• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.405-413
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• 2005

본 연구에서는 3톤/일의 플라스틱 투입량을 기준으로 혼합폐플라스틱으로부터 대체연료유를 생산할 수 있는 소용량 중심의 폐플라스틱 유화설비를 설계 제작하였으며 장기간에 걸친 시운전을 통하여 유화설비의 운전성 평가에 대한 실증연구를 수행하였다. 대상 폐플라스틱으로는 플라스틱 재활용 업체에서 분리 선별된 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 그리고 이들을 혼합한 폐플라스틱을 각각 적용하였으며 $400\sim420^{\circ}C$의 분해 운전온도에서 폐플라스틱의 종류에 따른 시운전 평가를 하였다. 본 실증연구로부터 폴리에틸렌의 경우에 있어서는 79%의 재생유 회수율을 그리고 폴리프로필렌의 경우에 있어서는 80%의 재생유 회수율을 각각 얻을 수 있었으며 플라스틱 종류별 안정적인 운전조건을 확보할 수 있었다. 또한 폐플라스틱 투입량에 대한 설계용량과 운전용량과의 비교로부터 약 40$\sim$50%의 설계오차가 발생한 것으로 평가되었으며 이는 유화설비의 설계를 위하여 사용된 혼합폐플라스틱의 부정확한 물성 값에 기인한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구로부터 얻은 시운전결과를 바탕으로 설계인자들을 확립하는 과정이 반드시 필요할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제12권4호
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• pp.44-50
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• 2003

혼합되어 배출되는 플라스틱을 분리 및 선별하기 위한 기존의 방법들은 플라스틱 비중의 유사성, 입도의 제한 등의 요인으로 인해 단일재질의 플라스틱으로 분리하는데 많은 어려움이 따른다. 본 연구에서는 플라스틱의 재질별 연화온도와 점착 특성이 다른 점에 착안하여 열 점착 방식을 이용하여 혼합 플라스틱을 분리하는 방식을 개발하고자 하였다. 일상생활에서 사용되는 범용수지를 시료로 이용, batch 방식의 실험장치를 제작하여 온도를 변화시키면서 각 플라스틱의 점착 온도 범위, 점착율을 실험적으로 조사하였다. 또한 접촉시간과 플라스틱의 착색제의 유무, 입자 크기 등 다양한 조건들을 변화시키면서 그에 따른 영향을 조사하였으며 이를 실제 혼합 폐 플라스틱에 적용하여 분리효율을 조사하였다. 실험 결과 혼합 플라스틱에서 비중이 유사한 LDPE와 HDPE, PET와 PVC, 그리고 PP와 PVC 등을 온도의 변화에 의해 선택적으로 분리할 수 있음을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제14권2호
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• pp.159-166
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• 2005

국내에서 폐플라스틱 발생량은 증가하고 있지만 이에 대한 처리방법 및 재활용은 부족한 실정이다. 하지만 최근에 플라스틱과 같은 고분자물질의 처리 방법으로 열분해기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 혼합폐플라스틱의 처리 및 생성되는 재생유의 이용가능성을 평가하기위해 폐플라스틱의 각 재질별 TGA와 DCS분석을 통한 열분해특성 파악과 재생유의 품질검사 및 성상분석을 통한 이용가능성을 평가하였다. 온도변화에 대한 재질별 플라스틱의 열분해는 PP, LDPE, HDPE, PET, PS,기타 순으로 이루어짐을 확인할 수 있었다. 이러한 각 재질별 플라스틱의 열분해 특성을 기초로 하여 혼합폐플라스틱의 열분해처리 조건을 설정하였고, Batch식 열분해 플랜트를 가동하며 혼합폐플라스틱을 처리하였다. 열분해 처리시 발생되는 가연성가스를 포집, 냉각 및 정제과정을 거쳐 오일을 생산하고, 시중에서 판매되고 있는 연료유와 재생유를 한국산업규격의 석유품질검사법에 준하여 분석하였다. 재생유의 품질은 낮은 인화점을 제외하고는 모두 품질기준에 적합한 것으로 분석되었고, 연료유와의 성상을 비교한 결과 등유와 경유 중간의 성상을 나타내었다. 따라서 혼합폐플라스틱을 열분해 처리해 생성된 오일은 연료유로 이용이 가능하므로 신재생에너지로 활용이 충분할 것으로 확인되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제14권3호
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• pp.55-62
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• 2005

굴 양식의 부산물인 패각과 혼합 폐플라스틱을 이용하여서 패각의 함유 및 패각 표면 재질에 따른 물성과의 상관관계에 관한 연구를 하였다. 먼저 패각과 순수 LDPE를 twin screw extruder를 시용하여 40 wt%의 마스터배치(masterbatch, M/B)를 제조한 후, 다시 이를 순수 LDPE와 섞어서 패각 함유 10 wt%에서 40 wt%까지의 사출용 시편을 제조하였다. 한편 순수 LDPE 대신에 혼합 폐플라스틱을 이용하여 상기와 동일한 방법으로 사출용 시편을 제조하였고, 패각과 혼합 폐플라스틱과의 상용성을 향상시키기 위해서 패각의 표면을 양이온과 양이온성 계면활성제로 치환하였다. 표면 개질 패각을 이용하여 혼합 폐플라스틱과의 혼입을 통해 상기와 동일 함량을 갖는 사출 시편을 제조한 후 기계적 물성을 측정하였다. 측정 결과 표면을 개질한 패각을 함유한 혼합 폐플라스틱은 미개질 패각 함유 시편에 비해 매트릭스와의 상용성 증가로 인해 굴곡강도, 압축강도, 열변형 온도 등의 물성 향상을 나타내었다. 따라서 패각을 함유시 혼합 폐플라스틱의 기계적 물성의 향상으로 인해 새로운 용도 개발이 가능한 것을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권5호
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• pp.71-76
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• 2007

가정에서 분리 배출된 폐플라스틱은 일반적으로 수선별 등 분리선별 공정을 거친 후 종말품으로 회수되어, 현재 대부분이 매립이나 소각되고 있다. 혼합폐플라스틱 종말품의 경우 2006년 약 175만톤 발생된 것으로 예측되고 있으나, EPR실시 이후로 발생량은 2000년에 비해 2배 이상 크게 증가한 실정이다. 특히, 혼합폐플라스틱 종말품의 경우 PVC 함량(4 wt.% 이하)이 매우 높아 이들의 재활용에 커다란 제약이 되고 있다. 본 연구에서는 혼합폐플라스틱 종말품으로부터 풍력 및 습식 비중선별장치를 이용하여 폴리올리핀계 (PE, PP, PS) 플라스틱을 경량물로 회수하는 선별시스템을 개발하였다. 본 선별시스템은 풍력선별, 자력선별, 1단계 파쇄, 정량공급 및 습식 비중선별 공정으로 구성되어 있으며, 습식 비중선별 공정은 원심분리를 기본으로 혼합-세척-선별 및 탈수가 단일장치내에 집약된 특징이 있다. 또한, 본 연구에서는 연질 플라스틱의 분쇄 효율을 크게 개선한 파쇄기를 개발하였다. 개발된 습식 비중선별장치의 용량은 시간당 0.5 톤으로, 이를 이용하여 회수된 경량물의 PVC 함량은 0.3wt.% 이하이며, 경량 및 중량 회수물의 수분 함량도 각각 10% 이하를 달성하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제13권1호
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• pp.39-46
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• 2004

마찰대전을 이용한 정전분리는 서로 상이한 물질간의 마찰을 통해 서로 다른 극성으로 하전시켜 이를 전기장내에 통과시켜 분리하는 기술이며, 플라스틱과 같은 부도체입자들의 정전분리에 많이 사용된다. 본 연구에서는 연속식 드럼형 마찰대전장치를 개발하고 이를 폐건축 및 폐가전 플라스틱의분리에 적용시켰다 분리대상 플라스틱은 폐건축 자재의 경우 PE/PVC 혼합시료를 대상으로 하였으며, 폐가전의 경우 ABS/PS/PP의 혼합시료를 대상으로 하였다. 건축자재 혼합플라스틱 및 가전제품 혼합플라스틱 모두 드럼형 마찰대전장치를 이용할 경우 실험한 조건에서 무게기준으로 95%이상의 순도조건에서 95%이상의 회수율을 보였다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권3호
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• pp.21-28
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• 2008

자동차 부품으로 사용되는 air filter media인 PET와 frame으로 사용되는 PP의 혼합폐플라스틱의 제조공정의 edge scrap 및 부품의 교체로 발생된 post-consumer waste에 대한 재활용 연구를 진행하였다. 수거된 혼합 폐플라스틱을 파쇄 및 건조시킨 후 세 가지 형태의 상용화제의 배합비 별로 압출기를 이용한 용융 블렌딩을 실시하여 재생 칩을 제조하였다. 사용된 상용화제는 EVA, MBS, 그리고 가소화 재생 PVB이고, 이들의 배합비는 $3{\sim}10wt.%$까지 혼합하였다. 상용화제의 종류와 배합비의 변화에 따른 기계적 특성과 열적 특성을 비교하였다. 이들 상용화제 종류별 분석에서는 MBS 상용화제가 가장 뛰어난 기계적 특성을 좌였고, 배합비는 $3{\sim}5wt.%$에서 우수한 특성 값들을 보였다. 또한 EVA를 상용화제로 사용한 경우 배합비가 $3{\sim}5wt.%$에서 내충격성 및 열적 특성의 향상을 보여 내충격성이 요구되는 재활용 제품으로의 응용이 기대된다. 재생 PVB수지를 상용화제로 사용한 경우는 전체적으로 특성치의 저하를 보이기는 하나 toughening effect가 요구되는 분야로의 응용이 기대된다.

• 폴리머
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• 제27권6호
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• pp.562-568
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• 2003

폐타이어와 폐플라스틱을 이용한 환경문제 해결과 실용적이고 경제성 있는 재활용품 개발을 목적으로 수행되었으며 밀폐식 혼합기를 이용 폐타이어와 폐플라스틱을 첨가제와 함께 혼합하여 플라스틱 재질별, 폐타이어 함량별 차이에 따른 복합소재 특성을 규명하고자 하였다. 폐타이어/플라스틱 복합소재 실험 결과, 플라스틱 대비 폐타이어 함량을 15 wt%씩 증가시킴에 따라 복합소재의 인장강도와 굴곡강도의 세기는 점차 감소하였으며 신장율은 플라스틱 재질별로 차이가 있었다 폴리프로필렌과 같은 유기첨가제를 폐타이어 (60 wt%)/고밀도 폴리에틸렌 복합소재 전체함량 대비 20 wt% 혼합하였을 때의 인장강도가 폴리프로필렌를 투여하지 않은 복합소재보다 1.5배 높게 나타났으며 에틸렌 비닐아세테이트와 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌을 각각 10 wt% 첨가 시 2.5배의 신장율이 증가하였다. 또한 무기첨가제 유리 섬유를 폐타이어 (50 wt%)폐고밀도 폴리에틸렌 복합소재 전체함량 대비 10 wt% 첨가 시 굴곡강도가 첨가제가 투여되지 않은 복합소재 굴곡강도보다 63% 높게 나타났다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2001년도 정기총회 특별강연 및 춘계학술연구발표회(1)
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• pp.348-351
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• 2001

• Elastomers and Composites
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• 제38권1호
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• pp.19-26
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• 2003

혼합폐플라스틱과 섬유소로서 폐신문지를 혼합하여 복합체를 구성하고 그 기계적인 물성을 조사하였다. 수지-수지 및 수지-섬유소 사이의 계면접착력을 증대시키고자 섬유소와 친화성을 가진 아비틱산을 소량 첨가하였다. 섬유소의 투입량이 많아질수록 인장강도는 플라스틱자체보다 저하되었으며 아비틱산은 강도에 좋은 영향을 주지 못하였다. 파단신장률 및 충격강도는 섬유소만의 투입량에 따라서는 감소하였으나, 섬유소가 적은 양이고 아비틱산이 적게 포함되어 있을 경우에 놀라운 상승을 나타내었다. 물성의 향상은 아비틱산의 화학적인 양면성에 기인한다고 여겨진다.