재활용에 대하여 PIR,PCR, 용매추출법 등

재활용은 현실입니다.

서론

 

재활용은 지구의 자원을 보존하고 환경 오염을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다. 재활용 방법은 크게 물리적 재활용, 화학적 재활용, 열분해 재활용으로 나눌 수 있으며, 이들은 각각 다른 원리와 과정을 통해 폐기물을 유용한 자원으로 변환합니다. 그러나 각 재활용 방법은 그 특성상 장점과 한계점이 있습니다. 이를 이해하고 적절한 재활용 방법을 선택하는 것은 효과적인 자원 관리와 지속 가능한 환경 보호에 결정적입니다. 이에, 본 글에서는 물리적 재활용, 화학적 재활용, 열분해 재활용에 대해 자세히 살펴보고, 각각의 특징과 장단점을 분석하여 각각의 상황에 가장 적합한 재활용 방법을 선택하는 데 도움이 되는 인사이트를 제공하고자 합니다. 이를 통해 우리는 보다 효율적이고 지속 가능한 자원 관리 방법을 찾아나갈 수 있을 것입니다.

 

물리적 재활용

 

물리적 재활용은 본질적으로 폐기물을 새로운 제품으로 재가공하는 과정으로, 이는 산업 폐기물과 소비자 폐기물, 즉 PIR(Post Industrial Recycle)과 PCR(Post Consumer Recycle)의 두 가지 주요 범주로 구분될 수 있습니다. PIR, 즉 Post Industrial Recycle은 제조 과정에서 발생하는 폐기물을 다시 재활용하는 것을 의미합니다. 예를 들어, 플라스틱 제조 과정에서 생기는 플라스틱 조각이나 과잉 재료를 수집하여 다시 플라스틱 제품을 제조하는 것이 여기에 해당합니다. 이 방법은 자원을 효과적으로 활용하고 제조 비용을 줄일 수 있는 장점이 있습니다.

 

반면에, PCR, 즉 Post Consumer Recycle은 소비자가 사용한 후 버린 제품을 재활용하는 것을 말합니다. 이는 일반 가정에서 발생하는 폐기물뿐만 아니라 사무실이나 상업 시설에서 발생하는 폐기물도 포함됩니다. 이러한 폐기물은 수집, 분류, 처리 과정을 거쳐 새로운 제품으로 재생산됩니다. PIR과 PCR 모두 물리적 재활용의 범주에 속합니다. 왜냐하면 둘 다 원래의 물질을 보존하면서 새로운 제품으로 재가공하는 과정을 거치기 때문입니다. 이러한 점에서 물리적 재활용은 재활용 과정에서 화학적 변화 없이 물질의 물리적 형태만을 변경하는 방법이라고 할 수 있습니다. 이를 통해 물리적 재활용은 자원의 효율적인 활용을 가능하게 하며, 환경 보호에도 기여하게 됩니다.

 

물리적 재활용은 폐기물을 새로운 제품으로 재가공하는 과정으로, 그 효율성과 환경 보호에 대한 기여도로 인해 널리 사용되고 있습니다. 그러나 이 방법에는 몇 가지 주의할 점과 한계점이 있습니다. 먼저, 물리적 재활용의 한 가지 주요한 한계는 그 오염 위험성입니다. 물리적 재활용 과정에서는 기존의 물질을 화학적으로 변화시키지 않고, 물리적 형태만을 변경합니다. 이는 재활용 물질이 원래 가지고 있던 오염물질을 완전히 제거하지 못할 수 있다는 것을 의미합니다. 따라서, 식품과 같이 내용물과 직접적으로 접촉하는 제품에는 이러한 재활용 물질을 사용하는 것이 적절하지 않을 수 있습니다.

 

또한, 소비자가 사용한 후의 폐기물을 재활용하는 PCR(Post Consumer Recycle)의 경우, 소비자가 어떤 형태로 사용했는지, 어떤 오염물질이 포함되어 있는지에 대한 검증이 어렵습니다. 이로 인해 PCR 과정에서는 세척과정이 매우 중요하게 됩니다. 잘못된 세척 과정은 재활용 제품의 품질을 저하시키거나, 심한 경우에는 건강 위험을 초래할 수 있습니다. 이러한 한계와 주의점을 고려하지 않는다면, 물리적 재활용 과정은 예상치 못한 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서, 물리적 재활용을 진행할 때에는 충분한 오염물질 제거 과정을 거치고, 재활용 물질의 최종 사용처를 신중하게 고려해야 합니다. 이를 통해 물리적 재활용이 자원의 효율적인 활용과 환경 보호에 기여하면서도, 안전성을 유지할 수 있게 됩니다.

 

화학적 재활용

 

화학적 재활용은 폐기물을 원래의 화학적 구성 요소로 분해하고 이를 재사용하는 방법입니다. 이는 폐기물의 물리적 형태를 변경하는 물리적 재활용과는 달리, 폐기물의 화학적 구조 자체를 변화시킵니다. 화학적 재활용의 대표적인 방법 중 하나로 용매추출법이 있습니다. 용매추출법은 특정 용매를 사용하여 폐기물에서 원하는 성분을 추출하는 방법입니다. 이 방법은 특정 용매가 특정 성분에 대해 선호도를 보이는 원리를 이용합니다. 따라서 용매의 선택에 따라 추출되는 성분이 달라지며, 이를 통해 효과적인 분리와 재활용이 가능합니다.

 

화학적 재활용의 장점 중 하나는 다양한 종류의 복잡한 폐기물을 처리할 수 있다는 것입니다. 또한, 원하는 성분만을 효과적으로 추출할 수 있어, 높은 품질의 재활용 제품을 생산하는 데 유리합니다.

 

그러나 화학적 재활용에도 한계가 있습니다. 첫째, 화학적 재활용 과정은 일반적으로 물리적 재활용보다 기술적으로 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 둘째, 화학적 재활용 과정에서 발생하는 부산물 처리가 문제가 될 수 있습니다. 셋째, 용매추출법의 경우, 사용한 용매의 처리나 재활용이 필요하며, 이 과정에서 추가적인 비용이나 환경 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 화학적 재활용을 진행할 때에는 이러한 한계와 문제점을 고려하여 적절한 방법을 선택해야 합니다. 이를 통해 화학적 재활용이 자원의 효율적인 활용과 환경 보호에 기여하면서도, 안전성과 경제성을 유지할 수 있게 됩니다.

 

열분해 재활용

 

열분해 재활용은 폐기물을 고온에서 화학적으로 분해하여 다른 유용한 물질로 변환하는 과정입니다. 일반적으로 이 과정은 폐 플라스틱을 원유에 가까운 기름으로 변환하고, 그 기름을 다시 수지로 만드는 데 사용됩니다. 열분해의 기본 원리는 고온에서의 화학 반응을 통해 복잡한 분자를 단순한 분자로 분해하는 것입니다. 이 과정에서 폐 플라스틱의 긴 탄소 사슬이 분해되어, 원유와 유사한 형태의 기름을 생성합니다. 이 기름은 다시 정제되어 다양한 종류의 플라스틱 수지로 변환될 수 있습니다.

 

열분해 재활용의 주요 장점 중 하나는 다양한 제품에 적용 가능하다는 것입니다. 원유와 유사한 기름을 생성하므로, 이를 기반으로 다양한 플라스틱 제품을 만들 수 있습니다. 또한, 이 과정은 "도시 유전"이라는 새로운 환경 친화적인 개념과 연결됩니다. 이는 도시에서 발생하는 폐기물을 유전처럼 활용하여 에너지를 얻는 방식을 의미합니다.

 

그러나 열분해 재활용에는 몇 가지 한계점이 있습니다. 첫째, 이 과정은 상대적으로 비용이 많이 듭니다. 고온에서의 반응을 위해서는 많은 에너지가 필요하고, 이로 인해 비용이 상승합니다. 둘째, 열분해 과정에서는 다양한 가스가 발생하며, 이 가스의 처리가 문제가 될 수 있습니다. 폐 플라스틱을 열분해하는 과정은 Rotary kiln 반응기를 이용하여 진행됩니다. 이 반응기에서는 원재료를 적당한 온도로 가열하여 열분해유를 제조하며, 슬러지와 가스는 제거하여 기름만 추출합니다. 그러나 이렇게 생산된 제품이 국가적 규제를 친환경으로 인정받으려면 ISCC plus 인증을 받아야 합니다. 이 인증은 물질수지 접근 방식(Mass Balance Approach)을 기반으로 하며, 이는 열분해 과정을 통해 생산된 열분해유가 어떠한 제품에 적용되었는지를 질량적으로 추적하여, 해당 제품이 친환경 제품으로 인정받을 수 있게 하는 접근 방식입니다. 따라서 열분해 재활용은 비용이 높은 반면에, 폐기물의 효율적인 활용과 환경 보호에 큰 기여를 할 수 있는 기술입니다.

 

결론

 

재활용은 우리 사회에서 자원을 효율적으로 활용하고 환경 보호에 기여하는 중요한 방법입니다. 이 글에서는 물리적 재활용, 화학적 재활용, 그리고 열분해 재활용의 개념과 원리를 살펴보았으며, 각각의 장점과 한계점에 대해 분석하였습니다. 물리적 재활용은 비교적 간단한 과정을 통해 폐기물을 새로운 제품으로 재가공하며, 화학적 재활용은 복잡한 화학 반응을 통해 폐기물을 원래의 화학적 구성 요소로 분해하고 재사용합니다. 반면에 열분해 재활용은 폐기물을 고온에서 화학적으로 분해하여 다른 유용한 물질로 변환하는 과정입니다.

 

이들 각각의 방법은 그 자체로 장점과 한계점을 가지고 있으며, 특정 상황에 따라 더 적합한 방법이 될 수 있습니다. 따라서, 효과적인 자원 관리와 지속 가능한 환경 보호를 위해서는 이러한 다양한 재활용 방법을 이해하고, 상황에 맞는 적절한 방법을 선택하는 것이 중요합니다. 재활용 기술의 발전과 함께, 우리 사회는 지속 가능한 미래를 향해 한 걸음 더 나아갈 수 있을 것이며, 이는 지구의 자원을 보존하고 환경 오염을 줄이는 데에 결정적인 역할을 하게 될 것입니다. 이를 통해 우리는 보다 효율적이고 지속 가능한 자원 관리 방법을 찾아나갈 수 있을 것입니다.

 

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