• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권2호
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• pp.102-106
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• 2007

선박 제조에 사용되고 있는 FRP(Fiber-reinforced plastic)를 재활용하기 위한 노력이 지속되고 있는 가운데 보다 친환경적이며 가치를 재창출할 수 있는 방법들이 연구되고 있다. 본 연구진들은 선박용 FRP에 쓰이는 유리섬유의 구조가 그 짜임새의 형태에 따라 로빙층과 매트층으로 구분된다는 사실에 착안하여 FRP를 분쇄하지 않고 층을 분리할 수 있었다. 그 중 로빙층을 적절한 크기로 잘라 장섬유(약 50 mm, 이후 'F섬유')를 만들었다. F섬유의 인장강도 증가와 화학적 내식성 증가는 잔재하는 수지(전체 섬유의 무게비 25% 정도)의 영향인 것으로 보인다. 본 연구에서는 F 섬유의 재활용의 한 방법으로 섬유강화 모르타르를 제조한 결과 2%(v/v)의 F섬유를 포함한 모르타르는 28일 양생 후 휨 강도가 34.6% 증가함을 보였다. 수입 합성섬유 P-54를 사용한 모르타르와 유사한 정도의 휨 강도를 얻을 수 있었다. 이는 F섬유가 골재로 사용이 가능하며 수입품을 대체할 수 있음을 의미한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권3호
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• pp.279-288
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• 2014

원자력발전은 국가의 안정적인 에너지 공급원 및 저탄소 발생 에너지원으로써 기능을 해왔으나, 원자력발전에 필수적으로 발생하는 사용후핵연료 축적이라는 큰 숙제를 안고 있다. 이를 해결하기 위한 방법 중의 하나가 파이로프로세싱과 소듐냉각고속로를 연계한 사용후핵연료의 재활용이다. 용융염 전해공정을 이용하는 파이로프로세싱은 사용후핵연료에 존재하는 장 반감기 고독성 원소와 고방열 핵종을 분리하여 고준위 폐기물을 줄이면서도 고속로의 원료물질을 공급하고, 소듐냉각고속로에서는 이를 이용하여 전력을 생산한 후 다시 그 사용후핵연료를 파이로프로세싱에서 원료물질로 가공하는 개념이다. 파이로프로세싱의 전단부에 해당하는 전해환원 공정은 산화물 형태의 사용후핵연료를 금속으로 전환시켜 후속 공정인 전해정련공정에 금속을 공급하는 역할을 한다. 파이로프로세싱을 위한 전해환원 공정의 상용화를 위해서는 고용량, 고효율의 시스템 개발이 요구되므로 양극과 음극에서 공정 속도의 영향을 미치는 인자를 연구하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.272-277
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• 2014

본 연구는 인쇄회로기판(PCB) 제조 시 에칭공정에서 발생되는 구리이온($Cu^{+2}$)을 고농도로 함유한 황산 폐에칭액을 NF 막분리법을 사용하여 에칭액 회수와 구리이온 처리를 효율적으로 수행하기 위한 NF 막여과 공정의 운전조건을 설정하기 위한 기본 자료를 확보하는데 있다. 이를 위해 미국 Koch사의 SelRO MPS-34 4040 NF 막을 대상으로 구리이온을 고농도(5~30 g/L)로 함유한 모의 황산 폐에칭액의 cross-flow 나노여과 실험을 수행하여 투과 플럭스와 구리이온의 총괄 배제도를 측정하였다. 이 결과 투과 플럭스는 황산 폐에칭액 내 구리이온의 농도가 증가할수록, 황산 폐에칭액의 pH가 낮을수록 작아졌으며, 그 값은 최소 $4.5L/m^2{\cdot}h$에서 최대 $23L/m^2{\cdot}h$이었다. 황산 폐에칭액 내 구리이온의 총 배제도는 구리이온의 농도가 클수록, 용액의 pH가 낮을수록 그리고 폐에칭액의 순환유량이 작을수록 낮아졌으며, 황산 폐에칭액의 pH가 1 이상인 상태에서 70% 이상의 구리이온 배제가 가능하였다. NF 막을 12개월 동안 황산용액 내에 보관하여도 투과 플러스 와 구리이온 배제도의 유의한 변화가 없어 SelRO MPS-34 막모듈을 강산 조건에서 1년이상 막모듈의 교체 없이 산성 폐에칭액 처리에의 사용이 가능하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제14권4호
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• pp.22-33
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• 2005

폐타이어 분말(GRT)을 재활용하기 위하여 sheet type 4그룹과 soft type 1그룹의 자체보수성 방수재를 제조하였다. 각각 방수재의 방수특성을 고찰하기 위하여 방수재들의 물성을 측정하였다. 방수재는 GRT/ 고흡수성수지/ binder로 구성되었으며, internal mixer로 혼합한 후 hot press로 성형하여 제조 되었다. 방수재 제조에 사용된 CRT의 평균입도는 -40mesh 이었고, 고흡수성 수지는 상용품과 poly(AM-SAS-AA)를 제조하여 사용하였고, binder는 PU, EVA, LDPE, SBR, poly(2-EHA)을 사용하였다. 또한 방수재의 물성을 향상시키기 위하여 보강재로 PU film을 사용하였다. 폐타이어 분말을 이용하여 개발된 sheet type 자체보수성 방수재 중 GRT/ CE-500F/EV-600/PU film 과 GRT/GE-500F/SBR(vulcanization)/PU film 로 구성된 방수재가 기존 상용제품의 물성에 근접하였다. 또한 soft type 방수재는 GRT/GE-500F/Poly(2-EHA)와 GRT/P(AM-SAS-AA)/Poly(2-EHA)로 구성된 방수재가 상용제품의 흡수능보다 4-20배의 개선된 결과를 나타내었다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권5호
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• pp.1197-1202
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• 1998

폐기되는 난각으로부터 칼슘성분을 회수하여 재활용하는 방안으로서 유기산 난각칼슘염을 제조하고 생면에 첨가하여 첨가량에 따른 반죽특성, 조리성질에 미치는 영향과 숙면의 물성을 조사하였다. 칼슘염을 밀가루에 $0.2{\sim}1.0%$ 첨가하여 흡수율, 반죽형성기간, 안정도 등의 반죽 성질에 미치는 영향을 Farinograph로 조사한 결과 전반적으로 calcium malate (CM)의 경우가 calcium citrate (CC)의 경우보다 크게 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 반죽의 특성에 크게 영향을 주지 않는 범위의 첨가량은 CM의 경우 0.1% 이하이고 CC의 경우는 약 0.4%이었다. 칼슘염을 첨가하여 생면을 제조하였을 때 제조된 숙면의 조리시 부피 증가 속도는 첨가량이 증가함에 따라서 감소하였으며 이 경향은 CM 첨가시가 CC 첨가시 보다 더욱 뚜렷하게 나타났다. 숙면의 관능검사 결과 칼슘염을 0.6% 첨가시 CC의 경우 5% 수준에서 무첨가 생면간에 유의적인 차이가 인정되었으나, CM의 경우는 유의적인 차이가 없었다. 이는 CC의 경우 0.6% 이상 첨가시 springiness가 급격히 증가하였으며 그 증가폭도 CM 첨가의 경우보다 컸던 점과 잘 일치하였다. 한편 반죽 특성과 숙면의 texture, 관능검사로부터 얻어진 최적 첨가량인 CC 0.4%를 첨가한 경우의 칼슘이온농도는 48 ppm으로 무첨가시의 16 ppm의 약 3배에 해당하였다. 이를 200 g의 숙면으로부터 얻어진 칼슘으로 환산한 값은 86 mg이었으며 이온화율은 97.4%이었다.

• 유기물자원화
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• 제9권3호
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• pp.77-87
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• 2001

콤포스팅은 유기성 오염물질로 오염된 토양을 정화하는데에 있어 매우 효과적이며, 환경친화적인 기술이다. 비용면에 있어서도 다른 처리기술들에 비하여 매우 저렴하다. 콤포스팅 공법은 교반식 퇴비단 공법, 공기주입식 퇴비단 공법 그리고 기계식 공법으로 대별된다. 콤포스팅 기술은 공기공급, 온도 및 수분함량 조절, 영양물질 공급, 공극개량제 첨가, 미생물 식종 등에 대하여 세밀히 검토 후 적용하여야 한다. 토양내 산소농도는 5~15%가 적당하지만 일부 화합물의 경우에는 2~5%의 농도에서도 분해가 잘 된다. 온도는 중온이 적용된 사례가 더 많았다. 수분함량은 토양수분보유능력의 50~90% 정도이면 큰 문제가 없는 수준이다. 미생물화학식($C_{60}H_{87}O_{23}N_{12}P$)에 의하여 계산된 C : N : P의 비는 약 20 : 5 : 1이다. 그러나 미생물에 의하여 분해되는 탄소가 모두 세포합성에 이용되는 것이 아니므로 영양물질 첨가는 첨가제의 특성을 잘 파악한 후 결정하여야 한다. 일반적으로 초기 C/N비가 25~40 정도이면 적당하다. 특정미생물 식종첨가의 필요성은 아직 확실한 결론이 나지 않았으며, 시판되는 미생물을 첨가하는 것보다 처리된 토양이나 퇴비 등을 재순환하는 것이 비용경제적이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권12호
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• pp.71-78
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• 2011

본 연구에서는 비금속 광산에서 원석을 채취하거나 가공하는 과정에서 발생되는 폐분의 공학적 특성 및 활용가능성을 평가하기 위하여 폐분재료에 대한 기본적인 물리적, 역학적 특성시험을 수행하였다. 이때 원석의 차이에 따른 폐분의 물리 역학적 특성을 비교하고자 석회석 폐분 2개, 백운석 폐분 1개에 대한 분석을 실시하였으며, 첨가제로 시멘트와 벤토나이트를 사용하였다. 또한, 일반적인 지반재료로 많이 사용되고 있는 기존의 화강풍화토를 대체할 재료로 폐분의 활용가능성을 평가하기 위하여 화강풍 화토와 폐분의 혼합비에 따른 다짐, 일축압축강도, 투수계수 특성시험을 실시하였다. 시험결과, 석회석 및 백운석 등의 비금속 광산폐분은 일반적인 쇄석골재 생산과정에서 발생되는 석분과 화학적 조성에서 큰 차이를 나타내었으며, 산화마그네슘(MgO)의 함량이 높은 백운석 폐분이 석회석 폐분보다 공학적 특성이 뛰어난 재료로 평가되었다. 화강풍화토에 대한 폐분의 혼합비가 증가할수록 다짐, 일축압축강도, 투수계수 특성이 향상됨을 확인할 수 있었다. 이와 같은 시험결과, 백운석 폐분은 물류비를 고려하여 현지의 화강풍화토와 적절히 혼합하여 사용한다면 매우 유용한 지반재료로 활용할 수 있는 재료로 평가되었다.

• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.24-32
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• 2021

미연 탄소(unburned carbon, UC)는 대두유를 포수제로 사용하여 부유선별공정을 통해 최대 85.8 wt%까지 비산재로부터 성공적으로 회수되었다. CM (ceramic microsphere)은 부유선별공정 다음 공정인 하이드로 사이클론 분리공정으로부터 18 wt%의 수율을 얻을 수 있었고 회수한 UC와 CM을 각각 고무증량재와 플라스틱(polypropylene) 충진재의 대체재로 사용하여 산업재로 활용 가능성을 조사하였다. 입자가 큰 UC는 볼밀을 사용하여 평균입경 10.2 ㎛로 작게 분쇄하였다. 분쇄된 UC를 점토 대신에 고무증량재로 사용하였을 때 인장강도와 신율이 다소 낮게 나와 고무제품의 표준조건을 만족시키지는 못하였다. 따라서 표준조건을 충족시키기 위해 UC는 고무와 보다 긴밀한 결합이 필요하였고, 이를 위한 표면 에너지를 향상시키는 추가적인 처리가 필요하였다. CM은 평균입경이 5 ㎛의 구형입자로 관찰되었으며, 입자의 표면을 페놀수지, 폴리올, 스테아린산, 올레인산으로 개질하였다. 표면 개질된 CM은 PP (polypropylene) 충진재로 사용되었다. 표면 개질된 CM을 사용한 제품은 흐름성은 양호하였으나 결합력 부족으로 충격강도 및 굴곡강도는 향상되지 못하였다. 그러나 표면 개질된 CM에 유기물과 무기물의 대표적 컬플링제인 실란 1 wt%을 추가적으로 혼합함으로써 충격강도 및 굴곡강도가 크게 향상되는 효과를 얻을 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제26권1호
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• pp.11-18
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• 2023

전기자동차 시장의 급속한 성장으로 이차전지의 사용이 급증함에 따라 사용 후 전지의 폐기 및 재활용이 심각한 문제로 제기되고 있다. 사용 후 리튬이온 전지를 처리하기 위해서는 저장된 에너지를 제거하기 위하여 효과적으로 방전하는 과정이 필수적이다. 본 연구에서는 흑연과 LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂ (NCM622)을 사용하여 코인셀 형태로 반쪽전지 및 완전지를 제조하였고, 이를 과방전할 때 발생하는 전기화학적 거동에 대하여 분석하였다. 반쪽전지를 사용하여 양극과 음극을 각각 과방전시키면, 양극에서는 먼저 전이금속 산화물이 금속으로 환원되는 전환반응을 겪게 되며, 음극에서는 SEI 피막의 분해에 이어 집전체인 Cu가 용출되는 부반응이 발생하였다. 또한, 이러한 과방전의 발생 시에는 큰 분극을 필요로 하였다. 완전지의 과방전 시에는 각각의 부반응이 진행되는 시점에 존재하는 큰 분극들로 인하여 부반응의 본격적인 발생 전에 0 V에 도달하여 방전이 종료되었다. 그러나, 사이클을 통하여 용량이 퇴화된 완전지의 경우에는 과방전거동이 변화하여 음극에서 Cu 집전체의 부식이 발생됨을 확인하였다. 따라서, 사용 후 전지는 사용 전의 전지와는 과방전 시에 다른 거동을 지니고 있으므로 이러한 점들이 고려되어야 한다.

• 청정기술
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• 제15권1호
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• pp.9-15
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• 2009

본 연구에서는 금속담지촉매출 이용한 수첨탈염소화 반응에 의하여 절연유에 포함된 PCBs (polychlorinated biphenyls)의 무해화를 통한 절연유의 재이용 가능성을 고찰하였다. 금속담지촉매로는 0.98 wt% Pt 및 0.79 wt% Pd가 알루미나에 담지 되어 있는 촉매와 12.8 wt%의 Ni이 알루미나에 담지된 촉매 및 57.6 wt%의 Ni이 실리카-알루미나에 담지되어 있는 촉매를 이용하였다. 반응매질로서 생성물과의 분리의 용이성 및 환경측면을 고려하여 초임계이산화탄소, 초임계프로판 및 초임계이소부탄 등 초임계유체를 이용하였다. 수첨탈염소화 후 잔류 PCBs는 전자포획형 검출기가 장착되어 있는 가스크로마토그래피를 이용하여 분석하였다. 반응온도, 반응시간, 촉매 종류 및 초임계유체가 절연유 내 포함된 PCBs의 수첨탈염소반응에 미치는 영향을 자세히 조사하였다. 용매를 사용하지 않을 경우 탈염소화반응은 Ni > Pd > Pt의 순으로 빠르게 진행되었으며 이는 담지된 금속의 양 및 금속입자의 크기에 기인한 것으로 생각된다. 반응온도가 $175^{\circ}C$ 이하에서 초임계이산화탄소가 탈염소화반응에 가장 효과적인 매질인 것을 확인하였다.