제 1주제 : 재활용업체 및 플라스틱 가공업자를 위한 도전과 기회 _ Story 6.

The plastics cycle and contaminated recyclate

플라스틱의 순환 및 오염된 재활용품

 

플라스틱을 제조하거나 가공하는 데 사용되는 오염된 재활용품은 제품의 품질을 떨어뜨리고 심지어 기계를 손상시킬 수 있다. 그렇다면 해결책은? 다른 물질로부터 오염 물질을 안정적으로 찾아내고 정확하게 분류하는 시스템이다.

이미 한 번 사용한 플라스틱에서 나온 재생재료는 새로운 제품을 제조하는 데 사용되는 가치 있는 재료이다. 제조업체와 가공업자는 조각, 가루 또는 알갱이 상태에서 제조공정을 처리하지만, 그것은 어디까지나 재생재료의 품질이 좋을 경우에만 해당한다. 플라스틱 유형이 다르거나 색상이 올바르지 않거나 이물질이 있으면 재생재료 품질에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 재활용품 오염의 세 가지 주요 유형(재질, 색상, 이물질)을 구분할 수 있다.

이러한 오염물질은 거의 언제든지 처리 공정에 들어갈 수 있다. 볼모양으로 압축된 수집 시스템에서 나오는 플라스틱 폐기물에도 실제로는 거기에 속하지 않는 다양한 물질들이 포함되어 있다. 재활용 회사들은 재생재료의 품질을 보호하기 위해 플라스틱 폐기물을 신중하게 분류해야 한다. 무작위 샘플 조사는 오염 물질이 플라스틱 폐기물의 최대 80%까지 차지할 수 있음을 시사하고 있다.

감지하지 못할 경우 재활용 제품에 실제 흔적을 남길 수 있으며 이는 소비자들의 불만과 제조업체에 더 많은 번거로움을 가져다줄 수 있음을 의미한다. 오염 물질이 금속으로 만들어진 경우에는 생산 기계에 손상을 줄 수 있고 플라스틱 가공업체에는 상당한 비용이 소요될 수 있다.

 

▶ Detecting materials and plastics with near-infrared sensors   

■ 근적외선 센서를 이용한 재료 및 플라스틱 감지

수집된 플라스틱 폐기물은 종종 다른 재료의 혼합물로 구성되기 때문에, 다른 유형의 플라스틱을 분리하는 것은 재활용 공정에서 가장 어려운 작업 중 하나이다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 만들어진 플라스틱 병은 보통 쉽게 재활용할 수 있는 재료의 한 예이다. 반면에, 플라스틱 병뚜껑은 종종 폴리에틸렌(PE)이나 폴리프로필렌(PP)과 같은 다른 재질로 만들어지는 경우가 많다. 이러한 재질은 PET와 다른 특성을 가지고 있으므로 동일한 방법으로 재활용할 수 없다. 플라스틱 병의 라벨은 다른 종류의 플라스틱으로도 만들어질 수 있다. 트레이와 밀봉 필름도, 종종 다른 재료로 만들어지는 육류 또는 치즈 포장도 마찬가지이다.

일반적으로 다양한 종류의 플라스틱을 수집할 수 있는 시스템이 없다. 어쨌든 그러한 시스템을 구현하는 것은 소비자에게서 너무 많은 것을 기대하는 것이기 때문이다. 이러한 이유로 재생재료 제조업체는 고성능 분류기에 의존한다. 이 기계는 근적외선 센서 기술을 사용하여 플라스틱을 유사한 부분으로 분류하고 돌과 같은 오염 물질을 인식한다.

 

▶ Camera sensors detect colours  

■ 카메라 센서가 색상을 감지한다

 

이러한 분류 시스템에는 색상 감지 센서도 장착되어 있다. 결국, 재생재료 조각이나 알갱이는 균일한 특성을 가져야 할 뿐만 아니라 모양도 균일해야 한다. 그러나 일관된 색상으로 재생재료를 제조하는 것은 어려운 과제이다. 플라스틱 병의 여러 색상 인쇄는 재활용된 제품에 보기 흉한 결함을 초래할 수 있다. 그리고 재활용품이 변색되었기 때문에 흰색 하우징 전체에 회색 줄무늬가 있는 전기 제품을 누가 원하겠는가? 카메라 센서가 장착된 시스템은 변색된 입자를 식별하여 제거할 수 있다. 예를 들어 색상 감지와 결합된 적외선 센서는 PET 병이 무색 또는 유색 재료로 만들어졌는지 여부를 알 수 있다.

 

 

▶ Sorting out metal parts using magnets and inductive sensors  

■ 자석 및 유도 센서를 사용하여 금속 부품 분류

 

이물질은 세 번째 유형의 오염 물질이다. 클립, 못 또는 다른 조그마한 물체와 같은 작은 금속 품목은 종종 오염된 재활용품의 가장 빈번한 원인이다. 크기에도 불구하고 상당한 피해를 입힐 수 있다. 예를 들어 분류 오류로 인해 금속 물체는 플라스틱 폐기물을 통해 거의 언제든지 처리 공정에 들어갈 수 있다. 유도성 금속 탐지기와 자석 시스템은 이러한 이물질을 인식하고 시스템에서 제거할 수 있도록 해결책을 제시하는 솔루션이다. 

파쇄 방법 또한 재활용품의 이물질에 대한 원인이 될 수 있다. 여기에서 기계는 나중에 개별 부품을 분류하기 전에 플라스틱 폐기물을 파쇄한다. 그러나 파쇄기의 칼날은 시간이 지남에 따라 마모되어 재활용품에 금속 입자가 유입되어 제조 공정에 투입된다. 재생재료가 생산될 때 이 입자들은 플라스틱으로 녹아서 플라스틱에 싸여진다. 오염된 재활용품이 공정을 거칠 경우 눈에 보이지 않는 금속 조각이 제조 기계를 손상시키고 장시간의 가동 중단을 초래할 수 있다. 이것이 바로 재활용 시스템에서 이물질이 적절하게 제거되어야 하는 이유이다. 컨베이어 파이프 및 가공 기계에 자석 및 또는 유도성 금속 탐지기 및 분리기를 장착하는 것이 가장 좋은 방법이다. 

 

▶ Overseeing the whole process  

■ 전체 공정의 감독

 

긴밀하게 조정된 분류, 제조 및 처리 시스템은 탁월한 결과를 산출한다. 보통 볼모양으로 압축되는 사전 분류된 플라스틱 폐기물은 용해된 후 오염 물질이 있는지 확인한다. 그 다음은 갈아서 조각들을 꼼꼼하게 세척한다. 그 조각들은 두 번째 분류 과정을 거친다. 동일한 제조업체의 두 가지 분류 시스템을 모두 갖추면 서비스 비용 절감은 물론 전반적인 성능이 향상되는 경우가 많다.

궁극적으로, 이 모든 것은 의도된 목적에 사용할 수 있는 재생재료를 제조하는 것으로 귀결된다. 특히 고품질의 재료는 새로운 식품 포장을 제조하는 데 사용될 수 있다. "식품 등급" 기준을 충족하지 않는 모든 제품은 합성 섬유, 포장 또는 단열재를 제조하는 데 적합하다. 

 

▶ Product design impacts recyclability  

■ 제품 디자인이 재활용 가능성에 영향을 미친다

 

플라스틱 제품의 구성을 더 간단하게 할 수 있다면 분류기계는 재활용을 훨씬 더 효율적이 되도록 할 것이다. 그러나 이것은 지금까지 충분히 이루어지지 못하고 있다. 개발자들은 재료와 제품을 의도된 목적에 맞게 최적화하는 것을 선호한다. 이는 시장에서 더 많은 기회가 열리기 때문이다. 한 가지 예로서 검은 색 플라스틱 병을 들자면, 현대적인 외관으로 인해 특정한 대상의 그룹들 사이에서 인기를 얻을 수 있다. 하지만 빛을 흡수하는 특성 때문에 이러한 병들을 만드는 데 사용되는 재료는 쉽게 분류될 수 없고, 이것이 검은색 플라스틱이 결국 소각되는 이유이다.

제조업체가 재활용 친화적인 제품을 설계하기 위해 따라야 할 많은 규칙이 있다. 예를 들어, 복합 재료보다는 단일 유형의 플라스틱을 사용하는 것이 좋다. 제품에 여러 개의 레이어가 사용되는 경우 쉽게 분리할 수 있어야 한다. 소비자에게 제품을 버리기 전에 라벨을 제거하는 등 포장 구성요소를 분리하라고 말하는 것도 의미가 있다. 물론 이상적인 해결책은 포장재와 동일한 재료로 라벨을 만드는 것이다.

지금까지 환경을 의식하는 소수의 제조업체만이 지속 가능한 제품 디자인을 실제로 파악했다. 그리고 입법은 느린 속도로 진행되고 있다. “재활용 친화적인 제품 설계에 적용되는 규정은 예외이지 규칙이 아닙니다.”라고 Sesotec의 그룹 책임자인 미카엘 펄(Michael Perl)은 말한다. “제조업체들은 재활용된 재료를 플라스틱 생산에서 두 번째 사용하게 될 때 인센티브를 주어서 사용하도록 장려해야 합니다.” 그러나 Sesotec의 플라스틱 제품 관리자인 바르토시 야우어니크(Bartosh Jauernik)은 “제품 판매에 있어 유통기한과 유용한 특성이 중요한 요소임을 인정합니다. 재활용성은 동일한 측면에서 유지되어야 하며 제품 개발 공정에 처음부터 통합되어야 합니다. 게다가, 독일 환경청의 자원 위원회가 제안한 재생재료의 사용은 대체 할당량으로 알려진 것을 통해 법에 명시될 수 있습니다.” 대체 할당량은 2차 자원 또는 재생재료로 대체할 기본 자원의 양을 정의한다. 대체 할당량은 재활용 성공의 새로운 벤치마크를 제공할 뿐만 아니라 제품에 재생재료 사용에 대한 최소 요구사항을 부과한다.

그러나 입법자에서 제조업체, 소매업체, 소비자에 이르기까지 전체 과정은 가격 동향과 같은 일시적 요인에 관계없이 지속 가능성을 수용하기 위해 동일한 방향으로 나아가야 한다.

 

▶ Conclusion  

■ 결론

 

플라스틱 폐기물이 일반적 논의 주제가 되는 시대에, 경량성과 다용도성과 같은 플라스틱의 유익한 특성 중 많은 부분들이 간과되어 왔다. 고갈되는 자원에 비추어 볼 때, 사용된 플라스틱은 더 이상 폐기물로 간주되지 말아야 하며 가치 있는 원자재로 간주되어야 한다.

플라스틱 폐기물의 증가는 심각한 문제이다. 그러나 동시에 플라스틱 폐기물을 줄이는 효과적인 방법은 많이 있다:

 

■ 플라스틱 포장 자제

■ 비닐봉투 및 기타 일회용용기 사용 제한

■ 분류 및 재활용 공정의 효율성 개선을 위해 폐기물을 질서 

    있게 분리

■ 재사용

■ 재활용 플라스틱을 사용하는 제조 공정뿐만 아니라 재활용 공정을 최적화하기 위한 혁신적인 기술 개발

■ 복합 재료 고분자 혼합물 제거를 통해 재활용 가능한 플라스틱 용기 설계

 

우리 모두의 희망은 어느 날 우리의 숲과 수로가 플라스틱으로 최후를 맞이하지 않는 세상에서 사는 것이다. 바다에서 쓰레기를 더 이상 낚시할 필요가 없는 세상에서 말이다. 이러한 세상은 폐기물 관리 공정을 개선해야만 실현될 수 있다.

최대 재활용률을 가진 순환 모델을 달성하려면 재활용에서 수익성을 가능하게 하는 새로운 기술이 필요하다. 이것이 재활용품만으로 새로운 제품을 생산하도록 업계를 장려하는 유일한 방법이다.

순환 경제를 추구하기 위해서는 모두가 자신의 역할을 다하는 것이 중요하다. 산업계의 경우, 이러한 책임은 폐기물을 방지하는 것에서부터 적절한 재료 재활용 및 분류, 고품질의 2차 재료를 만들고 제품을 만드는 데 사용하는 것에 이르기까지 포괄한다. 우리는 함께 이 순환 공정을 돌아가게 하고 그 사이에 빠진 틈새를 메울 수 있도록 해야 할 것이다.

순환 경제는 폐기물을 덜 발생시키고, 에너지를 덜 소비하고, 이산화탄소를 덜 배출하고, 더 많은 자원을 절약함으로써 환경, 경제 및 사회에 혜택을 준다. 말할 것도 없이 플라스틱 폐기물 문제를 해결하기 위해서는 단일 국가 또는 유럽 전체의 노력, 심지어 그 이상의 노력이 필요하다. 전 세계적으로 생각해야할 때이다.

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