• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.1-14
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• 2023

Polyethylene terephthalate (PET) is a plastic material commonly applied to beverage packaging used in everyday life. Owing to PET's versatility and ease of use, its consumption has continuously increased, resulting in considerable waste generation. Several physical and chemical recycling processes have been developed to address this problem. Recently, biological upcycling is being actively studied and has come to be regarded as a powerful technology for overcoming the economic issues associated with conventional recycling methods. For upcycling, PET should be degraded into small molecules, such as terephthalic acid and ethylene glycol, which are utilized as substrates for bioconversion, through various degradation processes, including gasification, pyrolysis, and chemical/biological depolymerization. Furthermore, biological upcycling methods have been applied to biosynthesize value-added chemicals, such as adipic acid, muconic acid, catechol, vanillin, and glycolic acid. In this review, we introduce and discuss various degradation methods that yield substrates for bioconversion and biological upcycling processes to produce value-added biochemicals. These technologies encourage a circular economy, which reduces the amount of waste released into the environment.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.295-302
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• 2021

본 연구에서는 폐복합필름 기반 콘크리트용 골재와 시멘트 기재 간의 친화성 향상을 위한 골재표면 개질 연구를 수행하였다. 표면 개질은 산소 대기압 플라즈마 방법을 사용하였으며, 표면처리에 따른 골재표면 특성을 접촉각 측정기를 이용하여 관찰하였다. 그 결과 플라즈마 표면처리에 따른 접촉각은 처리시간과 반비례 관계를 가지며 104.5°에서 44.0°까지 감소하는 것을 확인하였으며, 플라즈마 처리 후 대기 중에 보관된 골재의 접촉각은 시간이 경과함에 따라 다시 증가하는 것을 알 수 있었다. 플라즈마 처리된 골재의 접촉각 감소는 X-ray 광전자 분광법 및 적외선 분광법 결과로부터 골재표면에 친수성 산소 작용기가 형성되었기 때문으로 판단되었다. 결과적으로, RF power 100W, O₂ flow rate 15sccm, Ar flow rate 4sccm, 30초 동안 표면처리를 한 골재의 경우 가장 좋은 친수성 및 젖음성을 관찰할 수 있었으며, 산소 대기압 플라즈마는 골재와 시멘트 기재 간의 결합력을 증가시킬 수 있는 하나의 효과적인 방법임을 알 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.1059-1066
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• 2009

근래에 와서 강화 플라스틱 복합재료의 생산과 함께 열경화성 수지 폐기물들의 양이 급격하게 증가하여 심각한 환경문제를 야기하고 있다. 우수한 기계적 물성을 지닌 유용한 열경화성 수지의 하나인 에폭시 수지는 열가소성 수지처럼 용융되거나 재 성형되지 않는다. 본 연구에서는 철도 차량용 탄소섬유 강화 에폭시 수지 복합재로부터 에폭시 수지를 분해하여 탄소섬유를 회수하는 일련의 실험을 수행하였다. 여러 분해공정들을 실험적으로 조사하여, 분해 효율과 회수되는 탄소섬유의 기계적 물성을 비교 검토하였다. 회수되는 탄소섬유가 서로 엉키는 것을 방지하기 위해서 각 복합재료 시편은 테플론 지지대로 고정시키고, 기계적인 교반을 가하지 않았다. 분해 생성물은 전자현미경(SEM), 기체 크로마토그라피 질량분석기(GC-MS) 및 만능재료시험기를 사용하여 분석하였다. 질산 수용액을 사용하는 분해 공정과 액상 및 기상 열분해 공정에서는 탄소섬유가 완전하게 회수되었다. 회수된 탄소섬유의 인장강도 감소율은 4% 미만으로 미미하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.937-940
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• 2008

골재자원의 부족과 폐기콘크리트의 증가로 인하여 순환골재사용의 필요성이 증가되고 있다. 그러나 순환골재의 건조수축으로 인한 균열등과 같은 문제점이 지적되어 이에 대한 연구가 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 순환골재에 관한 연구의 일환으로 순환잔골재를 활용한 섬유 보강 콘크리트의 소성 및 초기 건조수축균열을 판상-링형구속수축시험 및 모의부재 옥외폭로시험을 통하여 측정하였다. 그 결과 판상-링형구속수축시험의 경우 순환잔골재를 사용한 콘크리트가 천연 잔골재보다 균열발생이 크게 나타났으며 섬유혼입의 경우 무혼입보다 높은 균열 저감성능을 나타내었다. 모의부재 실험에 있어서도 판상-링형구속수축시험과 유사하게 순환잔골재를 사용한 콘크리트가 균열발생이 큰 것으로 나타났으며 섬유 혼입의 경우 높은 저감 성능을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제32권2호
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• pp.157-162
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• 2021

본 연구에서는 1축 extruder를 원사 압출 장비로 사용하여 재활용 폴리프로필렌(rPP)으로 3D 프린터용 원사를 제조하였고, 전기화학적 박리 그래핀을 rPP 대비 10, 20 wt%로 첨가하여 그래핀 복합체 원사를 제조하였다. 전기화학적 박리그래핀은 그 분산도가 우수하여 균일한 rPP/그래핀 복합체 원사 제조를 가능하게 하였다. 그래핀의 함량이 증가할수록 열분해 속도 등 열적 성능이 향상되었다. 기계적 물성 또한 rPP 대비 그래핀 함량이 10 wt%일 때 증가하였는데, 20 wt%에서는 오히려 기계적 물성이 감소하는 것을 볼 수 있었다. 제조한 원사들을 사용하여 상용 3D 프린터를 통해 3D 성형체를 성공적으로 제조할 수 있었으며, 폐플라스틱을 재활용하여 제조하였기 때문에 환경적, 경제적으로 이점을 가질 것으로 기대된다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권5호
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• pp.63-71
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• 2009

재활용선별시설에서 파봉공정은 연계된 선별공정을 위한 필수 공정으로 주로 인력에 의한 작업과 일부 기계식 파봉장치가 도입되었다. 그러나, 기계식 파봉장치의 경우 재활용 대상폐기물을 파쇄하여 선별효율의 저하 및 폭발 등 작업자의 안전문제가 자주 발생하고 있다. 본 연구에서는 기존 파봉 방식의 문제점을 해결 할 수 있는 회전칼날팔각드럼식 파봉 정량공급 장치를 개발하여 성능평가 및 환경성 검토를 통한 현장 적용 가능성 평가를 수행하였다. 실험결과에 의하면 처리용량은 드럼회전수 8.2 rpm, 벨트컨베이어 속도 1.25 m/min에서 5.6 ton/hr로 설계용량인 5.0 ton/hr를 만족하였으며, 최대 처리용량은 8.8 ton/hr으로 나타났다. 봉투 속 봉투의 파봉효율은 95.6% 및 겉봉투의 경우에는 100%로 나타났으며, 특히 재활용대상폐기물 중 가장 쉽게 파손되는 유리병의 원형보존율은 약 96.5%로 정가되었다. 본 장치의 소음, 진동 및 비산먼지 농도 등에 대한 환경성 정토결과 환경오염배출허용 법적기준치를 모두 만족하는 것으로 조사되었다. 따라서, 본 파봉장치를 재활용선별시설에 적용할 경우 기존의 인력파봉과 기계식파봉에서 발생되었던 문제점을 크게 개선할 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.89-95
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• 2009

현행 "건설폐기물의 재활용 촉진에 관한 법률" 시행령 별표1에서는 다양한 성상으로 배출되는 건설폐기물의 종류를 17가지로 구분하고 이중 제17호의 혼합폐기물은 건설폐토석을 제외한 나머지 15가지 성상의 건설폐기물중 둘 이상의 건설폐기물이 혼합된 것으로 정의하고 있다. 이중 폐콘크리트, 폐아스콘과 같은 건설폐재류는 대부분이 순환골재와 같이 재활용되고 있으며 폐금속과 같은 유가성 자재류는 대부분 분리 판매되어 2차 제품 제조등에 활용되고 있다. 그러나 폐목재, 폐합성수지, 폐섬유 등과 같은 가연성 폐기물의 경우 발열량이 높고 인체에 해로운 중금속 함유량이 적어 RDF나 RPF와 같은 에너지 연료로 활용이 가능하지만 상당량이 혼합폐기물 형태로 배출되어 단순 소각 및 매립되고 있는 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 단순하게 외관상의 분류만을 고려하여 설정한 현행 "건폐법"과는 달리 최초 발생단계에서부터 최종처리까지 건설폐기물의 흐름을 보다 효율적으로 제어할 수 있도록 건설폐기물의 분류를 크게 가연성, 불연성, 가연성 불연성 혼합, 기타 등으로 분류하였다. 가연성 폐기물의 경우 기존의 소각 폐기물을 중심으로 폐목재, 폐섬유 등 기존의 소각 폐기물을 중심으로 분류를 하고 불연성은 재활용이 원활한 건설폐재류와 기타로 구분, 혼합건설폐기물은 발생 자체부터 서로 다른 물질이 결합되어 있어 분리 자체가 어려운 폐기물을 대상으로 하였다. 또한 이상에서 폐기물은 지정폐기물을 제외하고 모든 기타 폐기물로 분류하도록 하였으며 기본적으로 건설현장에서 발생하는 폐기물은 1차적으로 가연성, 불연성, 혼합폐기물로 분류하여 배출하는 시스템이 되도록 폐기물의 분류를 실시하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권6호
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• pp.69-77
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• 2015

광미의 처리를 위한 heap bioleaching은 유망 기술이나 이 과정을 오랜 기간 수행한 연구는 부족한 상황이다. 본 연구는 약 436일 동안의 column bioleaching실험을 통해, 광미에서 고농도 비소의 제거특성을 평가하였다. 높이 350 mm의 플라스틱 column에 750 g의 광미와 A. thiooxidans 및 A. ferrooxidans로 구성된 호산성 박테리아를 접종하여 실험을 진행하였다. 비소제거 효율을 확인하고, 그 관련 기작을 이해하고자 침출액의 산화 환원전위와 pH, 액중 철 이온(ferrous와 ferric)의 생성 및 비소 농도를 측정하였다. 실험 436일 후, 비소의 제거율을 약 70%까지 달성 할 수 있었다. 하지만, 부분적으로 침출율이 감소하는 경향을 확인할 수 있었고, 이는 비소의 독성으로 인한 박테리아 군집의 활성도 저하에 의한 것으로 판단되었다. 본 연구의 결과는 향후 광미의 heap bioleaching 연구를 위한 기초 자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권5호
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• pp.15-27
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• 2020

미세플라스틱은 매우 중요하고 심각한 환경 문제로 인식되어, 전세계적으로 관심이 증대하고 있다. 플라스틱은 저렴한 가격, 경량성, 우수한 가공성, 다양한 재질별 특성을 가지고 있어 산업이 발전함에 따라서 생산량과 폐기량 또한 급격하게 증가하고 있다. 특히, 최종적으로 해양 환경으로 유입되어 생태계에 큰 영향을 줄 것으로 예상하고 있어, 이에 대한 처리가 매우 시급한 문제이다. 그러나 작은 입자크기와 함께 존재하는 환경이 다양하기 때문에 일반적인 처리방법의 적용이 어려워 다양한 분야에서 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 기존에 광물을 처리하는 선광공정 중 비중, 자력, 정전선별 등의 방법을 미세플라스틱의 처리에 적용하는 연구가 다수 진행되고 있으나 아직 실험실 단계이기 때문에 효율적인 처리를 위한 선별기술의 개발이 시급한 실정이다.

• KIEAE Journal
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• 제8권5호
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• pp.61-68
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• 2008

For the recycling of the resources and the preservation of the environment, this study's purpose is to measure flexural behavior of the reinforced concrete beams with the major variables like concrete strength, replacement ratio of the recycled aggregate and the waste foundry sand and the tension reinforcement ratio and to present the data of the recycled aggregate used for the structure design. The experiment on the flexural behavior resulted in the followings. The ultimate strength of recycled R/C beam was manipulated proportionate to the tension reinforcement ratio, however the strength instantly decreased after passing the ultimate load due to the destroyed concrete of the compression side. The deflection at the maximum load varied from the tension reinforcement ratio by 5.5 times. The test specimen with the tension reinforcement ratio less than $0.5{\rho}b$ showed constant curve without change in the load from the yield to the ultimate load in contrast to the distinctive plastic region where the displacement was rising. Although the strain of main tension steel with the reinforcement ratio indicate different, the design of recycled concrete member can be applied for current design code for reinforced concrete structure as the ratio of tension reinforcement district the under the reinforcement ration in a balanced strain condition.