• 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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• 제24권1호
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• pp.9-14
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• 2018

본 연구에서는 TiN-Zr 수소분리막의 제조 공정에 대한 환경 영향 특성을 분석하기 위해 물질전과정평가를 수행하였다. Material Life Cycle Assessment (MLCA)의 소프트웨어로는 Gabi를 사용하였다. 이를 통하여 각 공정에서 미치는 영향과 특성화 별 환경영향평가를 수행하였다. 졸겔법에 의해 전구체 TiN을 합성하고 볼밀법을 이용하여 지르코늄을 코팅하였다. 이를 CIP, HPS에 의해 디스크 형으로 제작하였고 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM), 에너지분산형 분광분석법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDS), X-선 회절분석기(X-ray diffraction, XRD), 열중량분석(thermo gravimetry/differential thermal analysis, TG/DTA), 비표면적분석(Brunauer, Emmett, Teller, BET) 및 가스 크로마토그래프 시스템(gas chromatograph system, GP)을 이용하여 분리막의 야금학적, 물리학적, 열역학적 특성을 분석하였다. 또한, 물질전과정평가를 위해 수행한 특성화와 정규화 결과, 영향범주 별 환경영향은 해양 생태 독성이 94%, 수계 생태 독성 2%, 인간독성 2%의 기여도를 보였다. 아울러, 제조공정 중 전기 사용이 생태계 영향에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 물질 전 과정 평가는 Eco-Indicator '99 (EI99)와 CML 2001 방법론을 기반으로 분석하였다.

• 청정기술
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• 제18권1호
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• pp.69-75
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• 2012

본 연구에서는 휴대용 기기의 터치스크린에 사용된 ITO (Indium Tin Oxide) 투명전극의 재활용에 대한 환경성 평가를 실시하였다. ITO 전극의 경우 도전성과 함께 투명성을 가지는 재료로서 터치 패널이나 LCD (Liquid Crystal Display), ELD (Emitting Light Device), PDP (Plasma Display Panel) 등 각종 디스플레이 장치의 제조를 위한 투명전극으로 수요가 증가하는 추세이다. 특히 인듐과 같은 희소금속을 함유하고 있기 때문에 국가 전략적으로 반드시 재활용되어야 한다. 또한 매립이나 폐기시 발생하는 환경오염 및 인간에게 미치는 영향도 고려해야 한다. 이에 대해 Material Life Cycle Assessment (MLCA)를 이용하여 ITO를 재활용과 매립의 두 가지 처리방법에 따른 환경부하를 정량적으로 분석하고자 한다. 또한 이산화탄소 배출과 투입된 에너지량도 계산하였다. 재활용은 폐 디스플레이에 포함된 ITO의 10, 20, 30%를 회수했을 때를 기준으로 한다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2002년도 제5회 압출 및 인발가공 심포지엄
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• pp.43-49
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• 2002

A7003 alloy has characteristics of their excellent weldability, high corrosion resistance and superior plastic working however the broadening of application for the alloy has been hampered by the lower extrudability associated by Mg content. For improvement of extrudability and enhanced recovery efficiency during Al scrap recyeling, it has been generally practiced to reduce Mg content in A7003 alloy. Therefore, it is necessary to investigate the influence of Mg content on mechanical strength and extrudability of A7003 alloy. For efficient material processing which has small amounts, life cycle assessment in material processing(MLCA) is evaluated. The quantitative analysis of energy requirements and $CO_2$ emission for production of A7003 extruded bar are estimated with different Mg content and billet pre-heating process (heating source by light oil or LPG). In particular, the estimation of energy requirements was performed within shipping and gating range (except the mining and extraction stages)to investigate the influence of the variables on energy requirements and $CO_2$ emission in detail. As Mg content increased, the flow stress and the extrusion pressure for A7003 alloy increased. It has been thought that an increment in extrusion pressure with increasing Mg content is caused by the solid solution hardening of Mg atoms in the matrix and increment in volume fraction of intermetallic compound, $Mg_2Si$. The extrudability and the tensile strength are equal to, or above that of conventional A 7003 alloy even the content of Mg varied from $1.1wt.\%\;to\;0.5wt.\%$ alloy. This means that minimizing the content of Mg in A7003 alloy can enhance recovery efficiency during Al scrap recycling. It can be quoted that rather than Mg content energy source for billet heating is a prime factor to determine the atmospheric $CO_2$ emission.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.220-226
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• 2019

Magnesium hydride has a high hydrogen storage capacity (7.6 wt.%), and is cheap and lightweight, thus advantageous as a hydrogen storage alloy. However, Mg-based hydrides undergo hydrogenation/dehydrogenation at high temperature and pressure due to their thermodynamic stability and high oxidation reactivity. MWCNTs exhibit prominent catalytic effect on the hydrogen storage properties of $MgH_2$, weakening the interaction between Mg and H atoms and reducing the activation energy for nucleation of the metal phase by co-milling Mg with carbon nanotubes. Therefore, it is suggested that combining transition metals with carbon nanotubes as mixed dopants has a significant catalytic effect on the hydrogen storage properties of $MgH_2$. In this study, Material life cycle evaluation was performed to analyze the environmental impact characteristics of Mg-CaO-10 wt.% MWCNTs composites manufacturing process. The software of material life cycle assessment (MLCA) was Gabi 6. Through this, environmental impact assessment was performed for each process.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.107-114
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• 2021

Mg₂NiH_x-5 wt% CaO 수소 저장 복합재료의 합성 공정에 대한 환경 영향 특성을 분석하기 위해 물질전과정평가(material life cycle assessment, MLCA)를 수행하였다. MLCA는 Gabi 소프트웨어를 사용하였으며, Eco-Indicator 99' (EI99)와 CML 2001 방법론을 기반으로 하여 분석하였다. Mg₂NiH_x-5 wt% CaO 복합재료는 수소 가압형 기계적 합금화법(hydrogen induced mechanical alloying, HIMA)에 의해 합성되었다. X-선 회절분석기(X-ray diffraction, XRD), 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM), 에너지 분산형 X-선 분광법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDS), 비표면적 분석(Bruner-Emmett-Teller, BET), 열중량 분석(thermogravimetric analysis, TGA)을 이용하여 복합재료의 야금학적, 열화학적 특성을 분석하였다. CML 2001 및 EI99 방법론을 토대로 MLCA를 수행하여 분석한 정규화 결과, Mg₂NiH_x-5 wt% CaO 복합재료는 지구온난화(GWP)와 화석연료의 환경 부하 값에서 가장 높은 수치를 나타내었다. 이는 CaO 첨가에 따른 제조 공정에서의 추가적인 전기 사용으로 인한 것으로 판단된다. 따라서 향후 합금 설계 시에 제조 공정 시간 단축을 통한 공정 최적화 및 친환경적인 대체물질을 탐구하여 환경적인 요인을 고려한 연구를 모색해 볼 필요가 있다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.627-634
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• 2017

In this study, Material life cycle evaluation was performed to analyze the environmental impact characteristics of TiN-ZrCo membrane manufacturting process. Gabi was used as software. The Eco-Indicator 99 methodology was used to evaluate the 11 impact categories and the 10 impact categories using the CML 2001 methodology. Precursor TiN was synthesized by sol-gel method and zirconium was coated by ball mill method. The metallurgical, physical and thermodynamic characteristics of the membranes were analyzed by using Scanning Electron Microscope (SEM), Energy Dispersive X-ray (EDS), X-ray Diffraction (XRD), Thermo Gravimetry/Differential Thermal Analysis (TG/DTA), Brunauer, Emmett, Teller (BET) and Gas Chromatograph System (GP). As a result of the characterization and normalization, the environmental impacts of each category of impacts were GWP 100 years with the highest environmental impact of 99.9%.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.148-157
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• 2022

Research on hydrogen storage is active to properly deal with hydrogen, which is considered a next-generation energy medium. In particular, research on metal hydride with excellent safety and energy efficiency has attracted attention, and among them, magnesium-based hydrogen storage alloys have been studied for a long time due to their high storage density, low cost, and abundance. However, Mg-based alloys require high temperature conditions due to strong binding enthalpy, and have many difficulties due to slow hydrogenation kinetics and reduction in hydrogen storage capacity due to oxidation, and various strategies have been proposed for this. This research manufactured Mg₂Ni to improve hydrogenation kinetics and synthesize about 5, 10, 20 wt% of CaF₂ as a catalyst for controlling oxidation. Mg₂NiHx-CaF₂ produced by hydrogen induced mechanical alloying analyzed hydrogenation kinetics through an automatic PCT measurement system under conditions of 423 K, 523 K, and 623 K. In addition, material life cycle assessment was conducted through Gabi software and CML 2001 and Eco-Indicator 99' methodology, and the environmental impact characteristics of the manufacturing process of the composites were analyzed. In conclusion, it was found that the effects of resource depletion (ARD) and fossil fuels had a higher burden than other impact categories.