• Title/Summary/Keyword: metal salt

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폐리튬이차전지 스크랩 재활용을 통한 양극활물질 전구체 합성 연구 (A study on the synthesis of a cathode active material precursor from a waste lithium secondary battery)

  • 김보람;김대원;김태헌;이재원;정항철;한덕현;정수훈;양대훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.61-67
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    • 2022
  • 폐리튬이차전지 스크랩으로부터 회수한 유가금속인 니켈, 코발트, 망간을 정제하여 제조한 리튬이차전지 전구체 금속염 용액으로 테일러반응을 통해 NCM 811 전구체를 제조하였다. 반응 시간에 따른 전구체 형태 변화를 SEM, PSA, ICP 분석 결과를 기반으로 합성 조건을 확립하였다. 이에 상업용 전구체와 재활용하여 합성한 전구체의 전기 화학적 특성인 충·방전 특성, 율특성, 수명특성 등을 평가하여 비교 연구하였으며, 상업용 전구체와 비교 시 큰 차이가 없거나 일부 특성에서는 우수한 특성을 확인할 수 있었다.

제사용수의 경도성분과 해서촉진제와의 관계 (Relationship of Hardness Components in Filature Water with Reelability Aid Reagent)

  • 최병희;이용우
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.49-59
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    • 1971
  • This experiment was conducted, how making use of "Seracol 100", a kind of nonionic surface active reagent, during cocoon cooking and silk reeling process which is mainly used in Korea and developed by one of the authors since 1965. Main purpose of the experiment is to investigate the influence of the activity of the reelability aid reagent on various degree of hardness component and various salts which are contained in filature water being used by silk factories now. Specifically, it was tried to determine the effects of the reelability aid reagent added to each sample water of artificially differentiated the degree of hardness component upon sericin solubility. Some of the major findings are summarized as follows. 1. "Seracol 100", with below 5$^{\circ}$dH water, increased sericin solubility in each sample water, but above $10^{\circ}$dH the effect of it shows a significant relationship with the different degree of hardness component. Besides the component (MgCO$_3$)$_4$ㆍMg(OH)$_2$, generally, the higher the degree of hardness in the water, the less the amount of desolved sericin in the water showed. There is little or no difference between 1000 times diluted "Seracol 100" water and 2000 times diluted "Seracol 100" water in terms of sericin solubility. 2. The different kind of degree of hardness component shows a significant relationship with sericin solubility, In case use of "Seracol 100", Mg hardness component affected on the sericin solubility more than Ca hardness. But in the control, contrary to this, that is Ca hardness component did more than Mg hardness, 3. The different kind of salts in degree of hardness component show a significant relationship with sericin solubility. In the control water, nitrate is the greatest among salts affecting on sericin solubility, next chloride and sulfate are in order. In case of "Seracol 100" water, chloride is the least among salts, below $10^{\circ}$dH, next sulfate and nitrate are in order, and above 15$^{\circ}$dH, next nitrate and sulfate are in order. 4. In case of "Seracol 100" water, the more contained heavy metal salts (Fe, Al, Cu, Mn) in the water, the less sericin solubility showed. It is found that there is little or no difference among other salts in terms of sericin solubility. But alkaline metal salt remarkably increased sericin solubility. 5. In case of "Seracol 100" water, tinting of the water was affected by Ca salts more than by Mg salts. Among other salts, only Al and Fe affected on the tinting of the water, specifically, in view of the fact that "Seracol 100" water increase the tinting of Fe salt water, but decrease the tinting of raw silk. It is thought that "Seracol 100" deter Fe$^{+2}$ from absorbing to raw silk by deteriorating the activity of Fe$^{+2}$ . 6. "Seracol 100" have the effect on osmosis of the water, After treatment until 2hrs the osmosis of 1000 times diluted "Seracol 100" water is the greatest, next orders are 2000 times diluted "Seracol 100" and control. From 2 hrs to 6 hrs the osmosis of 2000 times diluted water is the greatest, next orders are 1000 times diluted water and control. After 6 hrs the osmosis of the water is the same order as above. 7. In view of tile fact that "Seracol 100" have the effect to control the degree of hardness during the treatment of cocoon layer in the water, it is thought that, in varying degree of hardness in the water, there is a significant relationship between "Seracol 100" and degree of hardness components in cocoon layer.

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Li2O-LiCl 용융염에서의 다공성 양극 슈라우드를 이용한1kg 우라늄산화물의 전해환원 (Electrolytic Reduction of 1 kg-UO2 in Li2O-LiCl Molten Salt using Porous Anode Shroud)

  • 최은영;이정;전민구;이상권;김성욱;전상채;이주호;허진목
    • 전기화학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.121-129
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    • 2015
  • 사용후핵연료 재활용을 위한 파이로프로세싱의 전해환원 공정에서는 $Li_2O-LiCl$ 용융염을 전해질로 사용하며 금속산화물 형태의 사용후핵연료를 음극, 백금을 양극으로 사용하여 금속전환체를 제조한다. 따라서, 음극에서는 금속산화물이 금속으로 전환되는 환원반응으로 인해 산소 이온이 생성되고, 양극에서는 그 산소이온이 산소 가스가 되는 산화반응이 발생한다. $650^{\circ}C$의 운전 온도에서 발생하는 양극의 산소 가스로 인한 금속 재질 장치의 부식을 막기 위해 양극을 둘러싸는 슈라우드(shroud)를 사용해 산소 가스를 포집하여 전해질로의 확산을 막는 동시에 장치 외부로 배출되도록 한다. 기존에는 슈라우드 자체의 부식과 산소 가스의 염 내 확산을 방지하기 위하여 세라믹을 사용하였으나 비다공성 재질로 인해 산소 이온의 백금 표면으로의 이동 경로를 제한하여 공정의 속도를 좌우하는 전류 크기를 낮춘다는 문제점이 있었다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 스테인레스 스틸 mesh로 구성된 다공성 슈라우드의 사용이 수 그램 규모 실험을 통해 제안된 바 있다. 본 연구에서는 킬로그램 규모의 우라늄산화물 전해환원 운전을 통해 다공성 슈라우드의 안정성을 확인 하고자 하였다. 음극의 우라늄산화물로는 크기 1~4 mm, 밀도 $10.30{\sim}10.41g/cm^3$의 파쇄 펠렛 1 kg이 사용되었으며, 백금 전극과 다공성 슈라우드가 포함된 양극 모듈을 사용하였다. 전해환원 종료후 음극에서 우라늄 금속이 성공적으로 얻어졌으며, 백금 양극 및 다공성 슈라우드도 손상 없이 안정하게 사용되었다. $650^{\circ}C$에서의 LiCl의 점도와 동일한 물과 에틸렌글리콜의 혼합물에서 산소 가스를 주입하여 확인 결과 산소 버블이 다공성 슈라우드 외부로 유출되는 것은 관찰되지 않았다.

패류의 가공적성 3. 굴의 가공적성 (SUITABILITY OF SHELLFISHES FOR PROCESSING 3. Suitability of Pacific oyster for processing)

  • 이응호;정승용;김수현;류병호;하진환;오후규;성낙주;양승택
    • 한국수산과학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.90-100
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    • 1975
  • 로우푸수하식 양식굴의 가공적성에 관한 실험을 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 굴의 각내부피에 대한 연체부의 무게 또는 각내 부피에 대한 연체부의 부피의 측정값으로서 비만도를 측정하는 지표로 이용할 수 있다. 2. 육류분의 월별변화를 보면 수분과 지방은 대체로 역상관관계가 됐고, 단백질은 4월부터 약간감소하기 시작하여 7월에 급격히 감소하였다가 8월에 다시 급격하게 증가하나 9월부터 다시 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 글리코겐은 4월부터 급격하게 감소하기 시작하여, $6\~8$월에 최저값을 나타내고, 9월부터 다시 증가하였다. pH는 $6.0\~6.2$로서 시간적으로 큰 변화는 찾아 볼 수 없이 거의 일정하였다. 회분은 $6\~8$월에 약간 감소하는 경향이 있었다. 3. 비만도 및 육성분 분석결과로써 가공적성을 판정한다면 가공원료 채취적기는 12월말에서 다음에 5월까지라고 보아진다. 4. 중금속함량의 시기적변화범위를 보면 수은은 $0\~0.019ppm$, 카드뮴은 $0.026\~0.053ppm $, 구리는 $0.111\~0.594ppm$ 남은 $0.061\~0.581ppm로 $로서 가공원료로 안전하다고 볼 수 있다. 5. 생굴을 냉동하기 전에 플리인산나트륨을 $10\%$ 함유한 $5\%$ 식염수에 침지처리한 것은 해동시에 drip 유출방지핵과가 있었다. 6. $ Na_2EDTA$또는 BHA용액에서 침지처리하는 전처리 조작만으로서는 굴 보일드통조림의 황변을 방지할 수 없었다. 7. $2\%$염화마구네슘 용액은 살아 있는 굴의 개각활동을 촉진하는 효과가 있었다.

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국내 유통중인 가축분퇴비의 품질 특성 (Analysis of Commercial Organic Compost Manufactured with Livestock Manure)

  • 김명숙;김석철;박성진;이창훈
    • 유기물자원화
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    • 제26권4호
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    • pp.21-29
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    • 2018
  • 농경지에서 양분 집적을 예방하고 적정한 수준으로 유지하기 위해 가축분퇴비의 투입량을 결정할 때 총질소, 총인산, 총칼리 함량은 매우 중요한 인자이다. 그래서 가축분퇴비의 비료성분을 포함한 유기물, 염분, 수분, 중금속의 함량을 조사하기 위해 2016년부터 2017년까지 시판된 가축분퇴비 659점을 수거하여 분석하였다. 그리고 수거 시기별로 동일 상품명을 지닌 가축분퇴비의 비료성분의 변동폭을 조사하고자 19개 시료를 2년에 걸쳐 3회 수거하여 총질소, 총인산. 총칼리 함량을 분석하였다. 2016년부터 2017년까지 조사된 가축분퇴비의 총질소, 총인산, 총칼리의 평균 함량은 각각 1.73%, 1.88%, 1.66%였고, 유기물, 염분, 수분의 평균 함량은 각각 38.9%, 40.9%, 1.2%로 나타났다. 일부의 제품에서 크롬, 구리, 니켈, 아연의 최대 함량은 비료공정규격의 적정기준 범위를 초과하는 것이 나타났다. 그리고 동일 상품명을 지닌 가축분퇴비의 총질소, 총인산, 총칼리의 변이계수 값은 각각 24%, 27%, 50%로 총질소와 총인산의 변이계수는 유사하였고, 총칼리는 가장 크게 나타났다. 이로부터 농경지의 양분관리를 위해 가축분퇴비의 총질소와 총인산의 비료성분을 표시할 경우에 시판되는 가축분퇴비에 대해서는 평균값에 오차범위를 변이계수 27%로 제시하는 것이 타당하다고 생각된다.

해수와 제지슬러지소각재의 광물탄산화 반응을 이용한 이산화탄소 저장 연구 (Study on Carbon Dioxide Storage through Mineral Carbonation using Sea Water and Paper Sludge Ash)

  • 김다미;김명진
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.18-24
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    • 2016
  • 광물탄산화는 이산화탄소를 칼슘, 마그네슘 등을 함유한 금속산화물과 반응시켜 영구적으로 저장하는 기술이다. 본 연구에서는 직접탄산화 방법으로 이산화탄소를 저장하기 위해 해수와 알칼리성 산업부산물인 제지슬러지소각재(PSA)를 사용하였다. 다양한 실험을 통해 해수와 PSA를 이용한 직접탄산화 반응의 최적 용매의 양(해수와 PSA의 혼합비)과 반응시간을 찾았고, PSA를 이용한 직접탄산화 반응에 해수와 초순수를 각각 용매로 사용했을 때의 이산화탄소 저장량을 비교하였다. 이산화탄소 저장량은 탄산화반응 후 고체증가량과 열중량분석 결과를 이용해서 계산하였다. 실험에 사용한 PSA는 미세하고 67.2%의 칼슘을 포함하였다. $25^{\circ}C$, 1기압에서 해수를 PSA와 혼합하여 이산화탄소를 0.05 L/min 유량으로 주입하는 탄산화반응의 최적 용매의 양과 반응시간은 각각 5 mL/g, 2시간이었다. 해수와 초순수를 용매로 사용해서 PSA와 각각 혼합한 다음 탄산화했을 때, 이산화탄소 저장량은 각각 113, $101kg\;CO^2/(ton\;PSA)$이었다. 해수를 사용하여 탄산화한 고체는 대부분 calcite 형태의 탄산칼슘과 소량의 탄산마그네슘으로 구성되어있었고, 초순수를 사용했을 때의 고체도 calcite 형태의 탄산염임을 확인하였다.

도축 폐기물의 퇴비화에 있어서 수분조절제로서 폐휴지 이용 (Wastepaper as a Bulking Agent for Butchery Wastes Composting)

  • 이석영;유창성
    • 한국토양비료학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.183-188
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    • 1998
  • 도축 폐기물과 수분조절제 (bulking agent)로서 버린 종이를 이용하여 퇴비화하면서 변화되는 물리적, 화학적 특성을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 종이를 수분조절제로 이용한 본 퇴비화 작업에 있어서 pH, 총탄소, 총질소, C/N율 및 염분농도는 퇴비화가 진행됨에 따라 감소하는 경향을 보여주었고, CEC의 경우에는 점차로 증가하였다. 이들 결과로 판단해 볼 때 본 실험의 퇴비화 경향은 다른 여러 가지 퇴비의 안정화 경향과 유사함을 보였으며, 중금속의 함량도 규제범위 이내인 것으로 생각된다. 특히 오이종자의 발아율 측정시 Bp-143, BP-192의 경우에는 퇴비량에 관계없이 100% 이었고 BP-34와 BP-96의 경우에는 15 g 이상일 때 발아율에 상당한 영향을 주었다. 이들 결과로 미루어 볼 때 염분농도가 높거나 완전히 발효되지 않은 퇴비를 작물에 시용할 경우 작물의 생육에 나쁜 영향을 미칠 것으로 생각된다. 최종 퇴비의 C/N율은 8.6으로서 낮았지만 퇴비원료를 혼합할 때에 수분조절제로 C/N율을 적절하게 조절한다면, 퇴비의 이용에는 문제가 없을 것으로 생각된다. 수분조절제로서 버린 종이를 이용한 퇴비화에서 분해가 비교적 느리게 진행되었는데, 이는 종이를 적당한 크기로 자르고 더 많은 수분조절제를 첨가하여 C/N율을 본 퇴비화에서 보다 높인 다음 뒤집기를 2-3주 간격으로 자주 실시하여 퇴비화 한다면 더욱 분해가 빨리 진행될 것으로 생각된다. 우리 나라 쓰레기 중 비교적 많은 부분을 차지하고 있는 버려진 종이를 값이 비싼 다른 수분조절제를 대신해 이용한다면, 종이쓰레기를 재활용하여 퇴비를 생산할 수 있을 것이다. 앞으로 버린 종이를 수분조절제로 써서 만든 퇴비를 농업에 이용하려면 더 보충연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.

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열가수분해 및 수증기증류에 의한 우라늄 화합물 중 염소 분리 및 이온크로마토그래피 정량 (Separation of chlorine in a uranium compound by pyrohydrolysis and steam distillation, and its determination by ion chromatography)

  • 김정석;이창헌;박순달;한선호;송규석
    • 분석과학
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    • 제23권1호
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    • pp.45-53
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    • 2010
  • 우라늄 화합물 중에 함유된 염소를 정량하기 위하여 수증기증류 및 열가수분해를 이용한 량 염소의 분리 및 정량법을 개발하였다. 수증기 증류에 의한 시료 중의 염소를 분리하기 위하여 수증기 발생장치, 증류플라스크 및 냉각기 등으로 구성된 장치를 제작 설치하였다. LiCl 표준용액과 모의사용후핵 연료 일정량을 혼합하여 만든 우라늄 화합물 시료 중의 염소를 분리하기 위하여 혼산(0.2 M ferrous ammonium sulfate-0.5M sulfamic acid 3 mL + phosphoric acid 6 mL + sulfuric acid 15 mL)을 이용하여 $140^{\circ}C$로 증류시키고 $90{\pm}5\;mL$를 수집하였다. 열가수분해에 의한 시료 중의 염소를 분리하기 위하여 공기공급장치, 온수공급장치, 석영반응관, 연소로 및 연소보트, 그리고 휘발 염소 흡수장치로 구성된 열가수분해장치를 제작 설치하였다. 일정량의 우라늄 화합물 시료에 반응촉진제($U_3O_8$)를 가하고 1 mL/min의 공기유속과 $80^{\circ}C$의 공급수 온도를 유지하고 $950^{\circ}C$에서 1시간 반응시켜 시료 중의 염소를 분리하였다. 두 방법에 의하여 수집된 각 흡수용액은 일정부피로 희석하고 이온크로마토그래피로 정량하여 회수율을 측정하였다. 금속전환체 잔류 용융염 중의 미량 염소를 이온크로마토그래피로 정량하기 위하여 시료를 공기 및 건조 산화시키고 분쇄한 후 열가수분해하여 염소를 회수하였다.

서로 다른 약품처리를 이용하여 제조한 활성탄의 세공구조 및 중금속과 영양염류 흡착특성 (Pore Structure and Adsorption Characteristics of Metals and Nutrient Salt of Activated Carbon Produced from Different Chemical Treatment)

  • 이영동;강화영
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.1319-1330
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    • 2000
  • 유기성폐슬러지를 염화아연과 황화칼륨으로 약품활성화하여 제조한 활성탄의 세공발달과 흡착특성을 연구하였다. 유기성폐슬러지로 제조한 탄소의 세공발달은 77K에서 질소흡착법을 이용하여 특성화하였다. 염화아연으로 약품활성화하여 제조한 $ZnCl_2$-활성탄은 활성화공정에 의해 미세공이 형성되었음을 지적해주는 BDDT 분류의 type I의 흡착특성을 보여주었다. 상용 분말활성탄과 $K_2S$-활성탄은 BDDT 분류의 type IV와 유사한 이력현상을 나타냈는데, 이것은 이들 활성탄에 중세공이 형성되었음을 말해준다. 이것은 $K_2S$-활성탄은 주로 중세공과 미세공으로 이루어졌으며, 거대세공의 발달은 미비하다는 것을 의미한다. 유기성폐슬러지로 제조한 $K_2S$-활성탄의 중금속 흡착능은 상용입상활성탄보다 우수한 것으로 나타났다. $K_2S$-활성탄에 대한 중금속의 흡착은 단분자층 흡착을 나타내는 Langmuir와 Freundlich 등온식에 잘 부합되었다. $PO_4$-P에 대한 흡착능은 $K_2S$-활성탄이 $ZnCl_2$-활성탄보다 우수한 것으로 나타난 반면, $NO_3$-N의 흡착은 $ZnCl_2$-활성탄이 우수한 것으로 나타났다. 본 연구결과, 활성화제로 염화아연과 황화칼륨을 사용하여 유기성폐슬러지를 약품처리할 경우, 탄화와 활성화공정을 거치는 2단계 공정을 통하여 상용입상활성탄보다 흡착능이 뛰어난 활성탄을 제조할 수 있었다.

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병원폐수의 전기화학적 처리시 무기응집제 주입 효과에 관한 연구 (Effect of Inorganic Coagulants on the Performance of Electro-Chemical Treatment Process Treating Hospital Wastewater)

  • 정승현;정병곤
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.709-716
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    • 2011
  • 전해질 농도가 낮은 병원폐수를 전기화학적으로 처리할 경우 무기응집제 주입 효과에 대해 고찰한 결과, 무기응집제 주입으로 전해질 농도가 높아져 병원폐수 내 유리염소의 농도의 증가로 유기물질의 간접산화효과가 증가하여 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분에서 무기응집제를 주입하지 않은 경우보다 COD 제거효율이 약 2배 향상되었다. 또한, 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 HOCl과 같은 유리 잔류염소의 증가로 병원폐수 내의 클로라민이 질소로 전환되는 속도가 증가함에 따라 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분 및 응집제 주입량 700 ppm에서 T-N 제거율을 약 2배 향상시킬 수 있었다. 동일 조건에서 90% 이상의 높은 T-P 제거율을 얻을 수 있었는데, 이는 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 양전극에서의 발생되는 용존산소에 의해 생성된 불용성 금속 화합물과 인산염의 화학적 흡착반응 속도가 증가하였기 때문인 것으로 판단된다. 이상의 실험에서 전해질이 부족한 병원폐수의 전기화학적 처리시 무기응집제를 전해질로 첨가할 경우 유기물질 및 영양염 제거에 모두 매우 효과적임을 알 수 있었다.