이 글에서는 복합재료의 소재기술, 성형제작, 기계적 특성 및 설계에 대한 연구경향과 응용에 대한 소개 및 최근에 관심을 끌고 있는 환경문제로 인하여 자동차와 같이 대량생산과 관련된 제품의 리사이클링(recycling), 그리고 복합재료 분야의 시장규모에 대하여 기술하고자 한다.
천연자원의 고갈과 온실가스의 감축은 우리가 당면하고 있는 현안이다. 이러한 이유로 폐기물의 재활용은 국제사회적으로도 큰 관심사이며, 국내에서도 비용 대비 효과적인 처리 및 재활용 기술의 개발이 지속적으로 이루어져야 하는 과제를 안고 있다. 본 연구에서는 유기성 폐기물의 처리 및 재활용에 따른 비용원단위 등을 비교 분석 함으로써 효과적인 자원화 방안에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서 조사된 유기성 폐기물은 폐수처리오니류, 공정오니, 동 식물성 잔재물 등이며, 해당 폐기물을 배출하는 80개 사업장을 대상으로 처리현황 및 처리비용을 조사하였다. 유기성 폐기물의 경제성 있는 적정 처리방법은 퇴비화와 시멘트 부원료로 사용되는 것으로 나타났다. 유기성 폐기물의 성상, 유해물질 등에 따라 경제성 분석이 다를 수 있겠지만, 조사대상 업체로부터 현실적인 폐기물의 처리결과를 바탕으로 분석하였다. 특히, 유기성 폐기물을 퇴비화 제품으로 재활용한다면, 비료의 원료가격 등이 상승됨에 따라 비료가격은 증가 추세로 보이기 때문에 경제적인 효과가 있을 것으로 판단된다. 유기성 폐기물의 안정적인 처리 및 재활용을 위해서는 폐수처리오니 등 유해특성을 갖고 있는 폐기물과 유기성 폐기물의 재활용 처리시 기술적 어려운 점인 악취, 침출수, 이물질에 대한 기술적인 노력을 기울여야 할 것이다.
본 연구는 포항철강산업단지를 대상으로 부산물 발생 현황과 현재까지 구축된 산업공생 네트워크를 분석하는데 목적을 두었다. 포항은 경상북도 시군 중 사업장 폐기물 발생량과 재활용 제외 폐기물 발생량이 모두 가장 높았으며, 대부분이 포항철강산업단지에서 발행하였다. 부산물 발생량을 조사한 결과 재활용을 제외한 폐기물 발생량의 대부분은 광재류가 차지하고 있으며 폐목재류, 분진류, 폐합성수지, 폐합성고무의 순으로 나타났다. 포항철강산업단지 입주기업간 구축된 부산물 거래 공생맵을 작성한 결과 부산물 중 폐내 화물 및 슬래그를 이용한 부산물 거래가 가장 활발하게 이루어지는 것으로 나타났다.
국내에서는 1997년 우수 재활용제품(good recycled product, GR) 인증 제도를 도입하여 자원과 에너지 사용효율 개선을 증진하고 있으나 산업계 및 사회 전반적으로 재활용 소재에 대한 인식 부족으로 인해 재활용 제품 사용이 잘되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 니켈 소재의 국내·외 품질 기준 현황을 조사하였고, 광석으로부터 제조된 황산니켈과 폐리튬이온전지로부터 재소재화 된 황산니켈에 대하여 전해도금 공정에서의 순도 및 전기화학적 특성을 평가하였다. 평가 결과, 전해도금 산업에서 사용 시 재활용 황산니켈과 고순도 황산니켈 시약의 품질은 차이가 없는 것으로 판단된다.
니켈은 우수한 인성, 전성과 함께 내식성 향상 효과 때문에 널리 사용된다. 따라서 니켈은 우리 일상 생활에서 없어서는 안 될 금속으로, 스테인리스강, 고강도합금, 전자기기 등 기초부터 첨단 응용 분야까지 널리 사용되고 있다. 최근 니켈은 2차 전지 및 커패시터의 주요 소재로 널리 사용되고 있다. 니켈의 사용량은 계속 증가하여 1970년대 전 세계적으로 연간 80만 톤에서 2010년대에는 약 200만 톤으로 증가했다. 그러나, 니켈은 지각 중 원소 존재도에서 23번째로 대표적인 희소금속이다. 본 연구에서는 니켈 제련기술의 현황과 생산량 및 사용 동향에 대해 조사하였다. 니켈은 광석의 종류에 따라 매우 다양한 제련법으로 추출된다. 이러한 다양한 니켈 제련기술은 니켈 2차 자원으로부터 니켈을 추출하는 새로운 재활용 프로세스의 개발에 필수적일 것이다.
최근 재건축 및 재개발의 활성화, 대규모 택지개발에 의한 신도시 건설, 사회기반시설 확충 등의 증가로 건설폐기물이 급증하고 있다. 급증하는 건설폐기물 문제를 해결하기 위해 정부는 2003년 12월에 "건설폐기물의 재활용 촉진에 관한 법률"을 제정하였다. 이 법에 의하면 건설폐기물은 중간처리업체뿐만 아니라 건설공사현장에서 배출자가 직접 재활용할 수 있도록 규정하고 있다. 그러나 현재 대다수의 건설폐기물은 중간처리업체를 통하여 재활용되고 있을 뿐, 건설공사현장에서 배출자에 의해 직접 재활용되는 사례는 찾기 어려운 실정이다. 현장재활용을 어렵게 하는 가장 큰 원인은 현장재활용에 따른 경제적 효과의 불투명성이다. 본 연구에서는 건설폐기물의 발생 및 처리과정, 건설폐기물의 재활용 실태, 현장재활용 절차 및 과정 등을 조사 ${\cdot}$ 분석하고, 대규모 택지개발사업에서 폐콘크리트를 현장재활용하고 있는 사례를 통하여 경제성을 분석함으로써 현장재활용의 타당성 여부를 규명하였다. 본 연구결과는 현장재활용을 활성화하기 위한 정책수립 및 현장재활용 여부를 판단하는 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
최근 국내의 폐플라스틱 발생량 증가와 폐플라스틱 처분의 어려움 그리고 미세플라스틱 유해성 등으로 플라스틱 폐기물 문제가 심각하게 인식되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 일차적으로 플라스틱 사용량을 규제하는 방안이 있는데 이 경우 해당 품목별 규제근거를 명확히 하는 것이 중요하다. 또 다른 문제로 국내 재활용업체 규모의 영세성을 들 수 있는데 영세업체의 부진한 기술개발역량으로 재활용의 수율과 관련 품목의 가치가 하락하여 소비자들의 인식에 악영향을 끼치게 된다. 이러한 점은 재활용에 대한 기술적 진보와 함께 이를 지원하는 정부의 노력과 제도적 개선이 뒷받침되어야 할 것이다. 재활용 기술개발은 제품이나 포장재의 설계 단계에서부터 환경친화성과 재활용성을 고려해야 하는데 이는 국가적 지원과 지원과 관련 제도의 개선이 요구된다. 또한 선진정책 예를 들면 유럽연합의 정책을 참조하여 재활용 산업을 새로운 투자/고용기회 창출기회로 인식하고 필요하다면 규제에 대한 설득과 근거를 LC A 같은 평가과정을 통해 명확히 객관화해야 한다. 더불어 재활용품내 함유되어 있을지도 모를 유해화학물질의 규명 및 제거를 통해 재활용의 가치를 향상시켜 나가야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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