폐 전자제품의 양이 지속적으로 증가하므로 폐 인쇄회로기판(WPCBs: waste printed circuit boards)의 재활용에서 금속과 유리섬유 및 에폭시 수지를 분리하는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 WPCBs로부터 금속과 유리섬유 및 에폭시 수지를 분리하기위해 dimethylformamide 용매와 어트리션 밀 반응기를 사용하였다. WPCBs에서 유리섬유의 분리는 다양한 교반기를 이용하여 교반속도를 300~600 rpm에서 반응시간을 1~2 h에서 반응을 수행하였다. WPCBs에서 에폭시 수지의 분리도를 재생 유리섬유의 열 중량 분석을 통해 분석하였으며 기계화학적 방법인 어트리션밀 교반기에서 에폭시 수지의 분리도가 증가하였다. 재생 유리섬유를 보강재로 재활용하기 위하여 재생 유리섬유/불포화 폴리에스테르 수지 복합재료로 적용하였다.
본 연구는 흡착에 의한 Cd(II)의 제거를 위하여 일본 Diaion사에서 제조되고 있는 강산성양이온 교환수지(SK1B)를 흡착제로 사용하여 흡착평형실험, 탈착실험 및 흡착속도실험을 수행하였다. 흡착평형실험에서는 흡착능에 미치는 pH와 온도의 영향을 알아보았고 흡착등온식을 산출하였으며, 탈착실험에서는 재생회수에 대한 수지의 재생율의 변화에 대해서 알아보았다. 흡착속도실험에서는 수지를 미분층 반응기에 채워 유량별로 초기제거속도를 구하여 경막저항이 최소가 되는 최적유량을 구하였으며, 이 최적유량에서 흡착속도실험을 수행하여 총괄흡착속도식을 구하였다. 용액의 pH를 변화(2~7)시켜 제조하여 수지를 투여한 결과 pH가 증가할수록 흡착능이 증가하였으며 pH 6 이상에서는 흡착능이 일정한 경향을 나타내었다. 흡착능에 미치는 온도의 영향은 $10{\sim}50^{\circ}C$ 범위에서 온도가 증가할수록 흡착능도 증가함을 알 수 있었다. 회분식실험을 통해 얻은 자료를 각 흡착등온식에 적용해 본 결과 본 실험의 농도 영역(5~15ppm)에서는 Freundlich 흡착등온식과 Sips 흡착등온식이 Langmuir 흡착등온식보다 더 %편차가 적었다. 탈착제로서 0.01~2N 농도의 HCl 수용액을 사용할 경우에는 탈착제의 농도가 진할수록 흡착제의 재생율이 높았으며 재생 반복회수가 늘어날수록 재생율이 약간씩 감소하였다. 미분층 반응기를 이용한 연속공정실험($25{\pm}5^{\circ}C$)에서 경막확산저항이 최소가 되는 최적유량 $564m{\ell}/min$에서 수행한 수지에 대한 Cd(II) 수용액의 총괄흡착속도식은 다음과 같이 표현될 수 있다. $r=1.3785C_{fc}^{1.2421}-2.0907{\times}10^{0.0746C_i}\;q_e^{0.0121C_i-0.0301}$
플라스틱 재활용에서 물성변화에 대한 신뢰성의 확보는 재활용을 확대시킬 수 있는 중요한 과제이다. 폴리 스틸렌과 같은 열가소성수지는 재활용이 가능하지만 재활용 수지에 대한 균일한 물성의 신뢰성이 부족하기 때문에 제한적으로 사용되고 있다. 본 연구는 고강도 폴리 스틸렌(HIPS)을 대상으로 재활용의 정도에 따른 물성의 변화를 실험적으로 수행하였다. 재활용을 하지 않은 수지와 재활용 수지를 중량비를 기준으로 혼합하여 실험을 수행하였으며, 이에 따른 기계적인 물성의 변화를 측정하였다.
플라스틱 중에서 열가소성 수지는 재활용이 가능하지만 재활용 수지에 대한 균일한 물성의 신뢰성이 부족하기 때문에 제한적으로 사용되고 잇다. 정확한 재활용의 정도에 따른 물성을 파악하여 사용 범위를 규정하는 것은 제한된 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 중요한 방법이라 하겠다. 본 연구는 고밀도 폴리 에틸렌(HDPE)을 대상으로 재활용의 정도에 따른 물성의 변화를 실험적으로 수행하였다. 재활용을 하지 않은 수지와 재활용 수지를 중량비를 기준으로 혼합하여 실험을 수행하였으며 기계적인 물성의 변화를 측정하였다.
Cs$^{+}$ 이온에 대해 선택성을 갖는 ferrocyanide-음이온 교환수지를 제조하여 모의 제 염폐액 내에 존재하는 Cs$^{+}$ 이온에 대한 흡착실험을 수행하였다. 제조된 이온교환 수지가 citric acid를 주제염제로 하는 제염폐액 내에 존재하는 Cs+ 이온에 대한 흡착능력은 상용 양이온교환수지에 비해 4배 이상 효과적인 것으로 나타났다. 모의 제염폐액과 선택성 이온교환수지를 접촉시킨 후 360분이 경과하면 금속이온에 대한 흡착반웅이 평형에 도달하였다. 본 연구범위에서 Co$^{2+}$ 이온농도가 필요이상 증가하게 되면 Cs$^{+}$ 이온의 흡착율은 감소하였다. 과산화수소와 히드라진을 사용한 선택성 폐 이온교환수지의 재생실험 결과 전기중성화조건을 만족시키기 위해 Cs$^{+}$ 이온이 수지로부터 용출됨을 확인하였고 열화없이 재 사용가능성을 확인하였다.
거푸집 공사는 부실공사의 예방 및 인력절감과 저비용 고효율의 공사관리 차원에서 공법개선이 요구되고 있으며, 자재 및 공법 채용과정에서 경제성과 합리화를 꾀하는 일은 전체 공사에 큰 영향을 미친다. 공사 효율성 제고를 위한 합판계 유로폼의 대체공법과 거푸집 폐자재의 재생기술, 고기능성 거푸집, 친환경을 고려한 재생 가능한 거푸집 등 경제, 시공, 안전측면에서의 효과적인 거푸집 개발 필요성이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 구조체 공사 공기를 단축하고, 인력투입을 최소화하여 원가를 절감시키고, 조립 해체 과정에서 작업의 생산성과 안전성이 확보된 사출성형방식의 합성수지계 재생유로폼 공법을 개발하는데 목적을 두고 있다. 이에 1차적으로 제반 요구성능 및 필요기술에 대하여 조사하고, 이를 바탕으로 개발기술의 타당성 검토와 기존 거푸집 및 선행기술과의 비교 분석을 실시하고, 성능 평가를 실시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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