TOMRA Recycling과 Gerhard Lang Recycling GmbH, 선구적인 알루미늄 합금 선별 프로젝트에 협력  

게르하르트 랑 리사이클링 GmbH는 2024년 초에 자동차 생산에서 발생하는 알루미늄 합금 스탬핑 스크랩을 정밀 선별하기 위해 TOMRA Recycling의 AUTOSORT™ PULSE 시스템을 도입한 세계 최초의 기업 중 하나가 됨으로써 새로운 역사를 썼습니다.

독일의 선도적인 금속 재활용 회사는 독일 연방 경제 및 기후 행동부가 자금을 지원하는 연구 프로젝트의 일환으로 독일 남서부의 금속 선별 공장에 AUTOSORT™ PULSE 장치를 설치했습니다.  

KANAL 프로젝트*는 자동차 생산에서 발생하는 알루미늄 스크랩을 재활용하기 위한 야심찬 이니셔티브입니다. TOMRA, Gerhard Lang Recycling GmbH, 포르츠하임 응용과학대학교, 장브레(Jeanvré)의 엔지니어들은 알루미늄 생산 스크랩을 효과적으로 선별하여 고품질의 2차 알루미늄으로 전환할 수 있음을 입증하기 위해 390만 유로의 자금을 지원하는 프로젝트를 위해 협력했습니다. 이 컨소시엄은 TOMRA의 동적 레이저 유도 플라즈마 분광법(Dynamic LIBS) 기술을 사용합니다. 게르하르트 랑 리사이클링(Gerhard Lang Recycling GmbH)은 이 선구적인 프로젝트의 연구 및 현장 검증 파트너입니다.  

5xxx 및 6xxx 알루미늄 단조 합금 선별 


게르하르트 랑 리사이클링과 TOMRA가 함께한 팀
Kanal 연구 프로젝트의 일환으로 게르하르트 랑 리사이클링과 TOMRA 팀은 다른 파트너들과 함께 알루미늄 생산 스크랩에 대한 폐기물 재활용의 가능성을 입증하는 것을 목표로 합니다.

공장의 투입 물질은 자동차 부품 및 패널 생산 중에 생성되는 스탬핑 스크랩(금속 스탬핑 공정 중 제거되는 여분의 금속 재료)으로 구성됩니다. 매우 효율적이지만 스탬핑 공정은 불가피하게 상당한 양의 스크랩을 발생시키며, 약 30-50%의 재료가 폐기됩니다. 알루미늄 스크랩은 자동차 생산 시 다양한 부품에 사용되는 5xxx(고마그네슘) 및 6xxx(저마그네슘) 알루미늄 단조 합금의 혼합물로 구성됩니다.  

가게나우(Gaggenau)에 있는 게르하르트 랑 리사이클링 GmbH의 금속 선별 공장에 도착하면 재료는 다단계 자기 분리 공정을 거쳐 철 금속을 제거하기 전에 파쇄됩니다. 다음 단계로 고급 선별을 위해 비철 재료가 AUTOSORT™ PULSE 로 공급됩니다. 
AUTOSORT™ PULSE 장치를 설치하기 전에 게르하르트 랑 리사이클링 GmbH 팀은 고마그네슘 및 저마그네슘 알루미늄 합금을 분리할 수 있는 효율적인 솔루션이 시장에 없었기 때문에 파쇄 공정 직후 혼합 재료를 알루미늄 제조업체에 판매했습니다. 이제 AUTOSORT™ PULSE 와 TOMRA의 동적 레이저 유도 분해 분광법(Dynamic LIBS) 기술 덕분에 이러한 합금을 다양한 제품으로 분류하여 게르하르트 랑 리사이클링 GmbH는 매우 높은 순도의 5xxx 및 6xxx 알루미늄 스크랩을 생산할 수 있습니다.  

첨단 동적 레이저 감지 

합금의 외관과 밀도가 동일하기 때문에 기존의 선별 방법은 효과적이지 않습니다. 그러나 AUTOSORT™ PULSE 분리 공정은 각 재료의 원소 조성에 대한 정밀한 분석과 첨단 동적 레이저 감지를 기반으로 하여 합금을 구별할 수 있습니다.

또한 AUTOSORT™ PULSE 는 물체 단일화 기능을 통해 겹치거나 인접한 재료를 정확하게 식별하고 분리할 수 있어 선별 공정의 수율과 효율성을 극대화합니다. 3D 물체 스캐닝 기능은 물체의 모양, 높이 및 위치를 인식하고 Dynamic LIBS 레이저의 이상적인 촬영 지점을 식별합니다. 이 레이저는 두 가지 포커스 모드를 제공합니다. 레이저가 샘플을 가로질러 일직선으로 쏘는 멀티포인트와 레이저가 특정 지점을 뚫고 내려가는 싱글포인트로 이상적인 감지 조건을 제공합니다. TOMRA가 개발한 후자는 테스트에서 우수한 성능을 입증했습니다. 

TOMRA의 AUTOSORT™ PULSE
TOMRA의 AUTOSORT™ PULSE를 통해 게르하르트 랑 리사이클링 GmbH는 이제 고순도 5xxx 및 6xxx 알루미늄 스크랩을 생산할 수 있습니다.

AUTOSORT™ PULSE 의 또 다른 주요 이점은 오염을 최소화하여 재활용 재료의 가치와 시장성을 향상시킬 수 있다는 것입니다. 시스템의 정밀 선별은 교차 오염의 위험을 줄여 재활용 재료의 무결성을 보호하고 의도한 응용 분야에 적합하도록 보장합니다. 

순도 수준 향상  

게르하르트 랑 리사이클링, 순도 95% 수준 달성
게르하르트 랑 리사이클링이 달성하는 순도 수준은 95%를 초과하며 잠재적으로 97%까지 도달할 수 있어 품질 저하 없이 알루미늄 생산에 사용하기에 적합한 재료입니다. 

게르하르트 랑 리사이클링 GmbH는 공장의 새로운 알루미늄 선별 공정에 투자하기 전에 TOMRA의 금속 전문가와 상의했습니다. 이 프로젝트의 개발은 몇 년에 걸쳐 진행되었으며, 2018년경부터 초기 논의가 시작되었습니다.  

게르하르트 랑 리사이클링 GmbH의 전무이사인 막시밀리언 랑은 다음과 같이 말합니다. "AUTOSORT™ PULSE 를 통합하면 시간당 약 4~7톤의 처리량을 달성하고 95% 이상, 잠재적으로 97%에 이르는 매우 높은 순도 수준을 달성할 수 있습니다. 그 결과, 당사의 재료는 품질 저하 없이 알루미늄 생산에 사용하기에 적합합니다. 이제 회수된 재료를 주요 알루미늄 제조업체 및 재활용업체에 판매하여 새로운 알루미늄 합금 생산에 직접 통합할 수 있습니다. 또한 다른 알루미늄 합금에 대한 추가 적용 가능성도 고려하고 있습니다."  

TOMRA Recycling의 금속 마켓 전략 관리자인 프랭크 반 드 윙켈(Frank van de Winkel)은 다음과 같이 덧붙입니다. "이것은 TOMRA가 참여할 수 있는 매우 흥미로운 프로젝트이며 게르하르트 랑 리사이클링 GmbH가 AUTOSORT™ PULSE 가 제공하는 이점을 누릴 수 있게 되어 기쁩니다. 그린 딜에 명시된 바와 같이 2050년까지 기후 중립에 대한 유럽 연합의 약속과 2030년까지 온실가스 배출량을 55% 감축하겠다는 'Fit for 55' 이니셔티브의 구체적인 목표에 따라 알루미늄 공급망을 보다 지속 가능하게 만드는 방법을 모색하는 것이 그 어느 때보다 중요해졌습니다.

"당사의 AUTOSORT™ PULSE 시스템은 알루미늄 제조업체가 생산 공정에서 재활용 알루미늄의 활용도를 높일 수 있도록 지원합니다. 이 혁신적인 솔루션을 통해 이전에는 활용하지 못했던 스크랩 자원에 대한 접근성을 높여 고품질의 '합금 적합' 재활용 알루미늄을 회수할 수 있습니다. 다운사이클링을 방지하고 물질 가치를 보존함으로써 완전한 재료 순환성을 향한 또 하나의 간극을 좁히고 있습니다. 게르하르트 랑 리사이클링 GmbH의 공장에서 당사 기술을 성공적으로 구현함으로써 생산 스크랩에 대한 폐기물 재활용의 가능성을 입증하고 탄소 집약도가 낮은 알루미늄 공급망의 길을 열었습니다."  

TOMRA의 Dynamic LIBS 솔루션
시스템의 핵심은 원소 조성을 기반으로 합금을 분리하는 자체 개발한 첨단 레이저 기술인 TOMRA의 Dynamic LIBS 솔루션입니다. 
Dynamic LIBS를 통한 자동차 스크랩에서의 알루미늄 합금 선별
Bianca Gruber
Bianca Gruber
Content Lead
전화 : +34660268491
이메일 : [email protected]

*KANAL은 ‘Kreislaufsystem für funktionales Aluminium-Neuschrottrecycling aus der Automobilproduktion mittels LIPS"의 약자로 "LIBS를 이용한 자동차 생산에서의 기능적 알루미늄 스크랩 재활용을 위한 순환 시스템"을 의미합니다. 프로젝트 번호(Förderkennzeichen) 03LB4015B 및 이름: Verbundvorhaben: KANAL – Kreislaufsystem für funktionales Aluminium-Neuschrottrecycling aus der Automobilproduktion mittels LIPS.

KANAL 연구 프로젝트 목표: 

1단계 - 5xxx 및 6xxx 알루미늄 생산 후 스크랩 분리

2단계 - 개별 5xxx 및 6xxx 합금 분리 

3단계 - 기타 소비 후 알루미늄 스크랩 분리