• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권2호
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• pp.75-82
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• 2010

FRP 선박은 제작이 쉽고 저렴한 건조비용으로 소형 선박을 중심으로 국내에 보급되었지만, 수명이 다한 노후 FRP 선박이 하천이나 어항 내에 방치되어 운항안전과 해양환경보전에 위협을 주는 등 사회문제로 대두대고 있다. 이를 개선하기 위하여 폐 FRP 선박 처리 기술과 용융처리시스템이 개발되었으며, 현지 적용을 위해 폐 FRP선박 처리 단계에 따른 전처리 지역 및 용융처리시스템 입지 방안이 필요하게 되었다. 폐 FRP선박 용융처리시스템 입지 장소는 기술적, 경제적, 환경적으로 적정해야 하므로 종합적인 차원의 평가가 요구되어 적지 선정에 어려움이 있다. 본 연구에서는 폐 FRP 용융처리시스템의 최적 입지 선정을 위해 입지경제적 요인, 생활환경 요인, 기반인프라 요인의 상위 요인과 각 상위 요인의 세부요인을 도출하여 폐 FRP선박 관련자를 대상으로 설문을 수행하였다 또한, Fuzzy AHP, 극한확률 이론을 이용하여 평가요인 간의 중요 가중치, 연관 가중치를 계산하고 후보지로 선정한 목포시, 강진군, 고흥군, 여수시에 대한 평가 결과를 검토 하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.271-273
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• 2003

선박용 폐 FRP의 재활용 공정은 층 분리된 시편을 제조한 후, 촉매인 NaOH를 0.08이상, 용매인 PG를 6.0(폐 FRP 시편 무게당)이상 사용하여 분해하였고, 최적 반응시간은 5시간, 반응온도는 $250^{\circ}C$였다. 분해액에서 60 %의 PG를 분리한 잔여액을 사용하여도 재생 불포화 폴리에스터 수지를 합성할 수 있었으며, 분해공정에서 배출된 폐 유리섬유는 재생수지에 혼합 사용할 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권1호
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• pp.55-59
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• 2009

중소형 폐 선박으로부터 생성되는 FRP를 재활용하기 위한 방법으로 층상으로 배열된 로빙층과 매트층을 분리하는 것은 에너지 면에서나 환경적인 면에서 많은 장점을 가지고 있다. 비록 로빙층과 매트층은 그 비율은 다르나 모두 수지와 유리를 포함한다는 유사성과 로빙층은 매트층에 비해 얇은 두께로 존재한다는 이유로 인해 로빙층을 매트층과 분리할 때 기계가 자동적으로 충간의 차이를 인식하기는 어렵다. 본 연구에서는 유리의 구성비가 다른 두 층의 화학적 성질의 차를 이용하여 광학적으로 층간 인식이 가능한 방법을 모색하였다. FRP에 대해 (1) FRP의 층 사이에 존재하는 수지를 녹이는 진한 황산, 또는 (2) 유리를 녹이는 염기성 용액(KOH의 메탄올과 아이소프로판올 용액), (3) 유리의 $SiO_2$와 반응하는 플루오르산(HF)용액, (4) HF 용액으로 처리한 후 수용성 염료를 도포한 경우, 각각 두 층간의 차별화가 일어났다. 이 결과를 이용하여 폐 FRP의 분리 공정이 단순화될 수 있을 것이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권1호
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• pp.43-46
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• 2010

중소형 폐 선박으로부터 배출되는 FRP를 재활용하기 위한 방법으로 층상으로 배열된 로빙층과 매트층을 분리하는 것은 에너지 면에서나 환경적인 면에서 많은 장점을 가지고 있다. 비록 로빙층과 매트층은 모두 유리섬유로 이루어져있으나 수지함유량의 차이와 유리섬유의 조직형태의 차이로 인하여 재활용 용도는 매우 달라지고 있다. 그러나 로빙층은 매트층에 비해 얇은 두께로 존재한다는 이유로 인해 로빙층을 FRP에서 분리할 때 기계가 자동적으로 층간의 차이를 인식하기는 매우 어렵다. 따라서 이 추출과정에서 많은 로빙층의 손실과 공정의 난이도에 의한 처리시간 지연 등의 문제가 발생한다. 본 연구에서는 유리의 구성비가 다른 두 층의 화학적 성질의 차를 이용하여 광학적으로 층간 인식이 가능한 방법을 모색하였다. FRP에 대해 유리의 $SiO_2$와 반응하는 플루오르산(HF) 용액으로 처리한 후 수용성 염료를 도포한 경우 두 층간의 차별화가 확연하게 일어났다. 본 연구는 이 결과를 이용하여 폐 FRP의 면포분리 공정의 효율성을 극대화 할 수 있는 시스템을 개발 하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권1호
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• pp.53-59
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• 2013

1990년대 이후, 중소형 폐 선박으로부터 생성되는 FRP를 재활용하기 위한 방법으로 층상으로 배열된 로빙층과 매트층을 분리하는 것은 친 환경적이면서도 경제적 재활용의 장점을 가지고 있다. 그러나 효율적으로 로빙층과 매트층을 분리하는 기술과 로빙층은 매트층에 비해 얇은 두께로 존재한다는 이유로 인해 로빙층을 매트층과 분리할 때 기계가 자동적으로 층간의 차이를 인식하는 방법은 아직 개발이 이루지지 않고 있다. 본 연구에서는 유리의 구성비가 다른 두 층의 화학적 성질의 차를 이용하여 광학적으로 층간 인식이 가능한 방법을 모색하였다. 또한 다양한 로빙층의 구성에도 자동적으로 절단위치를 분석하는 절단시스템과 최종생산물의 유용성을 확보할 수있는 다양한 크기의 유리섬유를 생산할 수있는 세단기를 개발하였다. 본 연구 결과로 광학적 인식기술과 유연한 절단기술 그리고 다양한 세단기술이 융합된 폐 FRP의 분리 공정의 단순화와 자동화를 달성하게 되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권1호
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• pp.29-34
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• 2009

FRP선박의 폐처리와 재활용 연구는 지난 10여 년간 많은 발전이 이루어져 왔다. 특히 해상용과는 달리 폐기물의 투기나 방치가 매우 어려운 육상용 폐FRP의 재활용 방법과 기술의 발전에 기인한 결과이기도하다. 따라서 가장 많은 폐FRP 선박의 재처리는 육상용의 처리공정, 즉 파쇄와 분쇄 공정을 거친 후 수지류와 유리섬유류로 분리하여 재활용 또는 지정폐기물로 처리하게 되었다. 지난 연구를 통하여 처리공정 운영 측면에서 보다 경제적이며 2차 처리공정(분쇄 후 공정)에 유용한 시스템을 개발하였다. 그러나 다년간의 실험실규모의 처리시스템 운영을 통하여 두 가지의 개선점이 발견되었다. 첫째는 단순 용융하여 활용하던 유리섬유의 형상(폭과 넓이)의 다양화가 필요하게 되었으며, 두 번째 문제로는 수중 파쇄 공정 도입을 통하여 분진을 억제하였으나 시스템 상부(파쇄전 공정)를 통한 분진유발로 인하여 작업성의 저하가 발생한다는 것이다. 우선 유리섬유의 형상변화는 파쇄공정 중 칼날의 변화를 통하여 섬유 형태뿐만 아니라 chip형태(직사각형)로 박리할 수 있게 되었으며 파쇄공정의 상부에 cyclone분류기를 설치하여 유리가루와 수지가루를 분류하여 재활용하게 되었다. 아울러 작업환경의 청정성도 유지하게 되었다. 또한 유리 chip을 활용한 노 콘크리트 제품의 강도 실험결과 매우 우수한 결과를 보여주고 있으므로 앞으로의 폐FRP 선박의 재활용 분야의 다양성을 기대할 수 있을 것이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권1호
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• pp.50-54
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• 2008

지난 30여 년 동안 세계 각국에서는 FRP(fiber reinforced plastics)선박의 폐처리 또는 재활용(재자원화)을 위하여 실용성과 안정성을 지니는 많은 기계적 방법에 대한 연구 개발을 진행하여 왔다. 기술적, 사회경제적 관점에서 가장 선호되는 방법인 소위 '기계적 방법'에는 크게 파쇄와 분쇄를 거친 후 결과물을 재활용하는 방법과 단순 파쇄과정 대신 유리면포(roving cloth)의 박리파쇄와 분류과정을 통한 수지와 유리섬유의 개별적 재활용 방법이 있다. 그러나 추출되는 유리면포의 크기가 제한적이어서 결과물의 활용도는 크지 않았다. 기계적 재활용방법의 편리성에도 불구하고 또 다른 재활용방법연구는 열분해(가스화)와 소각연료화(고형에너지) 방안이다. 이는 재생에너지화를 목표로 하는 연구다. 많은 열분해연구가 진행되어 왔음에도 폐FRP의 재생에너지화의 가장 큰 걸림돌은 폐FRP내의 유리섬유분리의 어려움에 있다. 따라서 기계적 처리 방법으로 유리섬유를 효과적으로 추출 할 수 있다면 폐FRP 친환경적 재 자원화와 재생에너지화 연구는 크게 활성화 될 것이다. 본 논문에서는 기계적 방법에 있어 유리섬유의 효과적 분리추출과 열분해 방법에서 필요한 전처리 문제(수지함유량 증대)에 대한 적극적 해결 방안으로서 FRP의 복합재료특성을 응용한 친환경적 유리면포(로빙층) 분류 처리 방안을 개발하였다. 또한 본 유리면포에서 세단된 유리섬유는 기존 콘크리트의 물성강화용으로 직접 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권1호
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• pp.42-45
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• 2008

FRP 선박에서 발생하는 폐FRP를 처리하는 방법으로 분쇄하지 않고 판상으로 박리(剝離)하는 것을 제시한 바 있다. 폐 FRP에서 분리한 층상의 로빙층으로부터 얻은 F섬유는 FRP제조시 사용하였던 수지를 포함하여 원 유리섬유에 비해 그 인장강도가 우수하다(90% 이상). F섬유의 SEM 이미지로 많은 수지의 존재를 확인하였다. F섬유의 활용성을 건축자재에서의 대체물로 가정하고 염기성 용액(NaOH+KOH)에서의 강도를 측정하였다. 이 때 일어날 수 있는 반응 메카니즘은 유리섬유의 Si-O-Si결합 조직을 수산기 이온($OH^-$)이 공격하는 것으로 보았다. 측정된 인장강도 변화에 대해 $r^2$=96%로 맞추어 얻은 시뮬레이션 그래프로 반응 메카니즘을 추정할 수 있었다. 반응 초기에는 속도적인 반응에 의해 급격한 강도저하를 보이나 30일 이후에는 수산기 이온의 확산에 의존하는 패턴으로 강도가 저하되었다. 이는 앞서 보고된 AR유리에 대한 강도저하와 유사한 결과이며, 그래프를 외연하여 F섬유의 수명을 예측할 수 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제12권6호
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• pp.635-641
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• 2003

A recycling process for the waste FRP from boats was developed. The recycling process is composed of decomposition of waste FRP with propylene glycol and synthesis of recycled unsaturated polyester resin from the decomposed liquid material. Prior to the decomposition, waste FRP was cut into 2cm x 5cm segments and mechanical impact was applied by press roller to give gaps between cumulated laminates. Propylene glycol effectively decomposed the waste FRP segments and glass fibers were easily separated from decomposed liquid material. Recycled unsaturated polyester resin could be made from the decomposed liquid material by reaction with maleic anhydride and phthalic anhydride.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권2호
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• pp.102-106
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• 2007

선박 제조에 사용되고 있는 FRP(Fiber-reinforced plastic)를 재활용하기 위한 노력이 지속되고 있는 가운데 보다 친환경적이며 가치를 재창출할 수 있는 방법들이 연구되고 있다. 본 연구진들은 선박용 FRP에 쓰이는 유리섬유의 구조가 그 짜임새의 형태에 따라 로빙층과 매트층으로 구분된다는 사실에 착안하여 FRP를 분쇄하지 않고 층을 분리할 수 있었다. 그 중 로빙층을 적절한 크기로 잘라 장섬유(약 50 mm, 이후 'F섬유')를 만들었다. F섬유의 인장강도 증가와 화학적 내식성 증가는 잔재하는 수지(전체 섬유의 무게비 25% 정도)의 영향인 것으로 보인다. 본 연구에서는 F 섬유의 재활용의 한 방법으로 섬유강화 모르타르를 제조한 결과 2%(v/v)의 F섬유를 포함한 모르타르는 28일 양생 후 휨 강도가 34.6% 증가함을 보였다. 수입 합성섬유 P-54를 사용한 모르타르와 유사한 정도의 휨 강도를 얻을 수 있었다. 이는 F섬유가 골재로 사용이 가능하며 수입품을 대체할 수 있음을 의미한다.