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• “계층적 및 비계층적 군집분석을 이용한 한국 폐전기‧전자제품 제품군 분류에 관한 연구” 논문 공유
• 작성자  :
  관리자
  등록일  :
  2020-06-23
• 첨부파일  :
  [J.RC&R] Development of the WEEE grouping system in South Korea using the hierarchical and non hierarchical clustering algorithms.pdf

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  Ⅰ

  제목 및 저자

  - 제목 : Development of the WEEE grouping system in South Korea using the hierarchical and non-hierarchical

             clustering algorithms

  - 저널 : Resources, Conservation & Recycling (SCIE, IF: 7.044)

  - 저자 : 박지환, 박건빈, 유수현, 최상옥, 한성원

  - 기관 : 한국전자제품자원순환공제조합, 고려대학교

  
  

  Ⅱ

  요약

  
  

  한국의 폐전기·전자제품 재활용제도는 ‘환경성보장제 (Eco-Assurance system)’로써 생산자책임재활용제도(Extended Producer Responsibility; EPR)에 근거하고 있다. 2019년 이전에는 회수·재활용 의무대상 품목이 총 27개 품목이었으나, 자원의 순환이용성의 끊임없는 확대와 장기 재활용 목표량의 확대 등으로 인해 2020년부터 23종이 추가된 총 50개 품목이 의무 대상 품목으로 확대되었다.
  
  본 연구에서는 제품의 기능(①온도교환, ②디스플레이, ③통신/사무, ④일반기기, ⑤태양광패널)을 중심으로 분류된 기존 체계와 달리, 회수/재활용 현장(여건) 자료를 수집·활용하여 제품군 재분류를 시행하였다. 즉, 본 연구의 주요 목적은 효율적인 폐전기·전자제품 제품군 분류 체계를 제안하고, 더 나아가 재활용 통계관리 및 각종 제반 비용산정(재활용 기준비용 및 분담금)에 대한 분류 기준을 제시하는 데 그 목적이 있다.

  
  

  본 연구의 주요 방법론은 군집 분석이며, 계층적(Hierarchical) 및 비계층적(Non-hierarchical) 군집 분석 방법론을 이용하여 50개 제품군을 재분류하였다. 계층적 방법으로는 Hierarchical clustering, 비계층적 방법으로는 K-means clustering, Spectral clustering, 그리고 Gaussian Mixture clustering 방법을 각각 이용하였다. 분석에 사용된 입력자료는 폐전기·전자제품 회수/재활용 현장 수집자료로써, 각 50개 제품에 대한 ①처리시간, ②중량, ③수집비, ④운반비, ⑤재활용비, ⑥재생산자원의 가치, ⑦부피, ⑧재활용공정 수 등 8가지 항목이며, 총 조사 표본 수는 폐전기·전자제품 1,197대를 대상으로 조사하였다. 한편, 군집 분석의 정확도 평가 지표는 실루엣(Silhouettes)과 던 인덱스(Dunn Index)를 이용하였다.

  
  

  분석 결과, 실루엣과 던 인덱스가 가장 높은 군집의 개수는 4개일 때로써, 실루엣과 던 인덱스가 각각 0.4155과 0.233으로 조사되었다. 그룹1(Cluster 1)은 비교적 기계(자동화)적 방식으로 재활용되며 처리시간이 짧으며, 중량과 부피가 비교적 큰 제품으로써 냉장고, 세탁기, 태양광패널로(3개 제품) 구성되었다. 그룹2(Cluster 2)는 수작업(Manual) 방식으로 재활용되며 중량과 부피도 비교적 큰편에 속하므로 처리시간이 상대적으로 긴 특징을 갖는다. 주요 제품으로는 자판기, 에어컨, 복사기 등 7개 제품이다. 그룹3(Cluster 3)은 크기가 작고 중량과 부피가 적은 제품들로 구성되며, 현재 분류기준으로 일반전기·전자제품이나 통신/사무기기에 속하는 제품들이 주로 분포된다. 그룹3은 총 40개의 제품으로 구성되어 가장 큰 제품 개수를 갖는 군집이다. 마지막으로 그룹4 (Cluster 4)는 휴대전화 단일품목으로 구분되며, 짧은 처리시간과 낮은 중량과 부피를 갖지만, 높은 재생산자원의 가치로 인해 회수가 어렵다는 특성을 보인다.

  
  

  본 연구를 통해 도출할 수 있는 주요 결론은 다음과 같다. 첫째, 현재의 태양광패널 회수/재활용은 여건을 고려할 때, 자동화(기계화) 공정을 통해 재활용될 수 있고, 수거 방식이나 시스템이 다르더라도 냉장고, 세탁기 등의 제품(Cluster 1)과 함께 제도적으로 관리할 수 있다고 판단할 수 있다. 둘째, 휴대전화는 높은 재상산자원의 가치와 낮은 부피/중량으로 인해 다른 제품들과 별도로 관리되는 것이 권장되는 결과가 도출되었다. 실제 2016년 이전까지 휴대전화는 단일품목으로 관리되었다. 다만, 핵심기술의 급격한 발전과 제품 교체 시기가 짧아짐으로써 제품의 회수/수거 자체가 매우 어려우므로 정책적으로 ‘통신/사무기기’와 함께 관리됐다. 결과적으로 휴대전화의 회수/재활용 관리체계에 대한 개선방안 논의는 앞으로도 계속되어야 할 것으로 판단된다. 마지막으로, 본 연구는 한국의 재활용공장(한국전자제품자원순환공제조합 사업회원)에서 실제 측정된 자료를 통해 분석되었다. 즉, 국내 재활용 실제 현황을 반영하고 있으므로, 본 연구결과를 생산자책임기구(Producer Responsibility Organization)와 같은 기관(=공제조합)의 ‘분담금’ 및 ‘수집·재활용 지원금’ 단가 산정과 같은 비용산정 단계에 연구결과를 활용할 수 있을 것으로 기대한다.