초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 비금속 광물인 석영 원석에서 불순물이 제거된 고순도(99.9%) 석영을 얻기 위해서 PPM(Pulse Power Mill) 장비를 사용하여 석영과 불순물을 분리하는 분쇄 기술, 재개발이나 재건축으로 발생되는 건설페기물인 콘크리트 폐골재 재활용을 위한 분쇄 기술 그리고 폐태양광 패널에서 각각의 원재료를 분리하는 분쇄하는 기술을 개발하는 것을 최종 목표로 설정하였다. 단계별 목표로는 석영 원석, 콘크리트 폐골재, 폐태양광 패널을 수집하여 실험실에서 PPM(Pulse Power Mill) 분쇄 실험을 통한

□ 연구개요
본 연구에서는 비금속 광물인 석영 원석에서 불순물이 제거된 고순도(99.9%) 석영을 얻기 위해서 PPM(Pulse Power Mill) 장비를 사용하여 석영과 불순물을 분리하는 분쇄 기술, 재개발이나 재건축으로 발생되는 건설페기물인 콘크리트 폐골재 재활용을 위한 분쇄 기술 그리고 폐태양광 패널에서 각각의 원재료를 분리하는 분쇄하는 기술을 개발하는 것을 최종 목표로 설정하였다. 단계별 목표로는 석영 원석, 콘크리트 폐골재, 폐태양광 패널을 수집하여 실험실에서 PPM(Pulse Power Mill) 분쇄 실험을 통한 단체분리도 측정 및 X-ray CT 파쇄입도, 분쇄물 성분분석을 통해 분쇄 기술의 적합성을 증명하고자 하며, 최종 목표로는 PPM(Pulse Power Mill) 사용이 석영의 불순물 제거, 콘크리트 폐골재의 재활용 사용 여부, 폐태양광 패널의 분쇄 작업의 적정 생산원가 산정과 대량생산 공정의 적용에 목표를 설정하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
석영원석의 X-ray CT 측정 결과, 크라샤을 사용하였을 때의 SiO₂ 입자크기에 대한 비율은 mesh 크기 14~120에서는 57~90%이고 PPM 분쇄법을 사용했을 때는 55~90%로 거의 비숫하였고 SiO₂ 단체분리도는 크라샤을 사용하였을 때는 77, 78, 78, 78, 82, 82 %이고 PPM 분쇄법을 사용했을 때는 81, 82, 82, 83, 84, 84%이였다. 폐콘크리트을 사용하여 PPM 분쇄법으로 얻어진 모르타르가 제거된 재생골재의 평균 회수율은 50.8% 이였고 기계식 분쇄법으로 얻어진 모르타르가 제거된 재생골재의 평균 회수율은 6.9% 이였다. 폐콘크리트와 모르타가가 분리된 재생골재의 경우, 공극률과 흡수율은 각각 11.05, 11.72, 11.82이고 5.25 5.56, 5.63% 로, 폐콘크리트 평균 공극률(9.95, 5.46, 11.31%)과 흡수율(4.47, 2.42, 5.34) 값과 비슷한 값을 가지는 것을 알 수 있었고 탄성파속도, 동탄성계수, 동포아송비 역시 비슷한 값이 측정되었다. 보통 천연골재 콘크리트 공시체의 재령 28일 압축강도는 225 kgf/cm², 이고 기계식파쇄 재생골재의 경우는 202 ~ 218 kgf/cm² 이고 PPM법을 적용한 재생골재의 공시체의 압축강도는 220~243 kgf/cm² 이였다. 강화유리가 제거된 폐태양광 패널을 PPM분쇄법과 병행하여 다양한 실험을 하여 SEM/ED 촬영한 결과, Cu, Al, Si, Ag, Pb, Sn 성분이 가장 많이 단체 분리된 실험은 로드밀과 PPM을 결합한 조건으로 7, 20, 32, 3, 31, 5% 이였다.

□ 연구개발결과의 중요성
석영원석을 Pulse Power Mill 분쇄법으로 분쇄하여 고순도 석영을 생산 할 수 있음. Pulse Power Mill 분쇄법을 통해 콘크리트 폐골재 분쇄 후 재활용이 가능함. 고순도 석영의 정제과정에 불산과 염산이 사용되는데, Pulse Power Mill 분쇄법을 적용하면 정제시설이 생략되며 고순도 석영의 대량생산에 이용 될 수 있음. 노후 시설물 증가에 따라 건설폐기물 발생이 지속적으로 증가하고 있음. 이는 전체 폐기물 발생량의 평균 약 50%를 차지하는 등 매립지 수명단축 요인으로 작용하고 있으며, 콘크리트 폐골재를 재활용할 경우, 무분별하게 채취하고 있는 골재자원 확보와 동시에 자연보호와 매립으로 인한 환경오염을 감소시킬 수 있음. 또한, PPM법을 사용하여 폐태양광 패널 재활용에 적용하면 매립에 따른 환경오염을 개선시킬수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 9