐기물의 열분해 반응기 설계 1. 기존 열분해 반응기의 장·단점 평가 2. 열분해 반응기 설계 기준 제시 열분해 특허 및 문헌 자료를 토대로 열분해 반응기 장·단점 평가 자료를 토대로 열분해 반응기 설계 기준 제시
3. 사업성과
○ 기술적 성과
· 인쇄회로기판 폐기물 기초 자료 확보(발생상태, 관리현황 등)
· 구리 회수 반응경로 규명(메커니즘 분석)
· 반응모델 및 동역학 규명(반응모델 개발 및 반응 속도 규명)
· 열분해 부산물 특성 기초 자료 확보(열분해 반응 조건에 따른 부산물의 종류 및 양에 대한 기초 자료 수집)
· 구리 회수 최적조건 도출(열분해 시간 및 에너지 최소화 조건 도출)
· 구리 회수에 적합한 인쇄회로기판 폐기물 열분해 반응기 설계 기준 제시
· 반응기 설계를 위한 에너지 및 물질수지 등 기초 설계 자료 제시
○ 경제적 성과
· 인쇄회로기판 폐기물을 처리하는 중소기업의 이윤 창출 기대
· PCB 폐기물 열분해 시설 가동으로 파생되는 수익은 중소기업에 큰 경제적 이익을 발생할 수 있도록 관련제도 등을 개선하여 중소기업의 이윤을 증대시킬 수 있음
· PCB 폐기물의 안정된 처리기술의 정착으로 제도권 내에서의 처리 통계를 확립하여 안정적인 회수·처리가 가능하고, 회수·처리하는 중소기업에게는 인센티브를 제공하는 방안을 모색하여 중소기업의 경제적 이윤 창출이 증대될 것으로 기대
○ 사회적 성과
· 일자리 창출
- 중소기업의 이윤 창출의 효과 결과로 인력 수요 또한 비례하여 증가할 것으로 판단되며, 폐 PCB를 처리하는 업체에서 신규 인력을 채용 계획 시 정부 차원에서 인센티브 지원 제도를 확립한다면 일자리 창출 효과를 가속화 시킬 것으로 기대
· 도시광산 기술로 정착
- 저온 열분해를 통한 인쇄회로기판의 유기성분은 탄화되고, 구리 등의 고가 금속은 인쇄회로기판 제조 상태로 회수가 가능하며 탄화물과 구리 등의 분리·회수도 물리적 방법으로 용이하게 이뤄질 수 있기 때문에 구리 등의 고가 금속 회수가 가능하므로 도시 광산의 대표적 기술로 정착 가능
4. 기술개발결과 활용계획
· 1단계 : Pilot Plant 설치 단계(2014~2015)
· 2단계 : Pilot Plant 운영 단계(2015~1016)
· 3단계 : 실증화 Plant 설치·운영 단계(2016~2017)
· 4단계 : 상업화 및 양산 단계(2017~2018)
· 5단계 : 도시광산 기술 정착 및 상업화 안정화 단계(2018~2019)
5. 기술개발자료의 보안관리
◦ 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술
◦ 연구개발의 기술임치 및 특허 출원·등록 실적

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 개 발 결 과 의 견 서 ... 2
• 최종보고 요약서 ... 6
• 목 차 ... 9
• 표 목 차 ... 11
• 그 림 목 차 ... 12
• 1. 서론 ... 13
• 1.1 기술개발의 취지 및 필요성 ... 13
• 1.2 개발 목표 ... 18
• 1.3 개발 내용 및 범위 ... 18
• 2. 과제 개발 내용 및 방법 ... 19
• 2.1 연구방법 및 내용 ... 19
• 2.1.1 실험재료 ... 19
• 2.1.2 인쇄회로기판(PCB) 폐기물의 물리·화학적 특성 분석 ... 19
• 2.1.3 열중량 분석 및 동역학 분석 방법 ... 22
• 2.1.4 PCB 폐기물의 열분해 수율 ... 26
• 2.1.5 PCB 폐기물의 열분해 부산물 특성 분석 ... 27
• 2.2 인쇄회로기판 폐기물의 기초 조사 ... 29
• 2.2.1 인쇄회로기판(PCB)의 종류 ... 29
• 2.2.2 인쇄회로기판(PCB) 생산 현황 ... 29
• 2.2.3 인쇄회로기판(PCB) 폐기물 발생 상태 ... 32
• 2.2.4 인쇄회로기판(PCB) 폐기물의 관리현황 ... 34
• 2.2.5 에폭시 인쇄회로기판(Epoxy-PCB) 물리·화학적 특성 ... 37
• 2.3. 인쇄회로기판 폐기물의 열분해 동역학 및 반응모델 개발 ... 41
• 2.3.1 열분해 반응 경로 모델 ... 41
• 2.3.2 e-PCB 폐기물의 열분해 반응모델 ... 44
• 2.3.3 비등온 열분해 동역학 변수 결정 ... 45
• 2.3.4 등온 열분해 동역학 변수 결정 ... 47
• 2.4 인쇄회로기판 폐기물의 열분해 부산물 특성 분석 ... 52
• 2.4.1 PCB 폐기물 열분해 수율 ... 52
• 2.4.2 고체 부산물의 특성 분석 ... 56
• 2.4.3 액체 부산물의 특성 분석 ... 68
• 2.5. 인쇄회로기판 폐기물의 반응 메커니즘 규명 ... 74
• 2.6 구리 회수 최적조건 도출 ... 76
• 2.6.1 열분해 반응 시간 ... 76
• 2.6.2 최적 열분해 조건 ... 78
• 2.7. 인쇄회로기판 폐기물의 열분해 반응기 설계 ... 86
• 2.7.1 PCB 폐기물 열분해 공정 조사 평가 ... 86
• 2.7.2 PCB 폐기물 열분해 반응기 제안 ... 91
• 3. 사업성과 ... 98
• 3.1 기술적 성과 ... 98
• 3.2 경제적 성과 ... 99
• 3.3 기타 성과 ... 100
• 3.4 향후 5년간 기술개발결과 활용계획 ... 100
• 4. 결론 및 제언 ... 102
• 4.1 인쇄회로기판 폐기물의 기초 조사 ... 102
• 4.2 인쇄회로기판 폐기물의 열분해 동역학 및 반응모델 개발 ... 102
• 4.3 인쇄회로기판 폐기물의 열분해 부산물 특성 분석 ... 103
• 4.4 인쇄회로기판 폐기물의 반응 메커니즘 규명 ... 104
• 4.5 구리 회수 최적조건 도출 ... 104
• 4.6 인쇄회로기판 폐기물의 열분해 반응기 설계 ... 105
• 참고 문헌 ... 106
• 끝페이지 ... 107