• 자원리싸이클링
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• 제27권1호
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• pp.14-21
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• 2018

희유금속이 포함된 제품의 소비 급증으로 이를 재활용을 통해 자원화하는 것이 매우 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 폐금속자원 중 코발트와 팔라듐의 폐자원흐름분석을 통해 자원순환 활성화 방안을 각 단계별로 모색하였다. 자원순환 활성화를 위해서 배출/수입단계에서는 대상금속이 포함된 폐기물을 자원으로 분류하는 것이 필요하며, 해당 폐금속자원에 대해 할당관세를 적용할 것을 제안하였다. 수거/폐기단계의 가장 큰 문제는 스크랩 원료 확보의 불안전성으로, 이를 해결하기 위해 현재의 입찰 시스템 개선과 같은 수급안정화 방안의 모색이 필요하다. 전처리 단계에서는 기술 개발 지원, 물질재활용 효율 향상 방안 등의 기술적 부분과 친환경 설계 의무 강화, 클로즈드 리사이클링에 대한 인센티브 부여, 재활용 방법과 기준의 강화 등 제도적 개선이 추진되어야 할 것이다. 자원회수 단계에서는 대기업과 중소기업의 경쟁력 확보를 위해 대 중소기업 상생방안이 마련되어야 할 것이다. 마지막으로 제품생산/수출단계에서는 폐금속자원의 국외 반출량 억제를 위해 코발트와 팔라듐이 포함된 폐자원 수출에 대한 관세를 부과하여야 할 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권5호
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• pp.14-22
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• 2018

본 연구에서는 구리와 귀금속이 함유된 PCB 스크랩을 양극동으로 사용하여 $H_2SO_4$농도, 전류밀도 변화에 대하여 전해정련 실험을 수행하였다. 전해정련 실험을 통해 각 전극에서 회수된 Cu와 slime에 대하여 농도 분석을 하고 원소들의 거동을 확인하였으며, 전류효율도 계산하였다. $H_2SO_4$ 농도가 증가할수록 전류효율과 Cu의 순도는 감소하였지만 양극 슬라임 내에 귀금속은 2.0 M $H_2SO_4$ 조건에서 최대로 농축되었다. 또한 전류밀도가 증가할수록 전류효율은 감소하였고 Cu의 순도는 증가하는 경향을 나타내었으며 양극 슬라임 내에 귀금속은 $300A/m^2$ 조건에서 최대로 농축되었다. Pilot scale 실험 결과, 양극 슬라임에 Au 함량은 8,705 mg/kg, Ag 함량은 35,092 mg/kg으로 나타났고, 초기의 함량과 비교했을 때 Au는 약 16배, Ag는 약 14배 농축이 가능하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제24권1호
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• pp.34-40
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• 2017

This study is carried out to obtain basic data regarding oxidation and reduction reactions, originated on the recycling of waste tungsten hard scraps by oxidation and reduction processes. First, it is estimated that the theoretical Gibbs free energy for the formation reaction of $WO_2$ and $WO_3$ are calculated as ${\Delta}G_{1,000K}=-407.335kJ/mol$ and ${\Delta}G_{1,000K}=-585.679kJ/mol$, from the thermodynamics data reported by Ihsan Barin. In the experiments, the oxidation of pure tungsten rod by oxygen is carried out over a temperature range of $700-1,000^{\circ}C$ for 1 h, and it is possible to conclude that the oxidation reaction can be represented by a relatively linear relationship. Second, the reduction of $WO_2$ and $WO_3$ powder by hydrogen is also calculated from the same thermodynamics data, and it can be found that it was difficult for the reduction reaction to occur at $1,027^{\circ}C$, in the case of $WO_2$, but it can happen for temperatures higher than $1127^{\circ}C$. On the other hand, $WO_3$ reduction reaction occurs at the relatively low temperature of $827^{\circ}C$. Based on these results, the reduction experiments are carried out at a temperature range of $500-1,000^{\circ}C$ for 15 min to 4 h, in the case of $WO_3$ powder, and it is possible to conclude that the reduction at $900^{\circ}C$ for 2h is needed for a perfect reduction reaction.

• 대한환경공학회지
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• 제36권2호
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• pp.139-146
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• 2014

구리 및 알루미늄의 1차가공제품을 제조함에 있어 2차자원(스크랩)의 사용 및 미사용 시 발생되는 환경부하량을 전과정평가(LCA)기법을 적용하여 정량화하고, 환경에 미치는 영향을 8가지 환경영향범주로 나누어 환경부하를 분석하였다. 또한 구리 및 알루미늄의 자원순환율이 증가할 경우 동일한 1차가공제품생산 단계에서 발생되는 온실가스 발생량을 국내범위와 전지구적범위로 분석하였다. 그 결과 구리의 경우 1차가공제품 1 ton 생산 시 2차자원의 사용 및 미사용 시 전체 환경범주에 대한 환경영향은 각각 6.09E + 01 person-yr/f.u. 및 7.23E + 01 person-yr/f.u.로 나타났으며, 온실가스 발생량은 국내범위 및 전지구적범위 모두 자원순환율이 증가함에 따라 저감되는 것으로 조사되었다. 알루미늄의 경우 1차가공제품 1 ton 생산 시 2차자원의 사용 및 미사용 시 전체 환경범주에 대한 환경영향은 각각 2.34E + 02 person-yr/f.u. 및 3.01E + 02 person-yr/f.u.로 나타났으며, 온실가스 발생량은 국내범위에서는 자원순환율이 감소함에 따라, 전지구적범위에서는 자원순환율이 증가함에 따라 저감되는 것으로 조사되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제42권4호
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• pp.249-258
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• 2007

본 연구에서는 웨더스트립 공정스크랩인 폐 EPDM을 재활용하기 위해 고온전단분쇄기를 이용하여 표면활성화 된 EPDM 분말을 제조하여 이의 물성과 냄새성분분석에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 사용되어진 폐 EPDM은 solid, sponge, solid+sponge, solid+metal형으로서 입도분석과 SEM을 통해 입자크기와 입도 분포도를 조사하였고, 가교제를 첨가하여 활성화 된 분말표면의 재가교 여부를 조사하였다. Solid형의 경우 가장 좁은 입도 분포도와 작은 입자크기, 상대적으로 높은 인장 물성을 나타내었다. 화학적 표면 탈황을 유도하기 위해 표면활성화제를 첨가한 결과 표면활성화제의 첨가량이 증가할수록 효율적인 탈황이 유도되었다. TPE제조를 위해 폴리올레핀과의 블렌드 시 활성화된 EPDM 분말의 동적가황 가능성을 확인하기 위하여 가교제를 첨가하여 반응을 진행한 결과 황을 첨가할 경우 가교반응이 진행되지 않았고, DCP(dicumyl peroxide)의 경우 6 phr이 첨가되었을 때 효율적인 표면 가교반응 및 최적의 인장 물성을 나타내었다. 화학적 표면 활성화를 유도한 폐 EPDM 분말의 경우 표면활성화제의 첨가로 인해 냄새가 발생되는데, 이를 제거하기 위하여 수분흡착 공정과 rose oil 첨가 공정을 진행하였으며 GC/MS를 통해 냄새 성분을 분석하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.567-573
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• 2012

인조대리석은 천연대리석에 비해 우수한 외형, 높은 마감도, 고른 빛깔, 압력과 마모에 대한 우수한 저항성, 부식과 풍화에 대한 우수한 저항성 등의 장점을 가지고 있다. 그래서 인조대리석은 주방용 조리대, 욕실 세면대, 가구, 안내 데스크 등에 다양하게 사용되고 있다. 그러나 인조대리석을 자르고 마감하는 과정에서 많은 양의 폐기물들이 스크랩 또는 분진의 형태로 발생한다. 고급스런 인테리어 재료의 수요의 증가에 따라 인조대리석으로부터의 폐기물은 증가하고 있다. 폐인조대리석은 분쇄, 열분해, 증류공정 등을 통하여 전자재료, 세라믹 등의 원료가 되는 산화알루미늄 및 인조대리석의 원료가 되는 MMA로 재생이 가능하다. 폐인조대리석의 특성을 TGA/DSC 및 원소분석을 통해 그 특성을 분석하였다. 폐인조대리석을 분쇄 및 열분해하여 원 산화알루미늄을 얻었다. 본 연구에서는 원 산화알루미늄을 회수하는 공정의 최적화를 위해 Box-Behnken 실험계획법을 사용하였다. 원 산화알루미늄의 특성치는 색도 분석, 원소 분석 그리고 표면적 등에 의하여 평가하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권6호
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• pp.65-72
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• 2017

APT (Ammonium paratungstate)는 금속절단 공구, 드릴의 날, 광산공구, 군사무기 재료 등 산업 전반에 다양한 용도로 사용되며, 고순도의 APT(S)를 제조하기 위해서는 $Na_2WO_4$ 수용액으로부터 전환된 $H_2WO_4$ 내의 불순물 정제 공정이 필요하다. 이미 널리 알려진 기존의 습식방법인 $Na_2WO_4$ 수용액에 HCl(Aq)을 첨가하여 $H_2WO_4(S)$을 제조하는 경우에는 불순물인 Na를 200 ppm 이하로 제거하는데 어려움이 있다. 이러한 점을 개선하기 위하여 본 연구에서는 양이온 격막을 이용한 전기투석 공정을 통해 Na를 제거하는 보다 경제적이고 효율적인 방법을 연구하였다. 폐 텅스텐 초경드릴 및 스크랩을 용해하기 위해 첨가되었던 $Na_2CO_3(S)$로 인한 $H_2WO_4$ 수용액 내의 다량의 Na를 전기투석 공정을 통해 20 ppm 이내로 제거함으로써 전기투석법 이용 시 Na 제거 효과가 큼을 확인하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.141-161
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• 2006

Freudenthal의 '현실주의 수학교육'(realistic mathematics education)에 따르면, 학교수학은 경험적이고 실제적인 맥락에서 출발하여 교사의 안내를 거치면서 재발명하는 경험을 제공해야 한다. 그러나 오늘날 학생들은 학교수학을 학습하는 과정에서 오히려 수학을 현실과 구분하는 경향이 있다. 본 연구는 실제적인 맥락 속에서 학교수학을 다루기 위한 노력으로, 맥락문제를 개발 적용하여 그 결과를 분석한 것이다. 맥락문제는 실생활과 관련된 상황만을 단편적으로 담는 것이 아니라, 장소와 이야기를 비롯하여 프로젝트, 주제, 스크램 등의 형태에서 계속해서 제시되며, 학교수학에서 다루는 다양한 수학적인 내용을 일정한 맥락과 함께 유기적으로 연결시키는 것이다. 본 연구는 일차적으로 우리나라 초등수학 교과서(4-가, 나)에 제시된 실생활 관련 문장제를 5가지 맥락문제의 유형(장소, 이야기, 프로젝트, 스크랩, 주제)으로 구분하여 검토해보았다. 다음으로 초등수학 교육과정에 맞추어 유형별 맥락 문제를 개발하고 이것을 실제수학 수업에 교수-학습 자료로 적용하였으며, 유형별 맥락문제가 초등학생의 수학적 신념 및 태도에 어떠한 변화를 가져오는지를 살펴보았다 또한 학업성취도에 따라 학생들이 선호하는 맥락문제의 유형과 그 이유에 대해 분석하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제39권2호
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• pp.131-141
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• 2004

본 연구에서는 폐기되는 고전압용 전선으로부터 얻어질 수 있는 XLPE(crosslinked polyethylene)의 재활용에 관하여 고찰하였다. XLPE 스크랩 및 폐기물의 분쇄를 위해 약 $100{\mu}m$ 이하부터 약 $1000{\mu}m$까지 입자크기의 조절이 가능한 두 종류의 분쇄기를 사용하였다. 모듈라 치합형 동방향회전 이축 스크류식 압출기(modular intermeshing co-rotating twin screw extruder)를 이용하여 폐 XLPE의 조성, 폐 XLPE의 입자크기 및 종류, 스크류 조합, 매트릭스 수지의 종류(LDPE, HDPE, PP, PS) 조건을 변화시키면서 배합물을 제조하고 그들의 기계적 및 유변학적 특성과 파단면을 조사하였다. 일반적으로 내외 전도층을 포함한 폐 XLPE 배합물의 충격강도는 내외 전도층을 제외한 배합물보다 충격강도가 작은 것으로 나타났다. 또한, XLPE의 함량이 증가하고 입자크기가 작아 질수록 배합물의 충격강도가 증가하였다. 특히, LDPF의 경우 XLPE를 약 80 wt%까지 충전하여도 정상조건의 압출공정이 가능하였다. 스크류조합에 따른 배합물의 충격강도는 니딩디스크 블록(kneading disc block)의 수가 많을수록 높은 값을 나타내었다. 전체적으로 XLPE의 양이 증가할수록 배합물의 용융점도가 증가하였으나, 압출 전단속도 범위에서 shear thinning 경향을 나타내었다. 폐 XLPE를 범용 고분자수지와 혼합할 경우, LDPE, HDPE, PP 및 PS 모든 배합물에서 충격강도가 증가하였다. 특히, PS/XLPE 배합물의 경우에는 충격강도가 2 배정도 향상되는 효과를 보여주었다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권6호
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• pp.23-29
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• 2018

최근 급속한 경제성장과 기술발달로 전기전자폐기물(WEEE)의 발생량이 꾸준히 증가하고 있으며, 이에 따라, 전기전자폐기물의 처리에 대한 중요성 또한 높아지고 있다. 이중, 인쇄회로기판(PCB)의 경우, 유가금속을 다량 함유하고 있기 때문에 친환경적이고 경제적인 재활용 방법에 관한 다양한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 PCB스크랩으로부터 제조된 양극동의 전해정련 과정에서 발생한 양극슬라임을 활용하여 Ag 및 Au 회수를 위한 실험을 수행하였다. Ag의 경우, 3 M $HNO_3$, 100 g/L, $70^{\circ}C$로 침출하였고, 침전, 알칼리 용해, 환원 방법에 의하여 Ag를 회수하였다. Au의 경우, 양극슬라임의 질산 침출 잔사를 25% Aqua regia (왕수), 200 g/L, $70^{\circ}C$로 침출하였고, pH조정, 이온교환수지 흡착 및 탈착, 환원 방법에 의하여 Au를 회수하였다. 최종적으로 얻어진 Au, Ag의 순도는 99.99%로 확인되었다.