• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권3호
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• pp.181-186
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• 2007

FRP선박의 친환경적 recycle에 있어서 현재 가장 선호되는 방법은 기계적 방법에 의한 파쇄와 분쇄를 거친 후 화학적 처리 또는 추가 첨가제 등을 활용하여 재활용 또는 재사용하는 방법이다. 재활용 방법 중에서는 콘크리트 제품의 잔골재 대용으로 사용하는 것이 주된 재활용 방법이다. 따라서 세계 각국에서는 FRP선박의 재활용(재자원화)을 위하여 실용성과 안정성을 지니는 많은 기계적 처리 및 활용방법에 대한 연구 개발을 진행하여왔다. 특히 국제적으로 파쇄된 FRP재료를 폴리머시멘트에 활용한 많은 연구가 진행되어 왔음에도 기계적 처리 방법의 환경적 문제(2차오염)와 폴리머시멘트의 활용도의 한계가 FRP재활용 사업의 확대를 어렵게 하고 있다. 본 논문에서는 FRP선박을 친환경적으로 일괄처리 할 수 있는 재처리시스템과 그 결과물을 재활용한 콘크리트제품의 실용화 가능성을 실험하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권3호
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• pp.167-172
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• 2007

FRP 선박의 recycle에 대한 현재의 연구방향은 여러 가지로 분류 할 수 있다, 그러나 현재의 기술적, 사회경제적 관점에서 가장 선호되는 방법은 '기계적 방법'으로 파쇄와 분쇄를 거친 후 화학적 처리 또는 추가 첨가제 등을 활용하여 재활용 또는 재사용하는 방법이다. 따라서 세계 각국에서는 FRP선박의 페처리 또는 재활용(재자원화)을 위하여 실용성과 안정성을 지니는 많은 기계적 방법에 대한 연구 개발을 진행하여왔다. 그러나 많은 연구가 진행되어 왔음에도 기계적 처리 방법의 두 가지 문제, 즉 파쇄공정 중의 2차오염 및 재자원화 용도의 한계가 아직도 기계적 재활용의 확대를 어렵게 하고 있다. 본 논문에서는 이 두 문제에 대한 적극적 해결 방안으로서 FRP의 복합재료특성(직교 이방성과 복합적층 구조 등)을 응용한 파쇄 및 파쇄물의 친환경적 분류 처리 방안을 설명하고자 한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권3호
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• pp.207-215
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• 2015

환경문제를 야기시켰던 해상용 FRP재활용에 대해 지난 10여 년간 다양한 국가적 지원이 이루어져서 폐FRP로부터 콘크리트 강화용 섬유 제작이 진행되어 왔다. 이렇게 제작된 강화 콘크리트에 대해 구조적 능력까지 시험한 바 있다. 시험 테스트 결과 재활용 FRP 가루를 사용한 콘크리트는 고강도 콘크리트의 압축강도를 감소시키지 않았을 뿐 만 아니라, 고강도 콘크리트의 내폭 특성을 상당히 증대시켰다. 그러나 폐FRP로부터 매트층의 분리 방법이 안정화되지 않았기 때문에 폐FRP 섬유 가루의 특성에 대한 연구는 종결되지 않았다. 본 연구는 폐FRP로부터 매트층을 분리하는 효과적이며 친환경적인 새로운 방법에 관한 것이며, 이것은 내폭성이 강한 제품이나 구조물에 적합한 FRP섬유가루 생산 공정에 유용한 재활용 공정이라 생각한다.

• 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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• 제17권1호
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• pp.46-51
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• 2014

폐 FRP 양의 증가는 환경적 문제를 일으키고 있다. 최근 폐 FRP로부터 콘크리트를 보강시킬 수 있는 섬유를 만들 수 있는 기술이 개발되었으며, 재활용 섬유로 강화된 콘크리트 제품의 구조적 성능을 연구하기 위한 시험도 수행되었다. 본 연구의 목적은 폐 FRP에서 생성되는 재활용 섬유 분진이 고강도 콘크리트의 압축강도와 내화성능에 주는 영향을 연구하는 것이다. 실험적 강도 측정 결과 재활용 섬유 분진의 부피 분율이 0.7%보다 작으면 그 분진을 사용하더라도 고강도 콘크리트의 압축강도가 감소하지 않았다. 전기로 시험 결과 역시 재활용 섬유 분진의 사용으로 고강도 콘크리트의 내화성이 크게 향상될 수 있음을 보였다.

• 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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• 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.

• 공업화학
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• 제21권2호
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• pp.217-223
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• 2010

일반적으로 FRP 폐기물은 단순하게 매립하거나 소각처리하고 있다. 매립은 난분해성으로 인하여 토양을 영구 오염시키고, 소각은 분진과 유독가스를 발생시키게 된다. FRP 폐기물의 처리방법으로 매립, 소각, 화학적 재활용, 재료적 재활용 및 연소열의 에너지활용 등 몇 가지 방법이 알려져 있다. 재료적 재활용을 포함한 모든 처리방법이 경제적 기술적 환경적 관점에서 제한적인 요소를 가지고 있다. 그러나 재료적 재활용방법이 가장 바람직한 방법으로 알려져 있다. 본 연구에서는 재료적 재활용의 가능성을 조사할 목적으로 불포화폴리에스테르수지의 첨가량을 다양하게 변화(25, 30, 35 wt%)시키고 또 충전재 대신 폐FRP 미분말을 대체(0, 25, 50, 75, 100 wt%) 사용하여 다양한 BMC시편을 제조하였다. 제조한 BMC시편의 물리적 특성을 평가하기 위하여 인장강도, 굴곡강도, 충격강도, 내열수성시험 및 전자현미경 관찰을 행하였다. 시험결과 폐FRP 미분말의 치환량이 증가됨에 따라 기계적 강도는 감소되었으며, 내열수성시험에 의하여 시편의 물성은 크게 열화되었다. 폐FRP 미분말의 치환량 50 wt% 이상에서 BMC의 유동성이 크게 저하되어 BMC 복합재료에 문제가 발생하였다.

• 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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• 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.