현재 국내 건설기계 부품의 대부분이 수명 시간이 도래한 중고 장비가 동남아시아 등지로 재제조 되지 않고 수출되거나 폐기되고 있다. 이를 재제조함으로써 자원순환이란 관점에서의 많은 경제적 환경적 이점들을 충족하고자 하며, 선진국들과 중국도 일찍이 건설기계 부품 재제조 사업을 장려하고 있다. 재제조 사업은 부가가치가 높아 여러 국가의 유명 완성차 업체가 직접 참여하여 재제조함으로써 많은 건설 시공사와 수요처들에게 판매하고 있고, 수익성도 높아 완성차 제조 기업 중 재제조 사업으로 총 매출 중 20%를 차지할 만큼 적극적이다. 그러나 국내는 이제 2016년 건설기계 부품 재제조 협회를 창립하면서 음성적으로 재제조하여 왔던 기업을 양성화함은 물론 기반 인프라 구축을 통하여 선진 기업과의 조속히 격차를 줄여 나가고 있다. 또한 재제조에 대한 공정 기술을 개발함과 동시에 전국 인프라 구축을 통하여 산업의 활성화를 꾀하고자 건설기계 부품 산업의 발전 전략을 수립하여 본 기고에 제시하여 보았다.
국내 재제조 산업은 대부분 자동차부품, 토너 카트리지 등에 집중되어 있으며, 소규모 영세업체가 상당한 비중을 차지하고 있다. 판매되는 재제조 부품의 반품회수율(불량률)은 5~10% 정도이나, 재제조 기술 수준은 미국, 유럽 등 선진국의 30% 정도로 평가된다. 최근에는 규모는 크지 않지만 컴퓨터, 카메라, 가전 등 전자제품 분야에서도 재제조 시장이 형성되고 있다. 우리나라 재제조 산업은 대상 부문 및 시장 규모 등에서 미국에 비해 매우 초보적인 단계에 있지만, 재제조 산업이 갖는 경제적 환경적 가치를 고려하여 관련 산업의 활성화 방안을 모색할 때이다. 본 고는 한국산업연구원에서 7월 5일에 발표한 보고서 내용을 발췌 정리한 것이다.
재제조에 관한 이해부족과 정부의 무리한 육성정책으로 원제조업체와 재제조업체간 첨예한 대립양상과 함께 각종 부작용이 나타나고 있다. 더욱이 근래에는 정품을 모방한 값싼 중국제품까지 시장에 밀려들어와 재제조업체까지 피해를 당하고 있는 상황이다. 문제는 재제조 기준이 명확하지 않아 신품과 같은 고른 품질을 기대할 수없고 사후관리와 단속이 효과적으로 이루어지지 않아 불법행위의 사각지대로 존재하고 있는 상황이다. 따라서 제조업체와 재제조업체간 서로의 기득권을 주장하기에 앞서 지구의 환경보호.자원저약.소비자 보호 차원으로 관점을 변화해야 하며, 정부도 중고품.재제조에 대한 기준과 제도를 명확히 하여 향후 재제조 산업 육성에 기틀을 마련해야 한다.
경유차 매연저감장치에서 비활성화된 디젤산화촉매(DOC)를 대상으로 여러 가지 조건에서 재제조한 후, 재제조된 DOC의 일산화탄소(CO)와 탄화수소화합물(THC)의 저감효율과 촉매물성 특성을 분석하여 비활성화된 DOC 촉매에 대한 재제조 효과를 관찰하였다. 재제조된 DOC촉매에 대한 오염물질 저감성능 평가는 디젤엔진 다이나모 장치를 이용, 배기가스를 일부 우회시켜 온도와 공간속도조절이 가능한 촉매반응장치로 수행하였으며, 촉매물성 분석은 광학현미경, EDX, ICP, TGA 그리고 porosimeter를 이용하였다. 연구수행 결과 비활성화된 DOC 촉매를 본 연구에서 적용된 고온배소세정, 산성/염기성용액에 의한 초음파세정, 세정 후 촉매활성성분 재함침에 의한 재제조를 수행할 경우, 재제조된 DOC 촉매의 성능이 신품 성능의 90% 이상으로 회복되는 것을 확인하였으며, 광학현미경, EDX, TGA와 ICP등의 분석을 통해 본 연구조건에서의 재제조 과정으로, 촉매의 활성 저하 원인이 되었던 각종 불순 성분 대부분이 비활성화된 DOC 촉매로부터 제거되는 것을 확인하였다.
국내 알루미늄 산업에서 압출공정은 생산량 기준 40% 이상의 비중을 차지하고 있는 주요 공정이다. 국내 알루미늄 압출업체 대부분이 30년 이상 된 노후 설비를 이용하여 생산하고 있기 때문에 제품 정밀도 및 품질 저하, 낮은 생산성 등의 문제를 격고 있다. 압출 설비는 한번 도입하면 주요 부품의 마모 또는 파손 발생 전에는 설비를 교체하지 않는 구조로 신규 설비에 비해 생산성 감소 및 불량률이 증가하기 때문에 설비의 유지 관리가 중요하다. 노후 압출기는 부품의 도면이 소실된 경우가 많아 현장에서 적절한 보수가 어렵고 유지 관리를 위한 기술력 부재로 인해 재제조에 어려움을 겪고 있기 때문에 해체 단계에서부터 체계적인 재제조 방안이 고안되어야 한다. 본 연구에서는 노후 압출설비의 재제조를 위해 재제조 고장모드 영향분석 방법을 고안하였다. 부품에 대한 재제조 대상 부품의 파손에 대한 심각도, 압출 공정 중 고장/파손에 따른 수명 그리고 재제조에 따른 자원순환의 가치를 고려하여 위험우선순위를 산정하고 재제조 대상을 선정하였다. 노후 압출기의 재제조 공정의 표준화 정립을 위해 노후 압출기의 구조에 따른 모듈 및 부품에 대한 분석 등을 통해 재제조 고장모드 영향분석을 수행하였으며 부품별 우선순위를 선정하여 자원순환의 효율성 및 제품 품질 안정화를 위한 재제조 연구를 수행하였다.
재제조 산업은 환경을 보존하면서 제조 시 사용되는 자원과 에너지를 줄일 수 있는 대안으로 알려지고 있다. 한국에서 재제조 산업을 활성화 하기 위해선, 원제조업체, 재제조업체 그리고 수리업체 사이의 협력을 지원하기 위해 기본 원칙을 제정하여야 한다. 재제조 활성화를 위한 기본 원칙들은 재제조 절차와 주요 구성원간의 관계분석에 의해 평가될 수 있다.
경유차 배출가스에 의해 활성이 크게 저하된, 촉매가 담지된 자연 재생식 매연 저감장치인 DPF를 대상으로 여러 가지 조건에서 재제조를 수행한 후 재제조된 DPF의 일산화탄소(CO)와 총 탄화수소(THC) 그리고 입자상 물질(PM)의 저감효율과 DPF 표면 물성 특성을 분석하여 사용후 DPF에 대한 재제조 효과를 관찰하였다. 재제조된 DPF에 대한 오염물질 저감성능 평가는 제작된 디젤 엔진 다이나모 장치를 이용, 배기가스를 일부 우회시켜 온도와 공간속도 조절이 가능한 촉매 반응장치로 수행 하였으며, DPF 표면 물성 분석은 광학현미경, EDX, ICP, TGA 그리고 porosimeter를 이용 하였다. 연구 수행 결과 사용 후 DPF를 본 연구에서 적용된 고온 배소 세정, 산성/염기성 용액에 의한 초음파 세정, 세정 후 촉매 활성성분 재 함침에 의한 재제조를 수행할 경우, 재제조된 DPF의 성능이 신품 성능대비 95% 이상으로 회복되는 것을 확인 하였으며, 광학현미경, EDX, TGA와 ICP등의 분석을 통해 본 연구 조건에서의 재제조 과정으로, DPF의 활성저하 원인이 되었던 각종 불순성분 대부분이 사용후 DPF 표면으로 부터 제거되는 것을 확인 하였다.
가솔린 자동차 배출가스에 장기간 노출되어 활성이 저하된 폐 삼원촉매를 대상으로 재제조를 수행하였다. 재제조된 삼원촉매, 자동차 배출가스에 노출되지 않은 신촉매와 폐 삼원촉매에 대해 촉매의 물성분석과 CO, THC 및 NOx에 대한 전환활성을 측정하여 비교 분석하였다. 폐 삼원촉매의 재제조는 증류수 및 산성용액을 이용하여 초음파 세정하는 것과 세정된 촉매에 촉매의 활성성분인 Pt, Pd 및 Rh를 재함침하는 방법으로 수행하였다. 폐 삼원촉매를 재제조하는 과정에서 촉매표면에 축적되었던 각종 불순성분들이 대부분 제거 되었으나 촉매활성 성분인 Pt나 Pd 또한 함께 제거되는 것으로 판단되었다. 촉매활성 성분을 함침하여 폐 삼원촉매를 재제조 할 경우 재제조된 촉매의 활성은 신촉매의 활성보다 같거나 우수한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 재제조를 용이하게 하기 위하여 분해용이성 및 분해시간 산출이라는 두 가지 방법을 이용하여 부품의 분해성 평가 방법을 제시하였다. 또한 부품별 평가로부터 얻어진 분해성 지수로부터 최소 부품수의 개념을 이용하여 제품의 분해성을 도출하는 방법을 개발하였다. 제시된 방법들을 컴퓨터의 외장 케이스에 적용하여 비교 분석하였다. 분해용이성 및 분해시간의 분석에 의한 분해성 평가는 케이스의 일부 분리를 용이하게 한 새 모델이 재제조를 위한 전체 분해시에는 오히려 분해성이 악화된다는 동일한 결론을 보여주었다. 이러한 분해성 평가 방법은 제품의 재제조 및 재활용 특성을 평가하는데 중요한 지표중의 하나로 사용될 수 있을 것이다.
자원고갈, 원자재 가격상승 그리고 환경규제 강화 등의 원인으로 자동차 부품의 재제조 필요성이 요구되고 있다. 재제조를 위해서는 코어의 안정적인 수급이 수반되어야 한다. 현재 재제조 기업은 다양한 경로를 통하여 코어를 회수하고 있지만, 폐자동차에서 발생하는 코어의 회수율은 저조한 편이다. 매년 수십만대가 발생하는 폐자동차에서의 코어를 체계적으로 회수할 수 있다면 재제조를 위한 코어의 회수율을 더욱 향상시킬 수 있을 것이다. 따라서 본 논문에서는 폐자동차에서 발생하는 코어를 회수하기 위한 방안으로 폐자동차에 대한 등급분류체계를 확립하고자 하였다. 우선 등급 분류에 영향을 주는 요소들을 선정하고 평가를 위한 범위를 결정하였다. 다음 영향요소들 간의 가중치를 산정하여 최종 등급 분류 체계를 구축하였다. 마지막으로 사례연구를 통해 실제 입고된 폐자동차의 해체 등급을 평가하여 2등급의 판정을 도출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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