비철금속 분리 장면. (사진제공= 폐금속·유용자원재활용기술개발)플라스틱 파쇄물, 근적외선 선별 가능
냉장고용 폴리우레탄폼 순환기술 완성

급증하는 폐가전제품의 고효율 재활용기술을 국내 연구진이 개발해 이목이 집중된다.

‘폐금속·유용자원재활용기술개발사업단’(단장 조봉규, 이하 재활용사업단)은 폐가전제품의 재활용 선진화를 위한 ‘폐가전 파쇄물의 고효율 분리선별 기술’ 및 선별된 ‘냉장고 폐우레탄폼의 순환자원화 기술‘을 개발 완료하고 19일 충남 논산의 정우화인(주) 현장에서 ’연구성과발표회‘를 개최했다. 이는 재활용사업단의 글로벌탑 환경기술개발사업의 일환이며 환경부와 한국환경산업기술원이 지원하고 있다.

‘폐가전 파쇄물의 고효율 분리선별 기술’은 재활용사업단이 한국지질자원연구원(희유자원연구센터 김수경 박사), (주)이오니아 E&T, 서울대학교와의 산․학․연 공동연구를 통해 개발했다. 그동안 국내 기술이 없어 재활용 효율성이 떨어진 폐가전의 유가자원을 IT가 접목된 고효율 자동화 선별공정을 통해 순환자원의 가치를 향상시키는 기술이다.

폐가전에서 사용가능 부품 탈거 후 얻어진 파쇄물로부터 80~90%에 불과한 유용자원의 분리,회수율을 95% 이상으로 향상시켰다. 특히 그동안 재질별 분리기술이 없어 저가에 매각하던 플라스틱과 금속 파쇄물을 그 종류별로 분리, 회수하는 고효율 선별기술을 개발함으로써 고부가가치 창출에 성공했다.

개발된 핵심기술은 일정한 크기의 폐가전 파쇄물에 근적외선(NIR)을 조사 후 반사된 파장의 패턴 분석을 통한 플라스틱의 재질별(PP, ABS, HIPS) 선별기술과 금속 파쇄물에 광원을 조사 후 색상에 따른 반사도의 차이 분석을 통한 비철금속 종류별(알루미늄, 구리, 스테인리스) 선별기술이다.

금속 등 유가자원 회수율 향상

한국지질자원연구원 김수경 박사는 “이번에 개발된 파쇄물의 고효율 선별시스템을 통해 발생 폐플라스틱을 재질별로 자동분리가 가능해 폐자원의 가치 향상에 기여한 것이 큰 특징이다”며 “개발된 선별기술은 소형가전제품 등 모든 EPR 대상 전기전자기기 및 폐자동차 재활용 공정 등에 폭넓게 적용이 가능하다”고 말했다.

또한 재활용사업단이 전북대학교(이대수 교수), 정우화인(주)와의 공동연구를 통해 개발한 ‘폐우레탄폼의 순환자원화 기술’은 현재 단순 소각처리돼 유해가스 발생 및 소각비용이 소요되는 폐우레탄폼을 고부가 화학반응을 통해 우레탄 제조용 원료물질로 재생산하는 국내 최초 우수 기술이다. 폐자원의 반복 순환사용의 모범적 사례로 평가되고 있다.

개발된 핵심기술은 폐우레탄폼의 해중합을 통한 액상화 기술, 이물질 제거 및 정제 기술, 해중합물 변성을 통한 재생 폴리올 제조 기술, 제조된 재생 폴리올을 이용한 폴리우레탄폼 단열재 (건축용/냉장고용) 생산 기술 등이다. 개발된 재생 폴리올은 신재 폴리올과 대등한 성능을 보이고 이를 이용해 제조한 경질 우레탄폼은 기존제품보다 단열성과 난연성이 우수하다.

연간 1200톤 기술공정 구축

향후 다양한 단열재 제조에 이용될 것으로 기대된다. 건축용 단열재 보드 원료로의 적용은 매우 성공적이며 녹색기술 인증도 획득했다. 현재 국내 가전사와 함께 냉장고 단열재용으로 순환 사용하기 위한 테스트가 진행되고 있다.

재활용사업단은 전북 군산 정우화인(주) 현장에 연평균 1200톤 규모 재생 폴리올 제조 플랜트를 구축했다. 또한 충남 논산의 정우화인(주) 현장에서 재생 폴리올을 이용한 건축용 폴리우레탄폼 보드생산 공정을 가동 중이다.

재활용사업단 조봉규 단장은 "최근 다양한 신기술이 적용된 최신 사양의 전자기기 출시에 따라 제품의 교체 주기가 단축돼 폐가전의 발생량이 지속해서 증가 추세다. 이에 재활용 처리 시설 및 기술은 10년 전 수준에 머물고 있는 실정이다“고 말했다.

조 단장은 ”이번에 개발된 고부가 기술을 통해 국내 자원순환산업 활성화 및 신규 고용창출의 주요 계기가 될 것으로 기대된다. 유사한 폐가전이 발생하거나 발생이 예상되는 해외에 이 기술을 수출할 경우 우리나라는 환경선진국으로 한 걸음 더 다가설 수 있을 것“이라고 밝혔다.