• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.8-11
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• 2009

This study introduced wastewater treatment method by High Gradient Magnetic Separation (HGMS). HGMS treatment was high efficient method for various industrial wastewaters. The system is currently research state, but we have surveyed commercialize the technology for industry. In rolling plate process, coolant wastewater was recycled by sedimentation and sand filter system. It needs several large reservoirs and long time to remove suspended solid (SS) like metal fines and iron oxide in hot rolling plate making process. If removing rate of suspended solid in rolling coolant wastewater is improved by using HGMS system, the productivity of working process can be increased and the area of reservoir can be reduced. We manufactured high temperature superconducting HGMS system that had a purpose to treatment of coolant wastewater in rolling plate process. We fabricated the prototypes of magnetic matrix filter consisting of stainless steel 430 mesh, which is a core component in the magnetic separation system, In our basic preliminary experiment using HGMS system, it has been clear that the fine paramagnetic particles in the coolant wastewater obtained from rolling plate process of POSCO can be separated with high efficiency.

• 자원환경지질
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• 제52권1호
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• pp.1-12
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• 2019

금속 폐기물과 TPH(total petroleum hydrocarbon: 석유계 총탄화수소)로 복합 오염된 토양을 정화하기 위하여 자력선별법을 연계한 토양세척 배치실험을 실시하였다. 오염토양의 아연과 TPH 농도는 각각 1743.3 mg/kg과 3558.9 mg/kg으로 심하게 오염되어 있었으며, 아연, 납, 구리, TPH 항목들이 '2지역 토양오염우려기준'(정화목표)을 초과하였다. 중금속 제거를 위해 1차 산세척을 실시하였으나 납과 아연은 산세척 후에도 '2지역 토양오염우려기준'을 초과하였으며, 2차 연속 세척에 의해서 아연과 납의 제거효율은 각각 8 %와 5 % 증가에 그쳐, 정화목표에 도달하지 못하였다. 오염토양의 중금속 초기농도를 줄이고 세척 효과를 높이기 위하여 세척 전 미세입자(직경 < 0.075 mm)를 선별하였으며, 오염토양의 4.1 %가 분리되었다. 미세입자 선별만으로 오염토양의 초기 아연과 납 농도는 1256. 3 mg/kg(27.9 % 감소)과 325.8 mg/kg(56.3 % 감소)으로 감소하였으나, 미세입자 선별 후 오염토양을 1차 세척한 결과 아연 농도가 '2지역 토양오염우려기준'보다 높게 나타나, 이를 만족시킬 수 있는 추가 제거방법이 필요하였다. 본 토양이 무분별한 금속폐기물 투기에 의해 오염되었다는 사실로부터, 미세입자 선별의 대안으로 자력선별법을 적용하였으며, 토양의 16.4 %가 자력선별에 의해 제거되었다. 자력선별 후 오염토양의 아연과 납 농도는 637.2 mg/kg (63.4 % 감소)과 139.6 mg/kg (81.5 % 감소)로 감소하여, 1회 토양세척과 미세입자 선별에 의한 중금속 제거 효과보다 높았다. 자력선별 후 오염토양을 산용액으로 1차 세척한 결과, 오염토양 내 모든 중금속과 TPH농도가 '2지역 토양오염우려기준'이하로 낮게 유지되어, 본 오염토양과 같이 금속폐기물을 많이 함유하고 있는 토양의 경우 자력선별법을 연계한 토양세척에 의해 중금속과 TPH를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제22권10호
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• pp.1149-1152
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• 2001

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.395-408
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• 2018

Even after the Fukushima nuclear accident in 2011, the rate of production of electric energy using nuclear energy is increasing, but there is a great danger such as the radioactive waste produced when using nuclear power, the catastrophic accident of nuclear power plant, and connection with nuclear weapons. In particular, Cs present in the ionic form of alkaline elements has a long half-life (30.17 years) because it is readily absorbed by the organism and emits intense gamma rays, thus presenting a serious radiation hazard. Therefore, it must be completely removed before it can be released into the natural ecosystem, because it can adversely affect not only humans but also natural ecosystems. Many adsorbents and ion exchangers which have high Cs removal efficiency have been used in recent years to completely separate and remove by self separation in water. Many adsorbents and ion exchangers which have high Cs removal efficiency have been used in recent years to completely separate and remove by self separation in water. In addition, researches have been doing to synthesize magnetic materials with adsorbents such as HCF and PB, and it shows a great effect in the removal rate of Cs present in wastewater or the maximum Cs adsorption amount. In particular, when a magnetic material was applied, excellent results were obtained in which only Cs was selectively removed from other cations. However, new problems such as applicability in the sea where Cs is directly released, applicability in various pH ranges, and failure to preserve the magnetizing force possessed by the magnetic body have been found. However, researches using ferromagnetic field with stronger magnetic properties than those of magnetic bodies is considered to be insufficient. Therefore, it is considered that if the researches combining the ferromagnetic field with the magnetization ability and functional adsorbents more actively, the radioactive material Cs which adversely affects the natural ecosystem can be effectively removed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.312-319
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• 2017

국내 부존 청광 규조토의 고부가가치 활용을 위해 물리적인 불순물 정제 및 정제 규조토 중의 SiO2 성분을 규소원으로 한 탄화규소 분말합성에 대해 연구하였다. 청광 규조토를 hammer mill을 이용해서 분쇄한 후 체가름을 통한 입도 분리에 의해서 약 30% 정도의 철분 ($Fe_2O_3$) 정제 효과를 얻을 수 있었으며, 325 mesh 이하 입도 분말의 철분 함량은 약 2% 이었다. 습식 및 건식 자력선별의 경우 모두 철분 함량의 분리 및 정제 효과가 일부 있었지만 회수되는 비자성 부산물 중의 철분 함량이 약 2%로 잔존양이 많음을 알 수 있었다. 청광 원광의 물 침출은 철분 제거에 효과적이었으며, 물 침출 결과 약 40% 정도의 철분이 제거되었다. 또한 정제 규조토 중의 $SiO_2$ 성분을 탄소 (흑연, 카본블랙)로 환원 탄화 반응시켜 ${\beta}$-SiC를 합성하였고, 합성 분말의 산처리를 통한 철분 정제 및 비표면적 변화 등에 대해 연구하였다. 환원제로 흑연보다는 카본블랙을 사용함이 보다 효과적이었고, 산처리공정에 의해 Fe, Ca 등의 불순물들이 거의 제거되었고, 비표면적은 $52.5m^2/g$ 까지 증가하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권6호
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• pp.48-55
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• 2006

가정용 폐건전지의 재활용 상용화를 위하여 물리적 처리방안에 대한 재활용 기술을 확립하기 위한 형상선별, 파쇄, 자력선별, 입도분리 그리고 와전류 정전선별을 통한 물리적 처리연구를 수행하였다. 그 결과 형상선별기를 이용하여 폐망간전지를 형상별 중량별로 시간당 $400{\sim}600$개의 속도로 분리하는 기술을 확립하였다. 파쇄, 자력선별 그리고 입도분리를 통해 망간, 아연, 철의 함량을 조사해본 결과, 자성체에는 망간과 아연 둥의 불순물 함량이 각각 0.1%이하였으며 99%이상이 Fe임을 알 수 있었다. 또한 비자성체의 경우에는 폐망간전지 종류에 따라 Zn이 $22{\sim}30%$, Mn이 $16{\sim}22%$ 그리고 Fe는 $1{\sim}3%$정도였고 기타 탄소봉과 플라스틱, 종이 등이 대략 $37{\sim}50%$정도였다. 와류 정전선별기로 Zn 판상을 회수한 결과, 최적실험 조건인 선속 $2,250m/min{\sim}2,750m/min$ 사이에서 96%이상의 회수가 이루어졌다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.6-9
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• 2016

The history of IFMFC (International Forum on Magnetic Force Control) shows the usefulness of the magnetic force control in the fields of the environment and material resource in Japan, Korea and China. The IFMFC started in 2010 and has been organized in every year. This paper shows the application of the magnetic force control in each countries with the accumulated knowledge and experience of the magnetic force control with IFMFC.

• Advances in nano research
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• 제10권3호
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• pp.295-312
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• 2021

A new ionic liquid functionalized magnetic silica nanoparticle was synthesized and characterized and tested as an adsorbent. The adsorbent was used for magnetic solid phase extraction on ICP-MS method. Simultaneous determination of precious metal Au has been addressed. The method is simple and fast and has been applied to standard water and surface water analysis. A new method for separation/analysis of trace precious metal Au by Magnetron Solid Phase Extraction (MSPE) combined with ICP-MS. The element to be tested is rapidly adsorbed on CoFe2O4@SiO2@[BMIM]PF6 composite nano-adsorbent and eluted with thiourea. The method has a preconcentration factor of 9.5-fold. This method has been successfully applied to the determination of gold in actual water samples. Hydrophobic Ionic Liquids (ILs) 1-butyl-3-methylimidazole hexafluorophosphate ([BMIM]PF6) coated CoFe2O4@SiO2 nanoparticles with core-shell structure to prepare magnetic solid phase extraction agent (CoFe2O4@SiO2@ILs) and establish a new method of MSPE coupled with inductively coupled plasma mass spectrometry for separation/analysis of trace gold. The results showed that trace gold was adsorbed rapidly by CoFe2O4@SiO2@[BMIM]PF6 and eluanted by thiourea. Under the optimal conditions, preconcentration factor of the proposed method was 9.5-fold. The linear range, detection limit, correlation coefficient (R) and relative standard deviation (RSD) were found to be 0.01~1000.00 ng·mL-1, 0.001 ng·mL-1, 0.9990 and 3.4% (n = 11, c = 4.5 ng·mL-1). The CoFe2O4@SiO2 nanoparticles could be used repeatedly for 8 times. This proposed method has been successfully applied to the determination of trace gold in water samples.

• 자원리싸이클링
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• 제12권1호
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• pp.55-64
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• 2003

현재 국내에서는 원유처리과정에서 발생하는 FCC 폐촉매로부터 금속 제거를 통한 촉매의 재활용은 시도된 적이 없으며 금속 불순물에 대한 분리 기술도 현재 정립되어있지 않은 상태이다. 현재 폐기물로서만 취급되어 온 FCC 페촉매로부터 유용성분의 회수 및 탈금속 가능성의 여부를 확인한다면 폐기물의 재활용 측면뿐만 아니라 폐기물의 효율적 처리, 그리고 경제적 소재화 측면에도 기여하는 바가 클 것으로 생각된다. 본 연구에서는 폐촉매에 부착된 Fe, Ni, V 등 금속의 물리화학적 성질에 따라 직접 혹은 산화 가열한 후, 자력 선별법을 통해 폐촉매로부터의 불순물 분리에 대한 조사를 수행하고 이에 따른 촉매의 재사용 가능성에 대해 검토하였다. 자력선밀 실험결과, 산화된 FCC 폐촉매에 비해 비산화 폐촉매가 상대적으로 자력에 의한 선별성이 높은 것으로 관찰되었으며, 스크린 매트릭스 방법보다 볼 매트릭스 방법을 적용하였을 경우 선별력이 양호한 것으로 나타났다. 선별효율은 자장세기의 증가에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 볼 매트릭스 방법은 최대 51.10%의 선별력을 가지고 있는 것으로 나타났다. 선별된 시료들의 ICP 분석결과, V, Ni, Fe 의 순으로 금속성분이 존재하는 것을 관찰할 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권11호
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• pp.3362-3366
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• 2013

A simple and quick separation technique for selenite in natural water was developed using $TiO_2$@$SiO_2/Fe_3O_4$ nanoparticles. For the synthesis of nanoparticles, a polymer-assisted sol-gel method using hydroxypropyl cellulose (HPC) was developed to control particle dispersion in the synthetic procedure. In addition, titanium butoxide (TBT) precursor, instead of the typical titanium tetra isopropoxide, was used for the formation of the $TiO_2$ shell. The synthesized nanoparticles were used to separate selenite ($Se^{4+}$) in the presence of $Se^{6+}$ or selenium anions for the photocatalytic reduction to $Se^0$ atom on the $TiO_2$ shell, followed by magnetic separation using $Fe_3O_4$ nanoparticles. The reduction efficiency of the photocatalytic reaction was 81.4% at a UV power of 6W for 3 h with a dark adsorption of 17.5% to the nanoparticles, as determined by inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). The developed separation method can be used for the speciation and preconcentration of selenium cations in environmental and biological analysis.