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수인 사
5 years ago
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1 어업용폐스티로폼감용시스템개발 전태병, 김선동, 성홍근, 정노택, 강창구, 길상인 1) 한국해양연구원, 1) 한국기계연구원 Development of the Polystyrene Buoy Thermal Volume Reduction System Chun Tae-Byung, Kim Seon-Dong, Sung Hong-Gun, Jung Rho-Taek, Kang Chang-Gu, Keel Sang-In (1) Korea Ocean Research and Development Institute, Korea Institute of Machinery & Materials (1) 요약본연구에서는연안지역에서큰환경문제를야기하고있는어업용폐스티로폼을친환경적으로처리할수있는어업용폐스티로폼감용시스템을개발하였다. 이시스템은남해군에서현장운용및보완과정을거친이후성공적인환경개선효과를나타내었으며, 지방자치단체에보급하기시작하여현재시간당 100Kg의폐스티로폼을처리할수있는감용기를 2005년까지총 17개의감용시스템을지방자치단체에보급하였다. 소각이나매립등의처리가곤란하였던폐스티로폼을친환경적으로감용처리하여그결과물을플라스틱원료로 100% 재활용할수있으며, 처리비용개념에만머물던폐스티로폼의처리를부수적인수입발생형태의처리구조로바꿀수있었다. 폐스티로폼감용시스템이보급되어운용되고있는 8개자치단체에대하여폐스티로폼감용시스템만족도를조사한결과, 해양환경개선에큰기여를하고있는것으로나타났다. Abstract - The Polystyrene Buoy Thermal Volume Reduction System was developed which was playing important role in environmental improvement in coastal area by treating used fishery polystyrene bouy. It was practiced and adjusted in Namhae-Gun and the systems are provided to local government. Up to 2005, 17 facilities have been installed with the capacity of 100kg/hour treatment of used polystyrene buoy. By environmentally friendly treatment which solved many problems of incineration and landfill, the used polystyrene buoy can be completed reused to plastic resources. The cost of waste treatment can be turned to profit of generating useful resource. The survey result of the 8 regional government which were provided with polystyrene buoy thermal volume reduction system shows that it contributes hugely to the marine environment improvement. Key words : polystyrene buoy thermal volume reduction system( 스티로폼감용시스템 ), plastic resources( 플라스틱자원 ) Corresponding author: tbchun@moeri.re.kr 1. 서언 한해에약 3000톤정도발생하는것으로추정되는어업용폐스티로폼은연안역의미관훼손은물론이고수산업및해안생활환경에심각한피해를일으키는주범이었다 ( 강창구외, 2002). 이에한국해양연구원에서는 2001년에어업용폐스티로폼을친환경적으로처리하는기술을개발하여남해군에서현장운용및보완과정을

2 거친이후지방자치단체에보급사업에들어가서현재시간당 100Kg의폐스티로폼을처리할수있는수준의감용기를 2005년까지총 17개의감용시스템을지방자치단체에보급, 설치하였다 ( 전태병외, 2005). 소각이나매립등의처리가곤란하였던폐스티로폼의친환경적처리를도모하여감용결과물은플라스틱연료로 100% 재활용할수있으며, 폐기물의처리비용개념에만머물던폐스티로폼의처리를부수적인수입발생형태의처리구조로바꾼것을획기적이라할수있다. 폐스티로폼감용기가보급되어운용되고있는 8개자치단체에대하여폐스티로폼감용시스템만족도를조사한결과, 해양환경개선에큰기여를하고있는것으로나타났다. 이에어업용폐스티로폼감용시스템기술과 2005년도에각지자체에실시한설문조사를통하여분석한보급효과에대해간단히소개하고자한다. 2. 폐스티로폼감용기술개발 2.1. 어업용폐스티로폼감용기술개발 본연구는어구용폐스티로폼을안정적으로감용하는시스템개발과자원화를목표로하여수행되었다. 어업용폐스티로폼감용시스템을위한현장적용시험은남해군에서수집된양식용폐스티로폼 ( 폐부자 ) 을대상폐기물로하였다. 주로많이발생되는것은원통형의 60리터크기로서양식장에서많이사용되며, 해상부유물의설치를위해서 200리터크기의대형스티로폼도일부사용되고있다. 이외에도구형의스티로폼도일부발생되고있는것으로파악되고있다. 본연구에서개발하는어구용폐스티로폼감용시스템설계에서는발생량의 80% 이상을차지하는 60리터용량의부자를기준으로하였다. 감용시스템의관리및운영예측을위하여시간당 100kg의감용시스템설비를운용한다고가정하면, 월간처리량 10톤을외부에의뢰하여처리하는경우약 5,000만원에서 1억5,000만원의경비가소요되지만본연구에서개발된설비를이용할경우소요경비는 400만원정도이다. 그러나계절적요인, 설비의보수에따른운전시간축소, 감용대상물의양에따라서설비의경제성은다소낮아질수도있으며반대로경제성이더욱향상될수도있다. 단순히경제성뿐만아니라환경적인측면에서도매립이나소각그리고유화제를이용한용융에비해월등한우수성이감용의장점이다. 외부전문처리기업에의뢰하여어업용폐스티로폼을처리할경우 1m3당처리단가 : 5~ 7만원의높은비용이필요함을고려할때어업용폐스티로폼의감용시스템이충분히경제성이있음을쉽게확인할수있다 처리단계별특성처리공정은감용을위한전처리과정인절단, 파쇄, 세정, 건조를거쳐서감용시스템을통해폐스티로폼이인고트로처리된다 (Fig. 1). 설비의배치및설계는각지방자치단체의여건에맞춰서이루어지고있다 (Table 1). Fig. 1 감용시스템구성도

3 Table 1 어업용폐스티로폼감용시스템공정 공정 내역 1. 수집 2. 이물질관리 3. 이송컨베이어 지자체연안각마을어촌계및자체공공근로자등이 1 차수집차량 ( 청소차등 ) 으로시설소재지까지운반 수집운반된폐스티로폼에부착된이물질 ( 굴, 홍합등해초류, 로프, 그물등 ) 을인력으로분리이물질처리 : 폐기물처리업체에위탁처리 형식 : 고무벨트컨베이어용도 : 폐스티로폼의이송 4. 파쇄기 형식 : 톱니바퀴형파쇄기 ( 외날형이며 1 식 ) 용도 : 폐스티로폼을 3~5cm 내외로파쇄처리 5. 세정기 형식 : 폐스티로폼부유식으로자연세척용도 : 분쇄된폐스티로폼의부착된염분제거용으로 2 회 / 월사용용수사용량 : 0.01m 3 / 회 6. 이물질제거기 형식 : 원심분리용도 : 파쇄기를통과한폐스티로폼입자중이물질제거. 7. 이송장치 (1 차 ) 용도 : 이물질제거기에서건조된폐스티로폼을미건조물저장조로이송시킴. 8. 미건조물저장조용도 : 1 차이송부로워에서이송된폐스티로폼을일시저장. 9. 이송장치 (2 차 ) 용도 : 미건조물저장조에보관된폐스티로폼을건조기로이송시킴. 10. 건조기형식 : 건조열풍기로폐스티로폼의수분을증발시킴. 11. 이송장치 (3 차 ) 용도 : 건조된폐스티로폼입자를대형건조물저장조로이송시킴. 12. 대형건조물저장조 용도 : 건조된폐스티로폼을일시저장. 13. 이송장치 (4 차 ) 용도 : 대형건조물저장조에일시저장된폐스티로폼을감용기로이송시킴. 14. 감용기 용량 : 100kg/ 시용도 : 폐스티로폼을인고트로성형하여압출. 15. 절단기용도 : 대형부자를일정크기로절단. 16. 반출현장보관및처리업체에위탁처리

폐스티로폼은굴, 홍합껍질등이물질을제외하고는전부를인고트로처리할수있다. 감용기를통과할때의온도는플라스틱의용융온도보다낮기때문에추가배기가스가생성되지않으나흡착탑을통한최대한의안전장치가되어있다. 또한작업환경개선을위하여파쇄, 이송등의공정단계에서생길수있는소음을최대한방지하기위하여소음발생요인을한곳으로모아방음시설을거치도록배치하고있다. Fig. 2 어업용폐스티로폼감용시스템전경 3.

4 폐스티로폼은굴, 홍합껍질등이물질을제외하고는전부를인고트로처리할수있다. 감용기를통과할때의온도는플라스틱의용융온도보다낮기때문에추가배기가스가생성되지않으나흡착탑을통한최대한의안전장치가되어있다. 또한작업환경개선을위하여파쇄, 이송등의공정단계에서생길수있는소음을최대한방지하기위하여소음발생요인을한곳으로모아방음시설을거치도록배치하고있다. Fig. 2 어업용폐스티로폼감용시스템전경 3. 폐스티로폼감용시스템보급효과분석 2001년도이후지방자치단체에보급된폐스티로폼감용시스템만족도조사를위해폐스티로폼감용시스템을설치하여가동중인총 8개지방자치단체를대상으로폐스티로폼감용시스템에대한만족도를설문을통해조사하였다. 어업용폐스티로폼감용시스템설치사업의동기를묻는질문에는중앙정부의지원정책때문이라고응답한지자체가 62.5% 로가장많았고, 해당지자체의정책때문이라고응답한지자체는 37.5% 였다. 현재감용시스템의월평균가동시간을묻는질문에대해서는 7개지자체에서응답하였는데, 1일평균 6시간, 월평균 20일씩가동하여월평균 120시간씩가동하는것으로조사되었다. 이를환산해보면, 폐스티로폼월간처리량은 120m3이며, 인고트생산량은 6톤으로조사되었다. 감용시스템에대한종합적인만족도평가를요구하는설문에대해서는매우만족이 12.5%, 대체로만족이 50.0%, 보통이 37.5% 를차지하여, 총 62.5% 가감용시스템에대한높은만족도를나타내었다.

Fig. 3 어업용폐스티로폼감용시스템설치전과후의남해군해안모습비교 종합만족도 해양환경개선기여도 0.0% 0.0% 37.

0% 37.5% 잘기여하지못함 전혀기여하지못함 Fig. 4 폐스티로폼감용시스템의종합만족도 Fig.

6 어업용폐스티로폼의재활용과정 폐스티로폼감용시스템보급이후에는감용시스템설치및운영비가소요될뿐위탁처리수수료가절감되는한편,

5 Fig. 3 어업용폐스티로폼감용시스템설치전과후의남해군해안모습비교 종합만족도 해양환경개선기여도 0.0% 0.0% 37.5% 12.5% 50.0% 매우만족대체로만족보통다소불만족매우불만족 12.5% 0.0% 매우기여 0.0% 대체로기여 보통 50.0% 37.5% 잘기여하지못함 전혀기여하지못함 Fig. 4 폐스티로폼감용시스템의종합만족도 Fig. 5 폐스티로폼감용시스템의해양환경개선도 설비설치후감용시스템이해양환경개선에기여한정도를묻는설문에대해서는 50.0% 가매우큰기여를했다고응답하였고, 대체로기여했다는응답도 37.5% 나되어, 감용시스템에대한지자체들의긍정적인평가가매우큰것으로나타났다. 이와같은조사결과는이제까지의감용시스템설치사업이성공적이라는평가와함께, 향후에도감용시스템설치사업을확대할필요성이크다는점을제시하고있다고하겠다. (a) 폐스티로폼 (b) 인고트 (c) 재활용품 Fig. 6 어업용폐스티로폼의재활용과정 폐스티로폼감용시스템보급이후에는감용시스템설치및운영비가소요될뿐위탁처리수수료가절감되는한편, 재활용과정에서생산된인고트판매액수입이발생하여지방자치단체의수익원의하나로자리잡아가고있다. 인고트판매액은 kg당약500원정도로알려지고있다. 따라서폐스티로폼감용시스템의보급은폐부자등해양폐기물의처리를통해해양및연안정화에도움을줄뿐만아니라지자체의수익원이되는일석이조의효과를나타내고있다고할수있다. 폐스티로폼감용시스템의제작비는해양수산부의수산발전기금을통하여지원되고있으며, 이중 80% 는

6 중앙정부에서담당하고약 20% 만지방자치단체에서부담하도록하여지방지치단체의부담을경감시키고있다. 1기당평균월유지비는인건비 300만원과전기및보수유지비 100만원정도소요되는것으로나타났다. 2005년 11월중에실시한설문조사결과폐스티로폼감용시스템 1기당폐스티로폼처리량은하루평균 6시간, 월평균 20일가동하여월평균 12톤 ( 약 1,000m3 ) 을처리하는것으로조사되었다. 따라서폐스티로폼처리단가는루베 (volume ton) 당약 4,000원으로분석되었다. 4. 결과및고찰소각이나매립등의처리가곤란하였던어업용폐스티로폼을처리하여재활용가능하도록만드는폐스티로폼감용시스템을개발하였다. 이를통해해안의양식장은물론이고농수산물시장, 스티로폼생산공장의불량품재활용, 전자제품생산공장의포장재처리, 해변인접지자체의미관손상요인들을제거할수있다. 단순소각, 매립과는달리, 감용된결과물을재활용가능하게처리하므로친환경적이면서부수적인수익을얻을수있도록하였다. 폐스티로폼감용시스템의사례는중앙정부와지자체그리고해양연구원이적절히역할과기능을분담하여해양폐기물재활용을성공적으로수행하고있는대표적사례라고할수있다. 즉해양수산부가해양연구원에폐스티로폼감용시스템의연구개발예산을지원하여제작케하고, 지자체가자발적으로제작비의일부와건물및토지와인력을제공하여운영함으로써, 폐스티로폼의처리율과재활용율을크게향상시켰을뿐만아니라, 국민경제적차원에서도순편익을크게증대시킨사례이기때문이다. 지자체는폐스티로폼감용시스템을설치운영함으로써, 폐스티로폼의처리와함께위탁처리수수료를절감할수있게되었을뿐만아니라, 부산물인인고트를판매하여제법적지않은판매수익을올릴수있게되었다. 향후에도해양폐기물처리시설들을연계할경우에는해양폐기물재활용에대한유인즉, 인센티브가마련되도록함으로써보다자발적이고적극적인재활용노력을이끌어내야한다. 2005년 11월폐스티로폼감용시스템을설치하여가동중인지방자치단체들 (8개단체 ) 을대상으로폐스티로폼감용시스템에대한만족도를설문조사결과, 종합만족도와해양환경개선기여도가큰것으로분석되었다. 각지자체에서는폐스티로폼감용시스템을 1일평균 6시간, 월평균 20일씩가동하여월평균 120시간씩가동하는것으로조사되어높은가동율을나타내었다. 이를환산해보면, 폐스티로폼월간처리량은 120m3이며, 인고트생산량은 6톤으로조사되었다. 폐스티로폼감용시스템설치사업은중앙정부의지원정책때문이라고인식하고있는지자체가 62.5% 로가장많았고, 감용기시스템에대한종합적인만족도도 62.5% 가대체로만족이상의높은만족도를나타내었다. 사후처리 (A/S) 상태를묻는설문에대해서는제작업체가해당지역의관련업체와제휴를맺어주기적점검및부품공급과수리를해주도록하는방안이필요하다고판단된다. 폐스티로폼감용시스템설치가해양환경개선에기여한정도를묻는설문에대해서는 50.0% 가매우큰기여를했다고응답하였고, 대체로기여했다는응답도 37.5% 나되어, 감용시스템에대한지자체들의긍정적인평가가매우큰것으로나타났다. 이와같은조사결과는이제까지의감용시스템설치사업이성공적이라는평가와함께, 향후에도감용시스템설치사업을확대할필요성이크다는점을시사하고있다. 2005년까지 17개의감용시스템을지자체에보급하였으며, 2008년까지총 37기를보급할예정이다. 나아가폐스티로폼처리수요가소규모이거나, 현장처리가요구되는상황에대처하기위해이동형폐스티로폼감용시스템을개발하고있다. 후기 본연구는해양수산부연구과제인 해양폐기물종합처리시스템개발 과 어업용폐스티로폼감용기제작및설치사업 ( 수산발전기금 ) 으로수행된결과입니다. 참고문헌 [1] 강창구외 2002, 해양폐기물종합처리시스템개발 (Ⅱ), 한국해양연구원해양시스템안전연구소연구보고서 [2] 전태병외 2005, 어업용폐스티로폼감용기제작및설치사업, 한국해양연구원, 해양시스템안전연구소연구보고서