KR20050109055A - 폐어망의 재활용 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

염분이 완전히 제거된 재생칩을 만들수 있는 폐어망의 재활용 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 방법은, 폐어망을 일정 크기로 예비 절단하는 단계; 절단된 폐어망을 세척하여 염분의 및 이물질을 제거하는 단계; 상기 절단된 폐어망을 원심분리기에서 회전시켜 더욱 작게 절단시킴과 동시에 염분 및 수분을 모두 제거하는 단계; 상기 원심분리기를 거친 폐어망을 고온으로 가열하여 압출하는 단계; 압출된 봉형 재료를 일정 크기로 절단하여 재생칩을 형성하는 단계를 포함한다. 본 발명의 장치는, 폐어망을 예비 절단하기 위한 절단기; 절단된 폐어망의 이물질 및 염분을 제거하기 위한 세척 장치; 상기 세척된 폐어망이 장입되는 케이싱, 및 상기 케이싱 내에 위치하여 고속 회전함으로써 상기 폐어망을 더 잘게 절단하는 블레이드를 포함하는 원심분리기; 원심분리기를 나온 폐어망을 가열 압출하여 봉 형태로 배출하는 압출기; 및 상기 압출되어 나오는 봉을 잘게 절단하는 절단기를 포함한다.

Description

폐어망의 재활용 방법 및 장치{RECYCLING METHOD AND APPARATUS FOR FISHING NET}

본 발명은 폐어망을 재활용하는 방법 및 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 폐어망으로부터 염분이 완전히 제거된 재생칩을 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

현재 환경오염 및 자원의 고갈 등의 문제로, 산업 각 분야에서 재료를 재활용하기 위한 방법에 대해 많은 연구와 개발이 이루어지고 있다. 어망의 경우, 계속되는 조업의 결과 수명이 다되었을 경우 종래에는 폐기처분하는 것이 보통이었으나, 현재는 이에 대한 재활용 방법이 실용화되어 있다. 어망은 얇은 로프가 연속적으로 매듭지어져 형성되어 있기 때문에 부피에 비해 무게가 별로 안 나갈 것으로 보일 수도 있다. 하지만 원양 참치 조업에서 사용되는 어망의 경우 1세트 길이가 2km, 폭이 약 80m 정도에 이르고 그 무게는 60토에 육박하는 거대한 양이다. 이러한 어망은 재질이 타이어코드에 사용되는 것과 같은 나일론이다. 따라서 그냥 폐기될 경우에 자연 분해되지 않으며, 환경을 오염시킬 수 있는 반면, 재활용될 경우에는 중요한 자원으로 활용될 수 있다. 따라서 이를 재활용하는 의의는 매우 크다고 할 수 있다.

종래 폐어망을 재활용하는 일반적인 방법은 아래와 같다.

먼저 수거된 폐어망에서 약 5,000개 가까이 되는 플로트(float)와 체인을 모두 제거한다. 다음 어망을 유압 절단기 등에서 적당한 길이로 절단한다. 길이 약 10m, 폭 3m 정도로 절단하는 것이 보통이다. 절단된 폐어망은 세척 공정에서 이물질과 염분을 제거한다. 이물질 및 염분의 제거는 물로 처리하는 방법도 있지만, 수질 오염의 문제가 있어, 드라이 클리닝 장치에서 이루어지는 것이 보통이다. 드라이 클리닝을 거친 폐어망은 믹서라고도 불리는 원심분리기에서 수분이 제거되면서 크기 또한 보다 잘게 분쇄된다. 그리고 이렇게 처리된 폐어망은 압출기로 보내져 얇은 합성수지 봉 형태로 압출된다. 압출된 봉 형태의 재생품은 일정 크기로 잘려서 재생칩의 형태로 가공된다. 재생칩은 건조되고 최종적으로 포장된다. 이렇게 하여 폐어망의 재생 처리 공정이 완결된다. 이렇게 만들어진 재생칩은 자동차 내장재와 같이 플라스틱이 사용되는 각종 제품에 이용된다. 필요에 따라 유리 가루를 섞어서 사용하기도 한다.

그러나 어망 중 원양 조업에 사용되는 것과 같은 경우는, 바다 속에서 장시간의 조업을 거쳐 왔기 때문에 상당량의 염분을 함유하고 있다. 이 경우 염분이 완전히 제거되지 않으면, 이를 통해 만들어진 재생칩으로 각종 부품을 만들었을 때 문제가 발생한다. 즉 완전히 제거되지 않은 염분이 짧은 시간에 부품 표면으로 하얗게 스며 나오는 문제가 있다. 부품의 색이 흰색일 경우에는 문제가 되지 않지만, 그렇지 않을 경우에는 미관 상 좋지 않다. 또 스며 나오고 난 염분이 원래 존재하던 곳에는 기포가 남게 되어, 보기에 좋지 않을 뿐만 아니라, 구조적으로 재료의 강도를 낮추는 결함이 된다.

따라서 이러한 염분은 폐어망의 재활용 공정에서 가급적 완전히 제거되는 것이 바람직하지만, 현재의 재활용 공정에서는 염분 제거가 효과적으로 이루어지지 않고 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 폐어망으로부터 염분이 완전히 제거된 우수한 품질의 재생칩을 만들기 위한, 폐어망의 재활용 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면 아래와 같은 구성의 폐어망의 재활용 방법이 제공된다.

폐어망을 일정 크기로 예비 절단하는 단계;

절단된 폐어망을 세척하여 염분의 및 이물질을 제거하는 단계;

상기 절단된 폐어망을 원심분리기에서 회전시켜 더욱 작게 절단시킴과 동시에 염분 및 수분을 모두 제거하는 단계;

상기 원심분리기를 거친 폐어망을 고온으로 가열하여 압출하는 단계;

압출된 봉형 재료를 일정 크기로 절단하여 재생칩을 형성하는 단계.

그리고 상기 폐어망을 원심분리기 처리하는 공정에서는 원심분리기 내에 물을 공급하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 또 물을 공급하는 공정은, 원심분리기 내에 투입된 폐어망의 장입량, 처리되는 폐어망의 온도, 처리 시간 등을 감지하여, 투입할 물의 양과 물을 투입할 시점이 자동적으로 결정되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 이와 같이 원심분리기 내에서 폐어망을 처리하는 중에 인위적으로 물을 공급해줌으로써 염분을 완전히 제거한다. 이것이 가능한 이유는, 원심분리기 내에서 수분이 건조될 때 잔류되어 있던 염분이, 추가적인 물의 공급에 의해, 순간적으로 증발하는 수증기에 섞여서 함께 제거되기 때문이다.

또 본 발명에서서는 아래와 같은 구성의 폐어망 재활용 장치를 제공한다.

폐어망을 예비 절단하기 위한 절단기;

절단된 폐어망의 이물질 및 염분을 제거하기 위한 세척 장치;

상기 세척된 폐어망이 장입되는 케이싱, 및 상기 케이싱 내에 위치하여 고속 회전함으로써 상기 폐어망을 더 잘게 절단하는 블레이드를 포함하는 원심분리기;

원심분리기를 나온 폐어망을 가열 압출하여 봉 형태로 배출하는 압출기; 및

상기 압출되어 나오는 봉을 잘게 절단하는 절단기.

한편 상기 원심분리기는, 케이싱 내에서 발생된 증기가 배출될 수 있는 개구부와, 케이싱 내로 물을 공급할 수 있는 저수조를 더 포함하는 것이 바람직하다. 더욱이 케이싱 내의 온도, 폐어망의 처리 시간 등의 작업 변수를 감지하여, 투입할 물의 양과 투입 시점을 자동으로 결정해주는 제어장치를 또한 포함하는 것이 바람직하다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따라 폐어망을 재활용하기 위한 방법 및 장치의 배열을 나타내는 흐름도이다.

도 2는 본 실시예에 이용되는 폐어망의 일부를 나타내는 도면이다. 본 실시예에서 폐어망은 참치 조업에 사용되던 것이다. 폐어망은 도 2에는 일부만 나타나 있지만 전체로는 무게가 약 60톤, 길이가 2km, 폭이 약 80m 정도의 한 세트로서 조업에 이용된다. 이러한 폐어망 세트는 유압 절단기에서 도 2에 나타난 것과 같이 예비 절단된다.

예비 절단된 폐어망(10)은 세적 공정으로 넘겨진다. 본 실시예에서 세척은 도 3에 나타난 것과 같은 드라이 클리너(100)에서 이루어진다. 드라이 클리너(100)는 일반 세탁소에서 사용하는 것과 유사하다. 드라이 클리닝 과정에서 폐어망(10)에 묻어 있던 모래 등의 불순물 및 일부 염분이 제거된다. 드라이 클리너(100)에 장입된 폐어망(10)의 무게는 약 200kg이었고 클리닝 공정에 걸리는 시간은 약 10분 정도였다.

드라이 클리닝을 마친 폐어망(10)은 원심분리기(200)에 투입된다. 도 4는 본 실시예에 사용되는 원심분리기(200)를 나타낸다. 도면에서 원심분리기(200)는 원통형 케이싱(210)을 포함한다. 도 5는 원심분리기(200)의 케이싱(210)을 위에서 바라본 도면이다. 케이싱(210) 내 바닥부에는 블레이드(240)가 설치되어 있다. 블레이드(240)는 모터(260)로부터 동력을 받아 고속 회전하면서, 원심분리기(200) 내에 투입된 폐어망(10)을 절단한다. 케이싱(210)은 상부는 개구부(250)로서 형성되어 있는데, 이곳으로 폐어망(10) 및 이후 설명될 물이 투입된다.

투입되는 폐어망(10)의 양은 원심분리기(200)의 용량에 따라 다르며, 본 실시예에서는 약 15kg으로 하였다. 원심분리기(200) 내에서 폐어망(10)은 블레이드(240)의 회전에 따라, 고속 회전하게 된다. 이때 폐어망(10)은 블레이드(240)에 의해 더욱 잘게, 약 5∼15cm 정도의 길이로 절단된다. 아울러 폐어망(10)은 회전 시 서로 엉키면서 부딪히게 되고 이 과정에서 상당한 마찰열이 발생된다. 이러한 마찰열에 의해 원심분리기(200) 내의 온도가 상당히 높게 올라간다. 회전이 계속되면 케이싱(210) 내의 온도는 약 300∼350℃ 정도까지 계속 올라갈 수도 있다.

한편 나일론의 녹는점은 약 230℃이다. 따라서 이 온도 이상 올라갈 경우 원심분리기(200) 내의 폐어망(10)은 녹아서 원심분리기(200) 내에 들러붙어 버릴 수 있다. 또 폐어망(10)의 일부는 서로 부딪힐 때 나일론 가루로서 부서져 나오기도 한다. 나일론 가루는 재생칩으로 만드는 데에는 작업도 쉽지 않고 비용도 많이 들기 때문에, 발생되지 않는 것이 유리하다.

이러한 마찰, 온도상승 및 가루 발생 등의 문제는 폐어망(10) 내에 잔존하던 수분의 윤활 및 냉각 작용에 의해 어느 정도 해소된다. 하지만 잔존 수분의 함량은 이러한 효과가 충분히 발현되게 하는 데에는 현저히 부족하다. 그리고 폐어망(10)에는 초기 함량의 반 이상의 염분이 여전히 잔류되어 있다.

이러한 문제들을 해결하기 위해, 원심분리기(200) 내의 온도가 약 200℃ 정도가 될 때, 제어장치는 이러한 온도를 감지한다. 이는 케이싱(210) 내에 센서 등을 설치하여 간단히 이루어진다. 그리고 온도를 감지한 제어패널(220)은 원심분리기(200) 상부에 있는 저수조(230)를 개방하여 저수조(230) 내의 물이 원심분리기(200)의 케이싱(210) 내로 공급되도록 한다. 이러한 과정이 도 6에 표시되어 있다.

공급된 물은 즉시 고온의 폐어망(10)과 접촉한다. 폐어망(10)의 온도는 이미 높아진 상태이기 때문에, 도 7에 나타난 것과 같이 물은 순간적으로 수증기로 변하면서 증발된다. 이때 폐어망(10) 내에 잔류하고 있던 염분도 수증기에 포획되어 함께 증발된다. 따라서 이러한 작용에 의해 폐어망(10)의 염분이 거의 완전히 제거된다. 또 물의 공급은 폐어망(10)의 온도를 낮추어, 폐어망(10)이 원심분리기(200) 안에서 녹아 버리게 되는 현상도 방지한다. 더욱이, 물에 의한 윤활작용에 따라, 폐어망(10) 상호 간의 마찰이 줄어들어, 나일론 가루 발생도 적어진다. 원심분리기(200) 내에서 폐어망(10)의 처리 시간은 약 8분 정도이다. 하지만 이는 원심분리기의 용량에 따라 바뀔 수 있을 것이다.

이와 같이 하여 원심분리기(200)에서의 처리를 끝낸 폐어망(10)은 이후 압출 공정으로 보내진다. 도 8은 본 실시예에 사용되는 압출기를 개략적으로 나타낸 도면이다. 압출기(300)의 투입구(310)에 투입된 폐어망(10)은 고온 용융되고 얇은 나일론 봉(20) 형태로서 압출된다. 이렇게 압출되어 나오는 나일론 봉(20)은 냉각과정을 거친 뒤, 칩절단기에서 일정 길이로 절단된다. 그리고 건조 공정을 거쳐 나일론칩으로서 재생이 완료된다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 여러 가지 다양한 변형 형태를 실시할 수 있을 것이다.

예를 들어 각 단계를 거칠 때마다의 폐어망 이동은 소규모 공장에서는 인력으로 하거나 기타 운반수단을 통해 이동시켜도 된다. 하지만, 처리되는 폐어망의 양이 많아지면, 설비 내 각 장치 사이의 이동이 컨베이어 등에 의해 이루어지게 할 수도 있다.

또 본 실시예에서는 절단기로서 유압식 절단기를 사용하였지만, 절단기의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 또 저수조는 원심분리기 상부에 있는 것으로 표시되었지만, 그 구조나 위치, 물을 배출하는 부분의 형태 등은 자유롭게 구성할 수 있다.

이상 설명한 본 발명에 따른 폐어망의 재활용 방법 및 장치에 의하면, 염분이 완전히 제거될 수 있기 때문에, 염분이 하얗게 스며 나오거나 기포가 형성되는 일이 없어 품질이 우수한 재생칩을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폐어망의 재생 방법의 공정을 나타내는 흐름도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 사용되는 폐어망을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 사용되는 드라이 클리너 및 그 안에서 세척되는 폐어망의 모습을 나타내는 사시도이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 사용되는 원심분리기를 나타내는 사시도이다.

도 5는 도 4의 원심분리기의 케이싱에 대한 평면도이다.

도 6은 도 4의 원심분리기에 물이 투입되는 공정을 나타내는 도면이다.

도 7은 도 4의 원심분리기에 투입된 물이 증발되는 것을 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 한 실시예에 사용되는 압출기를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

* 주요 도면 부호의 간단한 설명 *

10: 폐어망

20: 나일론 봉

100: 드라이 클리너

200: 원심분리기

210: 케이싱

220: 제어패널

230: 저수조

240: 블레이드

250: 개구부

260: 모터

300: 압출기

310: 투입구

Claims (7)

1. 폐어망을 일정 크기로 예비 절단하는 단계;

   절단된 폐어망을 세척하여 염분의 및 이물질을 제거하는 단계;

   상기 절단된 폐어망을 원심분리기에서 회전시켜 더욱 작게 절단시킴과 동시에 염분 및 수분을 모두 제거하는 단계;

   상기 원심분리기를 거친 폐어망을 고온으로 가열하여 압출하는 단계;

   압출된 봉형 재료를 일정 크기로 절단하여 재생칩을 형성하는 단계를 포함하는 폐어망의 재활용 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 폐어망을 원심분리기 처리하는 공정에서, 원심분리기 내에 물을 공급하는 단계를 더 포함하는 폐어망의 재활용 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 물을 공급하는 공정이, 케이싱 내의 온도와 같은 작업 변수를 감지하여, 물을 투입할 시점 및 투입할 물의 양을 자동적으로 결정하는 단계를 추가로 포함하는 폐어망의 재활용 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 약 200℃에서 물이 투입되는 폐어망의 재활용 방법.
5. 폐어망을 예비 절단하기 위한 절단기;

   절단된 폐어망의 이물질 및 염분을 제거하기 위한 세척 장치;

   상기 세척된 폐어망이 장입되는 케이싱, 및 상기 케이싱 내에 위치하여 고속 회전함으로써 상기 폐어망을 더 잘게 절단하는 블레이드를 포함하는 원심분리기;

   원심분리기를 나온 폐어망을 가열 압출하여 봉 형태로 배출하는 압출기; 및

   상기 압출되어 나오는 봉을 잘게 절단하는 절단기를 포함하는 폐어망의 재활용 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 원심분리기가, 케이싱 내에서 발생된 증기가 배출될 수 있는 개구부; 및 케이싱 내로 물을 공급할 수 있는 저수조를 포함하는 폐어망의 재활용 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 원심분리기가, 케이싱 내의 온도와 같은 작업 변수를 감지하여, 물을 투입할 시점 및 투입할 물의 양을 자동적으로 결정하는 제어장치를 추가로 포함하는 폐어망의 재활용 장치.