• 자원리싸이클링
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• 제10권5호
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• pp.29-35
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• 2001

본 연구는 폐컴퓨터 인쇄회로기판으로부터 Au와 Ag 및 유가금속을 회수하기 위해 수행하였다. 시료는 슈레더를 사용하여 1 mm이하 입자로 분쇄한 후 정전선별하여 약 70%의 부도체를 분리제거하고, 회수된 30%의 도체는 자력선별에 사용하였다. 자력선별에 의해 42%의 자성체는 제거되고 58%의 비자성체를 유가물 침출 원료로 사용하였으며, 비자성체의 Au및 Ag의 함량은 각각 0.227mg/g, 0.697 mg/g 이였다. 회수된 물질로부터 Cu, Fe, Zn, Ni, Al를 침출분리하기 위해 황산과 과산화수소수를 혼합한 침출용매를 사용하였다. 2.0M 황산, 0.2M과산화수소수, 반응온도 $85^{\circ}C$에서 95%이상의 Cu, 로n, Fe, Ni, Al를 침출 할 수 있었으며, Au와 Ag는 침출되지 않았다. 반면에 황산침출 후 잔사로부터 Au, Ag의 선택적인 침출을 위해 혼합용매(0.2M(NH$_4$)$_2$S$_2$O$_3$, 0.02M $CusO_4$,0.4M NH$_4$OH)를 사용하였을 때 Ag는 100%, Au는 95%이상 침출하였다 또한 최종 잔사로부터 Pb침출은 NaCl용액을, Sn침출은 황산용액을 사용하였으며 침출율은 각각 95%, 98%를 나타냈다.

• 한국광물학회지
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• 제23권3호
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• pp.243-250
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• 2010

인도네시아 잠비산 복합 동광석을 대상으로 고품위 동 정광생산을 위한 부유선별 연구를 수행하였다. 본 연구에 사용된 시료는 대부분 탄산염인 공작석으로 이루어져 있으나, 일부 황화동이 존재하여 자연부유도가 높은 황화동을 먼저 부유선별에 의해 회수한 다음, 침강산물로부터 산화동 회수를 위한 공정을 적용하였다. 먼저 황화동 부유선별에서는 잔세이트(xanthate) 계열의 포수제인 AP-211과 AP-242를 1 : 1의 비율로 300 g/t 첨가하고, 광액 pH 6인 조건에서 Cu 품위와 회수율이 각각 57.7%와 9.5%인 동 정광을 얻었다. 그리고 침전된 산물을 대상으로 지방산 포수제인 올레인산을 300 g/t, 기포제 첨가량 50 g/t, 광액 pH 8.0, 그리고 정선횟수 2회인 조건에서 Cu의 품위와 회수율이 각각 30.8%와 92.1%인 결과를 얻었다. 회수된 황화동 및 산화동 정광을 합산한 결과 최종적으로 Cu의 품위와 회수율이 36.1%와 92.7%인 결과를 얻었다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권5호
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• pp.15-27
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• 2020

미세플라스틱은 매우 중요하고 심각한 환경 문제로 인식되어, 전세계적으로 관심이 증대하고 있다. 플라스틱은 저렴한 가격, 경량성, 우수한 가공성, 다양한 재질별 특성을 가지고 있어 산업이 발전함에 따라서 생산량과 폐기량 또한 급격하게 증가하고 있다. 특히, 최종적으로 해양 환경으로 유입되어 생태계에 큰 영향을 줄 것으로 예상하고 있어, 이에 대한 처리가 매우 시급한 문제이다. 그러나 작은 입자크기와 함께 존재하는 환경이 다양하기 때문에 일반적인 처리방법의 적용이 어려워 다양한 분야에서 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 기존에 광물을 처리하는 선광공정 중 비중, 자력, 정전선별 등의 방법을 미세플라스틱의 처리에 적용하는 연구가 다수 진행되고 있으나 아직 실험실 단계이기 때문에 효율적인 처리를 위한 선별기술의 개발이 시급한 실정이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.565-572
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• 2020

본 연구는 증류탑 분리공정 시스템 최적화를 위하여 인공지능 머신러닝이 적용된 소프트웨어 플랫폼을 개발하였다. 증류탑 분리공정은 석유화학 산업의 대표적이고 핵심적인 공정이다. 하지만 다양한 운전조건과 연속식공정 특성으로 인하여 안정적인 운전이 어려우며 운전자 숙련도에 의하여 공정효율에 차이가 발생된다. 이를 해결하기 위하여 이론적 시뮬레이션을 활용한 제어방법이 개발되어 사용되고 있지만 특수하거나 복잡한 반응이 포함된 공정에는 적용이 어려우며, 거대한 시스템에 대하여 분석이 이루어질 경우 계산비용 증대로 인하여 실시간 제어와 연동이 어려운 한계점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 머신러닝을 기반으로 한 경험적 시뮬레이션 모델을 개발하고 이를 통하여 최적의 공정운영방법을 제시하고자 한다. 경험적 시뮬레이션 개발은 실제 공정에서 수집된 빅 데이터, 데이터마이닝을 통한 특성추출, 공정을 대표하는 데이터 선별, 화학공정 특성에 맞는 모델 선정으로 이루어졌으며, 현장검증 및 테스트를 통하여 증류탑 분리공정 플랫폼이 개발되었다. 최종적으로 개발된 플랫폼을 통하여 운전 조작변수의 예측이 가능하며, 최적화된 운전조건을 제공하여 효율적인 공정운영을 달성할 수 있다. 본 논문은 머신러닝 기법을 화학공정에 적용한 기초연구로서 이후 다양한 공정에 적용하여 4차 산업의 스마트 팩토리의 초석이 되어 널리 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.122-129
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• 2014

스마트 기기 시장의 눈부신 성장으로 핵심 SoC (System on Chip)에 대한 고성능 다기능 요구와 더불어 전력 소모 또한 급속도로 증가하고 있다. 그러나 이러한 요구 사항을 만족시키기 위해 점점 더 미세화된 공정을 사용하게 되면서 심화된 공정변이(process variation)문제로 인해 설계 마진(design margin)이 증가하여 성능과 전력소모를 악화시켜 궁극적으로 수율에 심각한 악영향을 주고 있다. Voltage binning 기법은 효과적인 post silicon tuning 기법중의 하나로, 개별 칩이 아닌 일정한 범위의 속도와 누설 전류에 따라 칩들을 선별 그룹핑한 bin 단위의 공급 전압 조절을 통해 경제적으로 공정 변이로 인한 parametric 수율 손실을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 수율 손실 없이 추가적으로 평균 전력 소모를 개선하기 위한 voltage binning 기반의 최적화된 공급 전압 조절 방법을 제안한다. 제안한 기법은 칩 속도와 누설전류의 특성에 따른 공정 코너들의 서로 다른 LVCC (Low VCC) 마진을 고려하여 전압 마진의 편차를 최적화함으로써 전력 소모를 개선할 수 있다. 제안한 방식을 30나노급 모바일 SoC 제품에 적용한 결과 전통적인 voltage binning 방법 대비 동일조건에서 약 6.8%까지 평균 전력 소모를 줄일 수 있었다.

• 환경영향평가
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• 제28권5호
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• pp.492-506
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• 2019

공용화기사격장 내 중금속 오염물은 대부분 탄두원형으로 존재하거나 입자로 존재하는 금속조각편이며 이들 미세한 금속입자들은 오랜 기간 풍화되어 표면이 산화물 또는 탄산화물로 존재할 가능성이 매우 높다. 특히 사격장 토양에서 대표적 오염물질인 납은 연성이 높아 무르고 잘 늘어나므로 더 미세입자로 존재한다. 따라서 물리적 세척 실험으로 입도분석, 입경별 중금속농도, 금속물질 성분분석, 비중, 자력, 부상선별의 적용성 평가를 실시하였다. 금속파편의 경우 FESEM분석과 무게측정결과 납은 무른 특성에 따라 얇게 조각나고 편모양의 구조로 비슷한 면적의 구형 토양보다 무게가 더 적게 나가는 것을 확인하였으며 비중선별 적용성이 높은 것을 확인할 수 있었다. 이 결과를 적용하여 하이드로사이클론을 이용한 정화효율평가 결과 1회 71%, 2회 80%, 3회 91%의 누적 정화효율을 보였다. 이에 비해 자력선별은 17%의 낮은 효율을 보였고 부상선별은 입경 0.5 mm 미만으로 선별한 대상토는(-35 mesh) 39%로 비교적 높은 효율을 보였으나 입경 2 mm 미만으로 선별한 대상토의(-10 mesh) 효율은 16%에 불과하였다. 토양세척의 대상 처리입경은 2 mm ~ 0.075 mm로 입도구분을 추가로 하여 실규모 장치에 적용하여야 하며 이는 설치비용과 공정이 추가로 구성됨에 따른 관리가 필요할 것으로 분석되었다. 결과적으로 공용화기사 격장 오염의 토양정화는 탄두 원형을 유지한 탄두는 5.56 mm 이상으로 자갈입경보다 크므로 고비중을 이용한 비중선별을 실시하고, 금속파편으로 존재하는 오염물질은 얇게 조각나고 편모양의 구조로 같은 입경의 토양보다 무게가 더 적음에 따라 토양세척의 하이드로사이클론을 이용하여 분리하여 처리할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제25권2호
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• pp.155-166
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• 2010

Inonotus obliquus 균사체의 액상배양을 통해 항당뇨 및 면역증강 효능의 세포벽다당체 (IPS) 생산 공정을 개발하기 위한 첫 시도로서, 고생산성 균주를 개발하는 연구를 수행하였다. Inonotus obliquus는 균사체로 성장할 때 포자를 형성하지 못하므로 단일 세포주를 얻기가 힘든 것으로 관찰되었다. 따라서 Inonotus obliquus 균사체로부터 대량의 원형질체 형성 및 재생에 의한 단일 콜로니 획득 방법을 개발함으로써 생산균주를 신속하게 개량하고자 하였다. 개량된 filtration 방법을 적용해서 원형질체를 회수한 결과, 기존의 trapping 방법에 의해 회수한 수보다 약 5배 증가한 $2.3{\times}10^6$ protoplasts/mL의 원형질체를 회수할 수 있었으며, 원형질체 재생률 또한 $10^{-2}{\sim}10^{-3}$로서 비교적 높게 나타났다. 한편 Inonotus obliquus 균사체의 경우 IPS의 함량이 세포 무게 당 거의 일정한 양을 함유하고 있는 것으로 확인되었으므로, IPS의 생산성을 증가시키기 위해서는 최종 액상 생산배양에서의 균체량 증가가 가장 중요한 것으로 판단되었다. IPS 고생산성의 균주를 개발하기 위해, 이미 선별된 고생산성 균주들의 균사체를 다양한 조건으로 UV 처리한 후, 생존한 원형질체로부터 고생산성의 변이주들을 지속적으로 선별한 결과, 16~18 g DCW/L 범의의 높은 균체 생산성을 보이는 우량균주들을 다수 선별할 수 있었다. 특히 고체 성장배지에서 빠른 성장속도를 보여주는 대부분의 균주들이 최종 액상 생산배양에서도 고생산성 및 고안정성을 보여주는 것으로 나타났다. 이 결과로부터 일련의 균주 개발 공정의 초기 단계에 속하는 고체 성장배양에서 성장속도가 낮은 균주들을 미리 제외시킬 경우, 균주선별의 효율성이 매우 높아짐을 확인할 수 있었다. 최종적으로 97%의 치사율을 보이는 UV 변이처리 조건에서 균사체 생산성이 약 22 g/L에 이르며, 생산 안정성도 높은 우량 균주 (OBLQ756-15-5)를 획득할 수 있었는데, 이 균주를 이용하여 현재 IPS 대량 생산을 위한 pilot-scale 발효조 배양공정을 개발 중이다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권3호
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• pp.70-81
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• 2021

본 연구에서는 현재 생활계 폐기물로 폐기되는 커피 캡슐의 재질분리 공정 개발을 통해 폐플라스틱의 재활용 가능성을 평가하였다. 1차 파쇄, 세척 및 체질을 통해 커피찌꺼기를 제거하고 2차 파쇄 후, 총 3번의 코로나 방전형 정전선별을 수행하는 재질분리 공정이 개발되었다. 이때, -10 mm 시료는 최적조건에서 알루미늄 제거율과 플라스틱 회수율이 각각 95.4%와 98.3% 이었으며, -15 mm는 각각 91.3%와 97.2% 이었다. 재질분리 된 폐플라스틱의 재활용 가능성을 평가하기 위하여, 시료를 펠릿으로 제조하고 물성을 분석하였다. 분석결과, 유해물질은 검출되지 않았으며, Homo-PP와 유사한 결과를 보였다. 따라서 재생 PP로 충분한 기능성이 존재하는 것을 확인하였다. 다만, 어두운 색상으로 인해 검정 혹은 어두운 계열의 제품군에 한정적으로 적용 가능할 것으로 평가되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권4호
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• pp.70-80
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• 2013

냉장고는 폐 전기전자제품(WEEE)에서 가장 많은 양이 처리되고 있는 품목이며 또한 가장 재활용이 복잡한 공정이다. 이는 가전제품 중 부피와 중량이 가장 크며 철, 비철금속, 플라스틱(PP, PS, ABS)등으로 이루어진 다양한 부품과 소재를 사용하고 있기 때문이다. 특히 최근에는 대용량 양문형 냉장고나 스탠드형 김치냉장고 등의 새로운 모델 출시와 더불어 다양한 혼합 재질의 사용으로 인해 폐 냉장고 재활용 공정의 어려움이 더욱 증가되고 있다. 뿐만 아니라 국내외 WEEE 재활용 관련 입법의 도입으로 폐 냉장고의 재활용 및 재자원화는 필수이고 관련 자원순환기술개발은 국가 기술경쟁력의 강화 및 국제 환경규제 대응 측면에서도 매우 중요하다고 할 수 있다. 따라서 현재 우리나라의 폐 냉장고 재활용 처리 및 기술개발 현황을 분석하고 선진국의 재활용 기술을 비교 분석하고자 한다.

• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.99-106
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• 2021

본 연구는 혐기성 소화의 전처리로써 열가수분해와 고액분리가 결합된 공정의 성능을 평가하였다. 탈수케이크는 열가수분해를 통해 가용화되며, 이후 고액분리를 수행한다. 고액 분리된 액상은 혐기성 소화에 기질로써 이용되고 고형물은 열가수분해로 회수된다. 열가수분해의 가용화율(COD 기준)은 45.1-49.3%이며 고액분리와 결합한 공정은 76.1-77.6%로 나타났다. Dual-pool two-step model을 통해 도출된 메탄 발생 특성을 살펴보면 고액 분리된 액상의 전체 분해 가능한 물질 중 분해가 빠른 물질의 비(a)는 0.891-0.911로 열가수분해된 시료에 비해 높게 나타났다. 반면에 분해가 빠른 물질의 반응 속도(kF)는 유사하게 나타났다. 이를 통해 열가수분해와 고액분리가 결합한 공정은 열가수분해를 통해 분해가 빠른 물질을 생성하고, 고액분리를 통해 선별하는 것으로 나타났다.