건축자재중브롬화난연제 (BFRs) 사용재활용실태조사연구 안전성평가연구소
연구용역과제결과보고서 2014 년 6 월 17 일부터 2015 년 3 월 16 일까지환경부연구용역으로수 행한연구과제 건축자재중브롬화난연제 (BFRs) 사용 재활용실태 조사연구 의결과보고서를붙임과같이제출합니다. 붙임 1. 연구과제결과보고서 1 부 2015 년 3 월 16 일 연구책임자소속 : 안전성평가연구소직급 : 선임연구원성명 : 박준우 ( 인 ) 환경부장관귀하
연구용역과제결과보고서 제출문 환경부장관귀하 본보고서를 건축자재중브롬화난연제 (BFRs) 사용재활용실 태조사연구 의결과보고서로제출합니다. 2015 년 3 월 16 일 소속 : 안전성평가연구소 직급 : 선임연구원 연구책임자 : 박준우 - I -
참여연구원 구분소속직위성명 연구책임자안전성평가연구소선임연구원박준우 안전성평가연구소선임급위촉강재순 ( 주 ) 티오이십일소장배희경 ( 주 ) 티오이십일팀장이승규 연구원 ( 주 ) 티오이십일차장황재성 인천대학교조교수김승규 네오엔비즈부장김찬국 네오엔비즈과장박판수 연구보조원 ( 주 ) 티오이십일대리신충근 ( 주 ) 티오이십일사원홍유진 - II -
목 차 제 1장서론 1 제 1절연구개요 1 1. 연구의배경 1 2. 연구의필요성 5 제 2 절연구수행방향 6 1. 추진체계 6 2. 추진일정 8 제 3 절연구범위 9 제 2장연구내용및방법 11 제 1절브름화난연제국내 외자료조사 11 1. 브롬화난연제함유제품조사 11 2. 브롬화난연제함유제품재활용현황조사 15 제 2 절건축자재중브롬화난연제함량조사 16 1. 건축자재제품별함량및전이량분석방법에대한조사 16 제 3 절브롬화난연제관리방안제시 28 1. 건축자재중브롬화난연제중점관리제품도출 28 2. 브롬화난연제함유제품의조사방법및관리체계구축방안제시 29 3. 건축자재중브롬화난연제유통조사를통한제도적관리방안제시 29 - III -
제 3장연구결과 32 제 1절브롬화난연제국내 외자료조사 32 1. 브롬화난연제국외자료조사 32 2. 브롬화난연제국내자료조사 39 3. 국내 외규제현황 42 4. 조사대상브롬화난연제함유제품선정 45 5. 브롬화난연제함유제품재활용현황조사 59 6. 조사대상제품목록선정 71 제 2 절건축자재중브롬화난연제함량조사 75 1. 정도관리 75 2. 시료수 77 3. HBCDs 분석결과 78 4. PBDEs 분석결과 81 5. PBDEs 분석결과 84 6. 제품별분석결과 84 제 3 절브롬화난연제관리방안제시 89 1. 건축자재중브롬화난연제중점관리제품도출 89 2. 건축자재중브롬화난연제유통조사결과및이를통한관리방안제시 98 3. BFRs 건축자재폐기물분리및처리방안제시 106 제 4 장결론 112 - IV -
제 5 장활용방안및기대성과 120 참고문헌 122 부록 I. 건축자재중브롬화난연제전이량분석방법안 128 부록 II. 건축자재중브롬화난연제 PBDEs, PBBs 함량분석방법안 144 부록 III. 건축자재중브롬화난연제 HBCDs 함량분석방법안 158 부록 IV. 설문조사연락업체목록 172 부록 V. 자문회의및환경부협의회의 187 - V -
표목차 표 1. 자문위원회구성 7 표 2. 국내브롬화난연제종류및용도 13 표 3. 국내브롬화난연제연구현황 13 표 4. 제품중 PBDEs, PBBs 함량분석방법비교 ( 국내 외사례 ) 17 표 5. 제품중 HBCDs 함량분석방법비교 ( 국내 외사례 ) 18 표 6. 건축자재에서의공기로의유출량측정방법사례 20 표 7. 선행연구에서의주요 PBDEs 이성질체물질들 ( 예 ) 22 표 8. PBDEs, PBBs 분석을위한검정곡선표준용액 26 표 9. PBDEs, PBBs 분석을위한 GC/MS 기기조건 27 표 10. 사용단계별브롬화난연제관리방안 30 표 11. NEWMOA에서제공하는대체물질정보 34 표 12. 국외 BFRs 함유제품현황 38 표 13. 국내 BFRs에대한연구현황 40 표 14. 국내 BFRs 함유제품현황 40 표 15. BFRs 국내규제현황 42 표 16. BFRs 국외규제현황 44 표 17. deca-bde, HBCDs HS코드 48 표 18. 제품별친환경표지인증기준고시내용 54 표 19. 최종 8개조사대상제품군선정결과 55 표 20. 유통업체조사결과 57 표 21. 회신업체중건축자제브롬화난연제함유제품목록 58 표 22. 국내 RC별 BFRs 함유플라스틱판매현황 61 표 23. 재활용원료구입업체현황 62 - VI -
표 24. 생산자책임재활용제도주체별역할 65 표 25. EPS 제품내 HBCDs 함량 67 표 26. 건축폐기물내폐합성수지연도별처리통계 70 표 27. 건축자제중브롬화난연제함유제품목록 72 표 28. 정도관리 ( 검정곡선의직선성, 방법검출한계, 정밀도 ) 76 표 29. 정도관리 ( 회수율, 감응계수및검출율 ) 77 표 30. 분석시료수 78 표 31. HBCDs의분석결과 79 표 32. PBDEs 분석결과 82 표 33. 제품별물질농도 85 표 34. 조사대상제품군별 BFRs 함유량결과 91 표 35. 조사대상제품군별인체노출가능성노출도책정조사기준 92 표 36. 노출가능성관리대상우선순위제품군선정결과 93 표 37. BFRs 미함유보고제품기준 BFRs 함유시험결과 95 표 38. 보온 단연재 BFRs 함유량 97 표 39. 오스트리아재활용수집관련업체별직무 109 - VII -
그림목차 그림 1. BFRs 규제동향배경 4 그림 2. 주요기관별자료조사프로세스 14 그림 3. 브롬화난연제건축자재현황파악프로세스 15 그림 4. 분석물질선정과정 23 그림 5. 분석방법모식도 25 그림 6. PBDEs에대한유통흐름및노출경로추정 28 그림 7. 브롬화난연제건축자재처리방안예시 31 그림 8. 미국폐기물협회 BFRs 관리현황 33 그림 9. 스톡홀름협약 BFRs 관리현황 35 그림 10. UNEP의 BFRs 관리현황 36 그림 11. BSEF의 BFRs 관리현황 37 그림 12. 제품현황조사프로세스 46 그림 13. 국내 deca-bde, HBCDs 수입량 50 그림 14. HBCDs별국내수입유통현황 50 그림 15. 국내 EPS 및 XPS MSDS 51 그림 16. 건축자재박람회참가 52 그림 17. 조사대상제품군선정프로세스 53 그림 18. 브롬화난연제사용현황조사표 56 그림 19. 국내 RC 위치정보 59 그림 20. EPR제도에서유통지원센터의역할 64 그림 21. HBCDs 함량실험제품 66 그림 22. 연도별 EPS 재활용현황 67 그림 23. EPS 재활용조사프로세스 69 - VIII -
그림 24. 국내 EPS 재활용처리공정및재활용제품현황 69 그림 25. 시료별 HBCDs 분석결과 81 그림 26. 시료별 PBDEs의분석결과 84 그림 27. 제품별 HBCDs의농도 85 그림 28. 제품별 PBDEs의농도 86 그림 29. 제품별 PBDEs와 HBCDs의농도비율 87 그림 30. 제품별 PBDEs의조성 88 그림 31. BFRs 관리방안프로세스 89 그림 32. 조사대상제품 BFRs 미함유보고업체 94 그림 33. BFRs제품사용현황 98 그림 34. 국내 BFRs 유통현황 99 그림 35. 재활용플라스틱유통현황 101 그림 36. 폐EPS 재활용현황 102 그림 37. 단계별관리체계구축방안 104 그림 38. 재활용및폐기단계관리체계구축방안 105 그림 39. 독일의 Dales System Deutschland 처리시스템 106 그림 40. 프랑스의 Eco-Emballages 처리시스템 107 그림 41. 오스트리아의 Altstoff Recycling Austria AG 처리시스템 108 그림 42. 스웨덴의 REPA 처리시스템 110 그림 43. 폐기처리방안 111 - IX -
요약문 연구과제명 연구기관 건축자재중브롬화난연제사용재활용실태조사연구 안전성 소속 평가연구소연구책임자 성명 안전성 평가연구소 박준우 연구기간 2014. 06. 17 2015. 03. 16 (9개월) 연구개발비 80,000 천원 참여연구원수 10명 참여기관 안전성평가연구소, 티오이십일, 네오엔비즈, 인천대학교 1. 브롬화난연제국내 외자료조사브롬화난연제 (BFRs) 가함유된건축자재및관리등에대한국내 외현황파악을위해유엔환경계획 (UNEP), 브롬과학환경포럼 (BSEF) 등국외주요국제기구및환경부, 국립환경과학원등국내주요기관등을대상으로자료조사를수행하였다. 그결과, 전기전자제품, 가정용소품및본과제에서대상으로하고있는건축자재등에 PBDEs, HBCDs가사용되고있는것으로확인하였다. 국내유통되고있는건축자재내 BFRs 함유현황을확인하기위해원료형태로유통되는경우와 BFRs 함유제품재활용을통해생산되는재활용원료형태로유통되는두가지경로로구분하여조사를진행하였다. BFRs 원료유통현황을확인하기위해관세청통관자료검색을통해국내유통되는 BFRs 수출 입현황을확인하였으며, BFRs 유통량, 업체정보및제품현황자료등관련자료를확인하기위해한국화학물질관리협회에서수행한 화학물질유통량조사결과 ( 10) 를확인하였다. 그결과, 국내에는 HBCDs 2종과 deca-bdes 1종이유통되고있는것을확인하였다. BFRs 함유건축자재현황을조사하기위해 14서울국제건축박람회, MBC건축박람회등유관박람회와국내건축자재도매상이밀집해있는을지로건재상을 - X -
대상으로제품현황조사를수행하여 BFRs 함유제품확인및샘플을확보하였다. 상기결과를바탕으로조사대상건축자재제품군을설정하기위해환경부의 친환경인증대상제품목록 을바탕으로 19개제품군 495개업체를확인하였으며, 주관기관및전문가자문회의를통해페인트, 벽지, 단열재등조사대상건축자재제품군 8개를선정하여조사를수행하였다. 대상제품군을취급하는총 289개업체, 유통량조사결과 ( 10) 및현장조사를통해확인된 35개업체등총 324개업체를최종대상업체로선정하여주관기관의협조를통해총 3차례설문조사및담당자인터뷰를진행하여 BFRs 사용현황을조사하였다. 대상업체중총 108개업체에서조사표가회신되어 8개조사대상제품군중페인트 3개, 보온단열재 16개, 접착제 2개, 장식용섬유제품 1개등총 22개제품을확인하였다. BFRs 재활용원료사용현황을파악하기위해기수행된유관연구조사를통해확인된전국 8개재활용센터 (RC) 를대상으로주관기관의협조를통해설문조사를수행하였으며, BFRs 함유제품을선별하여분리하고있는 RC E 및 RC F에대해서는현장조사및샘플채취를진행하였다. 조사결과전국 8개 RC에서는냉장고, 세탁기, TV, 에어컨등대형가전제품을수집하고있으며, 이중 BFRs이사용되거나의심되는부분을인력으로선별하여스크랩형태로제작한후일부는 2차가공업체에판매되고약 18,000여톤의 BFRs 함유재활용스크랩이업체 A로판매되는것으로확인되었다. 8개 RC 및업체 A 담당자인터뷰를통해재생원료를구매하는총 11개 2차가공업체목록을확인하였으며주관기관의협조를통해이들업체를대상으로설문및담당자인터뷰를수행하였다. 하지만모든업체에서정보제공을거부하여 RC에서 2차가공업체및최종재활용제품생산에이르는 BFRs 재활용원료유통현황은확인할수없었다. 기수행연구과제결과를통해 BFRs이함유된발포폴리스티렌 (EPS) 이재활용과정을거쳐건축자재에사용된다는사실을바탕으로국내 BFRs 함유 EPS에대한재활용현황조사를수행하였다. 이를위해, 국내 EPS 재활용을담당하고있는한국발포스티렌재활용협회, 한국순환자원유통 - XI -
지원센터등에자료요청및담당자인터뷰를진행하였다. 그결과 BFRs 함유 EPS 제품이재활용과정을거쳐단열재등일부건축자재에사용되고있는것으로확인하였으며, 현황파악및샘플채취를위해실재 EPS를재활용하는업체 ( 재활용업체 A) 에대한방문조사를수행하였다. 그결과, BFRs 함유된스티로폼은모두감용처리를통해재활용이가능한원료로생산된후건축자재를생산하는 2차가공업체에전량납품되고있는것으로확인하였으나 2차가공업체에대한정보는확인할수없었다. 상기업체를통해수집된단열재중압출발포폴리스티렌 (XPS) 제품은감용처리를거쳐전량 XPS 제품생산에재활용되고있었으며, 그외 BFRs 함유 EPS는감용처리를통해재활용원료로생산된후창호, 몰딩등목재대용품에재사용되고있는것으로확인되었다. 하지만 2차가공업체에재활용원료납품시 BFRs 함유여부및함유량등에대한정보는확인되지않은상태로유통되고있는것으로확인되었다. 상기조사결과를바탕으로조사대상 8개제품군중사용량이많을것으로추정되는 BFRs 함유제품과비함유제품을대상으로 1차조사대상제품을선정하였으며, 주관기관과협의를통해 2개제품군 13개제품을추가하여보온 단열재, 전기 / 전선, 페인트, 벽및천장마감재, 접착제, 벽지, 장식용합성수지시트, 방염제, 도로시설물, 재활용원료를포함한 10개제품군 50개제품의 BFRs 함유량조사대상제품을선정하였다. 2. 건축자재제품별함량및전이량분석방법에대한조사 가. 함량및전이량분석방법 건축자재에서의브롬화난연제물질의함량및전이량분석방법에대한조사를진행하였다. 건축자재중 PBDEs, PBBs, HBCDs 난연제물질의함량분석방법은국내 외선행연구자료검토와전문가의견수렴을통해선정하였다. 국내주요문헌은 전기전자제품폐기물중 POPs (BFRs) - XII -
실태조사연구 (I), (II), KS M 1061, KS M 1072, KS C IEC 62321 등을참조하였고국외주요문헌은 IEC-62321, EPA-600, EPA-8270, IEC-111, JIS C 0950 등을참조하였다. 건축자재중브롬화난연제물질분석을 2가지방법으로제안하였다. 분석방법은시료의용매에대한용해여부에따라결정하였다. 시료가용매에녹는경우는용해추출법을적용하였으며, 녹지않는경우는용매추출법을적용하였다. 전이량분석법은노출경로조사를통해실험항목을선정하였다. 노출경로는흡입, 경구, 경피노출이있으며흡입노출분석은 ISO 및 ASTM에서제시하고있는 Chamber법을참조하였으며, 경피, 경구전이량분석법은국립환경과학원의 어린이용품중프탈레이트함유량및전이량분석방법 과 어린이용품의노출평가시험방법정립연구 (2010) 및 과불화합물의제품이용실태및방안마련 (2013) 에서제시하고있는용출법을참조하였다. 건축자재중브롬화난연제함량및전이량분석법에대한자세한내용은부록으로제시하였다. 나. 건축자재중브롬화난연제함량조사 분석대상물질은스톡홀롬협약및국내 외검출사례를통해선정하였으며, 대상물질은다음과같다. 구분물질명이성질체넘버 브롬화난연제 PBDE HBCD 3, 15, 28, 33, 47, 99, 100, 153, 154, 183, 196, 197, 203, 206, 207, 208 Total PBB 180 - XIII -
- 전처리분석방법제품분석을위한시편제작및분쇄작업을수행하였다. 시료는냉동분쇄를통해 1 이하시편으로제작하였다. 분석시료는약 0.1 10 g을취한후톨루엔으로추출하였다. 추출법은속실렛 (Soxhlet) 을이용한용매추출법과초음파추출기 (Sonicator) 를이용한용해추출법을적용하였다. 용매추출및용해추출법은각각 6시간이상과 60분의추출시간을주었다. 또한고농도의시료는양을줄이거나추출액을희석하는방식으로분석하였다. 분석모식도는아래와같다. < 분석방법모식도 > - XIV -
- 기기분석방법 본연구에서는 GC/MS (NCI mode) 를이용하여정량분석을수행하였다. 분석중정성이어려운시료는 GC/MS (EI mode) 를이용하여검정하였다. - 정도관리 본연구와관련한정도관리는아래와같다. < 정도관리 > 항목 Calibration curve ( 0.98) MDL (unit:mg/g) %RSD (±30%) 회수율 (n=59) (80-120%) 기기감응계수 (n=22) (<25%) 검출율 (n=59) 결과 HBCD-0.995 PBDE-0.981~1.000 PBB-0.998 HBCD-0.00029 PBDE-0.00006~0.00025 PBB-0.00024 HBCD-16% PBDE-1~23% PBB-1% 103±17 % 9% HBCD-80% PBDE-98% PBB-0% - XV -
- 분석시료본연구에서는총 10개품목 52개제품을대상으로조사를수행하였다. 제품내재질이다른시료는재질별로분리한후개별전처리과정을통해분석을진행하였다. 품목으로는보온 단열재 (21), 전기 / 전선 (14), 페인트 (3), 벽및천장마감재 (4), 접착제 (1), 벽지 (2), 장식용합성수지시트 (2), 방염제 (1), 도로시설물 (2), 재활용원료 (9) 등총 59개시료를분석하였다. - 분석결과건축자재중 HBCDs는국내 외함유기준은제시되어있지않다. 분석대상제품중 HBCDs 함량은보온 단열재, 재활용원료등총 13개제품에서높은농도를나타냈다. PBDEs는유럽연합 (EU) 에서 전기 전자제품의유해물질사용제한에관한지침 2011/65/EU(RoHS) 에서제시하고있는 0.1% 를기준으로비교하였다. 분석대상제품중 PBDEs 함량은재활용원료, 보온 단열재, 장식용합성수지시트등에서기준값을상회하는농도를나타냈다. 하지만기준으로적용한 0.1% 는전기 전자제품에대한기준으로보온 단열재등다른제품군에동일하게적용할수없는한계가있다. 제품별비교에서는보온 단열재제품군과재활용원료의농도가높았으며 EPS 재질은 HBCDs의농도가높은특성을보였다. 그외제품및재질은브롬화난연제함량이높지않은것으로확인되었다. 단장식용합성수지시트는 HBCDs 농도가낮고 PBDEs는농도는높은특성을보였다. PBDEs의이성질체조성은 deca-가약 99% 이상으로지배적이었으며, PBDEs deca- 이성질체는산업에서주로사용되는물질로알려져있다. 재활용원료는다른제품과의비교에서 PBDEs와 HBCDs 농도가상대적으로높은특성을보였다. - XVI -
3. 브롬화난연제관리방안제시 국내 BFRs 및함유제품에대한효과적인관리방안을제시하기위해분석대상 50개제품중고농도 BFRs 함유제품, 고노출우려제품및 BFRs이검출된미함유로보고된제품등에대한조사결과를바탕으로우선관리대상제품군을도출하고유관과제를수행하고있는한국화학물질관리협회의 BFRs 유통현황조사결과, 관세청통관자료및 RC 유통량등을고려하여최종 BFRs 관리방안을도출하였다. BFRs 함유량조사결과를바탕으로 50개제품에대한 PBDEs, HBCDs에대한함유량인벤토리를구축하였으며, 보온단열재에서 PBDEs 및 HBCDs 함유량이다른제품에비해높게나타나는것으로확인하였다. 노출가능성에대한가중치를반영하기위해분석대상제품의사용용도를기반으로실내사용과실외사용으로구분하고각각에대해인체접촉가능성에대해상중하등 3단계로구분하여 1점에서 6점을차등부여하여노출에대한가중치를임의로부여하였다. 실외노출제품중재활용원료, 도로시설물, 전기 / 전선은 1점, 내장용단열재 2점, 외부틈새용단열재및페인트 3점을부여하였다. 실내노출제품중실내틈새용단열재, 벽및천장마감재, 인테리어용페인트, 전기 / 전선 ( 노출형 ), 접착제, 장식용합성수지시트는 4점, 벽지및방염재는 5점, 식품용보온단열재는 6점을부여하였다. 그결과보온단열재가 31점으로가장높은가중치가부여되었으며, 페인트 15점, 전기 / 전선 13점등의순서로확인되었다. BFRs 함유제품업체설문조사를통해 BFRs 미함유로응답한제품중 100ppb 이상 BFRs이검출된제품빈도를확인한결과벽및천정마감재에서 HBCDs가가장높게검출되었고페인트에서 PBDEs가가장높게검출되는것으로확인되었다. 하지만상기모든제품에서 HBCDs는 0.0001% ~ 0.0021%, PBDEs는 0.00001% ~ 0.0034% 로매우미미한양이함유된것을알수있었다. 상기조사를통해 HBCDs 및 PBDEs에대한물질별, 제품별, 함유여부등을반영한결과보온단열재가우선적으로관리가필요한제품군으로선정하는 - XVII -
것이타당한것으로판단하였다. 한국화학물질관리협회에서수행한 BFRs 유통현황조사결과를확인한결과, 국내에총 29,224톤의 BFRs이유통되고있으며, 이중 PBDEs 1,293 톤, HBCDs 1.665톤및기타 BFRs이 26.266톤등이사용되는것으로확인하였다. 이중 PBDEs는약 148톤이건축자재로사용되고이중 85톤이보온단열재로사용되고있으며, HBCDs는약 1,531톤이건축자재로사용되고전량보온단열재로사용되는것으로확인하였다. 상기조사를바탕으로 HBCDs 및 PBDEs에대한유통흐름을확인한결과 HBCDs는총 2,369톤이수입되어제품제조에 3,657톤, 원료유통에 1,359 톤이사용되고 1,356톤이제품형태로수출되는것으로확인하였으나그외회수및폐기에대한현황은확인되지않았다. PBDEs 중유통량이확인된 deca-bdes 는총 1,926톤이수입되어제품제조에 1,150톤, 원료유통에 1,293톤이사용되고제품형태로약 124톤이수출되는것으로확인되었으나회수및폐기에대한현황은확인되지않았다. 재활용원료의경우, 전국 RC를통해국내유통되는대형가전제품의약 60% 정도가회수되고있는것으로확인하였으며, 13년기준약 18,000톤의재활용제품이회수되어유통경로를통해모판, 하수관거, 물건적치용팔레트, 전기 / 전자제품및건축자재등에사용되거나원료형태로수출되는것으로일부확인하였지만정확한유통경로는확인할수없었다. EPS의경우, 지자체및거점수거업체를통해대부분회수되는것으로추정되며, 감용처리과정을통해재활용원료로사용되기도하고일부는 BFRs을첨가하여난연성능이필요한제품에사용되고있는것으로확인하였다. 본조사를통해국내 BFRs 함유제품에대한효과적인관리를위해서는제품및유통단계별로구분하여관리방안제시가필요할것으로판단된다. 수입단계에서는 PBDEs 및 HBCDs 등관리대상 BFRs에대해서는구분된 HS코드를부여하여원료형태및함유제품에대한수입량이확인될수있는체계구축이필요하다. 유통단계에서는 deca-bdes 및 HBCDs와같이규제가필요한 BFRs에대해서는 화학물질등록및평가등에관한법률 에서 - XVIII -
지정하고, 화학물질관리법 을통해관리하고있는허가물질, 제한 금지물질등유해화학물질로지정하여관리할수있는제도적장치마련이필요한것으로판단된다. BFRs이함유된제품에대해서는함유제품인벤토리및관리체계구축을위해독일의 Green Dot 프로그램과같이함유여부및함유량표기를의무화하는것이필요할것으로판단된다. 또한, 화학물질관리법, 환경표지대상제품및인증기준, 품질경영및공산품안전관리법 등을통해해당제품에대한 PBDEs 및 HBCDs 함유량기준과함유여부표기방법등에대한기준마련이필요하며, 친환경제품으로인증받은제품은주기적인함유량조사를할수있도록부처간협의를통한관리체계구축이필요할것으로판단된다. 유해 BFRs로인한인체노출을방지하기위해실내에서사용하는건축자재등과같이인체에직접적으로노출을야기할수있는제품에대해서는유해 BFRs 및재활용원료사용을금지하는것이필요하다. 회수단계에서는유해 BFRs이함유된제품에대해서는분리배출을의무화하고이들제품에대해서는정부에서인증한 RC 및거점수거시설을통해서만회수될수있도록하며, 민간수집상을통해회수된제품의경우에도반드시상기시설들로유입될수있는체계마련이필요할것으로판단된다. 재활용및폐기단계에서는재활용이가능한 BFRs 원료생산및판매체계를 RC, 거점수거시설및생산시설등으로단일화하고이들시설을통한체계적인원료생산량, 판매량및폐기량이보고될수있는체계구축이필요할것으로판단된다. 또한, BFRs 재활용원료사용범위선정, 재활용분담금 ( 예치금 ) 부과, 소각등폐기방법강화, 재활용의무대상제품목록에건축자재포함등과같은제도적장치를통해안정적인폐기및재활용이진행될수있는체계마련이필요할것으로판단된다. - XIX -
제 1 장서론 제 1 절연구개요 1. 연구의배경 가. 국내외브롬화난연제관리현황 전지구적환경문제를전담하는국제정부간기구의필요성이증대되면서 72년스톡홀름에서개최된 유엔인간회의 (United Nations Conference of the Human Environment; UNCHE) 에서지구환경감시, 국제사회환경정책합의및조정을전담하는 유엔환경계획 (United Nations Environment Programme; UNEP) 을설치하여기후변화, 온실가스및유해폐기물관리등을위한다양한국제협약을제시하여가입국들의이행을강하게요구하고있다. 유엔환경계획 (UNEP) 은독성, 생물농축성, 장거리이동성의특성을지닌잔류성유기오염물질 (POPs; Persistent Organic Pollutants) 로부터인간의건강과환경보호를위해전지구적차원에서 POPs의단계적저감및근절을위한스톡홀름협약 (Stockholm Convention) 을채택 ( 01.5) 하였고, 우리나라는 01년 10월본협약에서명, 07년 1월에비준함에따라협약대상물질에대한관리의무가발생하였다. 이와함께, 국제적수준의통합적인화학물질관리체계를구축하기위해 06년 UNEP는지역적, 국가적, 국제적차원에서추진해야할장기적전략과제이행을위한 국제적화학물질관리에대한전략 (SAICM; Strategic Approach to International Chemicals Management) 을수립하여가입국들에게 20년까지화학물질에대한과학적인정보확보, 전과정 (Life-Cycle) 위해관리및안전관리강화를위해법적시행이가능한화학물질대책마련을요구하였다. 이에환경부에서는 7개범부처협의를통해 20년까지선진국 - 1 -
수준의인체건강및환경위해저감을위한 화학물질관리기본계획 ( 11 20) 을마련하였다. 스톡홀름협약에서는 POPs 심사위원회 (POPRC) 의검토를통해잔류성유기오염물질을선정하고있으며, 당사국들은스톡홀름협약제7조 ( 이행계획 ) 에근거하여국가이행계획서를작성하여당사국총회에제출하여협약채택후매 2년마다당사국총회를통해국가적, 지역적차원의 POPs 저감이행실태를점검하고있다. 국내에서는스톡홀름협약의이행및국내 POPs의체계적관리를위해 07년 잔류성유기오염물질관리법 을제정하여시행중에있다. 제6차스톡홀름협약당사국총회 ( 13.5) 에서는건축용단열재등에주로사용되고있는헥사브로모사이클로도데칸 (HBCD) 을새롭게대상물질목록에등재하는것에합의하였다. 노르웨이및 IPEN (International POPs Elimination Network) 등에서는본물질을특정면제부여없이부속서 A 등재를주장하였으나, 건축자재로사용되는발포및압출폴리스티렌 (EPS, XPS) 등에대해우리나라를비롯한 EU등여러나라에서의요구를반영하여 5년간건축자재용도로의생산및사용에대한특정면제를포함하여부속서 A에등재하였다. 우리나라도 잔류성유기오염물질관리법 을통해스톡홀름협약과같이특정면제가포함된취급금지특정면제잔류성유기오염물질로지정하여생산및사용금지에대해 5년간유예하고있다. 나. 국내브롬화난연제환경규제동향 우리나라는 화학물질관리법 과 잔류성유기오염물질관리법 을통해브롬화난연제를관리되고있으나일부전기 전자제품을제외하고는 BFRs 함유제품및유통현황에대한조사는미흡한실정이다. 화학물질관리법 에따라일부브롬화난연제의국내배출, 이동량, 연차별사용량등이조사된바있으나건축자재로사용될수있는 PBDEs (Polybrominated Diphenylethers), PBBs (Polybromo Biphenyl), HBCDs - 2 -
(Hexabromocyclododecane) 등에대한조사는진행되지않았다. 또한, PBBs 의유해성이확인되어 화학물질관리법 에의해 99 년수입및사용을 금지하였으며, 00 년부터는생산, 수입및사용을전면금지하고있다. 다. 국외브롬화난연제환경규제동향 미국의경우자국내 PBDEs 생산기업인 Albemarle, Chemtura, 최대수입업체인 ICL Industrial Products 및미국환경보호국 (Environmental Protection Agency, EPA) 과의협의를통해 12년까지 PBDEs가사용되는대부분의용도에대한생산, 수입및판매를자발적으로중단하는데합의하였고, 13 년까지모든용도로의 PBDEs의사용을중단하기로결정하였다. 또한, EPA는 14년평가대상유해화학물질목록에 HBCDs, deca-bde를포함하여향후이들물질에대한위해성평가를수행하도록의무화하고있으며, California, New Jersey, New York 등의주에서 PBDEs, HBCDs에대해서법으로그사용을규제하고있다. 유럽의경우 BFRs을비롯한 POPs 물질에대한관리및저감을위해 98년장거리이동대기오염물질에관한규정 (Long rang transport atmosphere protocol; LRTAP) 을시행하고있으며, 06년 RoHS 규제를통해전기 / 전자제품내 PBDEs, PBBs를 0.1% 이하로규제하고있고, 폐기물내 PBDEs 최대허용기준을 1,000mg/kg으로제한하고있다. 또한, REACH (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of chemicals) 에서 HBCDs와 deca-bdes를고위험성물질로등재하였으며, 유해성평가등을통해 penta-bdes와 octa-bdes의사용및판매를금지하고있다 (Directive 2003/11/Ec, 2003). 일본의경우화학물질관리법 (Japanese chemical substances control law) 을통해 PC등 7개전기전자제품에 PBDEs, PBBs 함유여부표기를의무화하고있으며, 04년에는 HBCDs를규제대상물질로등재하여관리하고있다. 또한, 오염물질배출및이동에관한규정 (Pollutant release and transfer - 3 -
registers) 에의하여난연제를포함한화학물질의배출을감시하고있으며, deca-bdes 등의배출량, 이동량, 배출업체수등을관리하고있다. 중국의경우전기 전자제품내유해화학물질정보제공규제 (Hazardous substances in electronic information products) 를통해전기전자제품내 PBDEs, PBBs를 0.1% 이하로제한하고있다. 그림 1. BFRs 규제동향배경 - 4 -
2. 연구의필요성 국내에서전기전자제품, 플라스틱등일상생활에서다양하게사용되고있는브롬화난연제는폐기물재활용과정에서건축자재로순환될가능성이매우크며, 국내에서생산및사용되고있는건축자재중 HBCDs, deca-bdes 함유및재활용현황, 이들제품으로인한 BFRs 노출경로등전반적인사용실태파악및관리방안수립이필요한실정이다. 국립환경과학원연구과제 전기, 전자제품폐기물중 POPs 실태조사연구 (I, II, III) 를통하여전기, 전자제품내 BFRs의사용량, 제품폐기물의재활용현황, BFRs 함량조사등의심도있는연구조사가진행된바있으나아직까지건축자재중 BFRs의사용, 재활용실태조사가진행된바없다. 따라서, 국민보건및환경보호를위해건축자재등일상생활에서재활용되어사용되는브롬화난연제의국내외함유제품조사및유통조사, 재활용현황, 함유실태조사, 국내외브롬화난연제관리현황, 함유량및전이량분석법조사등에대한인벤토리구축이필요하며, 이를바탕으로건축자재중브롬화난연제의효과적인관리방안및대책수립에기초자료확보가필요하다. - 5 -
제 2 절연구수행방향 1. 추진체계 가. 업무분담 본연구에는총 4 개의기관이참여하고있으며, 각기관이맡은업무는 다음과같다. 안전성평가연구소에서과제의총괄로서과제진행총괄, 내부연구진및자문위원회구성 / 운영을담당하였다. 티오이십일은브롬화난연제의국 내외자료, 유통및재활용현황을조사하였고, 최종적으로브롬화난연제의분석결과를바탕으로브롬화난연제의관리방안제시를담당하였다. 인천대학교및네오엔비즈는건축자재중브롬화난연제의전이량분석법조사와실제제품에서의브롬화난연제함량분석을담당하였다. - 6 -
나. 자문위원회 동기간에추진되는 브롬화난연제상세유통현황조사연구사업 의연구수행자를포함하여학계, 산업계및유관기관 5-6인의관련전문가로자문위원회를구성하였으며, 총 4회의자문위원회를실시하였다. 이외에 2회에걸친환경부협의를통해과제수행방향등을협의하였다. 표 1. 자문위원회구성 성명 소속 직위 전공 분야 김우일 국립환경과학원 연구관 환경공학 정부 박건호 한국화학물질관리협회 본부장 환경과학 협회 제정열 씨엔텍코리아 이사 환경공학 산업계 장용철 충남대학교 교수 환경공학 학계 송민경 한국자원경제연구소 박사 환경보건학 연구계 홍상희 한국해양과학기술원 박사 해양과학 연구계 다. 자문회의개최 - 제1차자문위원회 : 2014년 7월 7일 - 제2차자문위원회 : 2014년 7월 22일 - 제3차자문위원회 : 2014년 11월 20일 - 제4차자문위원회 : 2015년 3월 16일 - 환경부협의회 : 2014년 7월 24일 (1차) / 9월 24일 (2차) / 2015년 2월 4일 (3차) - 7 -
2. 추진일정 과업수행내용 추진일정 ( 월 ) 6 7 8 9 10 11 12 1 2 과제제안서작성및제출 브롬화난연제국내 외자료조사 - 브롬화난연제함유제품조사 - 브롬화난연제함유제품재활용 현황조사 건축자재중브롬화난연제함량조사 - 건축자재제품별함량및전이량 분석방법에대한조사 - 조사대상제품함량분석 브롬화난연제관리방안제시 - 건축자재중브롬화난연제중점 관리제품도출 - 브롬화난연제함유제품의조사 방법및관리체계구축방안제시 - 브롬화난연제건축자재유통 조사를통한제도적관리방안 제시 자문위원회개최 중간보고회 최종보고회및보고서작성 - 8 -
제 3 절연구범위 1. 브롬화난연제국내외자료조사 가. 브롬화난연제함유제품조사나. 브롬화난연제함유생활용품에대한국내 외자료조사 - 생활용품에사용되고있는국내 외브롬화난연제현황, 제품정보및관리현황을조사한다. 다. 국내 외제품관리, 함량기준및함유가능성제품목록조사 - 국제적브롬화난연제관리및제품현황, 국내브롬화난연제상세유통현황을조사한다. 라. 브롬화난연제함유제품재활용현황조사마. 브롬화난연제가함유된폐플라스틱및제품의회수현황파악 - 브롬화난연제가함유된플라스틱제품회수현황을조사한다. 바. 브롬화난연제사용건축자재및재활용현황조사 - 국내브롬화난연제함유건축자재현황및유통흐름을조사한다. 2. 건축자재중브롬화난연제함량조사 가. 건축자재제품별함량및전이량분석방법에대한조사나. 미국 EPA, DEPA, 자율안전부속서등의자료검색을통한시험방법검토 선정다. 제품별시험방법은환경오염공정시험방법제정기준에따라시험방법 ( 안 ) 작성라. 조사대상제품함량분석마. ( 분석항목 ) : PBDE (Polyborominated Diphenylethers), PBB (Polyboromo Biphenyl), BCD (Hexaboromocyclododecane) 및기타관련물질 - 9 -
바. ( 대상시료 ) : 플라스틱, 수지, 섬유등건축자재중브롬화난연제함량조사를위해제품군별대표성있는제품선정 ( 생산년도고려 ) - 분석항목및대상시료선정은국내현황자료등을검토하여추후협의후에결정한다. 사. ( 분석방법 ) 참고문헌등을통해국립환경과학원과협의후분석 - 분석정도관리자료및시험분석절차서를작성하여제출한다. 3. 브롬화난연제관리방안제시 가. 건축자재중브롬화난연제중점관리제품도출나. 제품실태조사결과를기초로함량정도, 실생활에서건강상노출가능성, 관리상의취약점또는문제점분석 - 대상제품의브롬화난연제함유량인벤토리구축및관리, 우선순위제품의발생가능한노출가능성조사, 관리현황조사및문제점 / 취약점을제시하고분석한다. 다. 브롬화난연제함유제품의조사방법및관리체계구축방안제시라. 국내유통되는제품의제조 유통경로등제품의추적방법 - 각유통단계별관리체계구축방안을제시한다. 마. 건축자재중브롬화난연제유통조사를통한제도적관리방안제시바. 건축자재에서의브롬화난연제관리방안제시 - 유통경로파악을통한효과적인관리방안을제시한다. 사. 건축자재중브롬화난연제함유폐기물분리및처리방안제시 - 국내 외브롬화난연제건축자재폐기물분리및처리현황을조사한다. - 국내유통현황을고려한브롬화난연제건축자재폐기물의분리및처리방안을제시한다. - 10 -
제 2 장연구내용및방법 제 1 절브롬화난연제국내외자료조사 1. 브롬화난연제함유제품조사 가. 브롬화난연제함유생활용품에대한국내외자료조사 브롬화난연제함유제품을파악하고목록을작성하기위해국외주요환경관련기구및국가홈페이지검색을수행하였으며, UNEP (United Nations Environment Programme), BSEF (Bromine Science and Environmental Forum), EPA (US Environmental Protection Agency) 등에서 BFRs 사용현황과연간사용량, 연구보고서등을제공하고있는것으로확인하였다. 또한, 이들자료를통해 BFRs이전기 전자분야 (56%), 건설업 (31%), 직물산업 (7%), 운송업 (6%) 등에사용되고있는현황정보와 BFRs 함유제품에대한목록들을확인할수있었다. 이를바탕으로 BFRs 함유제품목록을작성하였다. < 국제연합환경계획 (UNEP)> BFRs 사용제품정보 국가별재활용현황 - 11 -
< 브롬과학환경포럼 (BSEF)> BFRs 연구현황및보고서제공 규제및사용현황 ( 제품, 판매량등 ) < 미국폐기물협회 (NEWMOA)> BFRs 연구현황및보고서제공 대체화학물질정보및유해성정보 국내에서는환경부, 국립환경과학원등에서유관연구과제가진행되었으며, 이를통해 BFRs 사용현황, 용도및규제등의자료가확인되었으며 전기 전자제품폐기물의 PBDEs 함유특성고찰을통한관리방안연구 (2013) 를통해 BFRs 물질별용도가구체적으로명시되어있는것을확인하였다. 기수행된연구자료를바탕으로 PBDEs는높은난연효과로인해 PC, TV, 자동차, 건축자재, 섬유및가구등에사용되어왔지만, 환경규제에의해 05년이후 PBDEs를가전제품난연제로사용하지않는것으로조사되었다. - 12 -
표 2. 국내브롬화난연제종류및용도 분류물질명용도 PBB 류 Hexabromobiphenyl 방연제, 난연제 PBDE 류 TBBPA 류 Pentabromodiphenyl ether Octabromodiphenyl ether Heptabromodiphenyl ether Decabromodiphenyl ether Tetrabromobibisphenol A 폴리우레탄, 가구, 카펫 플라스틱컴퓨터모니터, TV 살충제, 살균제 전선, TV/ 컴퓨터케이스, 섬유 전기전자제품의인쇄회로기판 (PCB) HBCD 류 Hexabromocyclododecane 내연제, 고충격폴리스타이렌 전기 / 전자제품폐기물의 PBDEs 함유특성고찰을통한관리방안연구 (2013) 표 3. 국내브롬화난연제연구현황 과제명 전기 / 전자제품폐기물의 PBDEs 함유특성고찰을통한관리방안연구 전기 / 전자제품폐기물중 POPs(BFRs) 실태조사연구 ( ) 쓰레기매립시설및생활하수처리시설에서브롬화난연제의배출특성 전기 / 전자제품폐기물중 POPs(BFRs) 실태조사연구 기관명 국립환경과학원 국립환경과학원 조사연도 2013 2012 한국학술진흥재단 2011 국립환경과학원 2011 브롬화난연제및브롬화다이옥신류의연구동향 국립환경과학원 2008 브롬화난연제의국제적규제동향과대응방안연구 환경부 2005 전기 / 전자제품폐기물의 PBDEs 함유특성고찰을통한관리방안연구 (2013) - 13 -
나. 국내외제품관리, 함량기준및함유가능성제품목록조사 국내외주요기관의유관자료검토를통해국제적으로제시하고있는브롬화난연제관리및제품현황조사를수행하였으며주요기관에서공개하고있는 BFRs 함유제품에대한관리현황과함유가능성이있는제품목록을조사하였다. 또한, 국내친환경인증대상제품, 10년유통량조사및유관연구로수행되고있는 국내 BFRs 유통량조사 ( 환경부 ) 등의결과를활용하여최종제품목록을선정하였다. 본과제에서대상으로하고있는 PBDEs 및 HBCDs는스톡홀름협약등과같은국제협약및주요국가등에서사용을금지하거나허용기준을마련하여관리하고있는것으로조사되었다. 그림 2. 주요기관별자료조사프로세스 - 14 -
2. 브롬화난연제함유제품재활용현황조사 가. 브롬화난연제함유폐플라스틱및제품의회수현황파악 기수행된연구과제및유관문헌자료를바탕으로 PBBs 및 PBDEs는국내전기 전자제품의하우징에난연성능을부여하기위해첨가되고있다고추정하고있으며, 이를바탕으로과거생산된 TV, 냉장고, 컴퓨터등의하우징에브롬화난연제가함유되어있다고추정하였다. 또한, 상기제품들은 전기 전자제품및자동차의자원순환에관한법률 에따라재활용의무대상품목으로지정되어관리되고있어대부분의제품들이재활용센터 (RC: Recycling Center) 로회수및처리되고있을것으로예상되어전국 RC를대상으로현황조사를수행하였다. 나. 브롬화난연제사용건축자재및재활용현황조사 관세청의 BFRs 물질별수 출입통계와유해화학물질유통량조사및유관연구결과등을통해국내 BFRs 함유건축자재현황을파악하였으며, 조사된건축자재에대해생산업체, 유관기관을통한생산, 판매, 회수및재활용 / 폐기현황을파악하였다. 또한, 국내 BFRs 함유제품에대한재활용현황을확인하기위해전국 RC를통해재활용원료를구입하여제품을생산하는업체및제품조사를수행하여국내유통되는 BFRs에대한유통흐름도를작성하였다. 이와함께, 주관부처의요청에따라발포스티렌 (EPS) 에대한재활용현황에대한조사도병행하였다. 그림 3. 브롬화난연제건축자재현황파악프로세스 - 15 -
제 2 절건축자재중브롬화난연제함량조사 1. 건축자재제품별함량및전이량분석방법에대한조사 가. 함량및전이량분석방법에대한고찰 건축자재에서의브롬화난연제물질의함량및전이량분석방법에대한조사를수행하였다. 조사방법은미국 EPA (US Environmental Protection Agency), DEPA (Danish Environmental Protection Agency), 자율안전부속서등의자료검색을통한시험방법조사및관련전문가와자문의견을통해검토후선정하였다. 나. 제품별함량분석방법조사 건축자재중브롬화난연제물질의함량분석방법은국내 외주요문헌을참조하여선정하였다. 국내문헌은 전기, 전자제품폐기물중 POPs (BFRs) 실태조사연구 (I),(II) ( 국립환경과학원, 2011, 2012), KS M 1061 (2005), KS C IEC 62321 (2009) 와그외선행연구자료를참조하였으며, 국외주요문헌은 EPA-600와 8270, IEC-111, JIS C 0950 및그외선행연구자료를참조하였다 ( 표 4). HBCDs는국내 외참고자료가미미한실정이었다. HBCDs 분석방법은여러선행연구검토결과에서 PBDEs 및 PBBs 분석법과큰차이가없는것으로판단되었으며, 국내연구에서도 KS M 1072, KS C IEC 62321 등해당분석법을 HBCDs 제품분석에서응용해활용되고있었다. 본연구에서는해당분석방법을기반으로시료의전처리, 정제및기기분석방법을일부수정및보완하여적용하였으며, 적합성여부를판단하였다 ( 표 5). 구체적인분석방법안은 건축자재중브롬화난연제함량분석방법안 에제시하였다. - 16 -
표 제품중 PBDEs, PBBs 함량분석방법비교 ( 국내 외사례 분석법 KS M 1072 KS C IEC 62321 KS M 1066 KS M 1061 국립환경과학원, 2002 국립환경과학원, 2007 국립환경과학원, 2005 국립환경과학원, 2011 국립환경과학원, 2012 국립환경과학원, 2013 신선경, 2007 김교근, 2014 송문환, 2011 신정화, 2009 박종은, 2013 DEPA, 2006 시편 냉동분쇄 연삭, 분쇄, 밀링 냉동분쇄 냉동분쇄 추출방법 속실렛 속실렛 속실렛용해추출초음파추출속실렛용해추출초음파추출 - 속실렛 - 속실렛 냉동밀러 냉동밀러 냉동밀러 속실렛, 초음파추출, 액액추출 속실렛 속실렛 속실렛 용해, 냉동밀러용해법속실렛, 정제 실린지필터플로리실컬럼, 여과산-실리카겔컬럼, 실린지필터산-실리카겔컬럼, 실린지필터다층실리카겔, 플로리실, 알루미나, 활성탄컬럼다층실리카컬럼, 플로리실컬럼다층실리카겔컬럼와플로리실컬럼다층실리카겔컬럼다층실리카겔컬럼 다층실리카겔컬럼 다층실리카겔컬럼 냉동분쇄속실렛 - 분쇄 - 절단, 냉동밀링연삭, 분쇄, 밀링 속실렛 속실렛초음파추출초음파추출 속실렛 실린지필터실리카 / 플로리실컬럼 여과 플로리실컬럼, 여과 USEPA-600 분쇄속슬렛 - 검출제목기 GC/M 고분자물질중의브롬계난연제 S 정량방법 GC/M 전기전자제품- 6가지규제물질 ( 납, S 수은, 카드뮴, 6가크로뮴, PBBs, PBDEs) 의함량측정 HPLC/ UV GC/M S HRGC/ HRMS, HRGC/ HRMS GC/M S GC/M S GC/M S GC/M S(ECN I) GC/M S GC/M S GC/M S GC/M S GC/M S GC/M S HRGC/ HRMS 고분자물질중의 PBBs 와 PBDEs 의 HPLC/UV 에의한정량 고분자물질중의 PBBs 와 PBDEs 의가스크로마토그래피 / 질량분석법 (GC/M S) 에의한정량분석 미규제미량유기오염물질분석기법개발에관한연구 (IV) 브롬화다이옥신류발생기전규명및분석방법확립 ( ) 지정폐기물중신규유해물질의항목설정및시험방법확립에관한연구 (II) 전기, 전자제품폐기물중 POPs(BFRs) 실태조사연구 (I) 전기, 전자제품폐기물중 POPs(BFRs) 실태조사연구 (II) 생활공감유해물질의매체통합위해성평가 (III) 제품폐기물중폴리브롬화에테르류 (PBDEs) 분석방법비교연구전자제품폐기물중에함유된브롬화난연제분석국내전기제자제품에함유된신규 RoHS II 물질검출사례연구 난연가공된섬유제품의 Polybrominated Diphenyl Ethers 분석 전기 전자제품폐기물의 PBDEs 함유특성고찰을통한관리방안연구 Electrical and electronic equipment(rohs) An exposure assessment of polybrominated diphenyl ethers - 17 -
분석법 USEPA-161 4 시편 US-EPA - IEC 111/2/NP JIS C 0950 - 추출방법 SPE, SFE, CLLE, 속슬렛 EPA-3540,3541,355 0b,3546 냉동분쇄용해추출, 속슬렛 속슬렛, ASE chen, 2010 분쇄속슬렛 Chen, 2012 Takigami, 2008 분쇄 분쇄 초음파추출 초음파추출 정제 산-컬럼, GPC, 실리카겔, 플로리실, 알루미나컬럼 EPA3620B, 3630C 산 - 실리카겔컬럼 DMSO, 다층실리카겔컬럼 실리카 / 알루미나컬럼 여과 다층실리카컬럼 검출기 HRGC/ HRMS GC/M S HRGC/ HRMS, HPLC/ UV 제목 Brominated diphenyl ethers in water, soil, sediment, and tissue by HRGC/HRMS USEPA-8270 Procedures for the Determination of Levels of Regulated Substances in Electro technical Products The marking for presence of the HRGC/ HRMS specific chemical substances for electrical and electronic equipment Measurement and human exposure GC/M assessment of brominated flame S retardants in household products from South China GC/M S GC/M S Brominated flame retar4dants (BFRs) in waste electrical and electronic equipment (WEEE) plastic and printed circuit boards (PCBs) Transfer of brominated flame retardants from components into dust inside television cabinets. 표 5. 제품중 HBCDs 함량분석방법비교 ( 국내 외사례 ) 분석법 KS M 1072 한국생산기술연구원 한국생산기술연구원 시편냉동분쇄냉동분쇄냉동분쇄 추출방법 속실렛 정제 실린지필터 속실렛 - 속실렛 실린지필터 EPA-8270D - 속실렛실리카, 플로리실 검출기 GC/ MS GC/ MS GC/ MS GC/ MS 제목 고분자물질중의브롬계난연제정량방법 전기제품내유해물질 (Phthalates, HBCD) 검출현황 국내전기전자제품에함유된신규 RoHS II 물질검출사례연구 Semivolatile organic compounds by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) - 18 -
분석법 시편 OSPAR - 추출방법 속실렛, PLE 정제 실리카, 알루미나, GPC 겔컬럼 검출기 GC/ MS 제목 CEMP monitoring manual IEC 62321 연삭, 분쇄, 밀링 속실렛 플로리실컬럼, 여과 GC/ MS Determination of levels of six regulated substances (lead, mercury, cadmium, hexavalent chromium, polybrominated diphenyls, polybrominated diphenyl ethers) Takigami, 2008 분쇄 초음파추출 다층실리카컬럼 GC/ MS Transfer of brominated flame retardants from components into dust inside television cabinets. Chen, 2012 분쇄 초음파추출 여과 GC/ MS Brominated flame retardants (BFRs) in waste electrical and electronic equipment (WEEE) plastic and printed circuit boards (PCBs) 다. 제품별전이량분석방법조사전이량분석법은우선적으로전이량항목선정이필요하며, 전이량항목선정은노출시나리오를바탕으로이루어진다. 노출시나리오는유해물질이인체에노출되는과정을나타내는데이과정에서전이경로및항목이제시된다. 건축자재를통한노출항목은가스상물질의직접적인노출혹은집먼지, 공기음식물, 토양등을통한간접적노출이있었다. 해당항목의경로는흡입, 경구, 경피노출이있으며주요노출경로는가스상물질의직접적인흡입및입자상물질의간접적인흡입, 경구, 경피노출이있었다. 이에전이량분석법은흡입, 경구, 경피항목이선정되었다. 흡입전이량분석 - 19 -
방법선정에는 ISO-1600 시리즈와 ASTM method의시험방법및 환경부의실내공기질공정시험방법 과여러주요선행연구가참조되었다. 건축자재의주요흡입전이량분석방법선정에는 Chamber법이제시되었으며, 주요참고문헌으로는 ISO 및 ASTM와주요선행연구 ( 표 4, 5) 에서의 Chamber법을참조하였다. 경피전이량분석방법은 CPSC 및 RIVM 등기존연구에서거즈를이용한방식이주로사용되었으나본연구에서는최근선행연구및전문자문위원들의의견을수렴하여국립환경과학원 어린이용품중프탈레이트함유량및전이량분석방법 (2010) 과 어린이용품의노출평가시험방법정립연구 (2010) 및 과불화합물의제품이용실태및방안마련 (2013) 에서제시된용출법을참조하였다 ( 표 6). 경구노출은용출법이경피노출에서의전이량분석방법과다르지않아동일한분석법이적용되었다. 구체적인분석방법안은 건축자재중브롬화난연제전이량분석방법안 에제시하였다. 표 건축자재에서의공기로의유출량측정방법사례 분석 방식 Perforator method Desiccator method Large chmaber 표준방법 EN120 : Wood based panels. Determination of formaldehyde content. Extraction method called the perforator method JIS A 1460 : Building boards Determination of formaldehyde emission - Desiccator method KS M 1998-4 : Determination of the formaldehyde emission of building interior products - Part 4 : Desiccator method ASTM D 5582-00 : Determining Formaldehyde Levels from Wood Products Using a Desiccator ENV717-1 : Wood based panels. Wood-based panels, Determination of Formaldehyde Release, Formaldehyde emission by the chamber method ASTM E 1333-96 : Determining Formaldehyde Concentration in Air and Emission Rates from Wood Products Using a Large Chamber - 20 -
분석 방식 Samll Chamber 1m 3 chamber FLEC 표준방법 ISO/CD 12460 : Wood based panels. Determination of Formaldehyde Release Formaldehyde emission by the chamber method KS M 1998-2 : Determination of the emission rate formaldehyde and volatile organic compounds in building interior products - Part 2 : Small chamber method DEPA-no32, 2003 : Emission and evaluation of chemical substances from selected electrical and electronic products ISO/CD 12460 :Wood based panels. Determination of Formaldehyde Release Formaldehyde emission by the chamber method ENV 13419-2 : Building products - Determination of the emission of volatile organic compounds - Part 2. Emission test cell method ISO16000-10 : Indoor air. Part 10. Determination of the emission of volatile organic compounds. Emission test cell method ASTM D 7143-05: Practice for Emission Cells for the Determination of Volatile Organic Emissions from Indoor Materials/Products KS M 1998-3 : Determination of the emission rate formaldehyde and volatile organic compounds in building interior products - Part 3 : Emission cell method 라. 분석방법 건축자재중브롬화난연제의분석방법은선행연구자료를통해분석 물질을선정한후대상제품의용해여부에따라각각다른분석법을 적용하였다. 마. 분석물질선정 분석대상이성질체물질은전문자문위원들의의견을수렴및주요선행연구자료를활용하여선정되었다. 주요조사자료는 EPA에서제시된브롬화난연제항목과폐기물에서의실측값및국내 외주요전자제품의브롬화난연제분석법으로활용되는 IEC 항목과 IUPAC에서제시하는주요독성물질항목등이있으며 ( 표 7), 해당자료들은선행연구자료 - 21 -
( 표 4, 5) 와스톡홀롬협약에서제시된이성질체물질목록및자문의견을거쳐이성질체선정에활용되었다 ( 그림 4) (PBDEs, PBBs는이론적으로 209개의이성질체가존재하며, HBCDs는 α-, β-, γ-로구분되는데이들중분석하는연구목적에따라대상물질이선택 ). 표 선행연구에서의주요 PBDEs 이성질체물질들 예 EPA EPS,NRC IEC 제품폐기물 (EPA) EPA-EEE ( 전자제품 ) IUPAC 본연구 - - BDE-3 - - - BDE-3 BDE-7 - - - - - BDE-8 - - - - - BDE-11 - - - - - BDE-12 - - - - - BDE-13 - - - - - BDE-15 - BDE-15 - - - BDE-15 BDE-17 - - - - - BDE-25 - - - - - BDE-28 - BDE-28 BDE-28 - - BDE-28 BDE-30 - - - - - BDE-32 - - - - - BDE-33 - BDE-33 - - - BDE-33 BDE-35 - - - - - BDE-37 - - - - - BDE-47 BDE-47 BDE-47 BDE-47 - BDE-47 BDE-47 BDE-66 - - BDE-66 - - BDE-85 - - BDE-85 - - BDE-99 BDE-99 BDE-99 BDE-99 - BDE-99 BDE-99 BDE-100 BDE-100 BDE-100 BDE-100 - BDE-100 BDE-100 BDE-119 - - - BDE-119 BDE-119 BDE-138 - - BDE-138 - - BDE-153 BDE-153 BDE-153 BDE-153 BDE-153 BDE-153 BDE-153 BDE-154 BDE-154 BDE-154 BDE-154 BDE-154 BDE-154 BDE-154 BDE-181 - - - - BDE-181 BDE-183 BDE-183 BDE-183 BDE-183 BDE-183 BDE-183 BDE-183 BDE-190 - - - BDE-190 BDE-190 BDE-196 BDE-196 - - BDE-196 - BDE-196 BDE-197 BDE-197 - - BDE-197 - BDE-197 BDE-203 BDE-203 BDE-203 - BDE-203 - BDE-203 BDE-206 BDE-206 BDE-206 - BDE-206 - BDE-206-22 -
EPA EPS,NRC IEC 제품폐기물 (EPA) EPA-EEE ( 전자제품 ) IUPAC 본연구 BDE-207 BDE-207 - - BDE-207 - BDE-207 BDE-208 BDE-209 - - BDE-208 - BDE-208 BDE-209 BDE-209 BDE-209 BDE-209 BDE-209 BDE-209 BDE-209 그림 4. 분석물질선정과정 바. PBDEs, PBBs, HBCDs 분석방법 분석은건축자재제품의소재및재료의특성을확인후실시하였다. 시료양은약 0.1 10g 사용하였으며추출용매는톨루엔을사용하였다. 추출방법은용해여부에따라속실렛 (Soxhlet) 을이용한용매추출법과초음파추출기 (Sonicator) 를이용한용해추출법을적용하였다. 분석결과검량범위를초과한시료는분석시료양을줄이거나추출액을희석하여재분석하였다. 사. 시편제작과분쇄 건축자재제품시표는전처리이전시편제작을하였다. 시편은제품의재질별분리작업을마친후세척된칼과가위를이용하여 5 5 이하로절단하여제작하였다. 절단된시료는다시냉동분쇄를통하여 1 이하로분쇄하였으며, 분쇄된시료는분석에사용하였다. - 23 -
아. 용해추출법 (Sample preparation / sonication extraction) 용해추출법은폴리머에따라권장되는용매를사용하였다. 시료무게는알루미늄호일을저울대크기에맞게잘라저울위에펴놓은후저울을 0점으로조정한뒤측정하였으며, 측정된무게는기록지에기입하였다. 무게측정을마친시료에는톨루엔 10 을첨가하고, 대체표준물질을첨가한후초음파기를통해 60분간추출을하였다. 완전용해가된시료는 GC-vial 에담고내부표준물질을첨가후기기분석을하였다. 단용매치환시침전현상이발생한경우용해방법을적용하지않았다. 자. 용매추출법 (Sample preparation / Soxhlet extraction) 사용전모든초자는용매세척후사용하였다. 무게는알루미늄호일을저울대크기에맞게잘라저울위에펴놓은후저울을 0점으로조정한뒤시료무게를달아측정하였으며측정된무게는기록지에기입하였다. 무게를잰시료는팀볼 (Thimble) 에담은후속실렛에장착하였다. 250 둥근바닥플라스크에는용매 100 과끓임쪽 2 3개를넣은후속실렛을결합하였다. 결합된속실렛에는추출용매 100 을첨가하고대체표준물질을벽면에묻지않게첨가한후속실렛세트를히팅맨틀에장착하였다. 냉각관과연결되는부위는 DCM으로미리세척해두고, 사용전 / 후에는호일로감싸오염을방지하였다. 장착이끝난후에는 condenser와연결된냉각수관이엉켜지거나꺾인상태인지확인한후냉각수를틀고냉각기와가열판은각각 10 와 100 가되도록설정하였다. 이후 6시간이상추출후추출액은회전증발농축기를이용하여농축하였다. 혼탁한시료는다층실리카겔컬럼을이용해정제하였다. 농축을마친시료는질소농축기를이용해최종볼륨을맞추고 GC-Vial에담았다. 이때내부표준물질은최종시료가담기바이알에첨가하여기기분석을진행하였다 ( 그림 5). - 24 -
그림 5. 분석방법모식도 카. 검정 정량분석을수행하기위해검정곡선을작성하였다. 최소 5개의검정용액이일정한농도차이가되도록하였다 ( 표 8). 정량은피크면적에기초하여수행하도록하고각각의검정곡선에맞는선형회귀법이요구되며, 선형검정함수는 15% 이내표준편차를가지도록하였다. - 25 -
표 PBDEs, PBBs 분석을위한검정곡선표준용액 (unit: / ) 물질 CS1 CS2 CS3 CS4 CS5 표준물질 50 150 250 350 450 대체표준물질 4,4 -dibromo-octafluorobiphenyl (DBOFB) 내부표준물질 PCB209 50 150 250 350 450 50 150 250 350 450 타. 분석기기 본연구에서는 GC/MS (NCI mode) 를이용하여정량분석하였다. 분석 시료의정성이어려운경우는 GC/MS (EI mode) 를통해검증하였다 ( 표 9). - 26 -
표 9. PBDEs, PBBs 분석을위한 GC/MS 기기조건 기기분석조건 컬럼 DB-5, 15 m 0.25 I.D 0.25 film thickness 운반기체 He (99.9999 %) at 1.0 /min 주입부 온도 비분활방식 주입방식 Split 10:1 승온조건 80 for 2 min, 20 /min to 300 for 2 min 연결부 온도 310 이온원 온도 260 이온화 전압 70 ev 검출기 GC-NCI-MS - 27 -
제 3 절브롬화난연제관리방안제시 1. 건축자재중브롬화난연제중점관리제품도출 가. 제품실태조사결과를기초로함량정도, 실생활에서인체노출가능성, 관리상의취약점또는문제점분석 조사대상 50개제품에대해 PBDEs, HBCDs 등브롬화난연제함유량인벤토리를구축하였으며, BFRs 물질별함유량이높은제품을중심으로제품별관리대상우선순위제품을선정하고이들제품의사용을통해발생할수있는실생활에서의인체노출가능성에대한조사를수행하였다. 또한, 국내 BFRs 함유건축자재관리현황을바탕으로 BFRs 함유제품에대한관리상의문제점및취약점을확인하였다. [ 자료출처 : 전기 / 전자제품폐기물의 PBDEs 함유특성고찰을통한관리방안연구 (2011)] 그림 6. PBDEs 에대한유통흐름및노출경로추정 - 28 -
2. 브롬화난연제함유제품의조사방법및관리체계구축방안제시 가. 국내유통되는제품의제조유통경로등제품추적방법 상기연구를통해국내유통되는브롬화난연제함유제품현황및유관과제를통해수행되고있는 국내 BFRs 유통량조사 ( 14) 결과등을바탕으로국내유통되고있는 BFRs 원료및 BFRs 함유제품에대한유통흐름도를작성하였다. 이를바탕으로수입, 수출, 생산, 판매, 회수및폐기등개별유통단계별로원료및제품특성을고려하여효과적으로 BFRs 원료및함유제품을관리할수있는방안을제시하여국내유통되는 BFRs을효과적으로추적할수있는방안을제시하였다. 3. 건축자재중브롬화난연제유통조사를통한제도적관리방안제시 가. 건축자재에서의브롬화난연제관리방안제시 건축자재에사용되는브롬화난연제현황조사를통해확보된결과를바탕 으로제품의사용단계별로효과적으로함유제품을관리할수있는방안 을제시하였다. - 29 -
표 10. 사용단계별브롬화난연제관리방안 구분오염물질특성관리내용 전기전자제품사용단계 해체, 선별및파쇄단계 재활용단계 매립및소각단계 제품에함유된 BFRs 배출 물리적, 열적변화에따른오염물질특성변화와이동가능성 재활용원료제조과정중 BFRs 거동및완제품내 BFRs 농도 폐기물소각시 BFRs 배출매립지침출수 BFRs 유출 BFRs 성적서및함량표기 - 제품중 BFRs 조사 - 작업장내대기, 분진, 잔재물중 BFRs 조사 - 작업장주변대기, 토양, 수질중 BFRs 조사 원료중 BFRs 조사 - 배출가스 BFRs 조사 - 매립지침출수 BFRs 조사 나. 건축자재중브롬화난연제함유폐기물분리및처리방안제시 국내브롬화난연제건축자재폐기물분리및처리현황조사, 전기전자제품폐기물중 POPs (BFRs) 실태조사연구 (I),(II) 및 전기전자제품중브롬화난연제현황연구 등을통해전기전자제품에대한다양한연구가수행되었으나 BFRs이함유된건축자재에대한연구는수행되지않았다. 이에국내 BFRs 함유건축자재에대한유통및사용특성을고려하여지자체, 판매점을통해수집된제도권영역과현재통계, 보고처리가미비하여폐기과정을파악하기어려움이있는민간수집, 타인양도등의비제도권영역으로구분하여 BFRs 함유건축자재제품의효과적인회수및폐기방법에대한방안을제시하였다. - 30 -
그림 7. 브롬화난연제건축자재처리방안예시 - 31 -
제 3 장연구결과 제 1 절브롬화난연제국내외자료조사 1. 브롬화난연제국외자료조사 브롬화난연제는난연효과가뛰어나며, 비용대비성능면에서뛰어난난연제로전기기기나 Office Automation (OA기기) 의하우징재료, ABS (Acrylonitrile butadiene styrene), PS (Polystyrene), PBT (Polybutylene terephthalate), PET (Polyethylene terephthalate), Epoxy Resin 등의고분자 Resin의물성에영향을미치지않는다는특성으로인해전세계적으로가장많이사용되고있다. 특히, HBCDs는적은양을사용하고도높은난연효과를보이는특성과규제항목의부재로인해단열재와같은 PS에오랫동안사용해왔다. 하지만 UNEP (United Nations Environment Program), OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) 등국제기구에서는 BFRs 사용으로인해발생할수있는인체및환경유해성에초점을맞추고 BFRs의유해성입증을위한다양한연구진행및관련보고서를제공하고있다. 또한, 주요선진국에서는 BFRs에대한유 위해성정보, BFRs 사용실태및유통현황등에대한연구가진행되고있으며, BFRs의재활용. 폐기단계에서인체및환경으로의유출을방지하기위한방법및주요사례정보등을제공하고있다. - 32 -
가. 미국폐기물협회 (NEWMOA) 미국폐기물협회는 Solid Waste, Hazardous Waste Program 등을통해주요사업장및생활폐기물, 유해폐기물질에대한교육및운송등종합적인정보제공을하고있다. 특히, Solid Waste Program은폐기물의재활용현황방안과환경규제에대해서교육을진행하고있으며, Hazardous Waste Program은유해폐기물을적절히폐기할수있는방안과폐기관리자에대한교육을하고있다. BFRs에대해서는관련독성, 노출연구및세미나자료등연구정보를제공하고있다. 특히, deca-bdes 는 HIPS, PVC, 섬유등난연성이요구되는제품에첨가되며, Ethane 1, 2-bis(penta bromophenyl), Fluoropolymers 와같은대체할수있는물질정보를제공하고있다 ( 표 11). 또한, 01년 deca-bde의 America 24,500톤, Europe 7,600톤, Asia 23,000톤등대륙별사용되고있는 BFRs의사용현황과 PBDEs의환경독성정보, 동물실험결과발암성물질로판단된다는자료를제공하고있는것으로조사하였다 ( 그림 8). 그림 8. 미국폐기물협회 BFRs 관리현황 - 33 -
표 11. NEWMOA 에서제공하는대체물질정보 물질명용도대체물질 Penta-BDEs deca-bdes Furniture, foams HIPS (TV, Printers, Copiers) Flexible PVC (plenum-rated wire and cable) - Chlorinated phosphate esters - Brominated phosphate compounds and blends - Chloroparaffins, other chlorinated compounds - Organic and Inorganic phosphorous compounds - Ethane 1, 2-bis(pentabromophenyl) - Ethylene 1,2 bis (tetrabromophthalimide) - Fluoropolymers - Emerging alternatives nanocomposites TBBPA Fabric Backing Printed wiring board epoxy laminates ABS computer monitor enclosures, copiers, faxes - Phosphorous-based - Phosphorous compounds - Phosphorous-Nitrogen compounds - Brominated epoxy oligomers - Halogenated and inorganic blends 나. 스톡홀름협약 (Stockholm convention) UNEP에서는 01년유해화학물질중에서독성이강해자연에서분해되지않으며, 체내에축적되어면역체계교란, 중추신경계손상등을초래하는물질인 잔류성유기오염물질 ( 이하 POPs) 을규제하는스톡홀름협약을채택하였다. 스톡홀름협약에서는 09년제 4차당사국회의에서 BFRs인 PBDEs를신규 POPs로지정하였고, 13년제 6차당사국회의에서 HBCDs를건축자재로사용되는발포및압출폴리스티렌 (EPS, XPS) 등에대해서특정면제를포함하여부속서 A에새롭게대상물질목록에등재하였다. - 34 -
스톡홀름협약에서는부속서에등재된 HBCDs, PBDEs를포함한 POPs 물질의유해성정보를제공하고있으며, HBCDs의경우운송, 건축에난연효과를부여하기위해사용되며, 생물축적과장거리이동성이가능한물질이고수생생물에매우유독한물질임을공개하고있다. PBDEs의경우생태로유출시환경에서오랫동안분해되지않는물질이며, 생물축적, 장거리이동성물질임을명시하였고포유류와생태에충분히독성이있다는정보를제공하고있다. 또한, 스톡홀름협약내에연구보고서등 BFRs물질이인체및환경에피해를미치지않도록국제적관리현황을제공하고있는것으로조사하였다 ( 그림 9). 그림 9. 스톡홀름협약 BFRs 관리현황 다. 유엔환경계획 (UNEP) UNEP는 72년지구환경문제를다루기위한유엔전문기구를설립하는것에합의하여설립되었고그역할은유엔내의 환경전담국제정부간기구 로서활동하며지구환경을감시하고, 정부와국제사회가환경동향에따라조치를취할수있도록함으로써환경정책합의를조정하는역할을 - 35 -
하고있다. UNEP의유해물질및유해폐기물서브프로그램을통해환경과인체건강에위협이될수있는화학물질및폐기물의라이프사이클을관리한다. 유해물질로포함된 BFRs을함유한제품정보및국가별재활용현황정보, 연도별 BFRs 사용량을제공하고있다. 특히, Endocrine Disrupting Chemicals(2012) 보고서를통하여 PBDEs를내분비계장애물질 (EDCs) 로명시하였으며, 인체에유해성과농축가능성에대한정보를제공하고있다 ( 그림 10). 그림 10. UNEP 의 BFRs 관리현황 라. 브롬과학환경포럼 (BSEF) 50년대이후전자제품, 의류, 가구등일상제품에서화재의위험성을줄이기위해가격이저렴하고난연효과가높은 BFRs를빈번히사용하였다. 하지만, BFRs의위해성과유해성의국외연구보고서를통해발행되었으며, 국제적으로 BFRs 중 PBBs의사용을금지하는추세이다. - 36 -
이를토대로, 97년브롬과학환경포럼 (BSEF) 를설립하여브롬현황을관리하고있다. BSEF는국제브롬생산업체들의판매량, 제품현황등의정보를제공하고, BFRs별사용용도에대한정보를제공하고있으며, BFRs과관련된대륙별국제규정, BFRs 함유제품폐기물관리현황등세계적인현황을담고있다. 특히, deca-bdes는 HIPS, Rextiles, PE, PP 등에첨가되어 TV하우징, 핸드폰, 오디오등의제품에난연제성분으로첨가되며, HBCDs는 PBT, UPE, EPS등에첨가되어건축 / 건물용보온 단열재에주로사용되고있는것으로조사하였다 ( 그림 11, 표 12). 그림 11. BSEF 의 BFRs 관리현황 - 37 -
표 12. 국외 BFRs 함유제품현황 물질명용도제품 Decabromodiphenyl ether (deca-bde) HIPS Textiles PE PP PBT 전기 전자제품 ; TV 커버, 핸드폰, 오디오 비디오장비및리모콘 가정용제품 ; 실내장식 (ex 소파, 사무용의자 ) 전기 전자제품 ; 와이어및케이블 (ex 열수축성튜브 ) 포장재 ; 마감용, 냉장고내장재 전기 전자제품 ; 통신케이블, 빌딩케이블, Capacitor films 건축 / 건물용 ; 파이프, Lamp holders, 운동장의자 실내건축 ; Lamp sockets, 주방후드 전기 전자제품 ; 제품내커낵터류 UPE 건축 건물용 / 수송 ; 강화플라스틱 Hexabromocyclodode cane (HBCD) Nylon EPS, XPS Textiles 전기 전자제품 ; 제품내커넥터류 건축 건물용 ; 건물용보온재, 플라스틱용절연제, 블록, 장식용구 가정용제품 ; 실내장식 (ex 소파, 사무용의자 ) 출처 : 브롬과학환경포럼 (BASF) - 38 -
2. 브롬화난연제국내자료조사 현재까지환경부, 국립환경과학원및유관기관등을통해브롬화난연제관리방안및사용실태에관한연구가수행되었지만대부분 BFRs가많이사용되는전기 / 전자제품에한정되어 BFRs 함유제품및재활용현황에대한연구가수행되었으며, 본과업에서목표로하고있는건축자재에함유된 BFRs 및이에대한유통현황조사는수행되지않았다. 기수행자료를통해과거 PBDEs 중 deca-bdes는난연성이요구되는전기 / 전자제품의하우징, 전기회로판등제품특성상발열이발생할수있는부분에사용되어왔으며, HBCDs는건축 / 건설분야의 EPS, XPS등의난연성이요구되는단열재에사용되어왔다. 또한, 국내에서생산된가전제품의 PBDEs 함유량을조사한결과, 00년이전생산된제품에는 128,773 ~ 158,104mg/kg, 00년이후생산된제품은 42 ~ 41,625mg/kg으로다소낮은수치로함유되어있는것을확인할수있었다, 이는 EU를비롯한여러나라에서 BFRs의사용금지및제한과같은국제사회적규제의영향이라판단하였다. 전기 / 전자제품의재활용현황을조사한연구보고서에는 BFRs가함유된냉장고, 세탁기, 에어컨, TV등일부가전제품들은판매자회수프로그램을통해전국 8개재활용센터로수집되어 TV 하우징, PC 회로판등과같이 BFRs이함유되어있거나의심되는특정부분은인력으로선별한후스크랩형태로파쇄하는것으로확인하였다. 하지만파쇄된원료가어떠한처리및유통과정을통해재활용되는부분은확인되지않았으며, 일부목재대용플라스틱제품에재활용된다고추정하였다. 전기 / 전자제품에대한국내 BFRs 환경동태연구도진행되었으나생활폐기물매립지, 하수처리시설등과같은환경기초시설에서의 BFRs 배출량에대한조사가충분히진행되지못하였으며, 정확한현황파악이이루어지지못하였다. 또한, 해당시설들에서발생되는침출수, 하수및슬러지등에서 PBDEs가검출되는것으로조사되어 BFRs 함유제품을처리하는과정에서환경으로유출되고있는것으로조사하였다 ( 표 13, 14). - 39 -
표 13. 국내 BFRs 에대한연구현황 과제명 기관명 조사년도 전기 / 전자제품폐기물의 PBDEs 함유특성고찰을통한관리방안연구 국립환경과학원 2013 전기 / 전자제품폐기물중 POPs(BFRs) 실태조사연구 ( ) 국립환경과학원 2012 쓰레기매립시설및생활하수처리시설에서브롬화난연제의배출특성 한국학술진흥재단 2011 전기 / 전자제품폐기물중 POPs (BFRs) 실태조사연구 국립환경과학원 2011 브롬화난연제및브롬화다이옥신류의연구동향 국립환경과학원 2008 브롬화난연제의국제적규제동향과대응방안연구 환경부 2005 표 14. 국내 BFRs 함유제품현황 물질물질명제품 PBDEs Pentabromo diphenyl ether Octabromo diphenyl ether Flex PU - Polyurethanes, flexible ( 가정용소품가구 ) - 매트리스, 실내가구, 카펫, 이불, 탱크 / 파이프등 Rubbbers ( 산업 ) - 컨베이어벨트 ABS - Acrylonitrile Butadiene Styrene ( 전기전자 ) - 복사기부품, TV 케이스, PC 모니터, 오디오비디오장비, 리모콘, 핸드폰 - 40 -
물질물질명제품 PBDEs HBCDs Decabromo diphenyl ether Hexabromo cyclo dodecane HIPS - High Impact Polystyrene ( 전기전자 ) - 가정용 TV, 오디오및비디오, 리모콘, 휴대폰 Textiles ( 가정용소품가구 ) - 직물가구류 ( 쇼파, 사무용의자 ) PE - Polyethylenes ( 전기전자 ) - 와이어와케이블, 짤수있는주머니옷감, 장 PP 난감및냉장고 - Polypropylene ( 전기전자, 건물, 건축, 가정용소품 ) - 빌딩및통신케이블, 콘덴서필름, 파이프, 램프받침대, 경기장의자, 램프소켓, 주방환 풍기 PBT - Polybutylene Terephalate ( 전기전자 ) - 전기 / 전자제품의연결부품 UPE - Unsaturated Poly Esters ( 건설건축, 운송수단 ) - 보강된플라스틱 Epoxy Resins ( 전기전자 ) - PC 및전기전자제품의회로기판 Nylon ( 전기전자 ) - 전기전자기기의어뎁터, 차단기, 코일 EPS - Expandable Polystyrene foam( 건축 / 건설 ) XPS - Extrided Polystyrene foam( 건축 / 건설 ) - 단열재, 단열판, 벽돌, 장식용프로파일, 주조된발포패킹 Textiles ( 가정용소품 / 가구 ) - 소파, 사무실의자커버 전기전자제품폐기물의 PBDEs 함유특성고찰을통한관리방안연구 ( 환경부, 2013) - 41 -
3. 국내외규제현황 현재우리나라는 화학물질관리법 상에서 PBBs 를유독물질 ( 99) 로 penta- 및 octa-bdes 는금지물질 ( 00) 로지정하여관리하고있다. 특히, deca-bdes를유해화학물질배출량조사제도에서 II그룹으로분류해해당물질의배출량, 유통량을관리하고있다. HBCDs, deca-bdes 는 15년 화학물질의등록및평가등에관한법률 상에서등록대상기존화학물질 ( 안 ) 로지정하고있으며, 05년 전기전자제품및자동차의자원순환에관한법률 상에서 PBDEs 에대해모든가전제품내에 0.1% 이하로사용을금지하고있다 ( 표 15). 또한, 국내에는 BFRs의사용저감및관리를위해환경부에서는환경표지대상제품및인증기준을통해 PBBs 및 PBDEs를기준이하로사용한경우에한해제품에대해친환경인증을부여하여소비자가제품을선택할수있도록관리하고있다. 표 15. BFRs 국내규제현황. 물질명규제명고유번호규제내용 PBBs 화학물질관리법 ; 유독물질 99-1-502 본물질및이를 0.1% 이상함유한 혼합물질 PBBs 화학물질관리법 ; 금지물질 06-4-45 본물질및이를 0.1% 이상함유한 혼합물질 deca-bdes 화학물질의등록및 평가등에관한법률 - 등록대상기존화학물질 ( 안 ) HBCDs 화학물질의등록및 평가등에관한법률 - 등록대상기존화학물질 ( 안 ) - 42 -
국외에서는 PBBs, PBDEs 등일부 BFRs에열이가해지면브롬화다이옥신 (PBDDs; polybrominated dibenzo-p-dioxins), 브롬화퓨란 (PBDFs; polybromonated dibenzofuran) 등과같은유해물질이생성되고비의도적으로제품및식품등에함유되어인체및환경에영향을미치는것으로확인되었으며, 전세계적으로사용을제한또는금지하고있다. 잔류성유기오염물질 (POPs) 의국제적규제를위한스톡홀름협약에서는 13년 HBCDs를잔류성유기오염물질 (POPs) 로등재하여관리하고있으며, 건축자재에대해서특정면제를포함한부속서 A에등재하여향후 5년동안건축자재에서생산 / 사용을허용하고있다. 경제협력개발기구 (OECD) 에서는가입국을중심으로자발적으로 PBDEs 저감프로그램 ( 95) 및 PBBs에대한생산금지 ( 00) 를진행하고있다. 유럽연합 (EU) 에서는 98년 BFRs을비롯한 POPs 물질에대한관리및저감을위해장거리이동대기오염물질에관한규정 (LRTAP; Long range transport atmosphrer protocol) 을마련하여시행하고있으며, 14년부터폐기물내 PBDEs를최대 1,000mg/kg으로제한하고있다. 또한, HBCDs( 08) 및 deca-bdes( 12) 를 REACH의고위험성우려물질 (SVHC) 로등재하여관리하고있으며, RoHS 규제에의해 06년부터전기 / 전자제품내 PBDEs와 PBBs를 0.1% 로규제하고있다. 미국환경보호청 (EPA) 는 14년평가대상화학물질목록에 HBCDs 및 deca-bdes를포함하여향후수년간위해성평가를실시하도록하고있으며, 피부와접촉이이뤄지는모든제품에대해 PBBs의사용을금지하고있다. 또한, deca-bde에대해서는 13년부터모든용도로의사용을금지하고있다. 독일, 프랑스등 EU국가에서는 PBBs, PBDEs에대해전기 / 전자제품에사용을금지하거나모든용도에서사용을금지하고있으며, 아시아국가중일본에서는 06년부터 PBDEs 및 PBBs를 PC 등 7개전기 / 전자제품내함유여부를의무적으로표기하도록하고있으며, HBCDs를규제대상난연제물질로등재 ( 07) 하여관리하고있다. 중국의경우, 07년부터 PBDEs 및 PBBs에대해전기 / 전자제품내 0.1% 로규제하고있다 ( 표 16). - 43 -
표 16. BFRs 국외규제현황. 기구및국가법령 규정규제동향 스톡홀름협약 (Stockholm convention) - PBBs, PBDEs, HBCDs 협약내 잔류성유기오염물질지정 경제협력개발기구 (OCDE) List of High Production Volume Chemicals PBBs - 생산금지 PBDEs - 저감프로그램 유럽연합 (EU) 미국일본중국 1. EU - REACH (1907/2006) 2. Hazardous Substances Restricted or Prohibited in Electrical Equipment (2011/65/EU) (RoHS) 1. Toxic Substances Control Act 2. Hazard Communication Carcinogens Chemical Substance Control Law (CSCL) - Specified Chemical Substances, Examined Existing Chemical Substances Hazardous Substances in Electronic Information Products (RoHS) PBDEs, PBBs RoHS 대상물질로전기 / 전자제품내 0.1% 로제한. HBCDs, deca-bde REACH 고위험성우려물질로지정 HBCDs, deca-bde 평가대상유해화학물질로포함 PBBs 피부와접촉되는모PBBs 피부와접촉되는모든제품에사용금지 deca-bde 모든용도로의사용금지 PBBs, PBBs PC 등 7개전기 / 전자제품내에함유를의무적으로표기 HBCDs 규제대상난연제물질로등재 PBDEs, PBBs 07 년도부터전기전자제품내 0.1% 이하 벨기에 Prevention of Hazardous deca-bde - 44 -
기구및국가 법령 규정 규제동향 Substances in Electrical and 전기 / 전자제품에 Electronic Equipment 위험물질로지정 캐나다 덴마크 프랑스 Regulations Amending the Prohibition of Certain Toxic Substances Regulations(2012) Implementation of EC Dir. 76/769 Danish ordinance NO 1042. Implementation of EC Dir. 76/769 HBCDs 유독물질로지정 PBBs - 환경 / 에너지부관련법령에의한사용금지 BFRs 브롬화난연제사용금지실천계획 PBBs 피부와접촉하는섬유에사용금지 독일 Regulation on producer/importer s responsibility at the waste stage PBDEs 제품내에 PBDEs 사용금지한다 오스트리아 스웨덴 Austrian ordinance BGB1.No.210/1993 Implementation of EC Dir. 76/769 PBB, TRIS 제조, 공급, 수입등의금지 PBBs 피부와접촉하는섬유에사용금지 4. 조사대상브롬화난연제함유제품선정 국내유통되고있는 BFRs 함유제품에대한목록을작성하기위해 BFRs 원료를사용하여제품을만드는경우와재활용원료를사용하여제품을만드는경우등두가지경로를통해조사하였다. 원료형태로 BFRs을사용하는업체및제품현황을확인하기위해국내화학물질유통량보고를담당하고있는한국화학물질관리협회와의협조를통해국내 BFRs 원료를수입하거나원료를구입하여제품을생산하는업체현황을파악하였으며, 관세청무역통계자료를통해과거 10년간의 BFRs 수출 입현황을함께조사하였다. 또한, 시장에유통되고있는 BFRs - 45 -
함유건축자재제품현황파악을위해주요건축박람회및유관전시회, 자재상등을방문하여현황조사및샘플링을진행하였다. 이와함께, 환경부친환경인증제도에서대상으로하고있는건축자재제품및업체목록을확보하고개별담당자를대상으로설문및인터뷰를진행하여 BFRs 함유및가능성이있는제품목록을선정하였다. 재활용원료를사용하여제품을제조하는유통경로및해당제품을파악하기위해환경부협조를통해전국 8개재활용센터 (RC) 를통해수거되는폐전기 / 전자제품의입고량및 BFRs 스크랩제조판매현황을조사하였으며, 이들 RC를통해재활용원료를구입하는업체및이들업체에서제조하는제품에대한현황을파악하였다. 또한, 환경부의요청에따라 BFRs 함유 EPS 재활용원료가건축자재원료로사용되는현황에대한조사를위해한국순환자원유통지원센터등의유관단체와재활용업체 A 등담당자인터뷰를진행하였다 ( 그림 12). 그림 12. 제품현황조사프로세스 - 46 -
가. 브롬화난연제유통현황조사 국내 BFRs의수출입유통경로를확인하기위해국가수출입물품에대한통관을담당하고있는관세청의통관자료를활용하였다. 관세청의통관자료는 88년국제협약으로채택된국제통일상품분류체계 (Harmonized Commodity Description and Coding System, 이하 HS코드 ) 를구분하여대외무역거래상품을숫자코드로분류하고상품분류체계를통일함으로써국제무역을원활화하고있으며, 국제협약에따라 HS코드는 10자리까지사용할수있다. HS코드의앞 6자리는국제적으로공통으로사용되는코드로서상품의부류를구분하여코드화되어있으며, 이후 7자리는각나라에서세분화하여부여하고있었다. HS코드를이용해 BFRs의연도별국내수출입량을확인할수있는관세청자료조사결과, BFRs 목록중영문품명을비교하여 deca-bdes에해당하는 HS코드는 2909.30.5000으로선정하였으나, HBCDs의경우지정된 HS코드가존재하지않아수출 입유통현황을확인할수없었으며, 중국, 미국기업에서 HBCDs의 HS코드를부여한것을참고하여국내 HBCDs 유통량을선정하였다. 중국기업들은 HBCDs를다른국가로수출할경우 Other organic compounds (HS코드; 2942.00.9090), Fluorinated, brominated or iodinated derivatives of acyclic hydrocarbo (HS코드; 2903.39.9000), halogenated derivatives of cyclanic, cyclenic or cycloterpenic hydrocarbons (HS코드; 2903.89.0000) 등으로관리하여수출하고있으며, 미국기업은 HBCDs의수출시 Fluorinated, brominated or iodinated derivatives of acyclic hydrocarbo (HS코드; 2903.39.9000) 등을사용하고있어해당영문품명과국내 HS코드의영문품명을비교하여 HBCDs의국내수출 입량을파악할수있었다. 그러나 HBCDs 는국내수입시 기타 로분류되어정확한 HBCDs의수출 입량을파악하는데어려움이있었다 ( 표 17). - 47 -
표 17. deca-bde, HBCDs HS 코드 코드한글품명영문품명 2909.30.5000 데카브로모디페닐옥사이드 Decabromodiphenyl oxide 2903.39.9000 비환식탄화수소의플루오르화, 브롬화또는요드화유도체 Fluorinated, brominated or iodinated derivatives of acrylic hydrocarbons 2903.89.0000 포화지환식, 불포화지환식또는 시클로테르펜탄화수소의 할로겐화유도체 halogenated derivatives of cyclanic, cyclenic or cycloterpenic hydrocarbons 2942.00.9090 다른호에열거되지아니한 화학적으로단일한 유기화합물 Other organic compounds 2903.99.9000 탄화수소의구조식에있어서 1이상의수소원자가동수의할로겐원자 ( 플루오르, 브롬, 염소, 요오드 ) 로치환되어얻어지는화합물 These are compounds obtained by the substitution in the structural formula of a hydrocarbon of one or more halogen atoms(fluorine, chlorine, bromine, iodine) for an equal number of hydrogen atoms - 48 -
관세청자료에따르면 deca-bdes의국내수입량은 04년 17,354톤, 13 년 2,089톤으로국내수입량이확연히줄어든것을확인하였다 ( 그림 13). 이는국제적으로 deca-bdes의규제강화로인해그수요가점차감소된것으로판단하였다. 반면 HBCDs가수입되는경우수입되는관세번호가여러개로분류되어있어 13년기준 HBCDs 수입량은 HS코드 2903.89.0000는 2,490톤, 2903.39.9000는 6,844톤, 2942.00.9090는 610톤, 2903.99.9000는 4,024톤등으로확인되었다. 하지만, HBCDs의관세번호는분류코드에 기타 로분류되어있었으며, 다른유사화학물질과동일하게관리되고있어정확한국내 HBCDs 수입량을확인할수없었다 ( 그림 14). HBCDs는스톡홀름협약에 13년신규로등록된물질이지만건축자재에대해서는특정면제를포함한부속서 A에등재하여향후 5년동안건축자재에서생산 / 사용을허용하고있으며, 국내건축자재 EPS, XPS Resin을제조하는주요기업들의공개된 MSDS를확인한결과제품내에 HBCDs를난연제로 0.1 ~ 3% 첨가하는것을확인하였다 ( 그림 15). 국내화학물질유통량보고를담당하고있는한국화학물질관리협회의자료를참고로 13 국내 BFRs 수입량자료를확보하여확인한결과, 13년국내에수입된 BFRs은 29,224.1톤이며 HBCDs, PBDEs는각각 1,665톤, 1,293.3톤으로확인하였다. 통계자료를확인한결과, 관세청의 13년도 HBCDs의수입량은 13,968톤으로한국화학물질관리협회의통계자료와약 12,300톤의차이가발생하는것을확인할수있었다. 이러한차이는 HBCDs의국내수출 입시국내에 기타 물질로분류되어타화학물질과혼재되어관리되고수입되기때문에국내수출 입량이다른화학물질과합산되어수치화되는것으로확인하였다. 이로인해화학물질관리협회통계조사와관세청의 HBCDs 수입량에대한차이가발생하는것으로판단하였다. - 49 -
그림 13. 국내 deca-bde, HBCDs 수입량 단위 ; 톤 /year, 출처 ; 관세청 그림 14. HBCDs 별국내수입유통현황 단위 ; 톤 /year, 출처 ; 관세청 - 50 -
A B C D 그림 15. 국내 EPS 및 XPS MSDS A; 기업 A, B; 기업 B, C; 기업 C, D; 기업 D 나. 국내 BFRs 함유생활용품조사결과 BFRs이함유된건축자재제품을조사하기위해건축자재와관련이있는박람회및을지로자재상방문을통한시장조사를진행하였다. 유관박람회는 14년하반기 8월 16일 19일까지 ( 주 ) 홈덱스주관으로서울 SETEC 전시관에서 18개국 220여업체가참가한제21회서울국제건축박람회와 8월 30일 - 9월 2일까지 ( 주 ) 동아전람주관으로일산 KINTEX - 51 -
전시관에서진행된제36회 MBC 건축박람회등을방문하여참여업체를대상으로 BFRs 제품현황을조사하였다 ( 그림 16). 국내 BFRs 사용현황조사를위해담당자인터뷰를진행한결과, 국내유통되는대부분의난연성능이필요한제품에는 HBCDs를난연제로사용하는것을확인하였으며, 업체협조를통해해당제품에대한샘플을확보하였다. 국내분포된주요건축자재건재상중을지로지역건재상을대상으로 BFRs 함유건축자제에대한탐문조사를수행하였다. 그결과, 15개업체가데코타일, 몰딩, 출입문, 액자틀, 인테리어소모품등난연성능이첨가된건축자재를유통하고있는것으로확인되었다. 하지만모든업체에서해당제품내어떤종류의난연제가함유되어있는지파악하고있지못한상태에서해당제품을사용하고있었다. 또한, 해당제품을생산하는업체및공장에대한정보를요청하였으나제공을거부하여세부적인유통현황및함유현황등은확인되지않았다. 그림 16. 건축자재박람회참가 - 52 -
다. 건축자재대상제품군선정 국내 외자료조사를통해 BFRs 함유건축자재제품을확인할수있었으며, 건축자재에사용되는 BFRs은제품의난연성을부여하기위해첨가하는것으로확인하였다. 이를근거로 BFRs이함유된건축자재제품군목록을선정하기위해 환경기술및환경산업지원법 에서제시하고있는 환경표지대상제품및인증기준 ( 환경부고시제2015-5호 ) 을참고하여친환경인증을받기위한제품목록및인증업체를확인하여대상제품군을선정하였다. 그결과, 보온 단열재등총 19개제품군이친환경인증대상제품으로관리되고있으며, 이들제품을대상으로 PBBs 및 PBDEs에대해사용을금지하거나특정제품군에대해 100mg/kg 이하로사용하도록명시되어있었다. 친환경인증현황을조사한결과 14년 6월기준으로보온 단열재 56개업체 1,435개제품등총 19개제품군에서총 495개업체약 3,000개의제품이친환경인증을받은것으로확인하였다 ( 표 18). BFRs 함유건축자재조사대상제품군선정을위해상기제품군을대상으로주관기관및전문가자문을통해벽및천장마감재, 벽지, 보온 단열재, 실내용바닥장식재, 장식용섬유제품, 장식용합성수지시트, 접착제, 페인트등총 8개제품군을조사대상제품군으로선정하였다 ( 표 17, 18, 19). 그림 17. 조사대상제품군선정프로세스 - 53 -
표 18. 제품별친환경표지인증기준고시내용 대분류업체수친환경인증기준고시내용 페인트 109 벽지 15 보온 단열재 실내용바닥장식재 벽및천장마감재 56 39 29 접착제 19 장식용합성수지시트장식용섬유제품발광다이오드전광판형광램프용안정기 감지형등기구 방전램프용안정기 21 1 46 5 1 13 전선케이블 16 할로겐화탄화수소 (Cl, Br) 물질을용제로서사용금지제품에난연제를사용하는경우 PBBs, PBDEs 물질사용금지난연제로서 PBBs, PBDEs, TBBPA, HBCD를사용하지않아야한다 PBBs, PBDEs, TBBPA, HBCDs 의각각에대한함량의합은 100mg/kg 이하이어야한다제품에난연제를사용하는경우 PBBs, PBDEs 물질사용금지제품에난연제를사용하는경우 PBBs, PBDEs 물질사용금지제품에난연제를사용하는경우 PBBs, PBDEs 물질사용금지 제품에난연제를사용하는경우 PBBs, PBDEs 물질사용금지 제품에난연제를사용하는경우 PBBs, PBDEs 물질사용금지 제품에 PBBs, PBDEs 사용금지 하우징구성합성수지에난연제를사용하는경우 PBBs, PBDEs를사용하면안된다하우징구성합성수지에난연제를사용하는경우 PBBs, PBDEs를사용하면안된다 제품에 PBBs, PBDEs 사용금지 제품에난연제를사용하는경우 PBBs, PBDEs 물질사용금지 전기손건조기 1 제품에 PBBs, PBDEs 사용금지 일반조명용 LED 램프 5 제품에 PBBs, PBDEs 사용금지 LED 등기구 95 제품에 PBBs, PBDEs 사용금지 비데 6 제품에 PBBs, PBDEs 사용금지 조립식바닥난방시스템 2 난연제로서 PBBs, PBDEs, TBBPA, HBCD 를사용하지않아야한다 PBBs, PBDEs, TBBPA, HBCDs 의각각에대한함량의합은 100mg/kg 이하이어야한다 이중바닥재 16 제품에 PBBs, PBDEs 사용금지 - 54 -
표 19. 최종 8 개조사대상제품군선정결과 대분류업체수제품수 페인트 109 687 벽지 15 75 보온 단열재 56 1,435 실내용바닥장식재 39 533 벽및천장마감재 29 131 접착제 19 44 장식용합성수지시트 21 97 장식용섬유제품 1 6 한국환경산업기술원에서관리 / 운영하는녹색제품정보지원시스템을통해환경표지인증을받은제품및업체의제품군별목록을확보하였고환경부협조공문및설문조사표를작성하여확보된 289개업체와친환경인증을받지않은 BFRs 함유제품으로추정된제품을생산하는업체에대해제품생산공정단계중 BFRs 계통물질의함유여부를묻는방식으로설문조사를진행하였으며, 제품내에함유된 BFRs의함유량및 BFRs 함유제품의유통량을판단하기위하여 13년기준제품의생산량과판매량조사를함께진행하였다 ( 그림 18, 부록 3). - 55 -
그림 18. 브롬화난연제사용현황조사표 - 56 -
표 20. 유통업체조사결과대분류 업체수 회신 / 확인 BFRs함유 페인트 109 36 3 벽지 15 5 - 보온 단열재 61 19 16 실내용바닥장식재 69 22 - 벽및천장마감재 29 4 - 접착제 19 8 2 장식용합성수지시트 21 4 - 장식용섬유제품 1 1 1 총업체수 324 108(33%) 일차적으로업체연락처가확보된조사대상 8개제품군에대한설문조사및 BFRs 함유제품시장조사를통해확보된 324개업체중총 108개업체에서회신및답변을확보하여약 33% 의회신율을보였다. 108개회신업체중페인트, 보온 단열재, 접착제, 장식용섬유제품등의 4개제품군 22개제품 ( 페인트 1개, 보온 단열재 16개, 접착제 2개, 장식용섬유제품 1개 ) 에서제품생산공정에서 BFRs을사용하는것으로확인하였으며, 이를토대로 1차적으로 BFRs 함유제품목록을구축하였다 ( 표 20, 21). - 57 -
표 21. 회신업체중건축자제브롬화난연제함유제품목록 건축자재상호제품명난연제 페인트기업 1 제품 1 제품 2 제품 3 PBDEs PBDEs PBDEs 기업 2 제품4 HBCDs 기업 3 제품5 HBCDs 기업 4 제품6 HBCDs 기업 5 제품7 HBCDs 기업 6 제품 8 제품 9 브롬계 브롬계 기업 8 제품 10 브롬계 보온 단열재 기업 9 제품 11 제품 12 HBCDs HBCDs 기업 11 제품13 PBDEs 기업 13 제품15 HBCDs 기업 14 제품16 HBCDs 기업 16 제품18 HBCDs 기업 17 제품19 HBCDs 기업 18 제품20 HBCDs 기업 19 제품21 HBCDs 접착제 기업 20 제품 22 PBDEs 기업 21 제품 23 HBCDs 장식용섬유제품기업 22 제품 24 PBDEs - 58 -
5. 브롬화난연제함유제품재활용현황조사 가. BFRs 폐플라스틱및제품회수현황조사 국내 BFRs이함유된가전제품을회수하고재활용하는업체 ( 이하 RC) 는 RC A, B, C, D, E, F, G, H 등총 8곳이있는것으로확인하였다 ( 그림 19). 이중 RC A, RC C, RC E, RC F를대상으로방문조사를수행한결과폐전자제품은지역별로수거되어권역별해당 RC로회수된후분리, 해체, 파쇄및선별공정을통해 BFRs이함유된것으로의심되는플라스틱을분리하고있었으며, 업체 A에서만플라스틱스크랩을세척공정과비중테스트를거쳐 BFRs 함유여부를확인한후재활용원료로사용하거나폐기하는것으로확인하였다. 그림 19. 국내 RC 위치정보 * 방문및담당자인터뷰수행업체 - 59 -
RC업체의방문및담당자인터뷰를통해국내에배출된폐가전제품의약 60% 는전국 RC를통해회수되는것으로확인하였고, RC로회수된폐가전제품은 BFRs 함유가의심되거나확인된부분을별도로선별하여스크랩으로만든후대부분업체 A로판매하고있었으며, 일부는민간재활용업체로판매되고있는것으로확인하였다 ( 표 22). 국내 RC를통한 BFRs 함유제품에대한회수및재활용현황을확인하기위해주관기관의협조를통해전국 RC 및업체 A를대상으로 BFRs 함유스크랩에대한구입및판매실적조사를수행하였다. 그결과대부분의 RC에서선별된 BFRs 함유스크랩을전량업체 A로판매하고있었으며, 일부 RC의경우민간재활용업체로판매하고있는것으로확인하였다. 민간재활용업체에판매한실적이있는 RC를대상으로판매업체에대한자료를수집한결과업체 A 및 RC E, RC H에서기업 1 17 등총 17개업체로판매하는것으로확인하였으며, 이들업체를대상으로방문및담당자인터뷰를진행하였다. 그결과, 이들업체대부분이 RC에서구입한스크랩을재활용플라스틱원료로생산하고있었으며, 대부분수출하거나가전제품생산에재활용되는것으로확인하였다. 하지만이들업체에서재활용원료를구입한업체정보는제공을거부하여정확한국내재활용원료에대한유통현황을파악할수없었으며, 유관협회및협동조합담당자인터뷰를통해이들재활용원료가모판, 제품적재용파렛트, 액자틀등목재대용제품에사용되는것으로확인하였으나이들제품을생산하는업체정보는확인할수없었다.( 표 23). - 60 -
표 국내 별 함유플라스틱판매현황 재활용센터판매현황판매량 톤 년 비고 RC A RC B 업체 A ( 전량 ) 업체 A ( 전량 ) 4,909-3,279 - RC C 업체 A 외 7 곳 2,787 - RC D 업체 A ( 전량 ) 4,400 - RC E 업체 A 외 2 곳 453 - RC F 업체 A ( 전량 ) 1,873 - RC G 업체 A 외 1 곳 268 - RC H 도내 1 곳 (360) 전량도내 소진 총 17,969-61 -
표 23. 재활용원료구입업체현황 출처 상호 년도 품목 납품량 단위 ABS FR 36.87 톤 2009 HIPS FR 207.43 톤 PC/ABS 24.02 톤 ABS FR 3.4 톤 2010 HIPS FR 388.5 톤 PC/ABS 37 톤 기업 1 ABS FR 2.9 톤 2011 HIPS FR 211.6 톤 PC/ABS 39.4 톤 2012 HIPS FR 299.8 톤 PC/ABS 54.8 톤 HIPS FR 31.8 톤 2013 업체 A PC/ABS 74.5 톤 기업 2 2009 ABS FR 20.5 톤 2009 ABS FR 32.1 톤 2010 ABS FR 3.4 톤 기업 3 2011 ABS FR 30.9 톤 2012 ABS FR 89.7 톤 2013 ABS FR 108.0 톤 기업 4 2009 HIPS FR 7.3 톤 기업 5 2010 ABS FR 74.2 톤 2011 ABS FR 20.6 톤 2010 HIPS FR 1.0 톤 기업 6 2011 HIPS FR 17.2 톤 2012 PC/ABS 7.2 톤 - 62 -
출처상호년도품목납품량단위 ABS FR 29.84 톤 기업 7 2011 HIPS FR 8.071 톤 PC/ABS 10.673 톤 기업 8 2011 ABS FR 3.1 톤 2011 ABS FR 57.5 톤 기업 9 2012 ABS FR 4.7 톤 HIPS FR 0.1 톤 업체 A 2013 ABS FR 21.9 톤 기업 10 2011 HIPS FR 68.3 톤 2012 HIPS FR 87.4 톤 기업 11 2011 HIPS FR 4.6 톤 기업 12 2012 PC/ABS 56.4 톤 2013 HIPS FR 56.6 톤 기업 13 2013 PP FR 8.4 톤 RC E 기업 14 2013 HIPS FR 9.6 톤 기업 15 기업 16 2011 2013 2011 2013 2011 2013 HIPS 난연 95 % PP 50 % ABS FR 95 % RC H 기업 17 - - - - - 63 -
나. EPS 재활용현황 EPR (Extended Producer Responsibility) 의개념은과거생산자가재활용하기쉬운재질구조의제품을생산하여이를판매하는시점까지만책임을지고사용후발생된폐기물은소비자의책임이있었으나전세계적으로 EPR 제도를통해사용후발생되는폐기물의회수및재활용까지생산자의책임으로범위를확대하는추세를보이고있다. 우리나라의경우 92년부터운영한예치금제도를보완및개선하여 03년 EPR제도를시행하고있다. EPR제도는공유책임제도를전제로하는것이기때문에생산자책임확대와함께정부와소비자의책임도확대하고있었다. 이에, 재활용되지않는폐기물처리에대한책임과재활용폐기물을회수하여재활용공정에투입되게하는전반적인책임은정부에있으며, 소비자도생산자가부담하는회수재활용비용을궁극적으로부담하여분리배출을통한폐기물이수집을용이하게하는역할을수행하는것을확인하였다 ( 그림 20, 표 24). 그림 20. EPR 제도에서유통지원센터의역할 - 64 -
표 생산자책임재활용제도주체별역할 주체소비자재활용의무생산자 ( 재활용사업공제조합 / 유통지원센터 ) 지방자치단체한국환경공단환경부 역할 재활용품의분리배출철저 분리배출표시가있는포장재는시, 군, 구별로분리수거체계에따라분리배출 과자, 라면봉지등플라스틱필름류와형광등, 종이팩도별도분리배출 2010년부터종이제품류, 의복류, 고무장갑류의포장재및전기기구류의필름, 시트형포장재, 1회용봉투, 쇼핑백도분리하여배출 회수및재활용의무성실이행 제품, 포장재의재질구조개선노력 포장재에대한분리배출표시제도이행 회수, 재활용사업자현장확인및조사 EPR 대상품분리수거업무 분리수거지침에따라각지자체별재활용체계구축 생산자별출고, 수입, 회수및재활용의무이행계획서접수및승인 회수, 재활용의무이행결과보고서접수및실적확인 재활용부과금부과등기타제도집행에관한사항 재활용사업자재활용현장확인, 조사 법령제 개정등전반적인제도운영 품목별재활용의무율산정고시 주체간역할조정 - 65 -
EPR제도의재활용의무대상품목은 자원의절약과재활용촉진에관한법률시행령제18조 에의해정의된다. 본시행령에서는포장재품목중발포합성수지 (EPS) 를재활용의무대상품목으로제도적으로관리하고있었다. 또한, 국내주요폐EPS제품을대상으로 HBCDs 함유량조사에대한연구논문 (Manviri Rani et al., 2014) 에의하면, 모든조사대상제품에서 HBCDs가확인되었으며, 본과업에서대상으로하고있는건축자재에서높은농도의 HBCDs가검출되는것으로밝히고있다. 국내에서생산된건설 / 건축용 EPS는 0.08%, XPS는 0.0002% 의수치로제품내에 HBCDs가함유되어있으며, 유럽에서생산된제품을대상으로 HBCDs함유량을조사한결과 EPS에서 0.5 ~ 0.7%, XPS에서 0.8 ~ 2% 등보다낮은수치로검출되는것으로확인하였다. 상기논문에서는건설 / 건축용외에박스내충격흡수에사용하는스티로폼재질의충진재에 HBCDs를측정한결과 164,000 ± 114,000ppb의농도를나타내는것으로조사되었다 ( 그림 21, 표 25). 상기조사내용을바탕으로폐 EPS 및 XPS 내에 BFRs이함유되어있음을확인할수있었으며, 주관기관의요청에의해폐 EPS에대한재활용과폐기에대한유통흐름조사를수행하였다. 1 2 3 4 5 6 7 8 그림 21. HBCDs 함량실험제품 - 66 -
표 25. EPS 제품내 HBCDs 함량 번호 제품 HBCD(ppb) 1 아이스박스 960,000 ± 29,000 2 카드보드 602,000 ± 9,900 3 건설용-고색상 760,000 ± 57,300 4 건설용-저색상 804,000 ± 11,000 5 건설용-하얀지주 748,000 ± 8,350 6 건설용-하얀시트 709,000 ± 28,000 7 건설용-하얀시트 905,000 ± 33,000 8 화학약품-서포트 164,000 ± 114,000 ( 사 ) 한국발포스티렌재활용협회의자료에의하면 94년 EPS의발생량은 38,000톤이며그재활용량은 8,010톤으로 21% 의재활용률을나타내었으며, 12년 EPS의발생량은 44,805톤이며, 재활용량은 34,132톤으로 76.2% 의재활용률로확인되었으며, 상당량은잉고트 (Ingot) 형태로수출된것으로조사하였다 ( 그림 22). 그림 22. 연도별 EPS 재활용현황 출처 ; ( 사 ) 한국발포스티렌재활용협회 - 67 -
EPS는 PS수지에발포제를첨가시켜가열경화시킴과동시에기포를발생시켜발포수지를만들며, 그밀도에따라등급을구분할수있다. EPS의장점은현장에서절단등의가공이쉽다는데있고, 시공방법에따른단열성능의오차가적다. 단점은열에취약하고화재시인체에해로운가스를발생시킬수있으므로내. 단열재로의사용은피해야한다. 주의점은흡수율이약 2~4% 대로상대적으로높으며, 단열성이급격히저하될수있으므로직접물에닿는부위에시공이불가능하며지상층외벽에시공되고있다. XPS는통상적으로흡수율이거의없으며물에닿는부위에시공하여도단열성능을나타내는특징으로지하층외벽등에사용이가능하다. 또한, 동일한밀도의비드법단열재보다성능이우수하여벽체두께를줄이거나동일한두께로효과적인단열성능을얻고자할때주로사용된다. 이러한 EPS와 XPS의특징으로인해다양한용도로건축자재에사용되고있는것으로확인하였다. EPS는본과제에서대상으로하고있는제품중하나이며, 기조사된연구조사를통해 HBCDs, deca-bdes 등이함유된 EPS가재활용과정을통해원료로생산되고이원료가건축자재, 일부생활용기등에사용되고있는것으로확인하였다. 이에주관기관의요청에따라 EPS 생산및재활용현황에대한파악을진행하였다. 하지만, 건축자재용 EPS는타 EPS와다르게재활용의무대상품목으로지정되지않아건축과정에서발생되는 EPS의재활용현황을파악하는데어려움이있었다. EPS의생산및재활용현황조사를위해한국순환자원유통지원센터 (KORA) 를방문하여담당자인터뷰를진행하였다. 그결과, 지역별로배출된폐 EPS는지자체또는전문재활용업체를통해수거된후잉고트형태로감용처리를거처펠렛 (pellet) 형태로생산되며, 몰딩, 액자틀, 액자등목재대용품에주로사용되는것으로확인하였다. 한국순환자원유통지원센터는연간스티로폼생산및재활용현황등을회원사를통해관리하고있었지만재활용 EPS를이용해최종적으로재활용 - 68 -
제품을생산하는현황등은보유하고있지않는것으로조사되었다. 이에, EPS재활용업체인경남, 경북지역의재활용업체를대상으로방문조사를진행하였다. 재활용업체 A 방문결과, 수거된폐 EPS와 XPS는감용처리후재생원료를생산하고있었으며, 이중 HBCDs가함유된 XPS는전량 XPS로재사용되고있으며, 그외 EPS는 BFRs 함유여부와상관없이섞인형태로감용처리를거쳐재활용원료를생산하고있는것으로확인하였다. 하지만, 해당업체에서재생원료를구매하는업체정보및이들업체에서생산되는재활용원료를이용한제품에대한정보는확인할수없었다 ( 그림 23, 24). 그림 23. EPS 재활용조사프로세스 그림 24. 국내 EPS 재활용처리공정및재활용제품현황 - 69 -
다. 건축폐기물폐합성수지재활용현황조사 건축용단열재폐기과정에서발생되는폐EPS의재활용및폐기현황조사를위해건축폐기물의배출부터운반및폐기까지전과정을관리하는 올바로시스템 을통해폐EPS는 HDPE(High Density Polyethylene), PVC(Polyvinyl Chloride), LDPE(Low Density Polyethylene) 등폐합성수지와혼재되어통계처리되고있었다. 폐합성수지처리현황은 12년 46,251,823 톤이발생하였으며, 이중 1.95% 가매립되고, 66.36% 가소각되며, 31.21% 가재활용되고있는것으로확인하였다 ( 표 26). 상기 올바로시스템 은건축폐기물을통해발생되는폐합성수지의처리량을통합적으로관리하기때문에본과제에서조사하고자하는건축자재회수및폐기과정등폐EPS에대한처리현황에대해서는정확한자료를확보할수없었다. 표 건축폐기물내에폐합성수지연도별처리통계 2008 2009 2010 2011 2012 매립비율 (%) 0.25 0.04 0.01 0.51 1.95 소각비율 (%) 78.23 82.33 77.98 77.84 66.36 재활용비율 (%) 21.52 17.64 22.01 21.64 31.21 출처 : 올바로시스템 - 70 -
6. 조사대상제품목록선정 BFRs 함유제품군을선정하기위해국외자료를조사한결과, 환경표지대상제품군중친환경인증을받은제품군을대상으로기업체설문조사및유관박람회조사, RC에서수거한재활용원료등을바탕으로 BFRs 함유제품목록을작성하였다. 그결과페인트 1개업체등 3개제품, 보온 단열재 20개업체등 22개제품, 접착제 2개등업체 2개제품, 장식용섬유제품 1개업체등 1개제품, 벽지 2개업체등 2개제품, 장식용합성수지시트 2개업체등 2개제품, 실내용바닥장식재 2개업체등 2개제품, 벽및천장마감재 3개업체등 3개제품등 8개제품군 37개제품목록을작성하였다. 또한, 주관기관과의요청에의해소비자사사용하는제품중 BFRs이함유되어있을것으로추정되는전기 / 전선제품과도로시설물을대상제품목록에추가하였다. 이들업체조사및제품현황조사를위해 Good Recycled (GR) 목록을통해해당제품을생산하는업체확인및담당자인터뷰를통해전기 / 전선및도로시설물등에 BFRs이함유된재활용원료를사용하고있는것으로확인하였다. 그결과, 전기 / 전선 10개업체중 10개제품, 도로시설물 1개업체등 3개제품등을추가하여총 10개제품군에대해 43개업체등 50개제품을조사대상제품으로선정하였다 ( 표 27). - 71 -
표 27. 건축자제중브롬화난연제함유제품목록 업체구분상호제품명지역비고 페인트기업 1 보온 단열재 제품 1 제품 2 제품 3 기업 2 제품 4 기업 3 제품 5 기업 4 제품 6 기업 5 제품 7 기업 6 제품 8 제품 9 기업 7 제품 10 기업 8 제품 11 제품 12 기업 9 제품 13 경기안산시 경기안산시 경기안산시경기이천시충남공주시경남양산시경기안산시충북진천시충북진천시경기성남시경기오산시경기오산시경기화성시 제품 제품 제품 제품 제품 제품 제품 제품 제품 제품 제품 제품 제품 기업 10 제품 14 광주광역시재활용 기업 11 제품 15 경기화성시 제품 기업 12 제품 16 인천광역시제품 기업 13 제품 17 기업 14 제품 18 기업 15 제품 19 충남아산시서울서초구경남거제시 제품 제품 제품 기업 16 제품 20 서울중구제품 - 72 -
업체구분상호제품명지역비고 보온 단열재 접착제 장식용섬유제품 벽지 장식용합성수지시트 실내용바닥장식재 벽및천장마감재 전기 / 전선 기업 17 제품 21 기업 18 제품 22 기업 19 제품 23 기업 20 제품 24 충남천안시전북군산시서울영등포구경남여수시 제품 제품 제품 제품 기업 21 제품 25 서울중구제품 기업 22 제품 26 기업 23 제품 27 기업 24 제품 28 기업 25 제품 29 기업 26 제품 30 기업 27 제품 31 기업 28 제품 32 기업 29 제품 33 경기오산시경기여주군충북괴산군경기포천시충북충주시경기안산시경기파주시서울마포구 제품 제품 제품 제품 제품 제품 제품 제품 기업 30 제품 34 인천광역시제품 기업 31 제품 35 기업 32 제품 36 기업 33 제품 37 경기이천시경기용인시경기안성시 제품 제품 제품 기업 34 제품 38 인천광역시제품 기업 35 제품 39 기업 36 제품 40 기업 9 제품 41 서울강남구경기하남시 경기화성시 제품 제품 제품 - 73 -
업체구분상호제품명지역비고 전기 / 전선 도로시설물기업 43 기업 37 제품 42 기업 38 제품 43 서울광진구경기김포시 재활용 제품 기업 39 제품 44 인천광역시제품 기업 40 제품 45 인천광역시제품 기업 41 제품 46 기업 42 제품 47 제품 48 제품 49 제품 50 서울중랑구경기부천시경기이천시경기이천시경기이천시 제품 제품 재활용 재활용 재활용 - 74 -
제 2 절건축자재중브롬화난연제함량조사 1. 정도관리 본연구와관련한정도관리결과는아래와같다 ( 표 28, 29). 분석시료정량화에필요한검량곡선직선성 ( 상관계수, R 2 ) 값은 0.98이상이어야하며, 본연구에서는 0.981 1.000로높은상관성을보여분석시료의정량화에적용하였다. 물질별방법검출한계는 0.00006 ~ 0.00029mg/g로적정한검출한계를나타내었다. 정밀도와관련한상대표준편차백분율 (%RSD) 은모든분석대상물질에서기준범위 (±30%) 에포함되는값으로적정하였다. 총시료 (n=59) 의회수율은 103±17% 로기준범위 (80-120%) 에포함되는값으로적정하였다. 기기감응계수는 9% 로적정하였으며각물질별검출율은 HBCD는 80%, PBDE는 98%, PBB는모든시료에서검출되지않은결과를나타내었다. - 75 -
표 정도관리 검정곡선의직선성 방법검출한계 정밀도 Compounds Calibration curve MDL %RSD ( 0.98) (unit:mg/g) (±30%) PBDE-3 0.999 0.00008 9% PBDE-15 0.999 0.00008 9% PBDE-28 1.000 0.00007 9% PBDE-33 0.999 0.00007 10% PBDE-47 0.999 0.00007 10% PBDE-99 0.999 0.00007 13% PBDE-100 0.999 0.00006 12% PBDE-153 0.997 0.00007 13% PBDE-154 0.992 0.00008 23% PBDE-183 0.995 0.00008 11% PBDE-196 0.985 0.0001 19% PBDE-197 0.981 0.0001 1% PBDE-203 0.991 0.00011 13% PBDE-206 0.988 0.00017 7% PBDE-207 0.981 0.00025 6% PBDE-208 0.987 0.00019 3% PBDE-209 0.999 0.00014 3% PBB-180 0.998 0.00024 1% Total HBCDs 0.995 0.00029 16% - 76 -
표 정도관리 회수율 감응계수및검출율 항목회수율 (n=59) (80-120%) 기기감응계수 (n=22) (<25%) 결과 103±17 % 9% HBCD-80% 검출율 (n=59) PBDE-98% PBB-0% 2. 시료수 본연구에서건축자재제품은총 10개품목 52개제품을대상으로하였다. 분석대상제품은브롬화난연제가첨가된것으로보고된제품및의심되는제품을대상으로수행하였다. 동일제품중재질이다른경우에는재질별로분리하여개별분석을수행하였으며, 최종분석시료는총 59개였다. 접착제와방염제는확보된시료가적어각각 1개의제품만분석된반면보온 단열재의경우전체시료수의 36% 를차지하였다 ( 표 30). - 77 -
표 분석시료수 제품구분 시료수 보온 단열재 21 전기 / 전선 14 페인트 3 벽및천장마감재 4 접착제 1 벽지 2 장식용합성수지시트 2 방염제 1 도로시설물 2 재활용원료 9 3. HBCDs 분석결과 건축자재중 HBCDs는 ND ~ 19.4993mg/g이었으며, 평균 ( 중앙값 ) 은 1.7681(0.0183)mg/g로시료간의농도차가보였다 ( 표 31). 가장농도가높은시료는재활용원료로 EPS 제품의재생원료로사용되고있었다. 조사결과분석시료중 13개제품에서높은농도를나타냈으며, 제품유형으로는재활용시료 3개, 보온 단열재시료 10개등으로대부분이보온 단열재인것으로확인되었다. 반면 12개시료중에서는 HBCDs가검출되지않았으며, 품목으로는 전기 / 전자 시료가가장많았다 ( 그림 25). - 78 -
표 의분석결과 제품구분 번호 HBCDs (mg/g) st1 7.552649 st2 5.536792 st3 ND st4 ND st5 0.499429 st6 4.903673 st7 6.704773 st8 ND st8 16.02129 st9 0.006656 보온 단열재 st10 0.001929 st11 0.000342 st12 2.150803 st13 2.930078 st14 0.025706 st15 2.205719 st16 0.0174 st17 0.021847 st18 5.725193 st19 0.023295 st20 5.620431 st20 0.001797 st21 ND st21 0.000526 st22 0.001106 st23 0.029815 st24 0.010584 전기 / 전선 st25 0.009722 st26 ND st26 ND st27 0.00273 st27 ND st28 ND st28 0.001013 st29 0.005762-79 -
제품구분 번호 HBCDs (mg/g) st30 0.005366 페인트 st31 0.001535 st32 0.00041 st33 0.011475 벽및천장마감재 st34 0.021052 st34 0.004004 st34 0.007864 접착제 st35 0.000811 벽지 st36 ND st37 0.00094 장식용합성수지시트 st38 ND st39 0.00406 방염제 st40 ND 도로시설물 st41 0.001219 st41 0.02521 st42 ND st43 0.016429 st44 0.020378 st45 0.018296 재활용원료 st46 0.026296 st47 0.396578 st48 1.144249 st49 1.885304 st50 19.49926-80 -
그림 25. 시료별 HBCDs 분석결과 4. PBDEs 분석결과 건축자재중 PBDEs의농도범위는 ND ~ 4.6028mg/g이었으며, 평균 ( 중앙값 ) 은 0.2203(0.0051)mg/g로시료간의농도차이가컸다 ( 표 32). 가장높은농도는재활용원료에서 HIPS 제품이었다. 유럽연합 (EU) 의특정유해물질규제지침 (RoHS) 에 PBDEs의최대허용농도는 0.1% 이었으며, 해당기준치를초과하는시료수를알아보았다. 조사결과는총분석시료중 4 개제품에서기준을초과하였으며, 7% 의초과비율을나타내었다. 기준치초과제품유형으로는재활용원료, 보온 단열재, 장식용합성수지시트가있었다. 초과시료수는재활용시료가 2개, 보온 단열재시료가 1개, 장식용합성수지시트가 1개였다. 반면, 벽지제품에서 1개시료만이 PBDEs가검출되지않았다 ( 그림 26). - 81 -
표 32. PBDEs 분석결과 제품구분 번호 PBDEs st1 0.0102 st2 0.0050 st3 0.0014 st4 0.0005 st5 3.1006 st6 0.0049 st7 0.0115 st8 0.0118 st8 0.0399 st9 0.0004 보온 단열재 st10 0.0002 st11 0.0019 st12 0.0244 st13 0.0338 st14 0.0132 st15 0.0363 st16 0.0222 st17 0.0050 st18 0.0095 st19 0.0088 st20 0.0053 st20 0.0085 st21 0.0001 st21 0.0024 st22 0.0019 st23 0.0017 st24 0.0071 전기 / 전선 st25 0.0033 st26 0.0108 st26 0.0026 st27 0.0002 st27 0.0003 st28 0.0002 st28 0.0008 st29 0.0013-82 -
제품구분 번호 PBDEs st30 0.0199 페인트 st31 0.0343 st32 0.0054 st33 0.0024 벽및천장마감재 st34 0.0001 st34 0.0018 st34 0.0003 접착제 st35 0.0285 벽지 st36 ND st37 0.0057 장식용합성수지시트 st38 0.0001 st39 2.6153 방염제 st40 0.0165 도로시설물 st41 0.0403 st41 0.0018 st42 4.6028 st43 1.9046 st44 0.0004 st45 0.0006 재활용원료 st46 0.0052 st47 0.0050 st48 0.0042 st49 0.0679 st50 0.0286-83 -
그림 26. 시료별 PBDEs 의분석결과 5. PBBs 분석결과 건축자재중 PBBs 의농도를알아보았다. 모든시료에서 PBBs 는검출 되지않았다. 6. 제품별분석결과 브롬화난연제의제품별평균농도를비교 / 검토하였다 ( 표 33). HBCDs는농도가 ND ~ 2.8547mg/g이었으며, 평균 ( 중앙 ) 값은각각 0.6051(0.0045)mg/g 이었다. 제품별농도비교에서는함유기준을초과한시료가가장많은보온 단열재제품군에서가장높은농도를나타내었다. 그다음은재활용원료가 2.5563mg/g로높았다 ( 그림 27). PBDEs는농도가 0.0012 ~ 1.3077mg/g이었으며, 평균 ( 중앙 ) 값은각각 0.2295(0.0205)mg/g이었다. 제품별농도비교에서는장식용합성수지시트 (1.3077mg/g), 재활용원료 (0.7355mg/g), 보온 단열재 (0.1594mg/g) 순으로각각높았다. 반면가장낮은농도제품군은벽및천장마감재였다 ( 그림 28). - 84 -
표 제품별물질농도 제품구분 HBCDs PBDEs 보온 단열재 2.8547 0.1594 전기 / 전선 0.0045 0.0029 페인트 0.0024 0.0198 벽및천장마감재 0.0111 0.0012 접착제 0.0008 0.0285 벽지 0.0005 0.0029 장식용합성수지시트 0.0020 1.3077 방염제 ND 0.0165 도로시설물 0.0132 0.0211 재활용원료 2.5563 0.7355 그림 27. 제품별 HBCDs 의농도 - 85 -
그림 28. 제품별 PBDEs 의농도 제품군별 PBDEs와 HBCDs의조성비를알아보았다. 제품군별농도가함유기준치를초과한시료군은보온 단열재와재활용원료및장식용합성수지시트였다. 보온 단열재와재활용원료에서는 HBCDs의농도비율이각각 95, 78% 로높았고장식용합성수지시트에서는 PBDEs의비율이 100% 를나타내었다. 전기 / 전선, 벽및천장마감재를제외한모든제품군에서는 PBDEs의비율이 HBCDs보다높았다 ( 그림 29). - 86 -
그림 29. 제품별 PBDEs 와 HBCDs 의농도비율 제품군별 PBDEs의조성비를알아보았다. PBDEs의기준치를초과한제품군은장식용합성수지시트였다. 장식용합성수지시트는 PBDEs 조성비는 deca- 가 99% 이상을점유하고있었다. 전기 / 전선, 벽및천장마감재, 벽지, 방염제품목을제외한모든제품군에서 deca-가지배적이었다. PBDEs의농도수준도낮은제품군은 deca- 비율이낮았다 ( 그림 30). - 87 -
그림 30. 제품별 PBDEs 의조성 - 88 -
제 3 절브롬화난연제관리방안제시 1. 건축자재중브롬화난연제중점관리제품도출 조사대상제품및 RC에서수집한재활용원료실태조사결과를기초로제품내함량정도, 실생활에서인체노출가능성, 관리상의취약점또는문제점을분석하여조사대상제품의 deca-bdes, HBCDs 등 BFRs 함유량에대한인벤토리를구축하고고농도제품, 고노출우려제품및설문조사를통해 BFRs를제품공정에사용하지않는제품이지만실험결과 BFRs이검출된제품등을중심으로제품별우선순위관리대상제품을도출하였다. 또한, 한국화학물질관리협회에서조사한국내 BFRs 사용량및관세청의 BFRs 수출입통관자료를이용하여유통흐름도를작성한후국내 RC의재활용원료의입출고량을산정하여재활용현황을반영하여 BFRs 관리방안을제시하였다 ( 그림 31). 그림 31. BFRs 관리방안프로세스 - 89 -
가. 브롬화난연제함유량기준중점관리제품도출 화학물질측정에사용하는장비가상당히민감하기때문에측정시료의농도를상당히낮춘상태에서수행하게되지만본과업의특성상제품을분쇄한시료를사용함으로인해상당히고농도의시료로측정이진행되었으며, 측정결과, 일부결과에서잔상이확인되어측정기기오차로판단하여 100ppb 미만으로측정된값은대상에서제외하여, 100ppb 이상검촐된제품을관리대상우선순위제품군으로선정하였다실험결과 HBCDs의기준으로보온 단열재 17개 (32.7%), 재활용원료 5개 (9.6%), 전기 / 전선 4개 (7.7%), 벽및천정마감재 3개 (5.8%), 페인트 2개 (3.8%), 도로시설물 1개 (1.9%) 에서함유량기준 100ppb 이상이측정되었으며, PBBs는보온 단열재 5개 (9.6%), 전기 / 전선 3개 (5.8%), 페인트 2개 (3.8%), 재활용원료 2개 (3.8%), 장식용합성수지시트 2개 (3.8%), 도로시설물 1개 (1.9%) 에서 100ppb 이상측정하였다. 제품내 PBDEs 함유량제품군은보온 단열재 14개 (26.9%), 페인트 4개 (7.7%), 전기 / 전선 4개 (7.7%), 재활용원료 4개 (7.7%) 등에서기준치함유량 100ppb 이상측정하였다. BFRs 함유량을바탕으로 HBCDs 고농도제품군은보온 단열재, 전기 / 전선, 재활용원료로선정하였고, PBDEs 고농도제품군은보온 단열재, 페인트, 전기 / 전선, PBBs 고농도제품군은보온 단열재, 전기 / 전선, 페인트로선정하였다. 제품군별로 BFRs 함유량을기준으로설정하여조사한결과보온 단열재제품군이타제품군보다상대적으로많은 BFRs 함유제품이조사되었으며, BFRs 함유량역시타제품군에비해높은수치로측정하였다 ( 표 34). - 90 -
표 34. 조사대상제품군별 BFRs 함유량결과 BFRs 구분 함유제품수 (0.001% 초과 ) % 비고 HBCDs PBBs 보온 단열재 17 32.7 재활용원료 5 9.6 전기 / 전선 4 7.7 벽 / 천정마감재 3 5.8 미함유 1건 ) a 페인트 2 3.8 도로시설물 1 1.9 보온 단열재 5 9.6 전기 / 전선 3 5.8 페인트 2 3.8 미함유 1건 ) a 재활용원료 2 3.8 장식용합성수지시트 2 3.8 미함유 1 건 ) a PBDEs 도로시설물 1 1.9 보온 단열재 14(1) 26.9 페인트 4 7.7 미함유 1건 ) a 전기 / 전선 4 7.7 재활용원료 4(2) 7.7 벽지 1 1.9 미함유 1건 ) a 방염제 1 1.9 접착제 1 1.9 도로시설물 1 1.9 장식용함성수지시트 1(1) 1.9 a) 설문조사결과회신업체에서 BFRs 를사용하고있지않은업체 - 91 -
나. 브롬화난연제노출가능성기준중점관리제품도출 조사대상제품군의 BFRs 노출가능성기준으로제품의사용용도및사용공간등을고려해주관적판단으로노출가능성점수를책정하여노출가능성기준관리대상우선순위제품군을선정하였다. 노출가능성에대한가중치를반영하기위해분석대상제품의사용용도를기반으로실내사용과실외사용으로구분하고각각에대해인체접촉가능성에대해상중하등 3단계로구분하여 1점에서 6점을차등부여하여노출에대한가중치를임의로부여하였다. 실외노출제품중재활용원료, 도로시설물, 전기 / 전선은 1점, 내장용단열재 2점, 외부틈새용단열재및페인트 3점을부여하였다. 실내노출제품중실내틈새용단열재, 벽및천장마감재, 인테리어용페인트, 전기 / 전선 ( 노출형 ), 접착제, 장식용합성수지시트는 4 점, 벽지및방염제는 5점, 식품용보온단열재는 6점을부여하였다 ( 표 35). 그결과, HBCDs는보온 단열재 40점, 전기 / 전선 20점벽 / 천정마감재 12점으로책정하였으며, PBDEs는보온 단열재 32점, 페인트 15점, 전기 / 전선 13 점으로책정하였다. 표 35. 조사대상제품군별인체노출가능성노출도책정조사기준 실외노출 실내노출 1 재활용원료, 전기 / 전선, 도로시설물 4 보온 단열재 ( 틈새용 ), 벽 / 천장마 감재, 페인트, 전기 / 전선, 접착 제, 장식용합성수지시트 2 보온 단열재 ( 건물단열용 ) 5 벽지, 방염제 3 보온 단열재 ( 틈새용 ), 페인트 6 보온 단열재 ( 식품용 ) - 92 -
표 36. 노출가능성관리대상우선순위제품군선정결과 BFRs HBCDs PBBs PBDEs 구분 노출도 (0.001% 초과 ) 보온 단열재 40 22.6 재활용원료 20 11.3 % 비고 전기 / 전선 12 6.8 미함유 1 건 ) a 벽 / 천정마감재 8 4.5 페인트 5 2.8 도로시설물 1 0.6 보온 단열재 16 9.0 전기 / 전선 9 5.1 페인트 8 4.5 미함유 1건 ) a 재활용원료 7 4.0 미함유 1건 ) a 장식용합성수지시트 2 1.1 도로시설물 1 0.6 보온 단열재 32(1) 18.1 페인트 15 8.5 미함유 1 건 ) a 전기 / 전선 13 7.3 재활용원료 5 2.8 미함유 1 건 ) a 벽지 5 2.8 방염제 4(2) 2.3 접착제 4(1) 2.3 도로시설물 4 2.3 장식용함성수지시트 1 0.6 a) 설문조사결과회신업체에서 BFRs 를사용하고있지않은업체 - 93 -
다. 브롬화난연제미함유업체대상중점관리제품도출 조사대상제품중 BFRs 미함유로보고한제품중분석을통해 BFRs 함유가확인된제품을기준으로우선순위제품군을제시하였다. 324개업체중 108개업체에서설문조사에응답하였고, 22개업체만이 BFRs을제품생산공정에사용하는것으로제시하였으며, 86개업체에서는 BFRs 미함유로응답하였다. BFRs 미함유로확인된일부제품을대상으로 BFRs 함유여부를조사한결과, 천장마감재 4건, 벽지 2건, 페인트 1에서 300 ~ 34,289ppb의농도로 HBCDs 및 PBDEs가검출되었다. 상기조사를통해이들제품도중점적인관리가필요할것으로판단되어대상제품으로선정하였다 ( 그림 32). A B C A; 회신업체 a, B; 회신업체 b, C; 회신업체 c 그림 32. 조사대상제품 BFRs 미함유보고업체 - 94 -
표 37. BFRs 미함유보고제품기준 BFRs 함유시험결과 구분제품군제품명업체명농도 (ppb) 농도 (%) 벽지제품 1 기업 1 940 0.0001 제품 2 기업 2 21,052 0.0021 HBCDs 벽및천정마감재 제품 3 기업 2 4,004 0.0004 제품 4 기업 2 7,864 0.0008 제품 5 기업 3 11,475 0.0011 페인트제품 6 기업 4 1,535 0.0002 벽지제품 1 기업 1 5,701 0.0006 제품 2 기업 2 300 0.00003 PBDEs 벽및천정마감재 제품 4 기업 2 336 0.00003 제품 5 기업 3 2,405 0.0002 벽지제품 7 기업 5 152 0.00001 페인트제품 6 기업 4 34,289 0.0034-95 -
라. BFRs 관리대상우선순위선정 HBCDs와 PBDEs의제품별함량을기준으로관리대상우선순위제품을선정하였다. HBCDs의경우보온 단열재 342 ~ 16,021,288ppb, 전기 / 전선 526 ~ 29,815ppb, 재활용원료 16,429 ~ 19,499,263ppb의순으로높은함량을보였으며, PBDEs의경우보온 단열재 199 ~ 3,100,577ppb, 페인트 5,371 ~ 34,289ppb, 전기 / 전선 ; 222 ~ 10,935ppb 순으로높은함량을보였다. 특히, 보온 단열재의경우제품내에서 HBCDs, PBDEs 가확인되었으며, BFRs 미함유제품으로설문조사한제품군의경우벽및천장마감재에서 HBCDs가확인하였다. BFRs 함유량결과와생활노출계수및설문조사대상업체들의제품내 BFRs 미함유결과를토대로관리대상우선순위제품군을선정하였다. 기존연구보고서에서조사된바와같이 BFRs 중 HBCDs는보온 단열재에높은수치로함유되어있었다. 또한, PBDEs는단열재를포함한페인트등의제품군에서도높은수치로함유되고있음을확인하였다. 이를토대로보온 단열재를관리대상우선순위제품으로선정하였다 ( 표 38). - 96 -
표 38. 보온 단열재 BFRs 함유량 제품명 HBCDs(ppb) HBCDs(%) PBDEs(ppb) PBDEs(%) 제품 1 16,021,288 1.6021 39,927 0.0040 제품 2 7,552,649 0.7553 10,177 0.0010 제품 3 6,704,773 0.6705 11,481 0.0011 제품 4 5,725,193 0.5725 9,459 0.0009 제품 5 5,620,431 0.5620 5,276 0.0005 제품 6 5,536,792 0.5537 5,016 0.0005 제품 7 4,903,673 0.4904 4,930 0.0005 제품 8 2,930,078 0.2930 33,775 0.0034 제품 9 2,205,719 0.2206 36,264 0.0036 제품 10 2,150,803 0.2151 24,449 0.0024 제품 11 1,144,249 0.1144 4,238 0.0004 제품 12 25,706 0.0026 13,232 0.0013 제품 13 23,295 0.0023 8,817 0.0009 제품 14 21,847 0.0022 4,952 0.0005 제품 15 17,400 0.0017 22,195 0.0022 제품 16 6,656 0.0007 391 0.0000 제품 17 1,929 0.0002 199 0.0000 제품 18 342 0.000 1,874 0.0002 제품 19 0 0.000 11,753 0.0012 제품 20 0 0.000 487 0.0000 제품 21 0 0.000 1,442 0.0001-97 -
2. 건축자재브롬화난연제유통조사결과및이를통한관리방안제시 가. 화학물질관리협회국내 BFRs 유통량조사 국내브롬화난연제유통량현황파악을위해화학물질관리협회에서수행한 국내 BFRs 유통량조사 ( 14) 를통해확인된조사결과를제공받아확인하였다. 이를통해국내 BFRs은 13년기준총 29,224톤이유통된것으로조사되었다. 전체 BFRs 중 PBDEs는 1,293톤 (4%), HBCDs는 1,665톤 (6%), 기타 BFRs은 26,266톤 (90%) 로확인되었다. PBDEs은운송수단으로 736톤, 섬유제품으로 294톤, 건축자재로 148톤, 전기 / 전자로 45톤등으로사용되는것으로조사되었고 HBCDs는건축자재로 1,531톤 (92%), 전기 / 전자로 69톤 (4%), 운송수단으로 56톤 (3%), 섬유제품으로 8톤 (1%) 이사용되고있는것으로확인되었다. 또한, 기타 BFRs 중건축자재용으로사용되는 BFRs은대리석, 단열재등의제품으로유통되고있는것으로확인되었다. 이를바탕으로, 건축자재로유통되는 BFRs은총 2,008톤인것으로확인되었다. 참고 : 국내 BFRs 유통량조사 ( 14, 한국화학물질관리협회 ) 그림 33. BFRs 제품사용현황 - 98 -
나. 국내 BFRs 유통량조사 관세청수 출입자료와 국내 BFRs 유통량조사 ( 14) 결과를바탕으로국내유통되는 BFRs 유통흐름을파악한결과, HBCDs의수입량과유통량결과에다소차이가발생하는것을확인하였다. 이는관세청에서제공하는무역자료에서는 HBCDs가특정된 HS 코드가부여되어있지않고 기타 로분류되어있어 HBCDs 이외의다른물질도포함되어있어한국화학물질관리협회에서조사된결과와차이가발생하는것으로추정된다. 반면, deca-bdes는구분된 HS 코드가존재하여국내수 출입량과 BFRs 유통량조사자료를바탕으로유통흐름을작성하였으며, 한국화학물질관리협회조사결과와큰차이가발생하지않는것으로조사되었다. 본조사를통해 BFRs 함유제품에대한회수, 재활용및폐기량은확인되지않아본이동량에포함되지않았다 ( 그림 34). 그림 34. 국내 BFRs 유통현황 1) 관세청자료 - 99 -
다. 재활용센터 (RC) 재생원료유통량 전국 RC 담당자인터뷰를통해국내유통되는 BFRs 함유전기 / 전자제품중약 60% 가재활용센터 (RC) 를통해회수되어처리되고있는것으로추정되었으며, 약 40% 는비제도권영역인민간회수시설을통해유통되거나무단폐기되는것으로추정된다. 국내 RC를통해회수된폐전자제품은분리, 해체과정을거쳐 TV 하우징등 BFRs이함유될가능성이있는부분을인력으로선별한후기계공정을통해파쇄하여처리하고있지만대부분 BFRs 함유여부를직접적으로확인하고있지않았으며, 1개 RC에서만비중테스트를통해 BFRs이함유된플라스틱스크랩을선별하고있었다. 전국 RC에서생산된 BFRs 재활용원료는대부분은업체 A로판매되고있으며, 일부는해당 RC 주변지역업체로판매되고있는것으로확인되었다. 전국 RC 담당자인터뷰를통해 BFRs 재활용원료는대부분수출, 전기 / 전자제품내재활용, 목재대용건축자재및모판, 팔레트, 하수관거등으로재활용되고있는것으로확인하였으며, 보다상세한조사를위해 BFRs 함유재활용원료를구매하는업체목록을제공받아주관기관과의협조를통해담당자인터뷰및방문조사를진행하였으나모든업체에서관련정보제공을거부하여 BFRs 재활용원료에대한사용현황파악은수행할수없었다 ( 그림 35). - 100 -
그림 35. 재활용플라스틱유통현황 참고 ; 업체 A 구매현황 ( 13) 라. 폐 EPS 재활용조사 기수행된연구조사및문헌자료를통해국내 BFRs 함유및미함유발포폴리스티렌 (EPS) 은재활용과정을거쳐건축자재로재활용될수있다는연구결과를바탕으로국내 EPS에대한재활용현황을조사하였다. 현재국내유통되는 EPS 제품은지자체및개인수거업체를통해회수되고있는것으로확인되었다. 또한, 자원의절약과재활용촉진에관한법률에따라 EPR대상품목으로의무적으로재활용의무율수치를고시하도록하고있으며, 13 기준 EPS 재활용의무율을 78.1% 로지정되어있는것으로확인되었다. 보다상세한조사를위해국내제품별 EPS 관리를담당하고있는한국순환자원유통지원센터, 한국발포시티렌재활용협회등유관기관담당자인터뷰를수행하여국내유통되는 EPS 제품은지자체및거점수거업체 - 101 -
에서회수과정을거쳐분쇄기, 감용기를통해잉고트로생산되며, 경량콘크리트, 접착제등과같은제품이생산되는것으로조사되었다. 또한, 압출과정을통해펠렛형태로생산되면액자프레임, 액자, 욕실발판, 창틀심재, 합성목재, 흡음재등다양한제품으로생산하거나수출함을조사하였다 ( 그림 36). 국내 EPS 재활용방법및이들재활용원료를구매하는업체를확인하기위해상기유관기관의협조를통해국내 EPS를재활용하는업체 1 곳을선정하여담당자인터뷰및방문조사를수행하였다. 그결과국내유통되는 BFRs 함유및미함유 EPS는 BFRs 함유여부와상관없이모두감용처리되어재활용원료로생산되고있었으며, 압출발포폴리스티렌 (XPS) 은 EPS 제품과섞지않고별도로감용처리하여다시 XPS 생산업체로전량납품되어 XPS에사용되고있는것으로확인하였다. 하지만본업체를통해서도재활용원료를구매하는업체에대한정보는확인할수없었다. 1) 양식장등에서사용되는해양부이에 EPS 재활용원료사용 그림 36. 폐 EPS 재활용현황 - 102 -
마. BFRs 관리체계구축방안 국내유통되는브롬화난연제원료및함유제품에대한효과적인관리를위해서는수입단계에서부터유통및폐기단계로구분하여개별유통과정에맞는관리체계구축방법이필요할것으로판단하였다. 수입의경우, 현재국내로수입되는 BFRs 원료는대부분구분된 HS 코드를통해수입되고있으나주요선진국에서규제하고있는 HBCDs의경우에는아직국내에구분된 HS 코드없어해당제품을수입하는업체에서는이들제품에대해다양한 기타 코드를부여하여수입하고있는것으로확인되었다. HBCDs를비롯한관리대상 BFRs에대한효과적인수입현황파악을위해서는구분된 HS 코드를부여하고 BFRs 함유제품에대해서는관리대상 BFRs이함유되어있지않다는비함유보증서를의무적으로첨부하도록하는것이필요할것으로판단된다. 또한, 화학물질관리법, 환경표지대상제품및인증기준, 품질경영및공산품안전관리법 등을통해해당제품에대한 PBDEs 및 HBCDs 함유량기준마련이필요할것으로판단된다. 유통단계에서는 화학물질관리법 을통해관리하고있는허가물질, 제한 금지물질등 deca-bdes, HBCDs를유해화학물질로지정하여관리할수있는제도적장치마련이필요한것으로판단된다. 또한, BFRs이함유된제품에대해서는지속적인조사를통해함유제품에대한인벤토리구축및관리체계구축마련이필요할것으로판단되며, BFRs 함유제품에대한사용저감을위해소비자가쉽게함유제품및함유량정보를확인할수있도록독일의 Green Dot 프로그램과같은정보공개프로그램을운영하는것이필요할것으로판단된다. - 103 -
그림 37. 단계별관리체계구축방안 회수단계에서는상기표기제도를바탕으로 BFRs 함유제품에대해서는다른폐기물과혼합되지않고분리되어배출될수있도록현분리수거제도와함께운영하고수거된제품은지자체를통해지역 RC 및거점회수시설로유입될수있도록체계구축이필요하며, 민간수집상을통해회수된제품의경우에도반드시상기시설들로유입될수있는체계마련이필요할것으로판단된다 ( 그림 37). 재활용및폐기단계에서는재활용이가능한 BFRs 원료생산및판매체계를지역 RC, 거점수거시설및생산시설등으로단일화하고이들시설을통한체계적인원료생산량, 판매량및폐기량이보고될수있는체계구축이필요할것으로판단된다. 또한, BFRs 재활용원료사용범위선정, 재활용분담금 ( 예치금 ) 부과, 소각등폐기방법강화, 재활용의무대상제품목록에건축자재포함등과같은제도적장치를통해안정적인폐기및재활용이진행될수있는체계마련이필요할것으로판단된다. 본조사를통해확인된고농도 BFRs 함유제품의경우제도적으로제품별함유량제한치를설정하고지속적인연구를통해이들제품에대한저렴한대체난연물질개발이필요할것으로판단된다. 고노출우려제품에대해서는연구조사를통해이들제품에대한인체영향에대한 - 104 -
충분한연구가수행될필요가있는것으로판단된다. 미함유인증제품에대해서는친환경제품인증시 BFRs 함유량기준을강화하고미함유인증을받은제품에대해주기적인전수조사를통해함유량을관리할수있는체계마련이필요할것으로판단된다 ( 그림 38). 그림 38. 재활용및폐기단계관리체계구축방안 - 105 -
3. BFRs 건축자재폐기물분리및처리방안제시 가. 국외현황 독일은 91년부터지속적으로증가되는포장폐기물을줄이기위해 포장폐기물발생회피에관한법령 을제정하였으며, 별도의수거및처리시스템을구축하여 93 년부터운영하고있다. 이후 98년에 순환경제와폐기물법 으로개정되면서포장폐기물로인한환경적인영향을줄이기위한방안으로포장폐기물발생억제, 재사용및재이용등의내용을추가하여운영하고있다. 본법령에근거하여사업자의포장재회수및재활용의무를대행하기위한 Duales System Deutschland ( 이하, DSD ) 가설립되었으며, 개별포장폐기물에대한생산자및사용자에게회수및처리비용을부과하는그린도트 (Green Dot) 프로그램을운영하고있다 ( 그림 39). 그림 39. 독일의 Dales System Deutschland 처리시스템 - 106 -
프랑스는 92년 포장법령 (Lalonde Decree) 을제정하여 93년부터시행하고있으며, 예치금제도의형식을취하고있으나포장제품제조자및최초판매자에게사용이후의포장폐기물회수및재활용의무를부여한다는점에서생산자책임재활용제도를적용한다고볼수있다. 본법령에의해제조및수입업자는사용후발생하는모든포장폐기물의회수및재활용을위해자체적인회수시스템을설치하거나정부인가를받은조직에위탁하는방법을통해처리하도록의무화하고있다. 이러한업무를대행하기위해 Eco-Emballages (EE ) 가설립되었으며포장재를사용하는제조업, 유통업체와계약을체결하여대상제품에그린도트마크 (Green Dot Mark) 를허가의형태로사용할수있도록운영하고있다. 또한, EE 는지자체, 정부기관, 재활용업체등과상호협력체제를구성하여사전에규정한품목과규격으로지자체가가정용포장폐기물을수거할수있도록보조금정책을함께운영하고있다 ( 그림 40). 그림 40. 프랑스의 Eco-Emballages 처리시스템 - 107 -
오스트리아는 92년 10월폐기물관리법령 (Austria Waste Management Act) 에근거하여새로운 포장법령 을제정하였으며, 포장폐기물발생억제와재활용에대해강화된생산자책임제도를운영하고있다. 본법을통해제조업자및유통업자는의무적으로운송포장및판매포장등에사용된모든포장재를회수하여야한다. 또한, 93년부터직접수거, 재활용등을담당하는자회사들과포장용기제조및수입업자등의대상기업간에중간적역할을담당하는 Altstoff Recycling Austria AG (ARA ) 를설립하여운영하고있다. ARA 는기업들과라이선스계약을통해그린도트와같은 PUNKT (point) 를사용할권리를판매하고사용료를부과하는방식으로대상제품에대한관리가이루어지고있다 ( 표 39, 그림 41). 그림 41. 오스트리아의 Altstoff Recycling Austria AG 처리시스템 - 108 -
표 39. 오스트리아재활용수집관련업체별직무 관련업체 주요관리책임포장재 ARGEV 플라스틱, 금속, 나무, 직물, 세라믹및복합재질포장재분류및수거 ӦKK 플라스틱, 직물포장재재생책임 ALUREC 알루미늄포장재재활용책임 FERROPACK 철금속포장재재활용책임 ( 양철, 금속등 ) VHP 목재포장재재활용책임 AGR 유리포장재수거및재활용책임 ARO 종이포장재수거및재활용책임 AVM 복합재질포장재재생책임 - 109 -
스웨덴은 97년포장재생산업자의책임을강화하고포장재사용을제한하기위한목적으로 포장에대한생산책임확대법 이제정되었다. 본법에의해포장재제조및수입업체는포장폐기물회수시스템구축, 다른폐기물과의분리용이성, 환경친화적방법에의한처리시스템, 재생가능한폐기물발생억제등을고려하여포장재를만들도록규정하고있다. 또한, 환경보호청에회수, 재이용, 재생및재활용결과를의무적으로보고하도록하고있으며, 환경보호청은보고된자료를근거로정부및 EU에보고하는체계기마련되어있다. 본법에따라산업체를중심으로포장재회수및재활용을위한공동시스템을구축하고포장재별재활용회사 (Material company) 등록및비용부과등을담당하는 REPA 를설립하여운영하고있다. REPA 를통해제조업자들은보장재의회수및재활용에대한비용을지불하며, 가정에서배출된포장재에대해서는회수업체에보조금을지급하는형태로운영하고있다 ( 그림 42). 그림 42. 스웨덴의 REPA 처리시스템 - 110 -
나. 국내 BFRs 함유제품분리및폐기방안제시 국내 BFRs 함유제품에대한분리및폐기방안을마련하기위해서는주기적인조사사업을통해 BFRs 함유제품에대한인벤토리구축이선행되어야하며, BFRs 함유제품인벤토리유지를위해 BFRs 함유제품생산업체를대상으로의무적으로사용여부및함유량에대한보고가의무적으로보고될수있는체계구축이필요할것으로판단된다. 또한, 현재운영되고있는 EPR 제도를강화하여 BFRs 함유건축자재생산자및구매자에게재활용분담금 ( 예치금 ) 을부과할수있는제도적장치를마련하여생산자및사용자가스스로 BFRs 함유제품을제조하거나사용할수없도록유도하여이들제품에대한지속인사용저감을유도하는것일필요할것으로판단된다. BFRs 함유제품폐기의경우, 대기, 수계및토양등으로 BFRs이유출되지않도록고온에서충분히소각될수있도록하거나건축및생활폐기물과혼합되지않도록지정폐기물로관리될수있는제도적장치가마련된다면환경중으로배출되는 BFRs을저감할수있을것으로판단된다. 그림 43. 폐기처리방안 - 111 -