초록 ▼

4. 연구결과
국내 잠재폐기물의 발생량 예측을 위해 디지털카메라 등 소형전기·전자제품내의 희유금속 함유 현황, 유해물질 분석방법, 국내·외의 폐 전기·전자제품 회수 및 관리 등의 자료를 조사하여 디지털카메라를 선정, 희유금속 9종, 유해물질 4종을 분석항목으로 하고, 분석방법(안)을 정립하여 2004년 ~ 2006년에 판매된 10개 회사의 30개 제품을 분석하였다.

가. 조사대상 잠재폐기물의 선정기준은 법적 규제여부, 제품의 크기 및 중량, 배출량, 플라스틱 함량 등으로 하여 조사대상 품목을 디지털카메라로 선정하였

4. 연구결과
국내 잠재폐기물의 발생량 예측을 위해 디지털카메라 등 소형전기·전자제품내의 희유금속 함유 현황, 유해물질 분석방법, 국내·외의 폐 전기·전자제품 회수 및 관리 등의 자료를 조사하여 디지털카메라를 선정, 희유금속 9종, 유해물질 4종을 분석항목으로 하고, 분석방법(안)을 정립하여 2004년 ~ 2006년에 판매된 10개 회사의 30개 제품을 분석하였다.

가. 조사대상 잠재폐기물의 선정기준은 법적 규제여부, 제품의 크기 및 중량, 배출량, 플라스틱 함량 등으로 하여 조사대상 품목을 디지털카메라로 선정하였다. 제품 선정을 위해 1차로 디지털카메라의 시장동향 및 가용기간을 고려하여 2004년 ~ 2006년의 판매제품을, 2차로 디지털카메라 전문 업체의 자료를 활용하여 판매량을 기준으로 상위 10개 회사를 선정하여 30개 제품을 중고시장을 통하여 구입하였다.

나. 디지털카메라에 상대적으로 다량 함유되어 있으면서 재자원화가 가능한 희유금속을 조사하여 희유금속 9종(Ni, Co, W, Pd, In, Ti, Sb, Mo, Mn)을 분석대상 항목으로 선정하였다. 또한, 유해물질은 국내의 '자원순환법‘, EU의 RoHS와 같이 재활용을 위해 제품에 법적으로 규제하고 있는 카드뮴(Cd), 납(Pb), 수은(Hg), 6가 크롬(Cr⁶⁺)을 대상으로 하였다.

다. 시료의 파쇄방법으로 1차 부품해체(플라스틱, PCB 기판, 액정, 유리, 금속)하고 2차 파쇄는 가위로 5 mm × 5 mm로 절단하였으며 3차 파쇄는 시료의 균질화를 위하여 분쇄기를 사용하였다. 희유금속 분석방법은 국내·외에서 일반적으로 적용하는 100 ℃ 핫플레이트에서의 왕수 분해하여 ICP로 분석하는 방법을 선정하였고, 분석방법에 따른 영향을 파악하기 위하여 재질별 시료를 선정하여 마이크로웨이브 전처리 후 ICP로 분석하여 비교·분석하였다. 유해물질 분석방법은 국제적으로 통용되며 국내 KS C IEC62321(전기전자제품

- 6가지 규제물질(납, 수은, 카드뮴, 6가 크로뮴, PBBs, PBDEs)의 함량측정)과 동일한 IEC 62321(Procedures for the determination of levels of six regulated substances(lead, mercury, cadmium, hexavalent chromium, polybrominated biphenyls, polybrominated diphenyl ethers) in electrotechnical products)을 적용하였다.

라. 디지털카메라 중 선정된 희유금속 9종의 분석결과, 평균농도가 Pd(53.66%) ≫ Ni(1.56%) > Ti(0.50%) > Mn(0.15%) > Sb(0.07%) > W(0.06%) > Mo, In(0.03%) > Co(0.02%) 순으로 검출되었다. 이는 일본 월간폐기물21(2009년 6월)의 디지털카메라의 PCB 기판 분석결과 Ni(1.72%) > Ti(0.25%) > Sb(0.20%) > Mn(0.19%) > Pd (0.02%) > Co(0.01%) > In, Mo, W(N.D) 순으로 검출되어 팔라듐(Pd)을 제외하고는 유사하게 나타났다. 각 재질별 희유금속 농도는 팔라듐(Pd)이 가장 많이 함유된 것으로 나타났으며, 팔라듐(Pd) 이외의 희유금속들은 액정부분에 인듐(In), 텅스텐(W), 안티몬(Sb), 몰리브덴(Mo)이 상대적으로 높고, PCB 기판 부분에서는 니켈(Ni), 티타늄(Ti)이, 플라스틱부분에는 니켈(Ni)이 높게 검출되었다.

마. 유해물질 분석결과, 카드뮴(Cd), 납(Pb), 수은(Hg)이 각각 65.13(64.05 ~ 68.58) mg/kg, 1,429.98(53.01 ~ 17,236.16) mg/kg, 3.67(2.60 ~ 4.77) mg/kg으로 나타났다. 이를 자원순환법 시행령 9조 별표 1」의 기준과 비교하여 PCB 기판 부분 25개 시료 중 15개가 납(Pb) 기준(0.1 % 미만)을 초과하였다.

PCB 기판 부분은 「EU의 RoHS 지침 가이드라인의 부록ⅠB.9.나.3」과「자원순환법 제 9조 별표 2의 유해물질 함유기준의 예외 1.가.3」에 해당하는 부품으로 납(Pb)의 사용이 가능하기 때문인 것으로 판단된다.

바. 희유금속 분석결과를 토대로 1차년도 MP3의 연간 수거량 조사 결과를 디지털카메라에 반영하고, 희유금속농도에 재질별 중량을 곱하여 우리나라 대표지역인 서울시의 연간 희유금속 발생량을 예측하면, 니켈(Ni), 코발트(Co), 텅스텐(W), 팔라듐(Pd), 인듐(In), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 안티몬(Sb), 몰리브덴(Mo)이 각각 2,326.2 g, 29.8 g, 77.5 g, 85,017.5 g, 7.9 g, 620.9 g, 198.1 g, 103.6 g, 42.9 g으로 조사되었다. 1차년도 MP3 발생량(텅스텐(W), 니켈(Ni), 인듐(In), 코발트(Co), 팔라듐(Pd) 각각 35.7 g, 886.3 g, 1.8 g, 7.2 g, 1.9 g)에 비하여 디지털카메라는 모든 원소에서 발생량이 많을 것으로 예측되었다.

사. 가정에 보관되어 있는 소형 전기·전자제품의 재활용 활성화 방안 마련을 위하여, 국내 현황조사, 현지방문조사 및 전문가 의견을 수렴하고 국내·외 폐전기·전자제품의 회수 및 희유금속 회수시범사업을 검토하여 문제점 및 개선사항을 도출하였다.

첫째, 소형 전기·전자제품의 희유금속 재활용사업의 활성화를 위해서는 채산성 확보가 중요하며, 이를 위하여 배출자가 반복적으로 방문하고 통행량이 많은 장소에 설치하여 폐제품을 수거하는 것이 효율적 것으로 판단된다.

둘째, EPR 품목으로 추가할 16개 품목은 희유금속이 적기 때문에, 도시광산 사업과 같이 희유금속 회수를 위한 품목 선정시, 희유금속이 많은 ‘디지털가전’ 즉 유가물 함유정도로 분류할 때 고·중품질의 품목을 위주로 선정되어야 할 것으로 판단된다.

셋째, 국내 EPR 품목 확대에 따른 규제편익 분석 결과 경제적·환경적 효과가 있는 것으로 나타났으며, 환경성평가(LCA)는 에너지 사용량, CO₂ 배출량, 매립 처분량이 고려되나 회수과정에서 발생하는 납 등의 유해물질에 대해서는 평가되지 않기 때문에, 유해물질의 적정처리에 대한 고려가 필요하다.

넷째, 소형가전에 대한 회수 시범사업을 실시(2012년)하였으나, 회수 이후의 제품의 분류·해체·파쇄의 전처리 과정은 고려되지 않았다. 일본 시범사업의 결과를 토대로, EPR에서 확대될 품목은 파쇄 기계를 이용하여 처리하고 비금속 및 플라스틱을 회수하는 것이 바람직한 것으로 판단되며, 향후 추가품목 확대 시, 제품의 특성을 고려한 해체·파쇄·선별·정제 방법 등에 대한 고려가 필요하다.

다섯째, EPR 확대 품목에 대한 환경성평가(LCA)결과, 경제성·환경성 효과가 있으나, 일본 시범사업의 경제성 평가결과 희유금속의 회수는 효율성이 떨어지는 것으로 나타났다. 향후 희유금속 사업을 위해서는 비금속 및 플라스틱 재활용까지 포함하여 경제성을 확보할 수 있는 시스템의 구축하고, 희유금속이 많은 부품만을 선별하여 회수 효율성을 높여야 하며, 정부의 지원이 필요하다.

(출처 : 요약문 2p)

Abstract ▼

Securing rare metals is a top priority at the national level as resource nationalism is sweeping worldwide with the depletion of mineral resources and deteriorating profitability. Globally, interest and investment are growing for urban mines that recycle rare metals from the wasted equipments.

Securing rare metals is a top priority at the national level as resource nationalism is sweeping worldwide with the depletion of mineral resources and deteriorating profitability. Globally, interest and investment are growing for urban mines that recycle rare metals from the wasted equipments.

In this study, we checked hazardous materials found in domestic electrical and electronic products, raising awareness of rare metals, and confirmed that products at home can be efficiently collected and recycled under the improved collecting system.

Under the criteria that include regulatory status, size and weight of products, emissions and plastic content, MP3 and digital camera were selected as target products. Digital camera was studied this year. Nine kinds of rare metals(nickel, cobalt, tungsten, palladium, indium, titanium, manganese, antimony, molybdenum) in digital camera, which can be recycled, four kinds of hazardous substances(cadmium, lead, mercury, hexavalent chromium) under legal regulation in electrical and electronic products and the method of preliminary analysis were selected for the study.
Considering the popularity and available term, 30 products from the 10 companies were analyzed from 2004 to 2006.

According to the analysis of rare metal in digital camera that include W(tungsten), Ni(nickel), In(indium), Co(cobalt), Pd(palladium), Ti(titanium), Mn(manganese), Sb(antimony), Mo(molybdenum) except for metal material, metals were detected in the order of Pd(53.66%)≫ Ni(1.56%) > Ti(0.50%) > Mn(0.15%) > Sb(0.07%) > W(0.06%) > Mo, In(0.03%) > Co(0.02%). Of the rare metals in each material of the digital camera, Pd concentration was the highest.

Regarding the hazardous substances, Cd, Pb and Hg were detected at 65.13(64.05 ~ 68.58) mg/kg, 1,429.98(53.01 ~ 17,236.16) mg/kg and 3.67(2.60 ~ 4.77) mg/kg respectively. We couldn't do an exact measurement because of bubbles that continuously occurred prior to UV analysis of the Cr⁶⁺ . For this reason, we consider conducting an additional test in the future. Cd(0.01 %) were within the standards in all materials. For Pb, 14 out of the 25 samples containing PCB(0.1 %) exceeded the standard of 0.1 %. According to the study, it is presumed that materials containing PCB could be legally used as a part.

It is needed to separate and send out recyclable small appliances along with large appliances or collect lucrative small appliances like a cellular phone. In order to improve the collecting system, we have to prepare a system that prevents identity theft. In case of electronic goods being used as children's toys, we have to raise awareness of the potential exposure to hazardous substances. For the things that are kept in memory or for simple purpose, it is needed to promote the economic value of precious metals.

(출처 : Abstract 12p)