Ⅱ. 페놀을 기반으로 한 건물 폼 단열재를 위한 실행 계획
1. 페놀릭 폼(Phenolic foam, PF)
1) 페놀폼 단열재 제조
페놀릭 폼(Phenolic foam, PF)은 페놀 수지(레졸, resoles)가 촉매와 발포제와 반응시켜 생성물을 발포할때 생성되는 열경화성 셀룰러 폴리머입니다. 과거에는 CFC/HCFC 발포제가 사용되었지만, ODS(ozone- depleting substances) 규정에 따라 단계적으로 폐지되었으며 2004년부터 완전히 교체되었습니다.
촉매는 가교 결합제/경화제입니다. 페놀릭 폼은 탁월한 화재 및 연기 특성으로 인해 주로 사용되며, 개방형 또는 폐쇄형 셀 구조를 가지고 있습니다.
독립 셀 구조는 열저항의 향상된 특성과 수분 증기 전달을 낮추고 최적의 화재 성능을 제공합니다. 폐쇄 셀 페놀폼 PF는 일반적으로 단열 보드에 사용되는 일정입니다. 페놀 수지 폼은 에멀젼 기술을 사용하여 제조되기 때문에, 셀 구조는 크기가 매우 균일한 미세한 셀을 만들도록 관리될 수 있습니다.
이는 열 성능을 최적화하고 보다 얇은 보드의 사용이 가능하며, 이중 벽 및 유사한 용도에 대해 더 얇은 구성 요소 또는 더 크게 단열 수준을 향상시킬 수 있습니다.
페놀 구조는 폴리우레탄과 유사합니다. 현재 경질우레탄폼단열재(우레탄보드)의 대부분은 적용 분야에서 PUR 및 PIR과 호환하여 사용할 수 있습니다. 얇은 단열재 및 샌드위치패널(조립식판넬)에 사용하는 것 외에도, 페놀 폼은 파이프 작업을 보온하기 위해 널리 사용되며, 특히 공간이 제약되는 경우 높은 열효율과 고유의 화재 특성으로 사용이 유용합니다.
2) 현재 활동
1960년대에 페놀 폼은 영국에서 소량 생산되어 왔지만, 1980년대 초에 안정된 독립 셀 기술이 개발되었을 때 증가되었습니다. 처음에는 성장은 파이프 단열을 기초로 하였지만, 제조 기술이 개발되고 최적화됨에 따라 얇은 보드 및 샌드위치패널(조립식판넬)로 확장되었습니다.
페놀 폼의 후속 개발은 제품의 총량에 비례하여 철거 폐기물의 비중을 낮추는 것으로 가정할 수 있습니다. 그러나 페놀 폼의 초기 역사에서 짧은 수명의 제품(예: 파이프 단열재)은 많은 폐기물을 배출하였다는 것을 의미합니다. 이러한 이유로, 페놀 폼의 철거 폐기물에 대한 구성비는 경질우레탄폼단열재 폐기물 구성비와 동일하다고 가정하였습니다.
건설 및 건축 폐기물의 페놀 폼은 주로 매립되어 수명이 끝납니다. 그러나 경질우레탄폼과 마찬가지로 페놀 폼은 소각할 수 있습니다. 페놀 폼의 분진은 비교적 불활성인 경향이 있기 때문에, 가능한 기계적 재활용 경로가 존재할 수 있습니다.
그러나 폐기물 처리는 원활하지 못합니다.
3) 기존 및 잠재적 회수 경로
페놀 폼 폐기물의 회수 경로를 요약하면 아래와 같습니다.
① 폐기물 방지: 설계팀과 기타 계약 업체와 긴밀히 연락하고 좋은 현장 자원관리 관행을 지속적으로 준수함으로써 일반적인 기준치와 비교하여 재정적 및 자원 절약을 할 수 있습니다.
② 소각: 건설 현장 페놀 폼 낭비에 대한 선행 처리 기술(ODS가 포함된 개보수/철거 현장 폼 제거)
③ 소각: 영국에서는 시멘트 가마를 통해 폐기된 폼을 처리하는 방법이 널리 보급되지 않았습니다. 그럼에도 불구하고, 이것은 폼 폐기물 관리를 위해 알려진 방법 중 하나입니다.
④ 기계적 재활용
– 신제품을 만들기 위한 다른 물질 혼합: 경량 콘크리트 및 시멘트 스크리드, 경량 블록, 합판, 음향 흡수 제품, MDF 보드 대체, 오일/액체 흡수 용도
– 가전제품 재활용: 오일/액체 흡수 용도
이 단계에서 화학적인 재활용의 가능성을 추측하는 것은 너무 빠릅니다. 그러나 킹스판(Kingspan)은 공급 업체와 함께 화학물질 재활용을 적극 검토하고 있습니다. 소규모 실험을 통해 이것이 가능하다는 것을 보여 주었고, 발포 생산에 재사용할 수 있는 수지를 생산할 수 있다는 것을 보여주었습니다.
4) 특정 폐기물 절감 활동
최근 몇 년 동안, 페놀 폼 산업은 페놀 파이프 단열재 제조에 사용되는 단열재 생산 공정에서 발생하는 폐기물을 줄이는 데 상당한 진보를 이루었습니다. 이것은 상당한 공정 혁신에 기반을 두고 있으며, 제품 수요 증가로 가능해졌습니다.
원칙적으로 공장 생산 효율성을 더욱 향상시킬 수 있는 기회가 있습니다. 그러나 영국의 페놀 폼 생산자 수가 적기 때문에 손실 추세 수집, 집계 및 배포와 관련하여 비밀 유지 문제가 있을 수 있습니다. 따라서 이것은 조치로 이어지지 않습니다.
경질우레탄폼(PU 및 PIR)과 마찬가지로, 하나 이상의 사례 연구를 식별하고 관련 지침을 개발하여 현장 폐기물 최소화에 대한 모범 사례를 홍보할 수 있는 기회가 있습니다.
5) 특정 폐기물 회수 활동
파이프 단열재는 철거 시점보다는 유지보수 주기 중에 대부분이 교체된다는 점을 염두에 두고, 폐기물 회수에 특히 좋은 기회를 제공합니다. 이러한 물질을 매립에서 전환하는 비용 효과성은 적정성이 있는지에 달려있습니다. 유럽 대륙에서는, MSWI(municipal solid waste incinerator, 시립 폐기물 소각장)가 유지되는 시설에 소각될 가능성이 많으며, 파이프 단열재의 특수 취급이 정당화 될 수 있는지 여부를 확인하기 위해 환경영향평가가 필요할 수 있습니다.
CFC는 1994년 페놀 폼 단열재에 사용을 단계적으로 중단되어, 설치된 재고에 상당량의 CFC가 남아있을 가능성은 거의 없습니다. HCFC 사용의 단계적 중단이 2004년까지 발생하지 않았기 때문에 HCFCs에 대한 상황은 명확하지 않습니다.
공장 생산 및 설치 폐기물 처리의 효율성 향상을 위한 기회는 계속적으로 연구될 것이며, 2차 사용 및 기계적 재활용 기회가 가장 확실한 대안입니다. 소각의 경우는 경질우레탄폼(PU 및 PIR)의 경우와 유사하지만, 궁극적으로 공장 생산/ 설치 폐기물 또는 철거 폐기물 여부와 상관없이 소각 능력에 달려있습니다. 후자의 경우 페놀 라미네이트가 경질우레탄폼(PU 및 PIR) 제품 유형과 별도로 식별되지는 않습니다.
6) 조치 요약: 페놀계 제품 및 재료
① 감소 및 회수 기회에 대한 이해: 사례 연구를 파악하고 폐기물 최소화 및 관리를 위한 최적의 설치 방법에 대한 관련 지침의 개발
② 파이프 단열재 회수에 대한 이해: 설치, 정기적인 유지보수 및 해체 사이클에서 파이프 단열재의 회수 및 철거에 대한 환경영향평가
③ 모든 페놀 단열재 회수 영향에 대한 이해: 추가적인 소각 시험을 포함하여 공장 생산/설치 폐기물 흐름과 관련된 기타 폐기물 회수 활동을 연구합니다.
④ 페놀 단열재 철거 폐기물의 회수 개선: 철거 폐기물 흐름에서 제품 적층을 위해 상기 ③기술을 확장할 수 있는 기회를 찾습니다.