수은함유전기 전자제품의물질흐름분석 (Ⅲ) - 전지류중심으로 - 환경자원연구부자원순환연구과,,,,,, Ⅲ 2012

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청림 진
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1 수은함유전기 전자제품의물질흐름분석 (Ⅲ) - 전지류중심으로 - 환경자원연구부자원순환연구과,,,,,, Ⅲ 2012

2 목차 ⅰ ⅲ ⅳ ⅴ ⅵ Abstract ⅸ Ⅰ Ⅱ Ⅲ i

3 목차 ㆍ Ⅳ ii

4 표목차 ㆍ iii

5 그림목차 iv

6 부록목차 v

7 요약문 ㆍ ㆍ ㆍ ㆍ vi

8 요약문.,,..,,,,.. ㆍ ㆍ,.. ㆍ. vii

9 요약문..,,. viii

10 Abstract ix

11 I. 서론 Ⅰ 1

12 I. 서론 ㆍ ㆍ ㆍ ㆍ 2

13 II. 연구내용및방법 Ⅱ ㆍ EU,.. ㆍ ㆍ ㆍ.,,,,. 3

14 II. 연구내용및방법 1. < 표 1> 전지별시료건수 R B S R B S F R B S F 라운드형 -R, 버튼형 -B, 스퀘어형 -S, 플랫형 -F.,,.. 2. < 표 2> 전지의구성비율산정과정 4

15 II. 연구내용및방법. (ES , 7.1) ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer). 6) US EPA SW-846 Method 6010C nm. 7) < 그림 1> ICP를이용한수은함유량실험절차 출처 : 토양오염공정시험기준, 환경부, 2009,, (NIC SP-3D). mode 2 5

16 II. 연구내용및방법 < 표 3> 수은분석기 (NIC SP-3D) 기기분석조건 Parameters Conditions < 그림 2> 수은분석기 (NIC SP-3D) 를이용한실험절차 6

17 II. 연구내용및방법. ㆍ ㆍ ㆍ ㆍ < 그림 3> 물질흐름분석개념도 출처 : 개별물질에대한물질흐름분석가이드라인, 국립환경과학원,

18 II. 연구내용및방법 < 그림 4> 물질흐름분석의유형분류 출처 : 개별물질에대한물질흐름분석가이드라인, 국립환경과학원, ㆍ < 표 4> 시스템경계설정 8

19 Ⅲ ㆍ. EU Directive 2006/66/EC % 2 % %. 9) 11) 9

20 . 10

21 < 그림 5> 생활에서발생하는폐전지처리절차 출처 : 폐건전지적정수거및처리방안, 국회지속가능발전을위한환경정책연구회, 2007 ㆍ ㆍ 11

22 ㆍ ㆍ ㆍ < 그림 6> 사업장에서발생하는폐전지처리절차 출처 : 한국전지재활용협회 ㆍ.,,. 12

23 < 표 5> 재활용업체현황. ㆍ 136, 22.,, 6 1. < 표 6> 전지제조ㆍ수입업체현황 1) 1) 수입업체포함, 납축전지제조업체 23 개포함 2) 제조업체 6 개, 유통업체 1 개포함 출처 : 대한상공회의소코참비즈 13

24 . ㆍㆍ ㆍㆍ 7. EPR,, EPR.. < 표 7> 전지제조ㆍ수출ㆍ수입량 1) (kg) 2) (kg) 3) (kg) 1) EPR 자료 (2011년기준 ) 2),3) 관세청자료 (2011년기준 ) 4) A사자료 (2011년기준 ) 14

25 . 화학전지 망간전지알칼리망간전지산화은전지염화은전지 1차전지리튬전지수은전지공기아연전지연료전지고체전해질전지주수전지 니켈카드뮴전지니켈수소전지연 ( 납 ) 축전지 전지 2차전지 은전지리튬이온전지니켈아연축전지충전식알칼리망간전지 물리전지 태양전지원자력전지열전지광전지열전자전지 < 그림 7> 전지의종류 출처 : 한국지질자원연구원, 폐전지로부터유가금속회수및소재화기술개발,

26 ,,, 2,,.,,. < 표 8> 주요전지의구성과용도 (+) (-) ( ) 출처 : 아카데미서적, 전지의화학, 하시모토타카시,

27 ( 가 ) 망간건전지 < 그림 8> 망간건전지의구조비교 출처 : 아카데미서적, 전지의화학, 하시모토타카시, 2004 ( 나 ) 알칼리 ( 망간 ) 건전지 17

28 < 그림 9> 알칼리건전지구조 ( 원통형 ) 출처 : 아카데미서적, 전지의화학, 하시모토타카시, 2004 ( 다 ) 산화은전지 18

29 < 그림 10> 산화은전지구조 출처 : 아카데미서적, 전지의화학, 하시모토타카시, 2004 ( 라 ) 수은전지 < 그림 11> 수은전지구조 출처 : 아카데미서적, 전지의화학, 하시모토타카시,

30 ( 마 ) 공기아연전지 < 그림 12> 공기아연전지구조 출처 : 아카데미서적, 전지의화학, 하시모토타카시, 2004 ( 마 ) 리튬전지 20

31 < 그림 13> 리튬전지구조 (2 차전지 ) 출처 : 아카데미서적, 전지의화학, 하시모토타카시, 2004 ( 바 ) 니켈카드뮴전지 21

32 < 그림 14> 원통밀폐형니켈카드뮴전지구조 출처 : 아카데미서적, 전지의화학, 하시모토타카시, 2004 ( 사 ) 납축전지 < 그림 15> 밀폐형납축전지구조 출처 : 아카데미서적, 전지의화학, 하시모토타카시,

33 ( 아 ) 니켈수소전지 (+), (-), 2.,. 2. ㆍ..,,,.. < 그림 16> 니켈수소전지구조 출처 : 아카데미서적, 전지의화학, 하시모토타카시, 2004 NEDA(The National Electronic Distributors Association), ANSI(The American Notional Standard Institute), IEC(International Electrotechnical Commission) JIS(Japanese Indestrial Standard). IEC L, S, T, M, 23

34 N, A, P, C, B, E, G IEC. < 그림 17> 버튼형전지의명명법예시 출처 : 한국지질자원연구원, 폐전지로부터유가금속회수및소재화기술개발,

35 < 그림 18> 조사대상전지형태. 19.,..,,. 25

36 < 그림 19> 전지해체과정 20,,. < 그림 20> 전지형태별구성물질 26

37 9., 6.47~81.11 g, 0.57~3.72 g, 46.41~518.3 g. 4.26~38.43 g, 0.18~10.53 g, 34.84~46.39 g, 20.00~34.12 g. < 표 9> 전지형태별무게측정결과 (g) (g) 시료건수 : 폐전지 61 건, 새전지 760 건

38 < 표 10> 새전지의종류별무게범위 (g) (g) 28

39 g, 27.9 g. < 그림 21> 폐전지중일반전지와전해질이유출된전지의무게비교 %, 4.1 %, 72.0 %, 52.7 %, 4.6 %, 42.7 % %, 14.0 %, 54.5 %, 14.7 %, 11.2 %, 74.1 %.,,. 29

40 < 그림 22> 새전지형태별물질구성비율. 11.,,.,,,. 30

41 < 표 11> 전지종류별수은함유량분석결과 ND(Not Detected) : 불검출 (mg/ ) (%) (mg/kg) ㆍ ㆍ 12. < 표 12> 전지종류별국내ㆍ외수은기준초과여부판정결과 ㆍ 1) 2) 3) (mg/ ) (%) (mg/kg) : 기준초과, X : 기준미초과 1) 미국 : Public Law MAY 13, ) 유럽 : EU Directive 2006/66/EC 금지규정 3) 한국 : 기술표준원자율안전확인안전기준 ( 버튼형예외 ) 31

42 . ㆍ 1) 공기아연전지의원료인 zinc powder 수입 2) 공기아연전지의수출 < 그림 23> 국내전지제품의흐름도. 32

43 < 표 13> 전지분류에따른유통량과전지내수은농도 (2011) 1) (kg/yr) (kg/yr) () (mg/kg) (g/yr) 1) 관세청자료 (2011 년기준 ) 2) 수입되는리튬전지의종류는대부분버튼형과 1 차전지이며, 국내에서제조되는형태는주로휴대폰배터리와 2 차전지임 3) 한국자원재생공사, 예치금대상폐기물의적정회수및처리방법연구, ) 공기아연전지의수입량은연간 18 ton(2011 년기준관세청자료 ) 5) 공기아연전지는 2500 kg 제조되었고이중 10 % 만이국내에서유통되었으며 (A 사, 2011 년기준 ) 해당업체자료를근거로수은농도는 2 % 를적용함 33

44 . ㆍ ㆍ < 단위 : kg> < 그림 24> 수은함유제품의물질흐름도 34

45 .,., ㆍ. 25 6,. < 그림 25> 지역별대형마트지점수..( : 1 ),,. 35

46 < 그림 26> 전지수거체계의개선안흐름도 < 그림 27> 수은함유전지에대한회수체계강화흐름도 36

47 ., (, ),.,.,,, R&D.,..,.,,. 37

48 IV. 결론 Ⅳ ㆍ ㆍ ㆍ ㆍ ㆍ ㆍ 38

49 IV. 결론 39

50 참고문헌 40

51 참고문헌 41

52 42

53 [ 1] - 폐전지재활용에관한자료조사서 - [ 기본사항 ] 회사명부서명담당자 ( 작성자 ) 담당자연락처 [ 수거 ᆞ 운반관련 ] [ 재활용처리관련 ] 수거품목 ( 전지종류 ) 수거 ( 원료 ) 량재활용처리량 43

54 발생폐기물명발생량 (ton/year) 폐기물처리방법위탁업체명 [ 기타 ] [ 건의사항 ] 44

55 [ 2] - 자료조사결과 - [ 수거 ᆞ 운반관련 ] m [ 재활용처리관련 ] m 수거품목 ( 전지종류 ) 수거 ( 원료 ) 량재활용처리량 45

56 [ 재활용처리관련 ] m 발생폐기물명 발생량 (ton/year) 폐기물처리방법 위탁업체명 [ 기타민원발생관련 ] m [ 건의사항 ] m m 46

57 47

<5B30345F435220205DBBFDBBEAC0DAC3A5C0D3C0E7C8B0BFEB28BFA9C1D8C8A3292E687770>

<5B30345F435220205DBBFDBBEAC0DAC3A5C0D3C0E7C8B0BFEB28BFA9C1D8C8A3292E687770> 3-10%성장, 가중치(.5,.3,.2) 재활용율 % 3년평균 의무율(%) 가중치 의무율(%) 83 78 % 73 68 63 58 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 연도 3-10%성장, 가중치(.5,.3,.2) 기존식의무량 3년평균의무량 가중치의무량 115 105 톤 95 85 75 65 2006 2007