폐휴대전화 유용 광물 재활용의 사회‧경제적 효과 분석: 탄소를 중심으로

Abstract

이 논문은 폐휴대전화의 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB) 재활용 공정에 대한 전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA)와 경제성 평가를 통해, 탄소의 사회적 편익 관점에서 재활용의 사회‧경제적 효과를 정량화한다. 특히, 폐휴대전화의 PCB 재활용을 통한 금속 회수 공정과 전통적인 금속 채굴 및 제련 공정을 비교하고, 2018년과 2030년의 두 가지 발전 믹스를 적용하여 온실가스 배출량 변화를 분석하였다. 분석 결과, 금과 구리의 경우 전통적 채굴 및 제련 과정보다 PCB 재활용 과정에서 각각 6.86배, 3.69배 더 많은 온실가스가 발생한 것으로 나타났다. 그러나 2030년 발전 믹스를 적용할 경우, 재활용 공정에서 발생하는 온실가스 배출량은 구리와 금 회수에서 각각 44.72%, 44.65% 감소하는 것으로 분석되었다. 이는 전기를 주 에너지원으로 사용하는 재활용 공정의 특성에 따른 결과이다. 이산화탄소의 사회적 비용을 고려한 비용편익분석 결과, B/C값이 1.95로 나타나 재활용의 경제적 타당성이 크다는 점이 확인되었다. 그러나 이 결과는 충분한 규모의 폐 PCB 확보 문제와 재활용 공정에서 배출되는 오염물질의 사회적 비용이 모두 고려되지 않았다는 한계가 있다. 본 연구의 결과를 바탕으로, 앞으로 폐 PCB 재활용뿐만 아니라 최근 주목받고 있는 순환경제 및 재활용 공정에 대한 전과정평가를 통한 온실가스 배출량 분석과 탄소의 사회적 비용을 반영한 비용편익분석이 활발히 이어지기를 기대한다.

In this paper, we quantify the socio-economic impacts of recycling from a carbon social benefit perspective based on a life cycle assessment and economic evaluation of the printed circuit board (PCB) recycling process for waste mobile phones. In particular, we compare the metal recovery process through PCB recycling of waste mobile phones with the traditional metal mining and smelting process, and analyze the change in carbon dioxide emissions under two electricity generation mixes in 2018 and 2030. The analysis shows that for both gold and copper, PCB recycling generates 6.86 times and 3.69 times more carbon dioxide than traditional mining and smelting, respectively. However, when the 2030 electricity generation mix is applied, the amount of carbon dioxide emitted in the recycling process decreases by 44.72% and 44.65% for copper and gold recovery, respectively. This is due to the nature of the recycling process, which uses electricity as the main energy source. A cost-benefit analysis that includes the social cost of carbon dioxide shows a B/C of 1.95, indicating that recycling is economically feasible. However, this result does not take into account both the problem of securing a sufficient amount of waste PCBs and the social cost of the pollutants emitted by the recycling process. Based on the results of this study, it is expected that cost-benefit analyses reflecting the social cost of carbon and carbon dioxide emissions through life cycle assessment of the recycling process will continue to be actively conducted not only for PCB waste recycling, but also for the circular economy and recycling processes that have recently attracted attention.