• 자원리싸이클링
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• 제28권1호
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• pp.62-72
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• 2019

일반적으로, 황산동을 제조하기 위한 원료는 $H_2SO_4$ 및 Cu 금속이 사용된다. 본 연구는 폐산, 폐염화동 폐기물부터 전해 채취법을 이용하여 황산동을 제조하는 방법에 관한 것이다. 황산구리의 용도는 공업용, 도금용, 사료용, 농업용, 전자급 PCB 동도금에 사용된다. 종래의 황산동 제조법은 다량의 폐수 및 에너지 비용이 높은 문제점이 있다. 구리(Cu) 화합물 중에서 가장 사용이 많이 되는 황산동($CuSO_4$)의 제조 방법에 관한 연구로서, 공정 운전비가 적고, 폐수 발생이 적으며, 제조 공정이 간단하다. 양이온 맴브레인을 이용하여 Na, Ca, Mg, Al을 불순물로서 제거하기 쉽다. 또한 동시에 전해 채취 방법으로 고 순도 구리 분말을 회수 할 수 있었다. 회수 된 구리 분말을 사용하여 고 순도 황산동을 제조 할 수 있었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제5권3호
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• pp.171-177
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• 2007

본 연구는 사용 후 핵연료의 금속전환 공정에서 발생되는 폐용융염을 고형화하는 방법으로 실리카 함유 무기물을 이용하여 폐용융염을 열적, 수화학적 안정한 화합물로 전환하는 방법을 제안하였다. 실리카 함유 무기물(SAP)은 일반적인 sol-gel process로 합성되었으며, $SiO_2,\;Al_2O_3$ 및 $P_2O_5$로 구성된다. 제조된 SAP을 $650-850^{\circ}C$에서 폐용융염과 반응시켜 각 금속염화물에 대한 반응특성 및 열안정성을 조사하고, PCT 침출시험법을 이용하여 수화학적 안정성을 평가하였다. LiCl은 $LixAlxSi1-_xO_{2-x}$와 $Li_3PO_4$로, CsCl는 CS-aluminosilicate와 $CS_2AlP_3O_{10}$로, $SrCl_2$는 $Sr5(PO_4)_3Cl$로, $CeCl_3$는 $CePO_4$로 전환되었다. 9시간 동안 반응시킨 후, 금속염화물의 전환율은 $90{\sim}99%$였으며, $1100^{\circ}C$까지 열감량은 1wt%이하로 TGA(Thermo Gravimetric Analysis)로 확인하였다. Cs 및 Sr의 침출속도는 $10^{-2}{\sim}10^{-4}g/m^2\;day$로 매우 높은 내침출특성을 나타내었다. 이상의 결과로부터, SAP으로 명명된 안정화제(stabilizer)는 금속염화물로 구성된 폐용융염에 대해 매우 효과적인 것으로 판단된다. SAP을 이용한 폐용융염의 고화처리방법은 후속적인 안정성의 검증과정을 통하여 폐용융염의 최종처분부피를 최소화할 수 있는 대안적인 고화방법으로 고려될 수 있을 것으로 기대 된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제8권1호
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• pp.9-17
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• 2010

액체카드뮴음극(LCC, Liquid Cadmium Cathode)을 사용하여 우라늄과 TRU (TRans Uranium) 원소를 동시에 회수하는 전해제련공정에서 LCC 표면에서 성장하는 수지상(dendrite) 우라늄의 생성 및 성장을 억제하기 위한 LCC 구조는 개발은 전해제련공정의 핵심이다. 금속 수지상의 생성과 성장 현상을 관찰하기 위해 상온에서 실험이 가능하며 육안관찰이 가능한 Zn-Ga 계의 모의실험장치를 제작하였으며 갈륨 계면에서의 수지상 아연의 성장 현상과 기존의 교반기형과 파운더형 LCC 구조의 성능을 관찰하였다. 이러한 금속 수지상은 전해용액 내에서 그 기계적 강도가 약한 것으로 보여 여러 가지 음극 구조에 의해 쉽게 파쇄 되지만 액체금속으로 쉽게 가라앉지는 않았다. 모의 실험결과를 바탕으로, LCC 구조개발에 활용할 수 있는 실험실 규모의 액체음극 전해제련 실험 장치를 제작하였으며, 수지상 우라늄의 성장 억제를 위한 여러 가지 형태의 LCC 구조의 성능 시험을 수행하였다. 교반기형 LCC 구조의 실험결과 LCC 도가니 내벽에서 성장하는 수지상 우라늄을 효과적으로 파쇄하지 못하였으며, 일자형과 harrow형 LCC 구조의 성능은 유사하였다. 이에 따라 LCC 표면과 도가니 내벽에서 성장하는 수지상 우라늄을 LCC 도가니 바닥으로 침전시키기 위하여 mesh형 LCC 구조를 개발하였다. 이의 성능실험결과 수지상 우라늄의 성장 없이 약 5 wt%까지의 우라늄을 회수할 수 있었다. 실험 종료 후 LCC 바닥 침전물을 화학 분석한 결과 금속간화합물(UCd11)이 형성되었음을 확인할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권2호
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• pp.50-57
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• 2006

해양에서 발생하는 목질 폐기물의 재활용 방안의 일환으로 폐 어류 상자를 원료로 활성탄을 제조하는 방안을 검토하였다. 폐 황산을 활성화제로 하여 온도에 따른 활성탄의 흡착능의 변화를 검토한 결과 실험조건에서 $650^{\circ}C$부근에서 최대의 흡착능이 관찰되었으며 이보다 온도가 상승할 경우 열적 분해로 인해 흡착능이 감소하는 것으로 나타났다. 활성시간은 약 120분 정도가 적절한 것으로 파악되었으며 $550^{\circ}C$ 및 60분의 활성화 조건에서 원료 물질과 활성화제의 무게비가 1:3의 조건일 때 최대 흡착능이 관찰되었다. 활성화 조건은 황산의 농도가 1.2M일 때 최적인 것으로 조사되었으며 활성화제의 종류에 따른 활성능을 비교한 결과 황산은 질산에 비해 활성탄의 흡착능면에 있어서는 그 효과가 더욱 큰 것으로 파악되었으나 수율에 미치는 영향은 두 경우 뚜렷한 차이가 없는 것으로 나타났다. 제조된 활성탄은 중성 영역에서 분산도가 높은 것으로 관찰되었으며 전 pH 영역에 걸쳐 음의 전하를 띠는 것으로 파악되어 금속 이온 함유 폐수에 효과적인 흡착제로 사용될 수 있을 것으로 사료되었다.

• 생명과학회지
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• 제15권3호
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• pp.337-343
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• 2005

주정공장에서 배출되는 타피오카 주정증류 폐기물을 발효기질로 하여 플라스크 진탕배양기에서 A. niger균주를 이용하여 폐기물 처리 및 구연산을 생산하는 실험에서 다음과 같은 결과를 얻었다. A. niger ATCC 9142균주를 사용하여 배양온도를 $25^{\circ}C\;30^{\circ}C 및 $35^{\circ}C$로 변화하여 발효하였을 때 구연산 농도는 $30^{\circ}C$에서 6.09g/1로 최대가 되었으며, 플라스크 진탕배양기의 배양온도를 $30^{\circ}C$로 유지하면서 초기 pH를 조절하여 발효를 행한 결과, pH 4.3인 원폐수에서 구연산 생성량이 6.37g/l로 가장 높았다. 질소원, 인산원 및 금속이온이 구연산 생성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 $NH_4NO_3,\;KH_2PO_4$ 및 $Mn^{2+}$를 첨가한 결과 이들 첨가물들이 구연산 생산을 감소시켰고, methanol, ethanol, isopropanol 및 n-propanol의 첨가가 구연산 발효에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험에서는 methanol과 ethanol의 첨가가 구연산 생성을 촉진시켰다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.369-376
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• 2003

본 논문에서는 가압경수로(PWR) 고준위폐기물을 깊은 지하 500m에 처분 시 사용되는 처분용기 및 이를 보호하기 위하여 50㎝ 두께로 처분용기 주위를 감싸고 있는 벤토나이트 버퍼의 복합구조물에 지진 등의 지각 변동에 의하여 갑작스럽게 10㎝의 수평한 암반 전단력이 대칭적으로 가해졌을 때, 처분용기의 안전성(붕괴)을 예측하기 위하여 「처분용기+벤토나이트 버퍼」 복합 구조물에 대한 비선형 구조해석을 수행하였다. 복합구조물을 구성하고 있는 물질들은 탄소성체로 가정하였으며, 대변형 발생 시 항복을 예측하는 항복조건식으로는 처분용기를 구성하고 있는 금속물질(구리, 주철)에 대하여 von-Mises 항복조건식을, 벤토나이트 버퍼물질에 대하여는 Drocker-Prager 항복조건식을 적용하였다. 해석 결과들을 분석하면 비록 10㎝의 수평한 대칭 암반 전단력에 대하여 벤토나이트 버퍼에는 항복점을 훨씬 상회하는 대변형이 발생하였지만, 내부의 처분용기를 구성하고있는 주철 및 구리에는 여전히 매우 작은 탄성변형 및 항복응력보다 작은 응력이 발생하고 있음을 알 수 있었다. 따라서 갑작스런 10㎝의 수평한 암반 전단력에 대하여 50㎝ 두께의 벤토나이트 버퍼는 안전하게 내부의 처분용기를 보호하고 있음을 알 수가 있다. 해석결과는 또한 벤토나이트 버퍼의 전단변형에 의하여 처분용기에 휨변형이 발생함을 보여주고 있다.

• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.339-347
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• 2018

화석연료로 인한 환경문제 및 기후변화 대응을 위해 신재생에너지 공급비중은 매년 증가하고 있으며 현재 폐기물 에너지는 신재생에너지 생산량의 60% 가량을 차지하고 있다. 그러나 폐기물은 화석연료에 비해 낮은 발열량을 가지고 여러 유해물질이 포함되어 있어 발전용 보일러에 적용 시 다양한 문제를 발생시킨다. 특히 연료 내 염소성분은 보일러 열교환부에 슬래깅 및 파울링을 증가시켜 열효율 감소와 고온부식의 주요 원인이 되며 설비 가동률을 낮추고 운전비용을 증가시킨다. 본 연구에서는 염화알칼리에 의한 과열기 소재의 부식특성 분석을 위해 과열기용 주요 금속소재(ASME SA213/ASTM A213 T2, T12 and T22 합금)를 대상으로 고온부식 실험을 수행하고 무게 감량법과 주사전자현미경 에너지분산분광기(SEM-EDS)를 활용해 다양한 조건에 따른 부식특성을 분석하였다. 실험 결과 온도 및 염화물 함량이 높을수록 부식이 증가하였으며 NaCl보다 KCl의 부식성이 더 높음을 확인하였다. 또한 소재의 크롬함량이 높을수록 염화알카리에 대한 내부식 특성이 우수하게 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권3호
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• pp.3-11
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• 2011

마그네슘은 최근 자동차 부품, 전자기기 케이스 등으로 사용량이 증가하고 있는데, 아직까지는 마그네슘 부품소재의 사용 수명이 다 되어 발생된 폐기물은 많지 않고, 다이캐스팅 공정 중에서 발생되는 스크랩이 대부분 재활용되며 용해과정에서 드로스(dross)와 슬러지(sludge) 및 기계 가공에서 발생하는 절삭칩 등도 일부 재활용되고 있다. 본 고에서는 최근 몇 년간의 국내 마그네슘의 수요, 생산현황 등 일반 현황을 먼저 살펴보고, 스크랩 발생량과 리싸이클링 현황 및 국내업체의 처리기술들을 조사하였다. 2010년에 국내에서 8,840톤의 마그네슘스크랩을 처리하였으며, 마그네슘 금속 재활용률은 32.5%로 추산되고, 재생마그네슘은 대부분 마그네슘 부품 다이캐스팅용으로 사용되었다.

• 한국연소학회지
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• 제8권1호
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• pp.1-8
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• 2003

The behavior and characteristics of heavy metals at different streams in a MSWI(Municipal Solid Waste Incinerator) with a capacity of 100tonnes/day were investigated by measuring the concentration of heavy metals and gases and analyzing their leaching data from ashes. Metal components of Cr, Cu, Cd and Pb were in higher concentrations in the fly ashes collected after the water spray tower than in the bottom ashes. It was due to condensation by a lower temperature with water spray cooling. Metal contents in the bottom ash became higher for finer particles as expected. The mass balance of heavy metals in different stream was estimated from the analyzed data in bottom ash and collected dusts at different locations. For the lower volatility of metals such as Pb, Cu, Cr, 88-97% of them remained in the bottom ash, while Cd and Hg escaped from the combustor with remaining in bottom ash of 18.4 and 0.8%, respectively. In most cases the leaching rate of fly ash showed higher values than that of bottom ash, with the their average acidities of 9.8 and 11.9 respectively.

• 청정기술
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• 제10권3호
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• pp.139-148
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• 2004

스와프는 철강 제조 공정 중에 발생되는 금속 부산물로서 연마유의 함량이 10%이상 되므로 국내에서 지정폐기물로 분류된다. 연마유가 함유된 스와프를 재활용하기 위하여 초임계 이산화탄소를 이용하여 재생하였고, 온도(313.15K-323.15K), 압력(10MPa-30MPa)의 실험 조건이 연마유 추출 효율에 미치는 영향을 살펴보았다. 초임계 이산화탄소의 압력이 높을수록 높은 추출 효율을 보였고, 같은 압력을 기준으로 하였을 때는 온도가 높을수록 빠른 시간 내에 추출 공정이 완료됨을 확인하였다. 본 실험에서는 선형 탈착 kinetics가정의 단일 매개 변수 모델을 사용하여 재생 효율을 예측하였고, 이는 실험 결과와 비교적 잘 일치하였다.