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Kafe 바로가기주관연구기관 | 고등기술연구원 Institute for Advanced Englineering |
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연구책임자 | 조성수 |
참여연구자 | 이찬기 , 엄성현 , 이성규 , 박경수 , 이수영 , 윤진호 , Swain Basudev , 강이승 , 서민혜 , 박재량 , 홍명환 , 신동윤 , 이덕희 , 이민석 , 임병용 , 박진미 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2016-08 |
과제시작연도 | 2015 |
주관부처 | 환경부 Ministry of Environment |
등록번호 | TRKO201800023141 |
과제고유번호 | 1485013195 |
사업명 | 글로벌탑환경기술개발사업 |
DB 구축일자 | 2018-06-30 |
키워드 | 폐 디스플레이.재활용.희소 금속.희토류 원소.자원회수.Waste flat panel display.Recycling.Rare metal.Rare earth element.Recovery of valuable material. |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201800023141 |
개발 목적 및 필요성
◦ 전 세계적으로 LCD, PDP를 포함한 폐 디스플레이 전기전자제품들은 EU의 WEEE(Waste Electrical and Electronic Equipment) 규제와 더불어 재활용 및 유해물질제거 필요.
◦ 국내 디스플레이 산업의 글로벌 점유율 및 핵심 기술은 세계 최고 수준이나 재활용 기술은 선진국 대비 월등히 낮은 수준으로 폐 제품의 단체 분리부터 고기능 원료 제조까지 유용자원 재활용에 관한 기술개발이 시급함.
◦ 전기ㆍ전자산업의 발전에 따른 디스플레이 산업분야의 신규제품 사용 및 폐
개발 목적 및 필요성
◦ 전 세계적으로 LCD, PDP를 포함한 폐 디스플레이 전기전자제품들은 EU의 WEEE(Waste Electrical and Electronic Equipment) 규제와 더불어 재활용 및 유해물질제거 필요.
◦ 국내 디스플레이 산업의 글로벌 점유율 및 핵심 기술은 세계 최고 수준이나 재활용 기술은 선진국 대비 월등히 낮은 수준으로 폐 제품의 단체 분리부터 고기능 원료 제조까지 유용자원 재활용에 관한 기술개발이 시급함.
◦ 전기ㆍ전자산업의 발전에 따른 디스플레이 산업분야의 신규제품 사용 및 폐기물 대상 제품의 급속한 증가로 인하여 유기적이고 체계적인 부품 해체 /분리 및 유용자원 회수기술개발이 필요함.
연구개발 결과
◦ 1단계 연구결과(3년)
폐 디스플레이(PDP, LED, LCD 등)의 효과적 분리 해체 후 모듈과 부품으로부터 유용자원 회수 및 소재화 요소기술 개발 후 Pilot 실용화 장비를 통해 유용자원 회수를 위한 처리용량 1톤/일급 BSU 플랜트 구축 및 토탈 리사이클 기술 개발 완료함.
- 폐 디스플레이 맞춤형 해체ㆍ분리 기술 개발(단체 분리율 95%, 회수율 98%)
- 유해성분 함유 모듈ㆍ부품 해체 및 무해화 공정 개발(제거율 99%)
- 유용소재 자원화 요소 기술 개발(분리율 80%, 회수율 70%, 순도 95%, 소재화 2건)
- 폐 디스플레이 유용자원 회수 플랜트 설계/구축 및 최적화 기술(1 TPD급)
◦ 2단계 연구결과(2년)
1단계에서 개발 완료된 1톤급 폐 디스플레이 자원화 장치를 5톤/일 규모로 scale-up하고 향후 실증화 공정 도출을 위한 해체 선별 공정, 자원화 공정, 핵심요소 공정 개발과 시운전을 통한 플랜트 안정성 및 내구성을 확보함.
- 폐 디스플레이 비전 시스템 개발 (용량5톤/일, 인식속도 1분)
- 요소부품 해체 및 선별 이송 시스템 개발 (용량5톤/일, 해체율 99%)
- 고속 PCB 해체 시스템 개발 (용량 250kg/일, 회수율 98%)
- 폐 디스플레이 오토로딩 시스템 개발 (5톤/일)
- 패널 전처리 시스템 개발 (200kg/일)
- 냉음극형광램프 처리 시스템 개발 (40kg/일)
- 작업효율 증대 DB 및 통계 UI & UX 개발
성능사양 및 기술개발 수준
◦ 본 과제를 통해 개발한 폐 디스플레이 통합 자원화 공정은 5TPD급으로 기술별 사양은 다음과 같음.
- 폐 디스플레이 맞춤형 해체/선별을 통한 분리율 95%, 회수율 98%
- 유해성분 무해화 기술 개발로 95% 이상의 제거성능 보유
- 회수된 PCB 고속 해체 시스템 용량 250kg/일, 회수율 98%
- 폐 디스플레이 오토 로딩 시스템 용량 5톤/일
- 비전 시스템 활용 스캔 속도 1분, 처리용량 5톤/일
◦ 개발된 폐 디스플레이 재활용 기술은 첫째, 오토로딩 시스템을 적용하여 기존 작업자의 중량물 취급으로 인한 생산성 저하 및 작업환경 개선효과가 있으며, 둘째, 패턴 인식 기술을 활용한 스마트 비전 공정 개발로 폐 디스플레이 라벨에 기재되어 있는 모델을 인식하여 제조회사, 인치, 재질, 무게, PCB 수량 등이 실시간 관리되고 동시에 작업자에게는 해체절차를 모니터에 제공함으로써 시간단축 및 선별효율을 높여 고부가가치화로 기업경쟁력 강화 효과가 있는 공정혁신과 IT기술과 접목한 스마트한 기술임
활용계획
◦ 폐 디스플레이 재활용센터(RC; Recycling Center) 대상 사업화 활용 계획
: 국내 권역별 총 9개소, 민간 업체에서 운영하는 재활용 사업장에 적용
◦ 사업화를 위한 수익모델은 영세한 국내 업체의 경우 해체 부스 1,2 공정만을 판매하고 외국 기업의 경우 풀 옵션으로 수요기업에서 필요로 하는 기술과 범위를 고려하여 판매 전략을 구상하고 있으며 특히 핵심공정 해체부스는 무인자동화 시스템으로 개발할 경우 그 활용성과 기술적 가치는 매우 클 것으로 예상됨
◦ 폐 디스플레이 통합 자원화 플랜트는 국내 자원화 시장을 기반으로 향후 해외 시장에도 차별화된 공정과 운전기술을 바탕으로 진출 가능할 것으로 판단됨
( 출처 : 요약서 3p )
Ⅳ. Results
◦ 1 TPD-class BSU plant for total recycling of waste LCDs
- efficiency 95%, recovery rate 98%
- removal rate of hazardous materials 99%
- 2 products for display
- core technologies for recovery of Er, Y, In, Ag
◦ 5TPD-class pilot plant for the advanced disassembly
Ⅳ. Results
◦ 1 TPD-class BSU plant for total recycling of waste LCDs
- efficiency 95%, recovery rate 98%
- removal rate of hazardous materials 99%
- 2 products for display
- core technologies for recovery of Er, Y, In, Ag
◦ 5TPD-class pilot plant for the advanced disassembly
- development of auto loading system and vision recognition system
- successful operation and optimization of integrated system consisting of auto loading, vision recognition, and dismantling/sorting system
- highly improved productivity by over 50% and environmentally friendly operation condition
( 출처 : SUMMARY 16p )
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
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