• 자원리싸이클링
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• 제31권1호
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• pp.21-28
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• 2022

폐리튬이온배터리를 고온에서 용융환원시키면 코발트, 니켈 및 구리 금속합금상을 얻을 수 있다. 이러한 금속합금상으로부터 금속을 분리회수하기 위한 공정을 개발하기 위해 코발트, 니켈 및 구리 금속을 혼합한 금속혼합물을 3% 과산화수소를 함유한 2 M 황산용액으로 침출하면 9.6%의 구리와 함께 코발트와 니켈이 모두 침출된다. 침출용액에서 Cyanex 301로 구리(II)가 선택적으로 추출되었으며, 30% 왕수로 구리(II)를 탈거했다. 구리가 분리된 여액에서 이온성액체인 ALi-SCN으로 Co(II)를 선택적으로 추출했으며, 15%의 암모니아용액으로 3단의 교차식 탈거를 통해 모두 탈거했다. 본 연구를 통해 코발트, 니켈 및 구리 금속혼합물의 황산침출액에서 용매추출로 세 금속을 분리할 수 있는 공정을 제안했다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권1호
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• pp.14-21
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• 2018

희유금속이 포함된 제품의 소비 급증으로 이를 재활용을 통해 자원화하는 것이 매우 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 폐금속자원 중 코발트와 팔라듐의 폐자원흐름분석을 통해 자원순환 활성화 방안을 각 단계별로 모색하였다. 자원순환 활성화를 위해서 배출/수입단계에서는 대상금속이 포함된 폐기물을 자원으로 분류하는 것이 필요하며, 해당 폐금속자원에 대해 할당관세를 적용할 것을 제안하였다. 수거/폐기단계의 가장 큰 문제는 스크랩 원료 확보의 불안전성으로, 이를 해결하기 위해 현재의 입찰 시스템 개선과 같은 수급안정화 방안의 모색이 필요하다. 전처리 단계에서는 기술 개발 지원, 물질재활용 효율 향상 방안 등의 기술적 부분과 친환경 설계 의무 강화, 클로즈드 리사이클링에 대한 인센티브 부여, 재활용 방법과 기준의 강화 등 제도적 개선이 추진되어야 할 것이다. 자원회수 단계에서는 대기업과 중소기업의 경쟁력 확보를 위해 대 중소기업 상생방안이 마련되어야 할 것이다. 마지막으로 제품생산/수출단계에서는 폐금속자원의 국외 반출량 억제를 위해 코발트와 팔라듐이 포함된 폐자원 수출에 대한 관세를 부과하여야 할 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권7호
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• pp.711-717
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• 2013

Titanium (Ti) metal and its alloys are desirable materials for ship hulls and other structures because of their high strength, light weight and corrosion-resistance. And light weight and corrosion-resistant aluminum (Al) is the ideal metal for shipbuilding. The joining of Ti and Al dissimilar metals is one of the effective measures to reduce weight of the structures or to save rare metals. Ti and Al have great differences in materials properties, and intermetallic compounds such as Ti3Al, TiAl, TiAl3 are easily formed at the contacting surface between Ti and Al. Thus, welding or joining of Ti and Al is considered to be extremely difficult. However, it was clarified that ultra-high speed welding could suppress the formation of intermetallic compounds in the previous study. Results of tensile shear strength increases with an increase in the welding speed, and therefore extremely high welding speed (50m/min in this study) is good to dissimilar weldability for Ti and Al. In this study, therefore, full penetration dissimilar lap welding of Ti (upper) - Al (lower) and Al (upper) - Ti (lower) with single-mode fiber laser was tried at ultra-high welding speed, and the microstructure of the interface zones in the dissimilar Al and Ti weld beads was investigated.

• 한국대기환경학회지
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• 제15권3호
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• pp.249-255
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• 1999

We sdudied effect of additives on catalytic activity in thermal catalytic de-NOx process which was composed of thermal reduction, catalytic reduction and catalytic oxidation stage. Pd-Pt/${\gamma}$-$Al_2O_3$ catalysts with the addition of transition metals(Co, Cu, Fe, Ni, W, Zn, Zr) and rare earth metals(Ce, Sr) were prepared by the conventional washcoating method. Those catalysts were characterized by CO pulse chemisorption, ICP, $N_2$ adsorption, SEM and XRD. The effect of catalyst additives on NOx removal for diesel emission was studied in thermal catalytic de-NOx process at reduction temperature(350~50$0^{\circ}C$), space velocity(5,000~20,000 $hr^{-1}$) and the engine load(0~120kW). The concentraton of CO, $CO_2$, NO and $NO_2$ in the exhaust gas increased with the engine load. On the other hand the concentration of $O_2$ decreased. The de-NOx activityof all prepared catalysts increased with respect to high CO and low $O_2$ level in the thermal reduction stage of the process. Insertion of Ce to Pt-Pd/${\gamma}$-$Al_2O_3$ catalyst showed the best activity of all the catalysts under these experimental conditions. De-NOx catalysts are effective to remove CO in addition to NOx in the catalytic reduction stage.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권1호
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• pp.1-5
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• 2008

This study has been investigated the deformation behavior of a hot-extruded Mg-Zn-RE (RE: rare earth elements) alloy containing $Mg_{12}$(RE) particles at the elevated temperatures. The particles are intrinsically produced by breaking the eutectic structure of the alloy during the hot-extrusion process. The grain size of the extruded Mg-Zn-RE alloy developed via dynamic recrystallization is around $10{\mu}m$. Under the heat treatment at 200o C up to 48 hr, no change has been observed on the microstructure and mechanical properties due to the pinning effect of the thermally stable particles. Under the tensile test condition in the initial strain-rate range of $1\times10^{-3}s^{-1}$ and the temperature range up to $200^{\circ}C$, the alloy shows yield strength of 270 MPa and elongation to failure around 9% at room temperature and yield strength of 135 MPa at $200^{\circ}C$. Furthermore, although the alloy contains large amount of the second phase particles around 15%, it shows excellent hot-workability possibly due to the presence of the thermally stable interface between the particles and the matrix.

• 한국자기학회지
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• 제25권4호
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• pp.101-105
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• 2015

희토류 금속이나 4d/5d 전이금속을 포함하지 않은 3d 전이금속 Fe와 Ni 원소만을 적절하게 배열해도 강한 수직 자기이방성을 가질 수 있음을 예측한 이론 계산 결과가 최근 보고된 바 있다. 그 계산에서는 Fe 층을 표면으로 하는 계만을 고려하였는데 본 논문에서는 Ni가 표면일 때의 자기이방성 에너지를 제일원리계산 방법으로 계산하여 자기이방성을 조절할 수 있는 방안이 있을 수 있는지를 알아 보았다. Fe(001) 표면에 Ni 원소 한 층이 덮였을 때[Ni/Fe(001)]의 자성과 자기이방성을 제일원리계산 방법으로 VASP과 FLAPW 방법을 상호 보완적으로 사용하면서 계산 결과를 비교해 보았다. VASP에 의한 결과는 FLAPW 방법으로 얻은 결과와 큰 차이가 없었고, Fe와 Ni의 강한 띠 혼합으로 Fe와 Ni의 자기모멘트가 모두 증가하였으며 Ni/Fe(001)은 수평 자기이방성을 가지는 것으로 계산되었다. 원자 별 자기이방성 기여도 계산에 의하면 자기이방성에 결정적인 역할을 하는 것은 Ni표면 층임을 알 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제6권1호
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• pp.37-46
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• 1985

Development of a dental Ni-Cr alloy system for porcelain veneering crown and bridge was studied in this research. The principles of alloy design were a) It should not contain toxic beryllium. b) It should have low melting Point. c) It should be easily ground and polished. d) It should possess an adequate strength to resist the deformational force In the mouth. e) It should be bondable Ivith porcelain by chemically. After investigating the effect of minor elements such as boron and rare earth metals on the mechanical properties of the Ni-Cr alloy system, the compromised ideal composition for dental use was determined. The composition was l9.6%, Cr, 5.6% Mo, 3.4% Si, 1, 0% Fe, 0.01% Ti, 0.5-1.0% B, 0.2-0.6% misch metal, balance Ni. To compare the performance of experimental alloy with commercially available alloys, the properties such as strength, melting point, and bond strength were measured. The results Ivere as follows: a) Boron increases the strength of the alloy but reduces the elongation. b) Misch metal increases the strength when the boron content is low, but does not increase the strength when boron content is high. And it reduces the elongation drastically, c) Mechanical strength of the experimental alloy was not superior to commercially available Be containing alloy, but handling performance such as castability, ease of granting and polishing, and cuttability were superior to the Be containing alloy.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권12호
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• pp.937-944
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• 2011

Studies have been carried out in order to reduce fuel-cladding chemical interaction (FCCI) behavior of metallic fuel in sodium-cooled fast reactors (SFR) using an electroplating technique. A $20{\mu}m$ thick Cr layer has been plated by the electrochemical method in the Sargent bath over the HT9 (12Cr-1Mo) clad material and diffusion couple tests of the U-10Zr metallic fuel as well as the rare earth alloy (70Ce-29La) have been conducted. The results show that the Cr plating can prevent FCCI behavior along the fuel-clad interface. However, cracks developed through the thickness during plating, which resulted in the migration of some fuel constituents. Variation of bath temperature, application of pulse current, and post heat treatment have been conducted to control such cracks. We found out that some conditions like the pulse current and the post heat treatment enhanced the layer property by reducing the internal cracks and improving the diffusion couple test.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권4호
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• pp.159-168
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• 2015

한국 남서해 연안의 도암만에서 44개 표층퇴적물을 채취하여 총유기탄소(TOC), 총질소(TN) 및 중금속(Al, Fe, Mn, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn)을 분석하였으며, 11개 시료에 대해서는 화학적 존재형태별 분석을 병행하였다. TOC(0.32~3.10%), TN(0.03~0.26%)은 주변 해역의 평균 수준이었고, C/N 비(7.9~11.9)에 근거할 때 육상기원 유기물의 영향이 반영된 일부 지역이 구분되었다. 중금속 함량은 대부분의 정점에서 해양퇴적물 주의기준(TEL) 이하였고, 화학적 존재형태별 함량은 광물격자부분에서 Cr, Cu, Ni 등이, 비광물격자부분에서 Mn, Pb가 총량의 절반을 상회하였다. 연구지역의 중금속 배경농도를 누적빈도곡선과 선형회귀분석에 의해 추정한 결과 Cu=11.8, Ni=23.1, Pb=26.8, Zn=76.6, Cr=56.7, Mn=585 mg/kg으로 계산되었으며, 이를 바탕으로 한 농축지수($I_{geo}$)에 근거해 국지적인 Mn 농축의 징후를 확인하였다. 그러나 농축지수와 존재형태비를 고려할 때 Zn, Pb도 환경변화에 따른 용출 가능성이 추정되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권1호
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• pp.12-20
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• 2022

폐리튬이온전지를 용융환원시키면 구리, 코발트, 철, 망간, 니켈 및 규소를 함유한 금속합금을 얻는다. 금속합금의 황산침출용액에서 상기 금속을 분리하기 위한 공정을 개발하여 발표하였다. 이 공정에서는 철(III)과 구리(II)를 분리하기 위해 이온성액체를 사용하였다. 본 연구에서는 이온성액체를 대체하기 위해 D2EHPA와 Cyanex 301을 추출제로 사용했다. 철(III)과 구리(II)는 황산침출액으로부터 0.5 M의 D2EHPA에 의한 3단의 교차추출 및 0.3 M의 Cyanex 301로 분리하는 것이 가능했다. 유기상으로부터 철(III)과 구리(II)의 탈거는 각각 50%와 60%의 왕수로 가능했다. 연속실험의 물질수지로부터 금속의 회수율과 순도는 99%이상으로 확인되었다.