• Title/Summary/Keyword: Rare metals

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인쇄회로기판 제조공정 중 발생한 슬러지 내 건식환원 처리를 통한 구리 회수를 위한 슬러지 분석 및 열역학적 계산 (Phase Analysis and Thermodynamic Simulation for Recovery of Copper Metal in Sludge Originated from Printed Circuit Board Manufacturing Process by Pyro-metallurgical Process)

  • 한철웅;김영민;김용환;손성호;이만승;이기웅
    • 자원리싸이클링
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    • 제26권5호
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    • pp.85-96
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    • 2017
  • 본 연구에서는 PCB 도금 및 에칭 공정 중 발생한 슬러지의 분석을 통해 건식환원처리가 가능한 슬래그 시스템을 선정하고자 하였으며 이를 바탕으로 슬러지 내에 존재하는 유가금속의 회수 가능성에 대하여 실험적 및 열역학적 검토를 하였다. 슬러지는 $100{\sim}500^{\circ}C$의 온도구간에서 건조한 후 슬러지의 형상과 화학성분 및 상을 분석하였다. 슬러지의 건식환원처리 가능성은 FactSage를 이용한 열역학적 계산을 통해 조사하였다.

Separation of Goid, Palladium and Platinum in Chromite by Anion Exchange Chromatography for Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometric Analysis

  • 최광순;이창현;박영재;조기수;김원호
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제22권8호
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    • pp.801-806
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    • 2001
  • A study has been carried out on the separation of gold, iridium, palladium, rhodium, ruthenium and platinum in chromite samples and their quantitative determination using inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES). The dissolution condition of the minerals by fusion with sodium peroxide was optimized and chromatographic elution behaviour of the rare metals was investigated by anion exchange chromatography. Spectral interference of chromium, a matrix of the minerals, was investigated on determination of gold. Chromium interfered on determination of gold at the concentration of 500 mg/L and higher. Gold plus trace amounts of iridium, palladium, rhodium and ruthenium, which must be preconcentrated before ICP-AES was separated by anion exchange chromatography after reducing Cr(Ⅵ) to Cr(III) by H2O2. AuCl4- retained on the resin column was selectively eluted with acetone- HNO3-H2O as an eluent. In addition, iridium, palladium, rhodium and ruthenium remaining on the resin column were eluted as a group with concentrated HCl. However, platinum was eluted with concentrated HNO3. The recovery yield of gold with acetone-HNO3-H2O was 100.7 ${\pm}2.0%$, and the yields of palladium and platinum with concentrated HCl and HNO3 were 96.1 ${\pm}1.8%$ and 96.6 ${\pm}1.3%$, respectively. The contents of gold and platinum in a Mongolian chromite sample were 32.6 ${\pm}$ 2.2 ${\mu}g$/g and 1.6 $\pm$ 0.14 ${\mu}g$/g, respectively. Palladium was not detected.

양자점 입도제어를 통한 양자점 감응형 태양전지 단락전류 향상 (Improvement of Short-Circuit Current of Quantum Dot Sensitive Solar Cell Through Various Size of Quantum Dots)

  • 지승환;윤혜원;이진호;김범성;김우병
    • 한국재료학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.16-22
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    • 2021
  • In this study, quantum dot-sensitized solar cells (QDSSC) using CdSe/ZnS quantum dots (QD) of various sizes with green, yellow, and red colors are developed. Quantum dots, depending their different sizes, have advantages of absorbing light of various wavelengths. This absorption of light of various wavelengths increases the photocurrent production of solar cells. The absorption and emission peaks and excellent photochemical properties of the synthesized quantum dots are confirmed through UV-visible and photoluminescence (PL) analysis. In TEM analysis, the average sizes of individual green, yellow, and red quantum dots are shown to be 5 nm, 6 nm, and 8 nm. The J-V curves of QDSSC for one type of QD show a current density of 1.7 mA/㎠ and an open-circuit voltage of 0.49 V, while QDSSC using three type of QDs shows improved electrical characteristics of 5.52 mA/㎠ and 0.52 V. As a result, the photoelectric conversion efficiency of QDSSC using one type of QD is as low as 0.53 %, but QDSSC using three type of QDs has a measured efficiency of 1.4 %.

한국의 소재부품산업 육성을 위한 핵심광물 선정 연구 (Study on Evaluation of Critical Minerals for the Development of Korea's Materials-parts Industry)

  • 김유정;이선진
    • 자원환경지질
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    • 제56권2호
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    • pp.155-166
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    • 2023
  • COVID-19를 겪으면서 광물자원의 공급망 관리 중요성이 극대화되었다. 특히 수요 및 공급 관리가 어려운 광물자원은 우리나라가 적극적으로 추진하고 있는 소재부품산업의 원료확보 차원에서 공급망 관리가 중요하다. 본 연구에서는 광종별로 글로벌 공급위험과 공급위험 발생시 국내 경제적 영향의 유·무형 요인을 정량화하고 위험상태 행렬(criticality matrix-criticality level)을 이용하는 핵심광물을 선정하는 체계를 수립하고 평가를 수행하였다. 독과점성, 생산국가 불안정성, 사회환경정책 규제성, 수입 불안정성, 리스크 대응력, 시장규모, 시장 확장성, 경제적 중요성 등을 평가항목으로 하였다. 국내 신성장 사업에 활용되는 40여종의 광물을 평가하여 15종(Li, Pt, Co, V, REE, Mg, Mo, Cr, Ti, W, C, Ni, Al, Mn, Si)을 핵심광물로 선정하였다. 해당 결과는 자원안보 강화를 위한 정책 수립과 기업의 원료 포트폴리오 구성을 위한 의사결정 등에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

폐배터리에서 희소금속을 회수하는 기술에 대한 총론 (Recovering Critical Metal Ions from Battery Wastes: A Brief Review)

  • 김효정;이철;장원석;이고기;이종석
    • 멤브레인
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    • 제34권1호
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    • pp.1-9
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    • 2024
  • 최근 전기차 시장의 확장으로 배터리 산업이 급격히 성장함에 따라 폐배터리 리사이클링 기술 개발의 필요성이 증가하고 있다. 폐배터리 리사이클링 기술은 배터리 산업에 핵심적인 리튬, 코발트, 니켈 등 희소금속의 공급을 안정화하고 환경 및 인간의 건강에 미치는 영향을 경감할 수 있다. 본 총설에서는 금속 회수 기술의 배경이 되는 이론적 원리와 현재 상용되고 있는 금속 회수 공정을 소개하고자 한다. 또한, 기존 공정의 문제점을 개선하려는 연구 및 기술 개발 동향을 서술하여 리사이클링 기술이 나아가야 할 방향을 소개하고자 한다.

한국심해환경연구(KODES) 지역 표층 퇴적물 중 속성작용에 의한 금속의 분화 (Fractionation of Heavy Metals by Early Diagenesis in Deep-sea core Sediments from the Korea Deep-sea Environmental Study (KODES) area, NE Equatorial Pacific)

  • 박숭현;정회수;박찬영;이경용;김기현
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권3호
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    • pp.215-225
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    • 1999
  • 심해저 표층 퇴적물 중 주원소, 미량원소, 희토류 원소의 수직 함량분포 및 변화의 원인을 구명하기 위해 북동 태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Cliperton fracture zone, C-C 지역) 중남부에 위치한 한국심해환경연구(Korea Deep-sea Environmental Study, KODES) 지역에서 다중 주상 및 상자형 퇴적물 채취기를 이용해 주상시료 6개를 채취 분석했다. KODES 지역 주상 시료는 갈색인 Unit I과 연갈색인 Unit II로 구분되며, Unit I은 함수량이 높은 준액상층(peneliquid layer)인 반면 Unit II는 상대적으로 고화가 진행된 층이다. 두 Unit 간 주원소, 희토류 원소 그리고 Cu, Sr, Rb 등 원소는 함량 차이는 적으나 Mn, Ni, Co 등 원소는 Unit II에 비해 Unit I에서 함량이 2~3배 높다. R-형 요인 분석결과 연구지역 퇴적물은 Al-Ti-K-Mg-Fe-Rb-Ce 등으로 구성된 규산염 상, Ca-P-Cu-Sr-3+REEs(Trivalent Rare Earth Elements)로 구성된 인회석 상, 그리고 Mn-Ni-Co로 구성된 망간산화물 상으로 구분되는데, 규산염 상과 인회석 상은 두 Unit 간 요인점수가 큰 차이를 보이지 않는 반면 망간산화물 상은 Unit I에서 요인점수가 높다. 한편, 두 Unit는 Ni/Cu 비에 의해 구분되는데, Unit I의 Ni/Cu 비가 Unit II보다 2배 높다. 이것은 미세환원환경에서 재동된 후 준액상층인 Unit I에 산화물로 재침전된 Ni, 그라고 유기물과 함께 해저면으로 공급된 후 Unit I에서 유기물이 분해되면서 재동되어 인회석에 포함된 Cu 의 지화학적 거동 차이에 기인한 것으로 해석된다.

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전해환원 공정에서의 사용후핵연료 분배 특성 분석 (Analysis on Distribution Characteristics of Spent Fuel in Electrolytic Reduction Process)

  • 박병흥;이철수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.696-701
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    • 2012
  • 사용후핵연료의 안정적 관리와 재활용을 위해 건식 처리공정이 관심을 끌고 있으며 현재 국내에서도 이를 중심으로 사용후핵연료 관리를 위한 방안이 모색되고 있다. 파이로 공정으로 불리는 사용후핵연료 고온 용융염 공정 중 전해환원 공정은 후속 공정인 전해정련 공정에 금속 물질을 공급하는 역할을 한다. 이를 위해 전해환원 공정은 고온 LiCl을 매질로 사용하여 전기화학적으로 생성된 Li과의 반응으로 산화물을 금속으로 전환시킨다. 사용후핵연료에 존재하는 다양한 핵종들은 전해환원 공정의 매질인 LiCl과 반응 매질인 Li에 대한 반응성에 차이에 의해 시스템 내에 분배하게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 시스템에서 사용후핵연료 구성 성분들의 거동을 해석하기 위해 열역학적 계산을 통해 각 원소들의 반응성을 확인하였다. 공정온도에서 우라늄 및 초우란 원소들은 금속으로 환원되는 반면 Eu를 제외한 희토류 산화물들은 안정적인 산화물로 존재하게 된다. 또한, 본 연구에서는 공정온도에 대한 반응의 경향을 판단하였으며 공정 온도에서 기준 사용후핵연료를 대상으로 전해환원 반응에 따라 분배되는 상들의 방사능 및 열부하를 계산하여 공정 자료를 제시하였다.

유해폐기물 생애 전주기 흐름 기반 정보 관리 전략 (An Information Management Strategy Over Entire Life Cycles of Hazardous Waste Streams)

  • 이상훈;김정은
    • 청정기술
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    • 제26권3호
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    • pp.228-236
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    • 2020
  • 우리나라는 제조업 중심의 경제구조상 각종 유해폐기물이 발생하고 있으나 매립후보지가 적고 소각처리의 경우 미세먼지의 발생에 대한 우려가 커서 전통적인 폐기물 처리가 쉽지 않다. 더구나 최근에는 개발도상국의 유해폐기물 수입규제, 배달문화의 보편화와 보건위기사태까지 겹쳐 폐기물 수거 및 적체 문제가 심화되고 있다. 본 연구에서는 특히 최근 폐기물 국제 규제 관련 추세에 맞춘 국내 폐기물 정보관리 전략을 제시하려 하였다. 그 내용은 (1) 국내 유해폐기물 분류 코드와 바젤협약 등 국제적 코드와의 정합성을 제고하려는 노력을 지속해야 하며 (2) 폐전자제품내 희토류 등 저함량 성분의 혼합 유해성을 고려해야 하고 (3) 유해폐기물 전주기 위해성을 기반으로 하는 관리가 수행되어야 한다. 또한 (4) 올바로시스템, 화학물질배출·이동량 정보공개시스템 및 폐기물 수출입 자료 등을 서로 연동하여 폐기물 상세 흐름 정보를 구축하고 (5) 센서와 지리정보 시스템 등을 활용하여 폐기물 흐름의 감시와 불법오염지역의 예측이 필요하다. 마지막으로 (6) 청정기술과 전과정평가 등으로 처리/재활용의 최적대안을 선정/수행하는 것이 바람직하다.

고온전해분리 기술의 개요 및 기존 핵연료주기 대체 기술로서의 적합성 검토 (Investigation of Pyroprocessing Concept and Its Applicability as an Alternative Technology for Conventional Fuel Cycle)

  • 유재형;이병직;이한수;김응호
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.283-295
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    • 2007
  • 본 연구에서는 경수로 사용후핵연료로부터 다시 핵연료 물질로 재사용할 수 있는 우라늄과 초우라늄원소군을 분리/회수하기 위한 고온전해분리 공정(Pyroprocessing)의 기술적 타당성을 조사하였으며, 나아가서 핵비확산 측면에서 기존 핵연료주기기술의 대체기술로서 적합성이 있는지를 검토하였다. 먼저 고온전해분리 공정에 편입될 각종 단위공정을 조합하여 전체 공정을 구성하였다. 그리고 사용후핵연료에 들어 있는 여러 가지 물질들의 분리 과정에서, 본 연구에서 확보한 실험결과와 관련 문헌에 발표된 각종 분리도 자료를 바탕으로 문제의 원소군들 즉, 우라늄, 초우라늄원소군, 희토류, 귀금속류, 그리고 열발생원소군들이 공정흐름도에서 어떤 경로를 따라 흘러가는지 그 향방을 추적하여 보았다. 결과적으로 전체 공정의 물질수지 산출 결과에 의하면 우라늄과 초우라늄원소군(TRU)은 각각 98.0wt%, 97.0wt%가 제품으로 회수될 수 있으며 나머지 원소군들은 대부분 제거되어 방사성폐기물로 분리될 수 있음을 파악하였다. 게다가 초우라늄원소군 제품이 상당한 ${\gamma}$-방사선과 중성자선을 방출하고 있어 핵비확산에 유리하게 작용하고 있음을 알 수 있었다.

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위암 조직내 Metallothionein의 면역 세포화학적 연구 (Immunocytochemical Localization of Metallothionein in Gastric Adenocarcinoma)

  • 양승하;신길상;김완종
    • Applied Microscopy
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    • 제32권4호
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    • pp.411-419
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    • 2002
  • 사람의 위암 조직을 미세구조와 metallothionein (MT)에 대한 면역 조직 및 세포화학적 방법으로 조사하였던 바, 다음과 같은 결과를 얻어냈다. 위암 세포들은 핵 세포질비가 정상세포에 비해 크고, 불규칙한 핵과 이질염색질의 분포가 증가하였으며, 세포질내에서 유리리보솜의 분포가 뚜렷이 증가하였다. 면역 조직 및 세포화학적 방법으로 MT의 발현을 조사하였던 결과, 이 단백질은 위암조직의 암세포에서 반응성이 높게 나타났으며, 주로 핵 부위에 집중되는 경향을 보였으며, 특히 이질염색질과 인 부위에서 면역 금입자들이 주로 분포하는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과들은 위암 세포의 미세구조가 미분화세포들이 나타내는 일반적인 특징과 비교되었으며, 위암 세포에서 MT가 증가하는 현상은 이 단백질이 세포질에서 합성되어 핵내로 수송된 후, 세포 증식을 위한 전사과정에 관여할 것임을 시사하는 것이다.