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폐차스크랩의 재활용과 철강합금 순환 해석

전문가 제언: ○ 철스크랩은 이미 강의 성분을 갖고 있는 철원으로 수명이 다하여 폐기되는 철스크랩의 90% 이상이 전기로 제강용 원료로 재활용된다. 철강재료의 특성제어를 위하여 첨가되는 Mn, Ni, Cr, Mo, V, W 등 여러 종류의 희소금속은 철스크랩의 순환과정에서 극히 일부만이 회수되고 대부분은 재활용 과정에서 스크랩에 축적되어 재활용 철원의 오염원이 되거나 슬래그에 함유되어 폐기된다.

○ 철강에 함유된 희소금속의 흐름은 ① Al 등의 탈산원소와 같이 반응하여 없어지는 「소모형」, ② Mn, P 등 용철과 슬래그에 분배되는 「통과형」, ③ 스테인리스강의 주성분인 Cr, Ni, 기타 고급강 성분과 같이 재활용 비율이 높은 「부분순환형」, ④ Al 드로스나 Si 슬러지와 같이 탈산제로 사용이 가능한 「수용형」, ⑤ Mo, Nb, W, Co와 같이 철강 중의 함유량이 낮아 경제적 회수가 곤란한 「확산형」, ⑥ Zn과 같이 증발되거나 슬래그로 폐기되는 「확산？폐기형」 나누어진다.

○ 자동차 스크랩은 폐차장에서 분해되어 엔진, 휠캡, 전장품, 타이어 등의 유가물을 회수한 후, 프레스로 압축하여 파쇄기(shredder)로 분쇄한다. 분쇄된 조각들은 전자기적 방법이나 기타의 분리법에 의하여 철재(주철, 강), 비철금속(Al, Cu, Zn 등), 기타 잔류물(플라스틱, 목재, 유리, 고무 등)의 세 종류로 분리된다. 미국의 경우 연간 1,200~1,500만대의 폐차처리에서 약 1,500~2,100만 톤의 철재, 0.8~1백만 톤의 비철금속, 5~7백만 톤의 잔류물이 발생하였다.

○ 자동차 스크랩을 위시한 철스크랩은 국내외를 막론하고 앞으로도 귀중한 철원으로 사용될 것이다. 수집되는 각종 스크랩은 서로 혼합되므로 성분조성이 불확실한 문제가 있으나 스크랩에 함유된 희소금속의 흐름을 분석하는 MFA모델은 스크랩의 효율적 관리와 이용에 유용한 수단이 될 수 있다. 국내에서도 전기로 제강의 비중은 40% 이상이나 되는 만큼 국내의 스크랩 발생 유형에 맞는 모델개발이 필요하다. 이를 위해서는 철강업의 합금사용량, 강종별 조성정보, 생산량 및 강종별 수요구조 등에 관한 통계자료의 정비가 요망된다.

저자: Kazuyo Matsubae
자료유형: 학술정보