MERC - 수도권 자원 순환 센터, 한국
기존의 비중처리시스템(DMS)을 센서 기반 선별 시스템으로 대체한 한 차원 높은 가치 창조 - 한국 WEEE 선별
한국 수도권 자원 순환 센터(MERC) 개요
본 시설의 고객은 한국의 WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment) 협회를 대행하는 한국전자제품자원순환공제조합입니다. 이 공제조합은 한국 용인에 위치한 수도권 자원 순환 센터(MERC)를 직접 운영하고 있습니다. 이 시설은 2003년 가동을 시작했습니다.
주로 전자제품 및 냉장고의 스크랩을 처리했습니다. 이러한 스크랩은 공장의 기존 파쇄기를 통해 발생한 것입니다. 2015년 1월 이전까지 비중 선별기를 이용하여 연간 약 21,000톤 규모의 양을 재활용했습니다.
기존의 MERC 선별 시스템은 효율적인 방법이지만, 기계적 분리 공정으로서 최종 선별 물질의 품질과 등급에 한계가 있었습니다. TOMRA의 최신 폐기물 선별 기술과 함께 선별 물질의 품질과 가치를 상승시켜 보다 효율적인 선별 공정을 계획하기 시작하였습니다.
센서 기반 선별을 위한 구체적인 목적
고객은 MERC 공장의 기존 기계식 처리 기기를 보다 효율성이 높은 센서 기반 선별 시스템으로 대체하고자 했습니다. 기존의 비중 선별 장비(DMS)는 투입 물질의 서로 다른 비중차에만 의존하여 물질을 선별할 수 있었습니다. TOMRA의 센서 기반 선별 시스템인 AUTOSORT™ 및 COMBISENSE™ 장비를 도입하여 2가지 핵심 목표를 달성하고자 하였습니다.
각각의 경우, 이러한 개선의 결과가 선별품의 가치에 현저하게 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상되었습니다. 프리미엄 품질의 전자 폐기물 스크랩에 대한 기대치가 지속적으로 상승하면서, 이러한 MERC의 설비 업그레이드는 경제적 경쟁력 향상의 기회를 가져다 주었습니다. 한국 정부의 환경 보존 이니셔티브에 완벽하게 부응하며, 소비자 제품의 구매 및 최종 폐기 처리 절차에 대한 책임 있는 '제품 순환 접근 방법'의 채택으로 체계적인 전자 폐기물 관리 방법을 제시하였습니다.
TOMRA 방식의 솔루션
2015년 1월 1일부터 용인에 위치한 MERC 공장에 TOMRA의 센서 기반 선별 장비를 활용한 시스템이 설치되었습니다. 이 업그레이드는 비교적 정교하지 않은 DMS 중력 분리 방식을 통해 기계적 선별에 의존했던 이전 시스템을 대체했습니다. 새로운 장비는 기존 시스템 장치의 기능을 뛰어넘는 최신 처리 방법을 도입했습니다.모든 선별 작업은 물질 본연의 고유 특성을 이용합니다. 계획 단계에서부터 TOMRA의 엔지니어는 투입 물질의 특성과 구성비를 면밀히 분석하기 시작했습니다 . MERC는 이미 파쇄기와 전처리 시설을 통해 전자제품 및 냉장고 스크랩을 생산하고 있었습니다.
먼저 투입 물질의 단위 중량 및 불순물 함유량 등과 같은 특성을 상세하게 조사하였습니다. 이러한 물질의 특성 및 운영 상황은 고객과의 협의를 통해 보다 세세히 검증되었습니다.
투입 물질의 특성과 최종적으로 목표로 하는 선별 결과와 품질을 결정한 후에 TOMRA의 엔지니어는 AUTOSORT™ 장비와 COMBISENSE™ 장비를 조합한 최적의 솔루션을 설계하였습니다. 컬러 라인 카메라, 금속 센서, 광학 분광 기술과 같은 다양한 인식 센서 기술을 조합하여, 온라인 또는 배치 프로세스 운영이 모두 가능한 맞춤형 선별 라인을 구성하였습니다. 즉 작업의 유연성을 높여 보다 많은 스크랩을 효율적으로 회수할 수 있습니다.
AUTOSORT™ 장비는 폴리머 유형에 따라 서로 다른 플라스틱을 선별하고 있습니다. 원스텝 공정을 통해 AUTOSORT™는 약 20-80mm 입자 크기의 플라스틱 스크랩을 1-3 t/h/m을 처리하고 있습니다. 테스트 결과 순도 95%의 ABS와 93%의 PP 스크랩을 선별하였습니다.
COMBISENSE™ 장비는 금속의 선별 및 회수 작업을 수행하며, 특히 높은 순도의 구리 및 알루미늄을 회수하고 있습니다. 마찬가지로 원스텝 공정으로 작동하는 각 COMBISENSE™ 장비는 10-60mm 입자 크기의 금속 스크랩을 약 1-3 t/h/m 정도 처리하고 있습니다. 전자폐기물 스크랩을 선별하는 COMBISENSE™ 장비는 운영 테스트 결과, 99% 순도의 구리 스크랩, 98% 순도의 알루미늄 스크랩을 선별하고 있습니다.
신규 설치의 장점 및 혜택
새롭게 TOMRA와 함께 설계된 처리 공정은 보다 높은 가치의 선별품을 생산하여 선별 공정의 수익성을 극대화 하였습니다. MERC의 새로운 장비는 금속 성분을 배제한 ABS와 PP 스크랩을 지속적으로 생산할 수 있습니다. 결과적으로 현재의 선별품은 기존의 공정으로 회수되었던 혼합 플라스틱보다 5배 높은 가격에 판매되고 있습니다. 추가적으로 현재의 공정은 귀중한 금속의 손실을 최소화할 수 있습니다. 또한 센서 기반 선별 공정으로 선별된 구리 및 알루미늄 선별품은 품질이 상당히 개선되어 직접적으로 수익성을 높여주고 있습니다.
MERC의 이신택 수석 운영 엔지니어는 다음과 같이 말합니다. "저희는 TOMRA Sorting과 협력하게 되어 매우 기쁩니다. TOMRA Sorting과의 협력으로 시장 수요에 부합하는 보다 높은 순도의 선별 결과를 달성하였고, 반면에 생산 공정의 손실은 최소화할 수 있게 되었습니다. 또한 추가적인 이점은 일정한 선별 성능 및 가동 중단 시간 최소화 등 매우 안정적인 공장 운영이 가능하다는 점입니다."
TOMRA의 선별 장비와 함께 새롭게 성능 업그레이드된 MERC 시설은 한국 정부의 '환경 보존' 및 '자원 순환 사회' 발전에 기여하고 있습니다. MERC의 새로운 첨단 재활용 공정은 환경 친화적인 재활용 방법을 통해 한국의 환경 보전 목표에 크게 기여할 수 있습니다.