• 자원리싸이클링
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• 제23권2호
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• pp.17-25
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• 2014

석회를 대치하여 돌로마이트를 $SO_2$ 흡수공정에 사용하는 경우에 대하여 돌로마이트의 조성에 따른 생성물질의 구성 변화에 미치는 열적 효과를 열역학적 산정 방안을 적용해 검토하였다. $SO_2$의 수중 용해 시 흡수공정의 산물인 $CaSO_4$ 및 $MgSO_4$의 형성에 직접적으로 관련되는 반응은 $Ca^{2+}/Ca(OH)_2$ 평형반응과 $Mg^{2+}/Mg(OH)_2$ 평형반응, 그리고 $H_2SO_4$의 2차 해리 반응인 것으로 고려되었다. 돌로마이트의 조성 대비 $CaSO_4$ 및 $MgSO_4$의 구성비의 변화에 미치는 온도의 영향을 파악하기 위해서는 이들 평형반응에 미치는 온도의 효과와 함께 $CaSO_4$와 $MgSO_4$ 생성 반응의 엔탈피 변화를 조사할 필요가 있을 것으로 사료되었다. 온도 증가 시 Pourbaix Diagram 상에서의 $Ca(OH)_2$ 및 $Mg(OH)_2$ 의 안정영역은 증가하였으며 $Ca^{2+}$ 와 $Ca(OH)_2$ 간의 평형반응은 $Mg^{2+}$ 와 $Mg(OH)_2$ 간의 평형반응에 비해 온도의 영향을 더욱 크게 받는 것으로 파악되었다. Ca와 Mg, 그리고 $H_2SO_4$의 수중 평형반응들에 대한 열적 특성에 의거하여 온도가 상승함에 따라 $CaSO_4$ 및 $MgSO_4$의 생성량은 감소될 것으로 예상되었다. 돌로마이트에 포함된 칼슘과 마그네슘의 조성 대비 $CaSO_4$와 $MgSO_4$의 생성비는 동일한 온도 조건에서 더 큰 값을 보이는 것으로 파악되었으며 돌로마이트 중의 칼슘 함량이 증대될수록 온도 상승에 따른 $CaSO_4$와 $MgSO_4$의 생성비의 감소는 상대적으로 작아지는 것으로 검토되었다. 또한, 돌로마이트에 포함된 칼슘 성분의 함량 증가에 따라 돌로마이트의 조성과 비교한 생성물질의 구성비의 변화정도는 감소되는 것으로 파악되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권6호
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• pp.68-78
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• 2008

국내에서 대표적으로 버려지는 폐벌목인 잣나무와 리기다소나무를 이용하여 고부가가치 제품으로 활용할 수 있는 활성탄 개발을 위해 활성탄 제조의 최적조건을 측정하였다. 폐벌목 활성탄 제조에 관한 연구는 저온열분해 공정에 의한 폐벌목의 목탄 제조공정과 화학적 활성화 반응을 이용한 목탄의 활성탄 제조공정으로 나누어지며 본 논문은 화학적 활성화 반응을 이용한 목탄의 활성탄 제조공정을 다루고 있다. 일반적으로 활성화제는 알칼리 약품을 이용하고 있으며 본 연구에서는 탄소와 활성화 반응이 잘 이루어지는 KOH와 NaOH를 사용하였다. 실험결과, KOH로 제조된 활성탄이 NaOH로 제조된 활성탄 보다 요오드 흡착력과 비표면적(BET) 등 물성이 우수하였으며 이는 세정공정 후 활성탄의 잔류물이 KOH는 검출되지 않았으나 NaOH는 $3{\sim}4%$의 잔류물이 있는 것으로 보아 목탄과 KOH의 반응이 더 활발함을 알 수 있었다. 일반적으로 잣나무를 이용하여 제조된 활성탄의 물성치가 리기다소나무를 이용한 활성탄 보다 우수함을 알 수 있었다. 목탄과 활성화제의 최적 침적비율은 400 wt.%임을 알 수 있었다 세정방법은 5M 염산용액으로 세척하여 중화시킨 후 증류수로 세정하는 방법이 활성탄의 물성을 높일 수 있었다. 본 연구의 최적 실험조건에서 잣나무를 이용하여 제조된 활성탄의 경우 BET값이 약 $2400\;m^2/g$에 이르렀다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권3호
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• pp.404-409
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• 2012

본 연구는 랜더링처리 가축사체 부산물의 농업적 재활용을 위한 퇴비화의 최적 톱밥 혼합조건을 구명하기 위하여 랜더링처리 가축사체와 톱밥의 비율을 100 : 0, 50 : 50 및 30 : 70으로 혼합하여 퇴비화 초기의 물질변환과 퇴비화 완료 후 퇴비 품질을 조사하였다. 퇴비의 온도, pH, Ammonia 및 $CO_2$의 발생은 시험개시 3일째 급격히 증가하였으며, 그 이후 시간이 지남에 따라 감소하였고, 유기물함량은 각각의 혼합비율에서 큰 차이를 보이지 않았다. 랜더링처리 가축사체와 톱밥의 비율이 100 : 0 처리구에서는 퇴비화의 진행속도가 느리거나 온도가 적정수준까지 상승하지 못하는 등의 문제점이 발생하였고, 30 : 70 처리구에서는 퇴비화 과정에서 유기물대 질소비가 부산물비료 공정규격 50이하를 충족시키지 못하였다. 따라서 랜더링처리 가축사체와 톱밥의 혼합비율은 100 : 0과 30 : 70에 비해서 50 : 50이 가장 적합하였다. 랜더링처리 가축사체와 톱밥을 50 : 50으로 혼합하여 제조된 퇴비의 유기물 규격함량과 유해물질(As, Cd, Cu, Cr, Hg, Ni, Pb 및 Zn)의 함량 및 그 밖의 규격 (유기물대질소비, 염분함량 및 수분함량)을 조사한 결과 비료 공정규격을 충족시키는 결과를 나타내었고, 추후 퇴비의 상품화를 위해서는 병원성 미생물, 대장균, 살모넬라균 및 부숙도 조사를 통한 안전성 검토가 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제8권3호
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• pp.118-123
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• 2000

음식물쓰레기는 함수율과 휘발성 유기물질의 함량이 높기 때문에 수거, 운반 및 매립에 있어 많은 문제점이 야기되고 있다. 음식물쓰레기의 산발효는 pH, 체류시간 등과 같은 환경조건에 의해서 영향을 받는데, 음식물쓰레기의 각 구성성분은 각기 다른 환경조건에서 분해가 진행된다. 전분, 셀룰로우스 및 단백질은 각각 최적의 pH 및 체류시간을 가지고 있어, 전분의 경우는 낮은 pH에서 셀룰로우스는 체류시간이 증가할수록 그리고 단백질은 체류시간의 증가 및 중성 pH에 접근할수록 그 분해가 증가한다. 이러한 사실은 산발효의 환경조건을 조절함으로써 음식물쓰레기의 분해가 향상될 수 있음을 말하여 준다. 산발효 단계에 따라 희석율의 값을 3.0에서 $1.0d^{-1}$로 조절한 경우, 산발효 효율은 71.2%에서 81.1%로 크게 증가하였다. 이때 주된 산발효 산물은 뷰틸산에서 초산으로 점차 변화하였는데, 이것은 산발효의 효율향상이 야채류와 육류의 분해 증가에 기인함을 보여주는 것이다.

• 유기물자원화
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• 제13권1호
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• pp.71-78
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• 2005

지렁이를 이용하여 음식물쓰레기를 처리하고 처리 후 발생되는 분변토는 음식물쓰레기 수분조절제 및 토양개량제로 사용하여, 기존의 음식물쓰레기 처리방법의 문제점 해결과 아울러 지렁이를 이용한 음식물쓰레기 자원화를 목적으로 연구한 결과, 음식물쓰레기 전처리 공정은 세척, 분쇄 및 혼합 등의 공정으로 이루어 졌으며, 음식물쓰레기 염분농도는 평균 0.7%로 나타나 지렁이 먹이로 적합하지 않았으나 세척수를 이용하여 세척공정을 거친 후 0.38%로 낮아져, 지렁이 생육에 적합한 염분농도 조절을 위하여 식기 세척수를 이용한 세척공정이 필요한 것으로 나타났다. 또한 지렁이를 이용한 음식물쓰레기 처리 가능성 실험에서 입자의 크기가 작을수록 처리효율이 높은 것으로 나타나 2mm이하의 분쇄공정이 필요한 것으로 나타났으며, 음식물쓰레기 수분조절을 위한 분변토 혼합은 비율이 높을수록 처리효율이 높은 것으로 나타났으나, 경제성을 고려 할 때 5:5의 비율이 가장 적합한 것으로 판단된다. 음식물쓰레기 전처리 공정을 거친 후 지렁이 퇴비화장치에 투여, 15일간 운영하면서 처리과정별 pH, EC, Eh, 염분, VS 등의 이화학적 항목을 살펴본 결과 투입에서 분변토 발생까지 지렁이 생존에 적합한 환경을 유지하여 지렁이를 이용하여 음식물쓰레기 처리가 가능한 것으로 나타났으며, 처리 후 발생된 분변토는 부숙토 제품기준에 적합한 것으로 나타나 지렁이를 이용한 음식물쓰레기 처리 후 발생된 분변토의 재활용이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권4호
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• pp.321-327
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• 2018

본 논문은 한국 철강 생산업체에서 발생되고 있는 ERS의 free CaO를Ethylene glycol법을 이용하여 정량 평가하였다. ERS 생산업체 2곳을 선정하여 ERS의 물리적 특성 및 화학성분 분석을 비교하였으며, Ethylene glycol법을 이용하여 생산업체별, 입경 차이(size), 야적 위치(IN, OUT), 에이징 기간(1day, 7days, 14days, 21days, 28days)에 따른 분류로 free CaO 정량 평가를 진행하였다. 본 연구의 실험결과 ERS의 생산업체별 화학 성분이 일부 차이를 나타내고 있었으며, 야적 위치별, 입경, 에이징 기간에 따른 free CaO의 함량 차이가 나타남을 확인하였다. 이는 free CaO가 비정질 물질로서 에이징 기간이 증가하여도 결정화 되지 못한 것으로 사료된다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권3호
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• pp.33-44
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• 2010

본 연구에서는 아세틸렌가스 제조 공정에서 배출되어 나오는 부산소석회에 대한 고로수쇄슬래그의 알칼리 활성화제로서의 활용 가능성을 조사하고자 하였다. 부산소석회의 물리 화학적 분석을 실시하였으며, 알칼리 활성화제로서의 특성분석을 위하여 세 가지 형태로 부산소석회를 사용하였다. 부산소석회는 고로수쇄슬래그에 0, 10, 20, 30 wt.% 첨가하였으며, 소석회가 혼합된 고로수쇄슬래그를 보통포틀랜드시멘트에 0, 10, 30, 50 wt.%첨가하여 수화 및 물리적 특성을 조사하였다. 수화특성 분석결과 $800^{\circ}C$에서 열처리 후 재수화 시킨 소석회를 사용한 경우 다른 시료들 보다 높은 수화율을 보였다. 압축강도실험결과 325 mesh 이하크기의 부산소석회와 열처리 후 재수화시킨 소석회를 사용한 경우 수화 7일부터 OPC 보다 높은 강도 값을 나타내었으며, 325 mesh 이하크기 부산소석회를 활성화재로 사용한 OPC50 wt.%-BFS 45 wt.%-AA5 wt.%계에서 가장 높은 압축강도를 보였다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권3호
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• pp.46-57
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• 2006

본 연구는 불순물을 포함하는 인산부생석고로부터 정제석고를 얻을 목적으로 수행되었다. 인산부생석고를 일정조건에서 탈수하고 수화시켜 석고성분만을 선택적으로 미립화 시킨 다음 325mesh로 습식사분하여 사하산물로 정제석고를 얻었다. 이 과정에서 석고의 회수율에 미치는 탈수온도, 탈수시간, 탈수율, aging시간, 수화농도, 수화온도, 초음파조사시간, 첨가제 등의 영향을 조사하였다. 실험결과, 인산부생석고를 $140^{\circ}C$에서 6시간 동안 건조하여 완전히 무수석고 상태가 되도록 탈수 한 다음, 슬러리 농도 $3{\sim}10%,\;20{\sim}30^{\circ}C$의 수화온도, 수화시간 2시간의 조건에서 수화하여 사분하면 석고회수율이 95% 이상이 됨을 알았다. 회수된 석고의 품위는 회수율이 높을수록 높아지는 경향을 보였으며 회수율이 90%이상 일 때 품위는 $94{\sim}96%$를 보였다. 이 밖에도 석고회수율을 높이기 위해서는 탈수된 석고가 공기와 접촉하는 시간이 16시간을 넘어서는 아니 되며, 구연산나트륨을 0.005M 정도 첨가하는 것과, 수화반응 초기에 $5{\sim}10$분 동안 초음파를 조사하는 것이 매우 유용한 수단임을 알았다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권5호
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• pp.79-87
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• 2012

리튬이온전지의 대형화와 범용화에 따라 경제성과 안정성 관점에서 정극재료의 개발은 중요한 과제로 대두되고 있다. 18650 원통형 전지의 에너지 밀도는 발매 초기인 1991년 230Wh/l에서 2005년 2배 이상의 500Wh/l로 증가하였으며, 제품 대부분의 에너지용량은 450~500 Wh/l, 150~190Wh/kg이고 안전성, 제조비 절감 및 장 수명을 중점적으로 개발하고 있다. $LiCoO_2$ 정극활물질 중의 Co가 고가이므로 Co 사용량을 줄이면서 에너지 용량을 향상시키기 위하여 $LiMn_2O_4$, $LiCo_{1/3}N_{i1/3}Mn_{1/3}O_2$, $LiNi_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}O_2$, $LiFePO_4$-C복합체 (167 mA/g)등이 개발되고 있다. 전동자전거용 전지는 출력밀도 500 Wh/kg, 전동공구용 1,500Wh/kg, EV나 PHEV용으로는 4,000~5,000Wh/kg의 대용량 출력밀도를 요구하고 있으므로 배터리 소재의 성능을 향상시키려고 많은 연구가 진행되고 있다. 최근 Graphene-sulfur 복합체정극활물질 600 Ah/kg, 2차전지용 분자클러스터(molecular cluster) 320 Ah/kg 등의 새로운 정극활물질이 연구 개발되고 있으므로 실용화가 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제13권3호
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• pp.82-88
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• 2005

본 연구는 음식물류폐기물 퇴비화 과정 중 유입되어지는 초기 염분함량이 어떠한 이동현상과 제염현상을 통하여 최종 부산물비료로 잔존하게 되는지를 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 또한 부산물비료의 안정성을 평가하기 위하여 작물재배시험을 수행할 하였다. 본 데이터는 음식물류폐기물 퇴비화 과정 중 염분의 변화에 대한 기초 연구 자료로 활용하고, 음식물류폐기물 퇴비화 공장에서 생산되는 음식물퇴비의 안정성 평가지표로 활용하고자 한다. 본 실험에 사용된 음식물퇴비는 I시의 주택 및 업소에서 매일 배출 되는 것을 수거한 음식물류폐기물을 G사에서 퇴비화 한 것이다. 음식물류폐기물의 pH는 7.21이었고, 수분함량은 80.5%로 나타내었다. 부자재는 파쇄목을 사용하였으며, 음식물류폐기물류 폐기물의 약 3%정도를 넣었다. pH는 6.60이었고, 수분함량은 44.8%로 조금 높은 경향을 보였다. 반송재는 pH 7.35이고, 수분함량은 37.9이었으며, 음식물류폐기물 총 양의 10%정도를 넣었다. Na의 함량은 일반적인 퇴비화 과정 중에 증가하는데, 이번 실험에서는 감소하는 경향을 보였다. 이는 무교반 밀폐형 발효 퇴비화 시스템 과정 중 컨테이너에서 후숙 발효시 수분이 증발되지 않고 수증기가 컨테이너 천장에서 다시 액체 상태로 변하여 발효조 내의 염분을 씻어내는 효과에 의한 것으로 판단된다. 음식물퇴비를 시비한 고추 작물재배시험에서는 대조구와 음식물퇴비 및 돈분퇴비의 혼합처리구중에서 FWC-0.5 이상 혼합 시용 시 고추의 생육이나 품질 저하 등이 나타났으나, FWC-0.5 미만으로 혼합 시용 시 돈분퇴비구인 대조구와 유사하거나 양호한 결과를 얻었다. 그리고 음식물퇴비와 돈분퇴비의 혼용시용은 과부족 양분의 상호보완과 특이적 성분의 집적에 완충 역할을 할 것으로 기대된다.