• 자원리싸이클링
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• 제25권1호
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• pp.31-39
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• 2016

전기밥솥, 청소기, 선풍기 등 폐소형가전 기기들은 종류 및 품목에 따라 내부 구성 물질과 플라스틱 재질이 다양하기 때문에 해체 및 선별에 특정기술의 적용이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 폐소형가전 제품 중 재활용 업체에서 비교적 취급양이 많은 품목 중, 전기밥솥 등 5개 품목을 대상으로 수작업으로 해체 후 물리적 성상을 분석하였다. 또한, 폐소형가전은 대형가전제품에 비해 플라스틱의 함량이 비교적 높을 뿐만 아니라 재질이 다양하여, 재질별 선별이 어려워 플라스틱의 재활용에 걸림돌이 되고 있다. 특히, 폐소형가전의 경우 검정색 플라스틱의 비율이 상대적으로 높아 재질 선별이 제대로 이루어지지 못하여, 혼합물의 형태로 저급 재활용되고 있다. 본 연구에서는 중액선별, 정전선별 그리고 근적외선 선별 등 기존의 선별 기술을 적용하여 검정색 플라스틱에 대한 재질 선별 가능성을 검토하였으며, 각 기술에 대한 문제점 및 제한사항을 제시하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권2호
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• pp.17-24
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• 2016

본 연구에서는 폐소형가전 재활용을 위한 파쇄, 선별 및 회수 공정에 대해 전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA) 기법을 활용하여 환경영향을 분석하였다. 폐소형가전 파쇄, 선별 및 회수 공정의 지구온난화(Global Warming Potential, GWP)에 대한 환경영향은 $1.29E+02kg\;CO_2-eq./kg$으로 분석되었으며, 가중치 결과 1.17E-02Pt로 지구온난화(GWP)에 대한 환경영향의 경우 전체 환경영향의 약 57.1%, 자원고갈(ADP) 약 35.4%, 광화학산화물 형성(POCP) 약 4.8% 등이었다. 유용자원 1톤을 선별/회수하는 공정의 지구온난화(GWP)에 대한 환경영향은 플라스틱류 즉, ABS 33.7%, PP와 HIPS가 각각 약 16.8%, 철금속류 약 9.4% 등으로 플라스틱류의 선별/회수공정의 경우 지구온난화에 대한 환경영향이 가장 큰 것으로 분석되었다. 또한, 유용자원을 회수하여 재활용하므로서 신재 생산보다 지구온난화(GWP) 환경영향에 대하여 약 $2.73E+04ton\;CO_2-eq./ton$의 환경회피 효과가 발생하였으며, 이는 연간 약 48,236.4천원의 경제적 효과가 발생하는 것으로 조사되었다. 폐소형가전으로부터 유용자원을 효율적으로 재활용할 경우 지구온난화(GWP)에 대한 환경영향을 줄여 기후변화 대응에 효과적일 것으로 사료된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.477-484
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• 2016

선풍기, 오디오, 전기밥솥 등의 소형 산업가전제품들은 대부분 ABS, PP, PS 등의 재질로 이루어져 있다. 색깔이 있는 플라스틱은 근적외선(NIR) 분광기에 의해 분류가 가능하지만, 반면에 검은색 플라스틱은 빛을 흡수하는 특성으로 인해 분류하기가 어렵다. 그래서 본 연구에서는 LIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 분광기를 통해 폐소형가전 플라스틱을 선별하는 RBFNNs(Radial Basis Function Neural Networks) 패턴 분류기를 소개한다. 전처리부분에는 차원축소 알고리즘 중 하나인 PCA(Principal Component Analysis)를 사용해 처리 속도를 향상시킬 뿐만 아니라 효과적인 데이터의 특성을 추출한다. 조건부에는 FCM(Fuzzy C-Means) 클러스터링을 사용한다. 결론부에는 다항식의 형태 중 하나인 1차 선형식을 연결가중치로서 사용한다. PSO와 5-fold cross validation은 성능의 신뢰도를 향상시키고, 분류율을 높이는데 사용된다. 제안된 분류기의 성능은 최적화한 것과 최적화하지 않은 것 두 가지의 관점에서 보여준다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권6호
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• pp.73-83
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• 2017

소형가전 제품은 종류가 다양할 뿐만 아니라 구성부품의 재질도 복잡하여 폐기시 재활용이 매우 어려운 실정이다. 특히, 폐소형가전의 경우 흑색 플라스틱의 함유량이 높을 뿐만 아니라 재질이 다양하여 재활용 공정에서 발생하는 플라스틱의 재질을 인식하여 효율적으로 선별 회수하는 것이 매우 어렵다. 본 연구에서는 기존 선별기술이 가지고 있는 흑색 플라스틱의 재질별 선별에 대한 기술적 한계 및 단점을 보완하기 위하여 레이저유도붕괴분광법(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)을 기반으로 하는 흑색 플라스틱의 재질별 자동선별 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 정량 공급장치, 위치 자동인식 장치, 레이저유도기반분광분석(LIBS) 장치, 선별분리장치 및 Control unit 등으로 구성되어 있다. 레이저유도붕괴분광법(LIBS)을 이용하여 흑색 플라스틱의 재질별 특성 스펙트럼 데이터를 획득하고, 인공지능형 알고리즘을 적용한 분류기를 설계하여 적용함으로써 흑색 플라스틱의 재질을 효율적으로 인식하고 분류할 수 있다. 본 연구에서 개발한 방사형기저함수신경회로망(RBFNNs) 분류기의 분류율은 약 97% 이상으로 나타났으며, 자동선별 시스템의 흑색 플라스틱의 재질별 인식률은 약 94.0% 이상, 선별효율은 80.0% 이상으로 조사되었다. 본 연구에서는 실험실 규모의 자동선별장치를 개발하였으며, 본 장치에 대한 실험결과를 바탕으로 흑색 플라스틱 재질인식 및 선별효율 등을 분석하므로써 향후 폐소형가전의 재활용 현장에 적용할 예정이다.