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SUMMARY
목차
1. 연구개발과제의 개요 23
1-1. 연구개발 목적 23
1-2. 연구개발의 필요성 23
가. 젤리 충진 통신케이블 구조 및 용도 23
나. 젤리 충진 통신케이블 발생 현황 24
다. 기존 처리 현황 및 문제점 25
1-3. 연구개발 범위 26
가. 1차년도 26
나. 2차년도 27
다. 3차년도 27
2. 국내외 기술개발 현황 31
2-1. 해외 기술개발 동향 31
2-2. 국내 기술개발 동향 33
3. 연구수행내용 및 결과 41
3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 41
가. 최종목표 41
나. 연구개발 내용 41
3-2. 연구개발 결과 및 토의 102
3-3. 연구개발 결과 요약 104
4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 109
4-1. 목표달성도 109
가. 연구개발 최종 목표 109
나. 기술적 목표 달성 109
다. 평가의 착안점 및 기준 109
4-2. 관련분야 기여도 110
가. 개발공정 관련분야 기여도 110
5. 연구결과의 활용계획 113
5-1. 연구개발결과의 활용계획 113
6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 117
7. 연구개발결과의 보안등급 121
8. NTIS에 등록한 연구시설·장비 현황 125
9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 129
10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 133
11. 기타사항 137
12. 참고문헌 141
부록 143
부록 1. 유지 제거율 성적서 145
부록 2. Cu, 수지(PE)회수율 인증서 147
부록 3. Cu, 수지(PE)분리율 인증서 149
부록 4. 처리량 인증서 152
〈표 3.1.1〉 젤리케이블의 구성 성분 분석 42
〈표 3.1.2〉 젤리성분 분석 결과 42
〈표 3.1.3〉 젤리케이블 피복 분리 시험 77
〈표 3.1.4〉 젤리케이블 피복 분리 시험 78
〈표 3.1.5〉 젤리케이블 Cu 회수율 83
〈표 3.1.6〉 젤리케이블 PE 회수율 84
〈표 3.1.7〉 젤리케이블 처리량 84
〈표 3.1.8〉 주요 금속들의 승화에너지 및 열저항성 87
〈표 3.1.9〉 구리 나노분말 합성 조건 88
〈표 3.1.10〉 구리 나노입자의 원소 분석 91
〈표 3.1.11〉 종합 분석결과 및 고형연료제품 품질 기준과 비교 94
〈표 3.1.12〉 톱밥 혼합 전 후 및 고형연료제품 품질 분석 결과 비교 96
〈표 3.1.13〉 1차 성형 실험 조건 99
〈표 3.1.14〉 2차 성형 실험 조건 100
〈표 3.1.15〉 밀도 분석결과 100
〈표 3.1.16〉 저위발열량 분석결과 101
〈표 3.2.1〉 젤리 케이블 재활용 공정 비교 103
〈표 4.2.1〉 폐 복합 젤리 충진 통신케이블 자원화 기술 특징 비교 110
〈그림 1.2.1〉 젤리 충진 통신케이블의 실제 모습 및 구조 23
〈그림 1.2.2〉 젤리 충진 통신케이블의 제조 방법 24
〈그림 1.2.3〉 폐 젤리 충진 통신케이블 사회적 이슈 25
〈그림 2.1.1〉 엘단社 젤리 충진 통신케이블 재활용 라인 31
〈그림 2.1.2〉 Henan Jufeng社 젤리 충진 통신케이블 재활용 라인 32
〈그림 2.1.3〉 젤리 충진 통신케이블 재활용 장치 개략도 32
〈그림 2.1.4〉 젤리 충진 통신 케이블 제거장치 개략도 33
〈그림 2.2.1〉 구리 추출장치 개념도 35
〈그림 2.2.2〉 젤리케이블 세척분리 공정도 36
〈그림 2.2.3〉 연속식 저온열분해 탄화처리기 정면도 37
〈그림 3.1.1〉 젤리 성분이 제거된 케이블 43
〈그림 3.1.2〉 증류법을 활용한 용매 재생장치 44
〈그림 3.1.3〉 톨루엔을 이용한 폐 복합 젤리 충진 통신 케이블 재활용 공정도 44
〈그림 3.1.4〉 젤리 및 피복 동시 제거 실험 45
〈그림 3.1.5〉 분리된 피복과 회수된 Cu 45
〈그림 3.1.6〉 시료 노출 시간에 따른 분리 실험 결과 46
〈그림 3.1.7〉 50kg급 대형 close 시스템 개략도 47
〈그림 3.1.8〉 50kg급 대형 close 시스템 공정사진 48
〈그림 3.1.9〉 50kg급 대형 close 시스템 결과물 48
〈그림 3.1.10〉 공정 사진 및 실험 결과물 49
〈그림 3.1.11〉 고온/고압 열유체 분사 장치 모식도 50
〈그림 3.1.12〉 고온/고압 열유체 분사 장치 51
〈그림 3.1.13〉 고온/고압 열유체 분사 장치를 이용한 실험 51
〈그림 3.1.14〉 고온/고압 열유체 분사 장치를 이용한 실험 결과 52
〈그림 3.1.15〉 고압의 수 분사 장치를 이용한 젤리케이블 재활용 공정 사진 53
〈그림 3.1.16〉 고압의 수 분사 장치를 이용한 젤리케이블을 재활용 결과 53
〈그림 3.1.17〉 대량의 케이블을 대상으로 한 실험 결과 54
〈그림 3.1.18〉 고압 물 분사를 통한 재활용 공정 모식도 55
〈그림 3.1.19〉 고압 분사 펌프 시스템 55
〈그림 3.1.20〉 폐 케이블 재활용 장치 55
〈그림 3.1.21〉 분사 전 젤리 케이블 장착 사진 56
〈그림 3.1.22〉 분사 실험 후 피복이 분리된 젤리 케이블 사진 56
〈그림 3.1.23〉 분사각 90°, 분사 압력 400bar, 분사 노즐 사이의 거리 4cm 56
〈그림 3.1.24〉 실험 조건 변화에 따른 결과물 57
〈그림 3.1.25〉 실험 조건 변화에 따른 결과물 57
〈그림 3.1.26〉 인가압력이 500 kg/㎠으로 분사할 경우 노즐 출구에서 구리 와이어... 59
〈그림 3.1.27〉 케이블과 노즐 거리변화에 따른 케이블 상부면 압력을 200kg/㎠로 형성하기... 61
〈그림 3.1.28〉 고압 수 분사를 이용한 젤리케이블 재활용 시스템 전용 JIG 및 분사노즐 62
〈그림 3.1.29〉 피복 제거 실험 전/후 63
〈그림 3.1.30〉 Cutting 공정을 이용한 젤리케이블 재활용 장치 64
〈그림 3.1.31〉 Cutting 공정을 이용한 젤리케이블 재활용 실험 64
〈그림 3.1.32〉 Lab scale rolling 공정을 이용한 젤리케이블 재활용 장치 65
〈그림 3.1.33〉 rolling 공정에 의한 Cu/피복 분리 66
〈그림 3.1.34〉 rolling 공정에 의한 Cu/피복 분리 모식도 66
〈그림 3.1.35〉 rolling 공정에 의한 분리 전/후 젤리케이블 67
〈그림 3.1.36〉 젤리케이블 PE 띠 제거 후 꼬인 형상 67
〈그림 3.1.37〉 젤리케이블 사진 68
〈그림 3.1.38〉 PE띠 제거 tool 68
〈그림 3.1.39〉 PE띠 제거 후 커플형태의 젤리케이블 68
〈그림 3.1.40〉 젤리케이블 꼬임 해제 장치 69
〈그림 3.1.41〉 젤리케이블 꼬임 해제 장치 공급 롤러 69
〈그림 3.1.42〉 젤리케이블 꼬임 해제 장치 회전 지그 70
〈그림 3.1.43〉 커플 젤리케이블의 꼬임을 해제한 전 후 사진 70
〈그림 3.1.44〉 Pilot scale rolling 공정을 이용한 젤리케이블 재활용 장치 설계도 71
〈그림 3.1.45〉 Pilot scale rolling 공정을 이용한 젤리케이블 재활용 장치 사진 72
〈그림 3.1.46〉 Pilot scale rolling 재활용 장치로 젤리케이블 피복 제거 후 회수된 Cu 세선 73
〈그림 3.1.47〉 롤에 장착된 피복 제거용 스크립퍼 73
〈그림 3.1.48〉 스크립퍼에 의해 롤에서 제거된 피복 73
〈그림 3.1.49〉 pilot scale rolling 시스템에서 roller 후단에 설치된 브러시 74
〈그림 3.1.50〉 pilot scale rolling 시스템에서 rolling 장치에 의해 분리된 케이블 75
〈그림 3.1.51〉 pilot scale rolling 시스템에서 roller + 브러시 장치에 의해 분리된 케이블 75
〈그림 3.1.52〉 Cu/PE 분리용 컨베이어 76
〈그림 3.1.53〉 Cu/PE 분리용 컨베이어 장착 전 후 결과물 76
〈그림 3.1.54〉 컨베이어 피복 제거 장치 77
〈그림 3.1.55〉 젤리케이블 투입 장치 및 투입 공정 사진 79
〈그림 3.1.56〉 젤리케이블 피복 탈피시스템 유용자원 회수부 79
〈그림 3.1.57〉 분리 후 Cu/PE 회수조 80
〈그림 3.1.58〉 젤리케이블 공급부 81
〈그림 3.1.59〉 젤리케이블 공급 사진 82
〈그림 3.1.60〉 젤리케이블 연속 재활용 개념도 82
〈그림 3.1.61〉 1톤/일급 폐 복합 젤리 충진 통신케이블 자원화 플랜트 83
〈그림 3.1.62〉 고주파 유도로를 이용한 Cu 용해 실험 공정 85
〈그림 3.1.63〉 다양한 나노재료의 합성 방법 86
〈그림 3.1.64〉 전기폭발법을 통한 구리 나노분말 합성 과정 88
〈그림 3.1.65〉 합성된 구리 나노분말의 XRD 패턴 및 TGA 분석 결과 89
〈그림 3.1.66〉 합성된 구리 나노분말의 FESEM 이미지 89
〈그림 3.1.67〉 합성된 구리 나노분말의 TEM 이미지 90
〈그림 3.1.68〉 구리 나노입자 형성된 탄소막과 SAED 패턴 90
〈그림 3.1.69〉 젤리케이블 피복 FT-IR 분석결과 92
〈그림 3.1.70〉 금속 몰드와 유압프레스 92
〈그림 3.1.71〉 (a)성형 전, (b)성형 후, (c)일정 시간 경과 후의 피복 93
〈그림 3.1.72〉 (a) 젤리케이블 피복, (b) 톱밥, (c) 젤리케이블 피복과 톱밥 혼합 95
〈그림 3.1.73〉 젤리케이블 피복 DTA-TGA 분석결과 97
〈그림 3.1.74〉 온도에 따른 피복 변화 98
〈그림 3.1.75〉 열간 압출 실험에 사용된 몰드, 다이 98
〈그림 3.1.76〉 열간 압출 실험 순서 99
〈그림 3.1.77〉 1차 압출 실험 결과 99
〈그림 3.2.1〉 Cu/PE분리 메카니즘 102
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