본 연구에서는 광산 스프레이 콘크리트에 대한 연구개발의 일환으로 산업부산물을 구조재료인 시멘트에 혼입하여 산업부산물의 재활용 극대화 방안을 제시하였다. 또한 이를 통해 안정성과 경제성을 모두 만족할 수 있는 친환경적인 광산 스프레이 콘크리트의 배합비를 도출하고 평가하였다. 연구 결과 광물성 혼화재를 사용한 콘크리트 강도는 증가하였으며, 현장시험에서도 양호한 결과가 도출되었다. 그러므로 산업부산물을 이용한 광산 스프레이 콘크리트는 향후 현장적용이 가능할 것으로 판단되었다.
본 연구는 포항철강산업단지를 대상으로 부산물 발생 현황과 현재까지 구축된 산업공생 네트워크를 분석하는데 목적을 두었다. 포항은 경상북도 시군 중 사업장 폐기물 발생량과 재활용 제외 폐기물 발생량이 모두 가장 높았으며, 대부분이 포항철강산업단지에서 발행하였다. 부산물 발생량을 조사한 결과 재활용을 제외한 폐기물 발생량의 대부분은 광재류가 차지하고 있으며 폐목재류, 분진류, 폐합성수지, 폐합성고무의 순으로 나타났다. 포항철강산업단지 입주기업간 구축된 부산물 거래 공생맵을 작성한 결과 부산물 중 폐내 화물 및 슬래그를 이용한 부산물 거래가 가장 활발하게 이루어지는 것으로 나타났다.
1. 2014년도 우리나라 전체 폐기물 발생량은 146,607천 톤이며, 건설폐기물이 46.2%(67,644천 톤), 사업장 일반폐기물이 38.1%(55,914천 톤), 생활폐기물이 12.4%(18,219천 톤), 사업장 지정페기물이 3.3%(48,810천 톤)을 나타내고 있다. 2. 건설폐기물의 97.9%, 배출시설계 폐기물의 77.3%, 생활폐기물의 67.0%, 지정폐기물의 57.3%가 재활용되고 있다. 3. 2015년도 우리나라 시멘트산업에서 18,801천 톤의 순환자원을 재활용하였다. 폐기물이 6,136천 톤이고, 부산물이 12,665천 톤이다. 부산물은 11,000천톤이 제철슬래그이고, 1,600천 톤이 폐석고(탈황석고 중화석고)로 추정된다. 그리고 폐기물 6,136천 톤은 사업장 일반폐기물의 약 11.0%에 해당된다. 4. 시멘트 톤당 순환자원 사용량(재활용 원단위)은 일본이 400kg/톤 이상이고 우리나라는 300kg/톤 대를 나타내고 있다. 일본이 우리나라보다 재활용량/톤이 많은 이유를 다음에서 찾을 수 있다. (1) 고품위 석회석 원료 (2) 법 제도(지원금 포함) 5. 원료 대체율의 산출은 다음 두 산출방법으로 나타낼수 있다. (1) 이론적인 원료 상한 대체량에 대한 실제 원료 대체량 (2) 이론적인 원료 조합량에 대한 실제 원료 대체량 2015년도 우리날 전체 원료 대체량(17,770천 톤)은 (1)에 의한 대체율 : 71% (2)에 의한 대체율 : 27% 6. 자동차 슈레더 더스트(ASR)를 시멘트산업에서 자원화 하게끔 ASR처리의 보완 및 법적지원(지원금 포함)이 요망된다. 7. 부산물 및 폐기물의 자원화는 시멘트산업에서의 이용이 가장 우수한 장점을 갖추고 있다. 그러므로 시멘트산업에서 폐기물의 자원화를 적극 추진하게끔 제도의 보완 및 시설지원 등 정부의 대책수립이 간절하다.
최근 국제적으로 급속한 경제성장으로 인한 산업부산물이 기하급수적으로 늘어가고 있다. 현재 국내 산업부산물은 매립, 소각, 저장과 같은 1차원적인 처리에도 그 한계를 드러내고 있는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 자원재활용을 목적으로 산업부산물을 이용한 고성능 숏크리트용 최적 배합비를 도출하고자 한다. 이 연구에서는 경제적 재활용, 장기강도 및 내구성 향상을 위해 콘크리트에 다양하게 적용되고 있는 혼화재인 산업부산물(플라이애쉬, 실리카퓸)를 적용하여 숏크리트 현장에 적용할 수 있는 적정 배합비에 대한 변수를 설정하여 압축강도 실험을 수행하였고, 외부 환경 변화에 따른 내구성능을 평가하기 위하여 촉진염소이온침투시험 및 염화물확산계수측정시험을 실시하여 외부환경에 대한 내구특성을 평가하였다. 실험 결과 모든 실험에서 국내외 기준을 만족하였고, 내구성에서는 기존 숏크리트 보다 뛰어난 것으로 나타났다.
캔압축기 분야는 자판기산업에 있어 엄연한 유관분야로 한자리를 차지하고 있다. 자판기를 통해 캔음료가 유통시 그 최종단계에서는 반드시 빈캔이라는 부산물이 발생하기 마련이다. 따라서 이를 유기적으로 수거해 환경과 재활용 정책에 일조 할 수 있는 캔압축기는 비록 필수적이지는 않더라도 산업계 필요성이 큰 분야라 할수 있다. 하지만 현재 자판기 옆에서 캔압축기를 찾아보기가 쉽지 않듯 캔압축기 업체들의 사업활동도 미미하기 그지없는 게 현실이다. 그저 있어도 없는 듯, 없어도 있는 듯 한 존재로서 산업의 가느다란 연결고리를 잡고 있는 현실에서 캔압축기 업체들이 느끼는 고충이 적지 않다. 아무리 좋은 성능의 제품을 만들고, 환경산업에 일조 한다는 자부심을 위안 삼는다 해도 기대에 못 미치는 사업성과에 업체들은 언제까지 앞날만을 기약하고 있기 힘든 상황이다. 이 같은 현실에 있어 캔압축기를 생산하는 업체들의 모임인 '한국폐캔회수장비생산자협의회'가 정부를 대상으로 적극적인 재활용 산업 활성화 지원 정책을 호소하고 나섰다. 정부의 적극적인 지원 없이는 캔압축기 산업분야가 고사상태에 빠질지도 모른다는 위기의식이 이번 건의의 배경이다. 본란에서는 이 같은 한국페캔회수장비생산자협의회의 정부 건의 내용을 중심으로 오늘의 캔압축기 업체들이 처한 현실을 살펴보고 향후 재활용 산업이 나아갈 방향을 모색해 보는 시간을 마련했다.
최근 국제적으로 급속한 경제성장으로 인한 산업부산물이 기하급수적으로 늘어가고 있다. 산업부산물중 석탄의 연소과정에서 발생하는 폐석탄회는 산업폐기물로서 막대한 처리비용과 함께 매립장 부족 등 여러 가지 많은 문제점을 발생 시키고 있다. 한국의 경우 2009년에는 580만톤 2010년 이후에는 600만톤 으로 증가될 것으로 전망되고 있으며, 개발도상국의 선진화에 따른 폐석탄회 발생량은 세계적으로 볼 때 엄청난 양이 발생될 것으로 전망 된다. 이에 따라 세계적으로 산업폐기물 재활용 및 환경을 고려한 폐석탄회를 재활용 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이 연구에서도 자원재활용을 목적으로 폐석탄회를 이용한 고성능 숏크리트용 최적 배합비를 도출하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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