• 청정기술
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• 제5권1호
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• pp.20-29
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• 1999

Cu-CN을 함유한 폐수를 펜톤산화 - 응집 - 침전의 공정으로 처리할 때, 펜톤 산화시 pH, 반응시간, 시안과 과산화수소의 몰비, 철염과 과산화수소 농도의 질량비 변화 그리고 수산화물 침전시 pH 변화에 따른 시안화물 및 구리의 최적의 제거율 조건을 조사하였다. 실험에 사용된 모든 폐수에 대해 펜톤 산화 반응의 최적 pH는 3~5 그리고 반응시간은 30분에서 시안의 제거율이 81.2%~99%로 가장 높게 나타났으며, $H_2O_2$와 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$의 최적 주입량은 $Cu^{2+}$:CN(molar ratio)=2:1, 1:1, 1:2, 1:10인 폐수에서는 각각 214, $428mg/{\ell}$, 107, $161mg/{\ell}$, 214, $214mg/{\ell}$, 520, $500mg/{\ell}$으로, $Cu^+$:CN=1:10인 폐수에서는 900, $1050mg/{\ell}$으로 나타났다. 산화 반응 후 구리를 수산화물로 침전 시킨 결과 모든 폐수에 대해 pH 7에서 그 제거율이 각각 98.92, 98.52, 92.46, 90.6% 그리고 95%로 가장 높게 나타났다.

• 청정기술
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• 제18권3호
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• pp.301-306
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• 2012

급성장하고 있는 태블릿 PC와 스마트 폰과 같은 모바일 기기들은 제품 표면 보호를 위해 강한 소재인 터치스크린패널을 장착하고 있다. 따라서, 화학강화유리의 수요는 증가하게 되었고, 수요가 증가함에 따라 화학강화유리의 폐기량도 증가하게 되었다. 이 연구의 목적은 물질전과정평가(material life cycle assessment, MLCA) 기법을 사용하여 터치스크린패널에 사용되는 화학강화유리의 환경영향평가를 하는 것이다. MLCA의 소프트웨어로는 그란타의 씨이에스(CES), 시마프로(SimaPro), 가비(Gabi)를 사용하였다. 씨이에스 소프트웨어(CES software)를 통하여 2.7, 5.7, 10.3 inch 두께의 화학강화유리의 환경영향평가를 2가지 경우(폐기, 재사용)를 고려하여 수행하였다. 그 결과, 2.7, 5.7, 10.3 inch 화학강화유리를 재사용할 경우에 사용되는 에너지 값과 $CO_2$값은 폐기할 경우에 비해 약 51.4%, 46.6% 감소하는 것을 확인하였다. 시마프로 소프트웨어(SimaPro software)를 통해서는 11가지 영향범주를 평가하였는데, 11가지 영향범주 중에서 화석연료(fossil fuels), 무기물(inorganics)과 기후변화(climate change)가 주된 환경부하의 원인으로 나타났다. 그리고 가비(Gabi) 소프트웨어를 통해서 환경영향의 주된원인이 안티몬(antimony), 불화수소(hydrogen fluoride)라는 것을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.116-121
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• 2020

본 연구에서는 유가금속 회수를 한 전기차 폐배터리 부산물의 재활용에 관하여 연구하였다. 폐배터리 부산물에는 희토류들이 남아있으나, 부산물의 형태로는 소재로서의 가치가 없기에 정제과정을 거쳐 희토류 산화물로 회수하였다. 희토류침전분말 형태의 부산물을 30% 수산화나트륨을 이용하여 가공이 편한 수산화물로 변환한 뒤, 옥살산의 용해도 차이를 이용하여 남아 있는 불순물을 정제한 뒤, D2EHPA (Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid)를 사용하여 이트륨을 분리하였다. 과망가니즈산 칼륨을 이용하여 세륨을 분리 후, PC88A (2-ethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester)를 사용하여 란타넘과 네오디뮴을 분리하였다. 그 후 800 ℃의 온도에서 소성하여 란타넘, 네오디뮴 산화물로 재생하는 방법을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제12권4호
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• pp.250-258
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• 2006

CFC-113과 1,1,1-trichloroethane 등과 같은 CFC 화합물은 화학적 안정성 및 열역학적 특성 등이 우수하고, 불연성이며, 부식성이 없는 화합물로 오랜 시간 동안 전 산업에 걸쳐 널리 사용 되어 왔다. 하지만, 1989년 지구 환경의 보호를 위해 이들의 생산과 사용을 규제하는 국제협약인 '오존층 파괴물질에 관한 몬트리올 의정서'가 체결되어 대체 세정제가 요구되고 있다. 본 연구에서는 세정 시스템을 변화시키지 않고 세정력이 우수하면서 환경 친화적이며 인체 유해도가 낮으며 부식성 물질을 발생 시키지 않는 비수계 세정제를 개발하고자 하였다. 이를 위하여 글리콜 에테르계의 용매와 파라핀계 탄화수소 물질을 일정 비율로 혼합, 배합하면서 실록산을 첨가하여 비수계 세정제를 배합 제조하였다. 그리고 이들 세정제의 물성과 세정성을 평가하여 대체 세정제로서의 가능성을 평가하였다. 배합세정제의 물성측정 결과 밀도와 표면장력이 낮아 오염물에 대한 침투력이 우수할 것으로 예상되었고 인화점과 증기압 측정값으로 세정제의 안전성을 평가할 수 있었다. 플럭스, 솔더 및 그리스에 대한 세정성능 측정결과 높은 세정성능을 보여주었고 피세정물의 표면에 잔류물이 생성되지 않았다. 결과적으로, 규제물질과 동등한 세정능력을 지니며 침투력이 우수하고 인체 유해도가 낮은 세정제를 개발할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제21권4호
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• pp.248-256
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• 2015

MnO₂를 KMnO₄와 MnCl₂･4H₂O을 이용해 자연침전을 유도한 후, 수열방법으로 120-200 ℃, 0.5-5시간 범위에서 제조하여 300 ℃에서 열처리 후 CO 산화반응을 수행하였다. 촉매활성 원인의 규명과 물리화학적 특성을 분석하기 위해 X 선 회절 분석, 질소 흡착, 주사전자현미경, 수소 또는 일산화탄소 승온환원 분석(H₂- 또는 CO-TPR)을 실시하였다. 합성조건에 따라 순수한 α-MnO₂ 혹은 α/β-혼합상을 가진 MnO₂가 각각 합성되었다. 촉매활성과 안정성은 순수한 α-MnO₂ 상에서 α/β-혼합상을 가진 MnO₂보다 우수하게 관찰되었다. 특히, 150 ℃에서 1시간 수열 합성된 촉매는 가장 큰 비표면적인 214 m² g^-1을 가졌으며 H₂, CO-TPR 분석에서 가장 우수한 환원성과 격자산소 종의 활성을 보였으며 일산화탄소의 승온 및 등온 산화반응에서 가장 우수한 촉매활성을 나타내었다. 이것은 촉매의 물리화학적 특성에 기인한 것으로 촉매의 결정구조, 비표면적, 환원성 및 격자산소 종의 활성은 촉매활성과 깊은 상관관계가 존재함을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.191-199
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• 2012

다시마 유래 이취 및 휘발성 유기 성분을 효과적으로 저감 또는 제거하기 위하여, 초임계 이산화탄소의 연속적인 처리 공정이 실험적으로 적용되었다. 다시마 시료는 동결 건조 후 $710{\mu}m$의 크기로 균질화하여 사용하였으며, 초임계 이산화탄소 처리에 의한 효과를 평가하기 위하여 다양한 압력(10~25 MPa) 및 온도(35~$55^{\circ}C$) 조건에서 실험을 수행하였다. 한편, 실험에 사용된 이산화탄소의 유입 유속은 26.81 g/min으로 일정하게 고정하였다. 초임계 이산화탄소 처리 전과 후, 다시마 유래 이취 및 휘발성 유기 성분은 기체 크로마토그래피-질량분석기에 의하여 동정되었으며, 다시마 원료에서 알코올, 알데하이드, 에스터 및 산, 케톤, 할로젠 화합물 그리고 탄화수소계를 주 성분으로 하는 총 47종의 이취 및 휘발성 유기 성분이 동정되었다. 초임계 이산화탄소 처리 후 모든 실험 조건에서 이취 및 휘발성 유기 성분이 저감 또는 제거되었고, 그 중 25 MPa, $55^{\circ}C$의 실험 조건에서 87.48%로 가장 높은 제거율을 보여주었다.

• 청정기술
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• 제17권3호
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• pp.259-265
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• 2011

섬유 염색 산업은 공장 주변의 주민들이 악취로 인하여 고통을 받고 있으며 반드시 해결해야할 대기오염 문제이며, 특히 텐타공정에서 발생하는 백연과 악취를 저감하여야 한다. 섬유 염색 산업의 주된 대기 오염물질은 탄화수소로 이루어진 유연제, 가소제, 발수제등을 사용하는 후처리 공정에서 주로 발생한다. 화학 물질이 처리된 섬유를 텐타공정에서 건조하는 동안 섬유에 포함된 오염물질들이 기화하여 대기로 배출된다. 백연은 주로 1 마이크론 미만의 작은 고상 혹은 액상물질로 이루어져 있으며, 텐타공정에서 발생된 오염물질 분자들이, 이들 입자에 붙어서 상당히 먼 거리까지 이동하며 악취를 유발하게 된다. 텐타공정의 악취를 줄이는 가장 효과적인 방법은 이러한 미세한 오일 미스트를 제거하는 것이다. 본 연구에서는 700 CMM의 Full-scale EFC (Electric Fume Collector) 운전을 통하여, 악취 및 백연이 효과적으로 제거되었으며 많은 양의 오일을 회수 할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제20권1호
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• pp.57-63
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• 2014

본 연구에서는 합성천연가스(synthetic natural gas, SNG)를 생산하기 위한 공정 개발을 위해 $H_2/CO$ 비가 낮은 합성가스를 이용하여 스팀과 함께 메탄화 반응을 수행하였다. 본 실험과 같은 조건에서는 수성가스 전환반응과 메탄화 반응이 동시에 일어나며, 스팀양이 적을 경우 촉매의 비활성화가 발생할 수 있다. 때문에, 스팀 양에 대한 반응특성을 수행하였으며, 더불어 고농도의 $CO_2$가 함유된 합성가스에 대한 메탄화 반응특성도 함께 고찰하였다. 그 결과, 스팀의 공급으로 인하여 촉매 층내의 온도를 낮출 수 있었으며, 메탄화 반응과 수성가스전환반응이 동시에 일어났음을 확인할 수 있었다. 고농도의 $CO_2$가 함유된 합성가스의 메탄화 반응에서는 조금 낮은 메탄 수율을 보였지만, 장기운전(1,000 h) 결과로부터 본 연구에서 수행한 합성가스의 조건을 SNG 공정에 적용이 가능할 것으로 확인되었다.

• 청정기술
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• 제25권2호
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• pp.140-146
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• 2019

산업현장에서 액체의 화재 및 폭발 위험을 결정하는데 사용되는 가장 중요한 변수 중 하나인 인화점은 가연 물질에 대한 화재 위험성을 나타내는 지표이며 위험물의 안전성 평가를 위한 중요한 정보로 활용된다. 본 연구의 목적은 석유 화학 공정에서 아주 중요한 용매로 사용되는 알킬 알코올과 함께 파라핀계 탄화수소의 대표적인 화합물인 2,2,4-trimethylpentane을 포함하는 이성분 혼합물인 {ethanol + 2,2,4-trimethylpentane}, {1-propanol + 2,2,4-trimethylpentane} 그리고 {2-propanol + 2,2,4-trimethylpentane} 계에 대한 인화점을 Stanhope-Seta 밀폐식 인화점 측정기를 이용하여 측정하였다. 각 이성분계 혼합물에 대한 인화점을 예측하기 위해 Raoult's의 법칙, Wilson, NRTL 그리고 UNIQUAC 파라미터를 이용하였고 실험 결과와 비교해 보았다. 비교 결과 Raoult's의 법칙을 제외하고 모든 실험값과 예측값과 실험값은 최대 편차가 1.28 K이내의 결과로 유사함을 보였다. 또한 측정된 모든 계에서 최소인화점은 발견되지 않았다.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.139-145
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• 2021

본 연구의 목적은 건식 공정을 통해 폐전지에서 금속을 회수하는 것이다. 특히, 열처리 온도를 변수로 하여 공정 중에 발생되는 액상 및 기상상태의 생성물과 공정 후에 회수되는 고상상태의 생성물에 대하여 정성 및 정량적으로 분석하여 비교하였다. 폐전지의 커버를 제거한 후, NaCl 용액에 존치하여 방전시켰다. 폐전지를 파쇄과정을 통하여 가루형태로 만들어서 산소 분위기의 튜브 전기로에서 폐전지의 용융실험을 수행하였다. 리튬이온 폐전지는 반응온도 850 ℃에서 고체상태 생성물의 회수율은 80.1 wt%이었고, 주성분은 27.2 wt%의 코발트이었으며 그 외 리튬, 구리, 알루미늄 등이 미량 존재하였다. 니켈-수소 폐전지는 반응온도 850 ℃에서 회수율이 99.2 wt%로 건식공정으로부터 손실되는 금속이 거의 없었으며 약 37.6 wt%의 니켈이 주성분이었다. 그 외, 철을 포함하여 여러 금속을 가지고 있다. 니켈-카드뮴 폐전지는 온도가 증가할수록 카드뮴이 기화되면서 회수율이 65.4 wt%까지 낮아진다. 반응온도 1050 ℃에서 회수된 고체상태의 주 금속성분은 41 wt%의 니켈과 12.9 wt%의 카드뮴이었다. 또한 니켈-카드뮴 폐전지는 다른 이차 폐전지로부터 검출되지 않은 벤젠과 톨루엔 성분이 기체상태의 생성물에서 검출되었다. 본 연구 결과는 폐 이차전지의 건식 리사이클링 공정 연구에 기초 자료로서 활용 가능하다.