초록 ▼

개발 목적 및 필요성
■ 국내외 전력망에서 노후선로 교체 또는 부하 증가에 의한 가공전선 교체 작업으로 인하여 매년 수백 톤 이상의 폐가공전선이 발생되며, 현재 폐가공송배전선은 알루미늄선재와 강선으로 분류되어, 관련 소재 제련업체에 넘겨져 그곳에서 용해되는 단순한 일차원적으로 재활용방식이다.
■ 이와 같은 재활용 방식은 용해과정에 의한 에너지 및 다량의 CO₂ 가 발생하게 되는 등 경제적인 재활용 방식이라고는 할 수 없다.
■ 본 연구에서는 기존 재활용방식에서 탈피하여 친환경적이고 저렴하게 재활용

개발 목적 및 필요성
■ 국내외 전력망에서 노후선로 교체 또는 부하 증가에 의한 가공전선 교체 작업으로 인하여 매년 수백 톤 이상의 폐가공전선이 발생되며, 현재 폐가공송배전선은 알루미늄선재와 강선으로 분류되어, 관련 소재 제련업체에 넘겨져 그곳에서 용해되는 단순한 일차원적으로 재활용방식이다.
■ 이와 같은 재활용 방식은 용해과정에 의한 에너지 및 다량의 CO₂ 가 발생하게 되는 등 경제적인 재활용 방식이라고는 할 수 없다.
■ 본 연구에서는 기존 재활용방식에서 탈피하여 친환경적이고 저렴하게 재활용할 수 있는 신개념의 공정인 Remanufacture pmcess를 개발하였다. 전압별 알루미늄선재의 직경차이를 활용하여 폐가공송전선으로부터 알루미늄 선재를 분류하는 자동화공정과 접합공정기술, 피막 제거를 위한 표면처리 기술, 신선공정 기술 등 몇몇 핵심기술을 개발하므로 알루미늄폐선재의 재생이 가능하다.
■ 본 연구과제의 우수성
■ Remanufacture process에 의해 초기 투자비용이 절감되며, 저렴한 가공 단가에 의한 제품 가격 경쟁력 확보 및 향후 기술수출이 가능함
■ 폐가공송전선 재활용에 의해 연간 10ton CO₂ 배출량 감소되며, 927ha의 숲 조성효과 발생됨.
■ Remanufacture process에 의해 2차 환경오염 방지가 가능한 환경 친화적인 기술임.

연구개발 결과
1) Remaruifacture Process 개발
본 연구에서는 폐가공송전선의 구성소재 중 고가의 금속인 Al선재를 scrap 처리하지 않고, 분류하여 표면처리 및 가공하여 바로 재생(Reuse)할 수 있는 Remanufacture pmcess를 개발하였다. 본 연구의 재활용기술을 바탕으로 재활용 공정의 최적제어기술을 개발함으로써 기존 대비 고부가 가치 재생AI선재의 제조가 가능하다. 이상의 재활용분야에서 신기술을 태동하는 초석이 될 것으로 보인다. 재생AI선재의 부가가치를 향상시키기 위해 최종 부품이 적용되는 산업과 연계할 경우 최종 산업의 경쟁력을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

Remanufacture Process
► 해선기술(Destrand Process) ： 폐가공송전선으로부터 AI선재의 기계적인 손상 없이 분류하는 장치로 pay-off, 해선기, take-up으로 구성.
► 표면가공기술(세척공정) : 폐Al선재 표면산화물과 이물질을 제거하는 기술
► 접합기술 : 단선된 폐AI선재를 접합하는 공정
► 신선기술(Drawing Process) ： AI선재의 인장강도와 도전율을 가공에 의하여 조정 및 제품 치수로 가공하는 공정

2) 재제조(Remanufacture)에 의한 재생Al선재 물성평가
폐AI선재를 Remanufacture Process에 의해 제조된 재생Al선재에 대하여 공인기관에 의해 한국전력 표준규격, KS 및 IEC 규정, 규격을 적용을 기초하여 그 성능을 평가하고 검정한 결과, 인장강도 17kgf/mm², 도전율 61% IACS 이상의 우수한 특성을 확보하였으며, 한국전력 및 국제규격을 충족하였다.

3) 재제조(Remanufacture)에 의한 재생AI선재 신뢰성평가
재생AI선재에 대하여 수명평가, 내부식성 및 피로특성 평가와 같은 신뢰성 평가를 실시하였다.
► 연속사용온도 90℃에서 재생AI선재 수명은 약 40년이며, 이는 신품Al선재 수명 36~40년과 유사하였다.
► 재생AI선재의 피로한도는 약 6.6kgf/mm²로 일본 신품AI선재에 대한 피로 한도(6.0kgf/mm²)에 비하여 약 10% 정도 우수한 특성을 나타내었다. 일본 전기협동조합의 결과에 의하면 사용상 지장이 없는 것으로 판단되었다.
► 염수분무시험에 의한 내부식성을 평가한 결과 인장강도 및 도전율의 감소는 거의 나타나지 않는 우수한 내부식 특성을 유지하였다.

4) 재생Al선재 활용 제품 및 시제품 제조 및 Type Test
재생Al선재를 활용하여 새로운 가치를 창조할 수 있는 활용 제품 ACSR 가공 배전선 시제품 2종을 제조하여 공인기관에서 Type Test를 실시하였다.
► 재생Al선재를 활용 시제품 ACSR 32mm²과 ACSR 58mm² 가공배전선에 대하여 한국전력 표준구매시방서, KS 및 IEC 국제규격에 준하여 Type Test 를 한국화학융합시험연구원에서 진행한 결과 국내외 규격을 충족하였다.

성능사양 및 기술개발 수준
► 재생 Al선재 성능
폐AI선재를 본 연구에서 개발된 재활용공정에 의해 재생된 AI선재 물성은 한국전력 표준구매시방서 및 국제 표준규격을 상회하는 특성을 나타냄.

► 재생 Al선재 신뢰성
• 재생AI선재 수명 : 연속사용온도 90℃에서 수명: 40년
• 신AI선재 수명 : 36~40년
• 재생Al선재 피로한도:6.6kgf/mm² • 일본 신AI선재피로한도: 6.0kgf/mm²
• 내부식성 : 강도잔존율 95% 이상으로 사용상 지장이 없음.
► 재생 AI선재 활용한 ACSR 시제품 및 Type Test
재생AI선재를 활용 시제품 ACSR 32mm²과 ACSR 58mm²에 대하여 Type Test를 한국화학융합시험연구원에서 진행한 결과 국내외 규격을 충족함.
► 기술개발 수준 및 특징
• 본 연구를 통해 폐가공송전선 AI선재를 Remanufacture Process에 의해 재생하는 것이 확실한 재활용 프로세스임을 확인함.
• Remanufacture Process의 요소기술(해선기술, 표면이물질 제거기술, 가공기술)을 개발 완료하여 AI선재의 라이프 사이클(Life Cycle)을 획기적으로 변화시켰으며, 국내외 특허 출원·등록함.
• 본 기술을 바탕으로 최적제어기술을 개발함으로써 기존 대비 고부가가치 재생Al선재 제조가 가능하며, 재활용분야에서 신기술을 태동하는 초석됨.

활용계획
► 1단계에서는 폐가공송전선의 Remanufacture Process에 대한 핵심 원천기술 확보 선점에 연구역량을 집중하였음.
► 1단계에서 개발된 재활용 공정의 요소기술을 국내외 가공송전선 제조사 (LS, 대한, 대원전선) 등에 적극 홍보하여 기술 이전에 활용함.
► 재생Al선재 및 이를 활용한 제품의 우수성을 국내외 전력사에 활용하여 사업화에 활용할 예정임.
► 글로벌 경쟁력 비교·분석을 통하여 개발 기술의 해외 시장 진출에 활용할 예정임.

(출처 : 요약서 3p)

Abstract ▼

IV. Results
Result the test of domestic aged overhead transmission, surface and external appearance, wear state analysis, tension strength, conductivity is no problem for recycle. In particular, displayed excellent quality that follow in result KEPCO purchase specifications that analyze tension s

IV. Results
Result the test of domestic aged overhead transmission, surface and external appearance, wear state analysis, tension strength, conductivity is no problem for recycle. In particular, displayed excellent quality that follow in result KEPCO purchase specifications that analyze tension strength and conductivity. Aged Al wire of recycling by Remanufacture Process that wish to propel in this study was examined reasonable fact.

In this study, wish to develop a recycling technology of Al wire that is expensive among composition site of Aged Aluminum Wire in Overhead Conductor. That is, in Aged Aluminum Wire in Overhead Conductor, Al wire without handling scrap, can reuse to classify and develop surface treatment by remanufacture process, the study of remanufacture process expected to revolutionize the life cycle of wire division in nonferrous metals. It means that need not melting and cas仕ng of aged Al wire for recycling. It must be Cost-saving and competitiveness elevation.

This is a technology of recycle aged Al wire by physical method. Do not happen Greenhouse gas such as CO2gas by melting. It is eco-friendly technology. In addition, it need not expensive facilities such as smelting furnace, continuous casting device etc. It is economical recycling method.

(출처 : SUMMARY 20p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 서 ... 3
• 요약문 ... 7
• SUMMARY ... 19
• 목차 ... 23
• 제1장 서론 ... 25
• 제1절 연구개발과제의 개요 ... 25
• 1. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 25
• 2. 연구개발 대상기술의 차별성 ... 26
• 제2절 연구개발의 국내외 현황 ... 27
• 제3절 연구개발의 내용 및 범위 ... 31
• 1. 연구개발의 최종목표 ... 31
• 2. 연도별 연구개발 목표 및 평가방법 ... 31
• 3. 연도별 추진체계 ... 34
• 제2장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 35
• 제1절 연구개발 결과 및 토의 ... 35
• 1. 폐가공송전선 재활용을 위한 한국전력 및 국제규격 검토 ... 35
• 2. 폐가공송전선 회수기술 ... 36
• 3. 폐가공송전선 처리절차 ... 37
• 4. 폐가공송전선 재활용을 위한 분석 ... 38
• 5. Remanufacture Process에 의한 폐Al선재 재생 기술개발 ... 59
• 6. 재생Al선재 신뢰성평가 ... 109
• 7. 재생Al선재 공인기관 평가 ... 117
• 8. 재생Al선재를 활용한 제품 및 시제품 제조 ... 132
• 9. 시제품 공인기관 Type Test ... 140
• 10. 재생가공송배전선 설계 및 기술적 검토 ... 148
• 제2절 연구개발 결과 요약 ... 156
• 1. 폐가공송배전선 Al선재의 Remanufacture 가능성 분석 ... 156
• 2. Remanufacture Process 개발 ... 156
• 3. Remanufacture Process에 의해 제조된 재생Al선재 물성평가 ... 158
• 4. 재생Al선재 신뢰성 평가 ... 159
• 5. 재생Al선재 활용제품, 시제품제조 및 Type Test ... 160
• 제3장 목표 달성도 및 관련분야 기여도 ... 162
• 제1절 년도별 연구개발목표의 달성도 ... 162
• 1. 연구개발 최종목표 ... 162
• 2. 평가의 착안점 및 기준 ... 162
• 3. 연구개발 성과 ... 165
• 제2절 관련분야의 기술발전 기여도 ... 172
• 제4장 연구개발결과의 활용계획 ... 174
• 제1절 연구개발결과의 활용계획 ... 174
• 1. 연구개발 활용실적 ... 174
• 2. 연구개발 활용계획 ... 174
• 제2절 연구개발과정에서 수집된 해외 과학기술정보 ... 175
• 제3절 연구개발결과의 보안등급 ... 176
• 제4절 NTIS에 등록한 연구시설·장비현황 ... 176
• 제5장 참고문헌 ... 177
• 부록 ... 183
• 끝페이지 ... 198