폐 전자폐기물에서 건식정련 및 팔라듐 농축공정으로 제조된 조금속으로부터 팔라듐 분리 및 고순도 동 회수가 가능한 전해공정 연구를 수행하였다. 조금속 내 팔라듐 및 불순금속을 전해분리 시키기 위한 기초 연구로서 각 금속별 산화전위를 평가한 결과 구리, 철 및 니켈은 전해액에 용해되고, 팔라듐 및 알루미늄은 산화물 형태 슬라임 회수가 가능한 것으로 나타났다. 조금속 사용 팔라듐 분리 전해공정 시 팔라듐은 산화물 형태의 슬라임으로 분리되어 97.46 %의 손실이 거의 없는 팔라듐 회수가 가능하였고, 음극에서의 전착층에서는 4N급 구리를 회수하였다.
전 세계적으로 고강도 합금 및 신재생에너지 산업의 수요 증가로 인하여 핵심 원료인 바나듐의 수요가 증가할 것으로 기대된다. 이에 따라, 지금까지 바나듐은 다른 산업의 부산물로 회수되었으나, 직접적인 개발에 대한 이목이 집중되고 있다. 특히, 매장량과 생산량이 가장 많은 중국에서는 함바나듐 무연탄광과 티탄철광으로부터 바나듐을 회수하는 연구가 활발하게 수행되고 있다. 국내에도 경기 북부 지역에 함바나듐 티탄철광이 대량 부존되어 있다고 알려져, 이를 개발하고자 하는 기초 및 실증연구가 수행되고 있다. 따라서 본 총설에서는 국내외 바나듐 선별 기술 현황을 조사하여 소개하였으며, 이를 토대로 현재 전량 수입에 의존하고 있는 바나듐에 대한 자립 수급의 필요성을 알리고자 한다.
최근에 들어 태양광 발전의 시설용량이 급격히 증가되고 기 설치된 태양광 패널의 수명이 다하여 폐기될 모듈의 양이 점점 많아짐에 따라, 이에 대한 처리가 환경문제 해결뿐만 아니라 유가물질의 회수차원에서도 크나큰 관심을 받고 있다. 사용 후 태양광 모듈의 처리 공정은 대부분 알루미늄 프레임의 해체, 강화유리의 분리 회수, 실리콘 웨이퍼에 부착된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)의 제거 및 태양광 셀 중에 함유된 유가금속의 회수 등으로 구성되어 있다. 전술한 태양광 폐모듈의 리싸이클링 기술들을 치밀하게 검토한 다음, 물질 선별기술을 포함한 효과적인 처리 기술을 제시하였다. 그리고 리싸이클링 산업의 활성화를 위해서 필수적인 생산자 책임제도의 시행을 비롯한 종합적인 의견을 제안하였다.
섬유염색산업 중 면섬유의 염색과정에서 발생되는 머서라이징 폐액은 폐수처리장의 pH(수소이온농도)를 올리는 주원인이 되고 있어, 높은 pH에 따른 폐수처리 부과금이나 황산을 이용한 폐수 중화에 사용되는 약품비용이 과다하게 소요되고 있으며, 머서라이징공정에 사용되는 약품인 가성소다 비용이 계속 증가하고 있어, 기업의 환경처리비용 및 약품소모비용에 대한 부담이 매우 큰 실정이다. 본 기술은 머서라이징 폐액에 멤브레인 공정에 적용하여 폐가성소다로부터 가성소다를 회수할 뿐만 아니라, 회수된 가성소다를 다시 머서라이징 공정에 재이용할 수 있도록 하여 약품 절감효과 뿐만 아니라 폐수의 발생량과 오염물질의 농도의 획기적인 저감이 가능한 것이다. 본 연구에서는 서로 다른 기공크기를 갖는 막을 적용하여 투과플럭스, 부피회수율, 부유물질 및 유기물 제거율, 가성소다회수율, 파울링지수 등을 고려하여 폐수 특성에 맞는 가장 적합한 막을 선정하고, 각각의 막에 대하여 온도조건, 압력조건, 화학세정 등의 운전변수를 최적화, 고효율 폐알카리 회수 장치의 경제성 및 기술적 타당성 평가를 통한 가성소다 회수공정을 구성하였다.
석유회수증진법은 저류층 내의 잔존 석유의 회수율을 높이는 기술로 그 종류가 다양하다. 이 중 화학적 공법에 사용되는 폴리머, 계면활성제는 온도, 염도 등에 영향을 받으므로 적용할 수 있는 저류층이나 생산조건에 제약이 있다. 이 연구에서는 최근 연구 자료를 기반으로 화학적 공법의 문제해결과 효율 향상을 위한 기술 개발에 대해 분석하였다. 고온 및 고염 조건에서 분해가 쉽게 발생하는 기존의 폴리머를 개선하기 위해 새로운 폴리머 및 주입법 기술이 개발되었고 석유회수증진이 비전통저류층으로 활용 범위를 확대함에 따라 셰일과 탄산염암 저류층에 적용 가능한 계면활성제 개발이 이루어지고 있다. 하지만 이러한 화학물질은 비용이 높아 아직까지 현장에서는 널리 활용되어지지 않고 있으며 추가적인 연구를 통해 비용을 절감할 수 있다면 석유회수증진을 위해 효과적으로 적용될 것이다.
재래산양은 우리나라 고유의 유전자원으로서 보존뿐만 아니라 개량이 절실히 요구됨에도 불구하고 첨단생명공학기술을 이용한 연구가 극히 미진한 실정이다. 본 연구는 재래산양에 있어서 과배란처리에 의한 미수정 난자의 회수율 개선과 최적의 quality를 확보하기 위하여 과배란 처리 후 회수시간이 난포의 발달과 난자의 회수율에 미치는 영향을 조사하였다. 공시동물은 체중 15kg 전후의 성숙한 미경산 재래산양으로서 발정동기화를 위하여 CIDR(Eazi Breed, InterAg, New Zealand)를 10일간 질내에 삽입하고 과배란 처리는 FSH를 CIDR 삽입 8, 9, 10일째에 12시간 간격으로 70mg을 감량법으로 투여하였으며, PGF2$\alpha$는 8일째에 FSH와 함께 투여하고 CIDR제거는 10일째에 제거와 동시에 hCG 400IU를 투여하였다. 수정란회수는 외과적인 방법으로 실시하였으며, 난관에서 관류방법으로 난자를 회수한 다음 난포에서 흡입방법으로 난포란을 회수하였다. hCG 투여 후 29~34시간과 46~50시간에 관찰된 난포수는 두당 10.29개(144/14) 및 7.83개(47/6)였다. 또한 난포로부터 난포란의 채란율은 각각 66.0%(95/144) 및 53.2%(25/47)였으며, 두당 6.79$\pm$0.9개 및 4.17$\pm$1.1개의 난자를 채란하였다. hCG 투여 후 회수시간에 따른 난관에서 회수한 난자 수는 29~34시간 및 46~50시간 후 채란시 배란점은 평균 4.36개(61/14) 및 7.33개 (44/6)였으며, 난관에서 난자 채란율은 39.3%(24/61) 및 29.5%(13/44)였으며, 재래산양 한마리당 평균 1.71$\pm$0.5개 및 2.17$\pm$1.4개의 난자를 채란하였다. 난관으로부터 회수한 난자의 회수율은 29~34시간째에는 61개의 배란점을 확인하였으나 회수한 난자수는 24개로서 39.3%의 회수율을 보였고 두당 회수율은 1.71$\pm$0.5개였으며, 46~50시간에서는 29.5%의 회수율과 2.17$\pm$1.4개의 두당 회수율을 보였다. 회수한 난포란의 등급에 있어서 29~34시간에 등급별 회수율이 각각 GI(27.4%), GII(14.7%), GIII(43.2%), GIV(14.7%)로 나타났으며, 46~50시간에는 GI(12.0%), GII(12.0%), GIII(28.0%), GIV(48.0%)로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 미성숙 난자의 회수는 hCG 투여 후 29~34시간이 적합한 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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