• 자원리싸이클링
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• 제25권4호
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• pp.60-67
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• 2016

본 연구에서는 P507을 포함하고 있는 추출수지를 사용하여 중희토류 원소인 Gd, Tb, Dy의 흡 탈착 반응 메커니즘을 고찰하고 분리를 위한 최적 크로마토그래피법의 반응조건을 도출하였다. 흡 탈착 반응 메커니즘은 흡착등온식인 Langmuir, Freundlich 흡착등온식과, 흡착속도모델인 유사 1차, 2차 반응속도식을 적용하여 고찰하였다. 중희토류 원소의 흡착반응은 단분자층으로 일어난다고 가정하여 흡착등온식을 적용하였고, 잘 일치하여 흡착반응이 단분자층으로 이루어짐을 추측할 수 있었다. 시간별 실험을 진행하여 유사 1차, 2차 반응속도식에 적용한 결과 유사 2차 반응속도식이 추출수지의 중희토류 흡착 메커니즘을 더 잘 표현하였고, 평형흡착량의 실험값은 이론값에 부합하였다. 크로마토그래피법을 이용하여 용리액 HCl 0.25 M 농도조건에서 ${\alpha}^{Tb}_{Gd}=1.24$, ${\alpha}^{Dy}_{Tb}=1.03$으로 분리계수 1이상의 높은 분리조건을 확인하였다. HCl 용리액을 사용하였을 때, 용리액의 농도가 높을수록 분리도는 감소하고 용출구간은 줄어드는 경향을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제22권2호
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• pp.58-65
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• 2012

1983년 Nd-Fe-N계 자석이 발표된 이후 지난 20년간 많은 새로운 응용분야가 개척되었다. 모터시장과 관련해서는 자동차와 전기/전자 응용분야의 에너지절감이라는 강한 요구 때문에 그 시장이 크게 확대될 것으로 예상된다. 특히, 하이브리드/전기자동차용 영구자석 모터는 최근 크게 주목을 받고 있으며 향후 모터시장을 주도해 나갈 것이다. 하지만 이러한 친환경자동차는 약 $200^{\circ}C$ 정도의 높은 온도에서 작동한다는 심각한 문제점을 가지고 있다. 왜냐하면 Nd-Fe-B계 자석은 온도가 높으면 보자력이 급격히 감소하는 약점을 가지고 있기 때문이다. 현재로서 이러한 약점을 보완하기 위한 최선의 방법은 Dy를 첨가하는 것이다. 그렇기 때문에 Dy는 고성능 Nd-Fe-B계 자석이 높은 온도에서도 보자력을 유지할 수 있도록 해주는 필수원소가 되었다. 한편, 지구상의 희토류 자원은 지역편중이 심하고 대부분이 중국에서 생산되고 있다. 특히, Nd과 Sm 같은 경희토류에 비해 그 자원편중이 훨씬 심하고 생산량이 적어 가격이 Nd의 약 10배 정도인 Dy와 같은 중희토류의 사용량을 줄이는 기술이 관련산업에서 크게 요구되어지고 있다. 이 글에서는 이러한 희토류 자원문제 해결을 위한 영구자석 연구개발 동향에 대해 살펴보았다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권6호
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• pp.68-75
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• 2018

국내 순환유동층보일러(CFBC)발전소로부터 발생된 석탄재의 희토류 성분, 함량 및 분포특성을 평가하여 희토류 회수 개발 가능성을 검토하였다. 국내 CFBC발전소에서 확보한 6 종 석탄재의 희토류 함량은 82.2 ~ 311.7 ppm으로, 세계 석탄재 희토류 평균값으로 제시된 403.5 ppm에 비해 낮게 확인되었다. 희토류 농도와 Outlook coefficient값을 이용한 분석 결과, 6 종의 석탄재 모두 unpromising area (I)로 분류되었다. 현재 단계에서 석탄재의 희토류 회수를 위한 개발은 어려운 상태임을 확인하였고, 향후 석탄재 중 희토류 성분의 회수를 위해서는 critical 희토류를 주요 대상으로, 이를 농축하기 위한 전처리 및 선별 공정 개발이 필요한 것으로 확인되었다.

• 암석학회지
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• 제19권3호
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• pp.181-197
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• 2010

고대 도 토기와 같은 고고학 유물을 만든 원료(태토)의 기원지 규명에 적합한 지구과학적 인자를 도출하기위한 연구를 수행하였다. 연구방법은 경북 경주, 경산 및 경남 함안지역에서 생산되었거나 출토된 토기와 토기채취지역 주변에 분포하는 암석과 토양을 채취하여 이들의 광물조성 및 화학조성을 비교하였다. 연구결과에 의하면, 토기는 구워지면서 광물조성이 바뀌기 때문에 광물조성의 비교에 의한 태토 및 원암의 유추는 어려운 것으로 나타났다. 그리고 주성분조성을 이용한 일반적인 화학조성간의 상대적인 비교 또한 원암-태토(토양)-토기로 가면서 대부분의 화학조성비가 변하기 때문에 상호간의 상관성이 거의 없음을 확인하였다. 반면에 희토류원소 분포도는 암석-토양-토기로 진행되면서 상대적인 분포도가 주성분조성변화에 비해 거의 없고, 희토류원소의 하나인 Nd의 동위원소비에 의한 모델연대에서도 유사성을 보여주었다. 그리고 Nd 동위원소와 Sr 동위원소 또한 태토와 토기간에 연관성이 있음을 보여주었다. 이 연구결과 고고학적 유물의 재료를 밝혀내는데 있어서 희토류원소의 분포도와 Nd, Sr 동위원소의 지구화학적 특성이 다른 지구화학적 연구기법에 기법에 비해 더 유용하게 활용될 수 있음을 확인할 수가 있었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.40-43
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• 2016

Beam trajectory is needed to be controlled in heavy ion accelerator system. Quadruple magnets are widely used in heavy ion accelerator for focusing the transporting particles. A quadruple triplet system which consists of three consecutive quadrupoles, Q1, Q2 and Q3, is used to control beam trajectory at a focused position. Q1 and Q3 have symmetry with respect to Q2. The beam trajectory in magnet system is affected by higher order fields existed in real fields. For quadrupoles, the representation simulation of beam trajectory was carried out to study the beam trajectory and to estimate an effect of higher order field in triplet system. SCALA program was used to simulate the beam trajectory in $Opera^{TM}$. SCALA can analyze a large number of beam trajectories at the same time by adjusting the size of finite element of the emitter. With $Opera^{TM}$ and $Matlab^{TM}$ programs, the position of focused beam spot in quadruple triplet system can be increased or decreased using evolution strategy (ES) method, therefore the length of triplet system can be controlled. Finally, the quadruple triplet system with the appropriate length and expected beam spot range was suggested in this paper.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2013년도 임시총회 및 하계학술연구발표회
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• pp.19-20
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• 2013

Thermoelectic properties of the typical thermoelectric host materials, the tellurides and selenides, are known to be noticeably changed by their volume change due to the strain [1]. In the bismuth telluride ($Bi_2Te_3$) crystal, a substitution of rare-earth element by replacing one of the Bi atoms may cause the change of the lattice parameters while remaining the rhombohedral structure of the host material. Using the first-principles approach by the precise full potential linearized augmented plane wave (FLAPW) method [2], we investigated the Ce substitution effect on the thermoelectric transport coefficients for the bismuth telluride, employing Boltzmann's equation in a constant relaxation-time approach fed with the FLAPW wave-functions within the rigid band approximation. Depending on the real process of re-arrangement of atoms in the cell to reach the equilibrium state, $CeBiTe_3$ was found to manifest a metal or a narrow bandgap semiconductor. This feature along with the strong correlation effect originated by the 4f states of Ce affect significantly on the thermoelectric properties. We showed that the position of the strongly localized f-states in energy scale (Fig. 1, f-states are shaded) was found to alter critically the transport properties in this material suggesting an opportunity to improve the thermoelectric efficiency by tuning the external strain which may changing the location of the f-sates.

• 한국분말재료학회지
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• 제29권3호
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• pp.252-261
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• 2022

Cobalt is a vital metal in the modern society because of its applications in lithium-ion batteries, super alloys, hard metals, and catalysts. Further, cobalt is a representative rare metal and is the 30th most abundant element in the Earth's crust. This study reviews the current status of cobalt extraction and recycling processes, along with the trends in its production amount and use. Although cobalt occurs in a wide range of minerals, such as oxides and sulfides of copper and nickel ores, the amounts of cobalt in the minerals are too low to be extracted economically. The Democratic Republic of Congo (DRC) leads cobalt mining, and accounts for 68.9 % of the global cobalt reserves (142,000 tons in 2020). Cobalt is mainly extracted from copper-cobalt and nickel-cobalt concentrates and is occasionally extracted directly from the ore itself by hydro-, pyro-, and electro-metallurgical processes. These smelting methods are essential for developing new recycling processes to extract cobalt from secondary resources. Cobalt is mainly recycled from lithium-ion batteries, spent catalysts, and cobalt alloys. The recycling methods for cobalt also depend on the type of secondary cobalt resource. Major recycling methods from secondary resources are applied in pyro- and hydrometallurgical processes.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권8호
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• pp.2919-2926
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• 2023

In this paper, rare earth element (REE)/polyester composites were designed with lanthanum oxide, gadolinium oxide, and lutetium oxide as ray shielding agents, and polyethylene terephthalate (PET) as the base. Monte Carlo simulation was carried out using FLUKA software. We found that the radiation protection performance of the composite is affected by the type and amount of REE; a higher amount of REE equated to a better radiation protection performance of the composite. When the thickness of the composite and total thickness of the REE is constant, the number of superimposed layers inside the composite does not affect its shielding performance. Compared with a single-type REE/PET composite, a mixed-type REE/PET composite has a wider range of γ-ray absorption and better radiation protection performance. When the mass ratio of PET to REE is 2:8 and different types of REE are mixed with equal mass, several 0.2 cm-thick mixed-type REE/PET composites can shield >70% of 60 and 80 KeV γ-rays.

• 대한화학회지
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• 제24권6호
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• pp.452-456
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• 1980

용리액의 pH와 EDTA 농도변화에 따른 모나자이트 중의 희토류원소의 분리에 이어 수지통의 크기, 유츌속도 수지종류에 따른 분리를 약 10g 의 희토류를 흡착시킨 후 연구하였다. 같은 무게의 수지에서는 수지통의 높이가 높은 것이 낮은 것보다 분리도가 좋았고, 전 희토류를 용리하는데 필요한 용리액의 부피는 비슷하였다. 용리액의 유출속도를 1ml/min에서 2ml/min으로 증가시킨 결과 전 희토류를 완전히 용리시키는데 필요한 용리액의 부피가 10l 더 필요했고 분리도는 1ml/min일때 보다 나빴다. 그러나 용리시키는데 걸리는 시간은 약 6일 단축되었다. 수지의 입자가 25∼50 mesh의 Ambellite IR A-400의 수지를 이용하여 분리한 결과는 Dowex 1(50∼100 mesh)의 수지를 사용하여 분리한 결과보다 못하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제5권1호
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• pp.63-67
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• 1992

This paper reports the effects of rare earth nitrate (REN) on the growth of internal organs and mineral elements in serums of broiler chickens. The REN used is mixture of light RE containing mainly La, Ce, Pr and Nd 4 elements. 40 eight-week old AA broiler chickens were divided randomly into four groups that their treatments were respectively 0, 20, 200 and 2000 mg REN/kg feed and the duration of the experiment was 60 days. Responses were measured in terms of internal organic weight and tissue, contents of mineral elements in serums. There were no significant differences between the organ ratios and tissue changes of the 20, 200 mg REN/kg groups and the control group. The organs included the heart, liver, kidneys, lungs, testicles, thyroids, adrenal glands, pancreas, tonsies of caecum, stomachus glandularis, duodenum, ileum and bursa of Fabricius. The liver and thyroid indices of 2000 mg REN/kg group were significantly higher than those of the control group (p < 0.01, p < 0.05) and the adrenal gland index lower (p < 0.05). The pathlolgic changes in the heart, kidney and thyroid were more serious than that of the control group. No significant differences occurred between the contents of K, Na, Mg elements in the serum of all groups, with the exception of the content of Ca, which was higher in the 2000 mg/kg group (p < 0.05). The contents of all trace elements including Mn, Zn and Cu, but except Fe, in the serums of all the treated groups were significantly higher than those of the control group (p < 0.01).