토양오염표준공정시험법과 정적 초임계 $CO_2$ 추출방식을 사용하여 환경오염물질로 알려져 있는 토양 중의 PCBs를 분석하였다. 토양오염표준공정시험법에 의한 PCBs의 평균회수율은 25-35%의 범위였으며 표준편차는 10%를 초과하였다. 이와는 대조적으로, 정적 초임계 $CO_2$ 추출방식에 의한 PCBs의 평균회수율은 토양오염표준공정시험법보다도 2-2.5배 높았으며 표준편차는 7% 이내였다. 이러한 결과들은 정적 초임계 $CO_2$ 추출방식이 토양오염표준공정시험법에서 공인된 시료전처리과정을 대체할 수 있을 가능성을 제시하고 있다. $40^{\circ}C$의 일정한 온도에서 점차적으로 초임계 $CO_2$의 압력을 1130 psi에서 1196 psi로 증가시킴에 따라 토양으로부터 PCB congener의 회수율도 역시 증가하는 경향을 보였으나, 같은 추출조건(같은 온도와 압력)에서 평형시간(5분과 60분)은 회수율의 어떠한 영향도 주지 않았다. 마지막으로, 각 PCB congener의 회수율은 같은 추출조건에서 PCB의 분자량이나 구조(coplanar versus non-coplanar)와는 관계없이 거의 비슷한 수준의 값을 보였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제36권5호
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pp.595-602
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2012
본 논문에서는 선박에서 배출되는 $CO_2$ 배출을 최소화하기 위한 노력의 일환으로 선박으로부터 배출되는 열에너지를 회수하고 재활용하는 방안으로 유기랭킨사이클 발전장치를 구동함으로써 선박의 에너지 효율을 높이고 온실가스 배출을 최소화할 수 있는 방안을 연구하였다. 선박에서 배출되는 배기가스와 냉각 시스템에서 배출되는 열에너지를 회수하여 터빈 발전기를 구동하는 ORC 발전시스템을 설계하고 시뮬레이션 하였다. 다양한 친환경 유기냉매를 이용하여 냉매를 적용하여 온도와 유량변화에 따른 열 해석을 실시하였고 냉각수 열원 예열기, 배기가스 가열기로 시스템을 구성하여 2,400kW급의 발전 출력을 얻을 수 있었다.
As new small scale LFG (landfill gas) energy project model which can improve economic feasibility limited due to the economy of scale, LFG-Microturbine combined heat and power system with $CO_2$ fertilization into greenhouses was proposed and investigated including basic design process prior to the system installation at Gwang-ju metro sanitary landfill. The system features $CH_4$ enrichment for stable microturbine operation, reduction of compressor power consumption and low CO emission, and $CO_2$ supplement into greenhouse for enhancement plant growth. From many other researches, high $CO_2$ concentration was found to enhance $CO_2$ assimilation (also known as photosynthesis reaction) which converts $CO_2$ and $H_2O$ to sugar using light energy. For small scale landfills which produce LFG under $3\;m^3$/min, among currently available prime movers, microturbine is the most suitable power generation system and its low electric efficiency can be improved with heat recovery. Besides, since its exhaust gas contains very low level of harmful contaminants to plant growth such as NOx, CO and SOx, microturbine exhaust gas is a suitable and economically advantageous $CO_2$ source for $CO_2$ fertilization in greenhouse. The LFG-Microturbine combined heat and power generation system with $CO_2$ fertilization into greenhouse gas to enhance plant growth is technologically and economically feasible and improves economical feasibility compared to other small scale LFG energy project model.
An investigation of rare metals recovery from LiNixCoyMnzO2 cathode material of the end-of-life lithium-ion batteries is presented. To determine the influence of reductant on the leach process, the cathode material (containing Li 7.6%, Co 20.4%, Mn 19.4%, and Ni 19.3%) was leached in H2SO4 solutions either with or without H2O2. The optimal process parameters with respect to acid concentration, addition dosage of H2O2, temperature, and the leaching time were found to be 2.0 M H2SO4, 4 vol.% H2O2, 70℃, and 150 min, respectively. The yield of metal values in the leach liquor was > 99%. The leach liquor was subsequently treated by precipitation techniques to recover nickel as Ni(C4H7N2O2)2 and lithium as Li2CO3 with stoichiometric ratios of 2:1 and 1.2:1 of dimethylglyoxime:Ni and Na2CO3:Li, respectively. Cobalt was recovered by solvent extraction following a 3-stage process using Na-Cyanex 272 at pHeq ~5.0 with an organic-to-aqueous phase ratio (O/A) of 2/3. The loaded organic phase was stripped with 2.0 M H2SO4 at an O/A ratio of 8/1 to yield a solution of 114 g/L CoSO4; finally recovered CoSO4.xH2O by crystallization. The process economics were analyzed and found to be viable with a margin of $476 per ton of the cathode material.
PCC (precipitated calcium carbonate) and ground calcium carbonate have been widely used in alkaline papermaking. Unfortunately, although increasing filler level in papers can improve the paper properties such as brightness, opacity, stiffness gloss, smoothness, porosity, and printability, as well as decrease cost, some strength of the paper is negatively affected. In this research, needle-like aragonite was synthesized using $Ca(OH)_2$ and $CO_2$ as reactants in the presence of $MgCl_2$ and characterized with scanning electronic microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The physical and optical properties of the paper handsheets containing these needle-like aragonite fillers were evaluated. Results indicated that tensile strength, Z-direction tensile strength and folding endurance of the paper were improved by the needle-like aragonite crystals compared to the paper using commercial PCC (precipitated calcium carbonate) as filler. The stiffness of the paper handsheet on the machine direction was increased, but no evident difference in the cross direction was found. The improvement of paper strength mainly resulted from the twining effect between the aragonite whiskers and paper fibers. The optical properties of the paper were slightly decreased with the use of the needle-like aragonites compared to commercial PCC. These results suggest that paper cost can be decreased by increasing the content of needle-like aragonite filler while paper strength will not be decreased compared to PCC filler.
한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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pp.173-177
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2005
리튬이온 2차전지(Lithium ion battery, LIB)는 기존에 사용되던 전지에 비해 에너지 밀도가 높고 충방전 사이클이 우수하다. 이 때문에 휴대전화와 노트북 등에 수요가 급속하게 증가하고 있으며 1995년 LIB의 생산량은 4천만 개에서 2004년에는 약 8억 개로 20배 이상 증가하였다. 이에 따라 폐LIB도 급속하게 증가하게 되어 전국적인 재활용 시스템의 확보가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 폐LIB에 함유되어 있는 유가금속 중에서 리튬코발트옥사이드(이하 $LiCoO_2$)를 회수하기 위하여 분쇄기(orient vertical cutting mill)와 진동 Screen을 사용하여 유기분리막, 금속류(Aluminium foil, Copper foil, case 등) 그리고 전극물질(lithium cobalt oxide와 graphite 등의 혼합 분말)로 분리하였다. 전극물질에서 $LiCoO_2$와 graphite 분리를 위한 전처리 단계로서 $500^{\circ}C$ 정도의 열처리를 하여 $LiCoO_2$의 표면 성질을 변화시켜 부유선별에 의해 $LiCoO_2$와 graphite의 분리가 가능하도록 하였다. 부유선별 실험 결과 93% 이상의 순도를 가지는 $LiCoO_2$를 92% 이상 회수할 수 있었다.
화력발전이 많은 비중을 차지하는 전력생산 산업은 온실가스($CO_2$)의 최대 배출 원으로 알려져 있으며 증가하는 전력 수요 뿐 만 아니라 다가오는 기후변화협약에 대응하기 위하여 $CO_2$ 회수 및 공정 개선에 관한 연구가 많이 수행되고 있다. 특히 현재 연구되고 있는 전력분야의 대표적인 $CO_2$ 회수기술은 연소 후 포집(Post-combustion capture), 순산소 연소(Oxy-fuel combustion), 연소전 탈탄소화(Pre-combustion) 3가지로 구분된다. 이중 연소전 탈탄소화 기술은 석탄가스화복합발전(IGCC) 기술과 연계하여 $CO_2$를 회수할 수 있는 방법으로 가스화 된 석탄가스에 Water-Gas Shift 반응과, $CO_2$ 분리로 얻어진 탈 탄소 연료를 통해서 전력을 생산한다. 이 기술의 핵심은 생성된 $CO_2/H_2$ 복합가스로부터 $CO_2$를 분리하는 공정으로 차세대 회수 기술로는 Membrance Reactor, SOFC, Oxygen Ion Transfer Membrane(OTM), 그리고 가스 하이드레이트가 있다. 이중 가스 하이드레이트는 $CO_2$의 회수 뿐 만 아니라 처리 기술에도 적용 가능하지만 우리나라에는 이에 관한 기술이 전무한 형편이다. 본 연구에서는 가스 하이드레이트 형성원리를 이용하여 정온 정압 조건에서 $CO_2/H_2$ 하이드레이트를 제조하였으며 특히, 하이드레이트 형성 촉진제인 THF(Tetrahydrofuran)를 첨가하여 THF 농도에 따른 상평형 및 속도론 실험을 수행 하였다. 이러한 연구는 연소전 탄소화 기술에서의 $CO_2$ 회수 분리에 대한 핵심 연구임과 동시에 탄소배출권 규제에 실질적인 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.
Ultrasonically guided oocyte collection gradually replaces laparoscope in many IVF center. In present study, we compare the efficacy of both methods in our IVF program. Totally 377 cycles which were undertaken in vitro fertilization treatment were divided into 2 groups. Ultrasonically guided transvaginal follicular aspiration was performed in 188 cycles and laparoscopic follicular aspiration was performed in 189 cycles under local anesthesisa. The mean age for both groups was similar. Follicular recruitment was achieved with human menopausal gonadotropin (hMG) or a com bination of clomiphene citrate and hMG or a combination of FSH and hMG. In the ultrasonically guided aspiration group, 1821 follicles were aspirated with 61.8% of recovery rate (1125 oocytes), 81.5% of embryo transfer rate (145 cycles) and (17%), 26 cases intrauterine pregnancies were estabilished. In the laparoscopic group, 604 follicles were aspirated with 68.7% recovery rate (445 oocytes) and a 79.9% ET rate (127 cycles), 11 cases (8.7%) intrauterine pregnancies were estabilished. A valid comparison of these data is not possible because the 2 groups are dissimilar for factors known to influence oocyte development and recovery. No statistically significant differences could be demonstrated between 2 groups in all but the recovery rate and clinical pregnancy rate, In ultrasound group, the clinical pregnancy rate was significantly higher than that of laparoscope group. The potentially detrimental effect of CO2 pnemoperitonium present during laparoscope but not in ultrasound guided recovery on ova quality may underlie the observed difference in the clinical pregnancy rate between the 2 groups. Ultrasound guided aspiration seems to be as effective as laparoscopy in terms of oocyte retrieval and conception rate. Furthermore, the procedure is simple and inexpensive, it may replace laparoscopy as a method for oocyte collection in most patients who undergo IVF.
이산화탄소를 용매로하는 초임계유체 크로마토그래퍼(SFC)방법을 이용하여 어유로부터 EPA및 DHA를 고순도로 분리정제하는 연구를 하였다. 질산은 칼럼을 이용하는 초임계 이산화탄소의 초기 압력조건 변화가 저 지방산의 용해도 및 분리도에 미치는 영향을 조사하였는데 압력이 증가될수록 저지방산의 용해도는 증가되었고, 반면에 EPA와의 분리도는 감소하는 경향을 나타내었다. EPA의 분리정제 효율을 높이기 위해 초임계 이산화탄소에 대한 단계별 밀도구매 방법을 적용하였다. 적용 결과 초기에 저지방산이 먼저 분리되었고, 계속해서 92.1%~97.8%EPA 순도를 갖는 분획들을 얻을 수 있었다. 순도가 높은 3개의 분획의 평균 순도는 95.6%이었고 회수율은 30%에 달하였다.
78개 셀의 전극유효 면적이 $295cm^{2}$인 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 스택의 운전특성과 CO 피독에 대한 영향을 조사하였다. 전류밀도 $325mA/cm^{2}$에서 출력 5.4kW를 6시간 유지시키는 동안 셀들의 전압편차는 2.3%로 매우 안정함을 보였다. 개질과정의 부산물로 생성되는 CO는 PEHFC의 성능에 중요한 영향을 끼치는 스택의 주 오염물질중의 하나이다. 시간에 따른 연속적인 CO 피독 실험(5-20ppm)은 스택의 피독과 재생과정의 route를 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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