• 자원리싸이클링
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• 제30권1호
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• pp.26-34
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• 2021

타이타늄은 구조용 금속 중 알루미늄, 철, 마그네슘에 이어서 네 번째로 풍부한 금속이지만, 금속으로의 제련이 어려워 희소금속으로 분류되고 있다. 특히 타이타늄의 제련공정은 에너지 다소비형 공정이다. 타이타늄 스크랩으로 잉곳을 제조하면 에너지 소비량과 CO2 발생량을 약 95 %까지 절감할 수 있다. 그러나 스크랩 중의 철분과 산소 등의 불순물을 제거하기 어려워 리사이클링 되는 양은 한정되어 있다. 일반적으로 고품위 타이타늄 스크랩은 순타이타늄 스펀지의 재용해 공정에 투입하여 희석하고, 저품위 스크랩은 페로타이타늄 제조용 원료로 사용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 타이타늄의 리사이클링 기술을 이해하기 위해 타아타늄의 제련기술과 리사이클링 기술에 대하여 고찰하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권1호
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• pp.3-16
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• 2020

본 논문에서는 철강제조 프로세스, 철스크랩의 전처리와 미량 원소, 그리고 철강공정에서 발생하는 분진의 리사이클링 기술에 대해 고찰하였다. 철강은 인류가 가장 많이 사용하는 범용 금속으로, 2018년 기준 전세계 조강 생산량은 18억 톤을 초과하였다. 철을 리사이클링하면 철광석으로부터 환원하여 철강재를 얻는 것에 비하여 CO₂ 발생량은 약 42 % 수준이며, 에너지는 약 60 %를 절약할 수 있다. 철스크랩은 스크랩을 주원료 사용하는 전기로제강과 철광석을 주원료로 사용하는 전로 제강공정에서 리사이클링되고 있다. 철스크랩을 주원료로 사용하는 전기로 제강법은 스크랩을 예열하는 장치를 부가한 에너지 절약형으로 바뀌어 가고 있다. 철강 제조공정에서 발생하는 분진은 제철소 내에서 다양한 방법으로 리사이클링하여 철분과 아연 등을 회수하고 있다.

• Steel and Composite Structures
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• 제49권2호
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• pp.245-255
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• 2023

The present paper summarizes the results of an experimental program on the influence of using waste lathe scraps in the concrete mixture on the shear behavior of RC beams with different amounts of shear reinforcement. Three different volumetric ratios (1, 2 and %3) for the scraps and three different stirrup spacings (160, 200 and 270 mm) were adopted in the tests. The shear span-to-depth ratios of the beams were 2.67 and the stirrup spacing exceeded the maximum spacing limit in the building codes to unfold the contribution of lathe scraps to the shear resistances of shear-deficient beams, subject to shear-dominated failure (shear-tension). The experiments depicted that the lathe scraps have a pronounced contribution to the shear strength and load-deflection behavior of RC beams with widely-spaced stirrups. Namely, with the addition of 1%, 2% and 3% waste lathe scraps, the load-bearing capacity escalated by 9.1%, 21.8% and 32.8%, respectively, compared to the reference beam. On the other hand, the contribution of the lathe scraps to the load capacity decreases with decreasing stirrup spacing, since the closely-spaced stirrups bear the shear stresses and render the contribution of the scraps to shear resistance insignificant. The load capacity, deformation ductility index (DDI) and modulus of toughness (MOT) values of the beams were shown to increase with the volumetric fraction of scraps if the stirrups are spaced at about two times the beam depth. For the specimens with a stirrup spacing of about the beam depth, the scraps were found to have no considerable contribution to the load capacity and the deformation capacity beyond the ultimate load. In other words, for lathe scrap contents of 1-3%, the DDI values increased by 5-23% and the MOT values by 63.5-165% with respect to the reference beam with a stirrup spacing of 270 mm. The influence of the lathe scraps to the DDI and MOT values were rather limited and even sometimes negative for the stirrup spacing values of 160 and 200 mm.

• 청정기술
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• 제19권2호
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• pp.75-83
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• 2013

본 총설에서는 이원계 티타늄 합금 스크랩을 재활용하기 위해 수소 플라즈마 아크 용해를 이용하여 잉곳을 제조하고, 수소화-탈수소화법과 고상탈산 공정을 통해 저산소 합금 분말을 제조하는 기술에 대하여 소개하고자 한다. 이에 더해, 이원계 티타늄 합금 스크랩을 이용하여 고용상 서메트용 탄화물 분말을 제조하는 응용 분야에 대해서도 소개하고자 한다. 이원계 티타늄 합금 스크랩은 수소 플라즈마 아크 용해를 통해 건전한 잉곳의 제조가 가능함을 확인하였고, 최종적으로 제조된 티타늄 합금 분말의 산소함량은 1,000 ppm 이하였으며, 이를 고용상 서메트용 탄화물 분말의 제조에 응용이 가능함을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제16권6호
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• pp.842-847
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• 2005

니트릴고무(NBR) 신재와 작업현장에서 나온 스크랩을 고온 전단분쇄기술로 분말화한 재료(재생 NBR)를 다양한 혼합비로 블렌드물을 제조하고, 재생재료의 함량에 따른 블렌드물의 가황 거동, 물리적 특성의 변화를 조사하였다. 또한, 열 및 각종 유체에 대한 각 블렌드물의 저항성을 물리적 방법으로 조사하였다. 신재 NBR에 고온 전단 분쇄기술로 제조한 재생NBR을 0~50 phr의 함량으로 블렌드하여 가황거동 및 물리적 특성을 측정한 결과, 가황 거동은 점도가 증가하고 스코치 시간은 감소하였으며, 내열 및 유체특성은 향상되었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제21권2호
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• pp.131-136
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• 2014

Cathode materials and their precursors are prepared with transition metal solutions recycled from the the waste lithium-ion batteries containing NCM (nickel-cobalt-manganese) cathodes by a $H_2$ and C-reduction process. The recycled transition metal sulfate solutions are used in a co-precipitation process in a CSTR reactor to obtain the transition metal hydroxide. The NCM cathode materials (Ni:Mn:Co=5:3:2) are prepared from the transition metal hydroxide by calcining with lithium carbonate. X-ray diffraction and scanning electron microscopy analyses show that the cathode material has a layered structure and particle size of about 10 ${\mu}m$. The cathode materials also exhibited a capacity of about 160 mAh/g with a retention rate of 93~96% after 100 cycles.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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• pp.661-662
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• 2006

Development of recycling method at cemented carbide scraps was researched. Some properties of recycled cemented carbides were investigated. Recycled WC fine powder suffered the surface oxidation. Therefore it was necessary to be done by reduction treatment at 1073K-3.6ks under hydrogen atmosphere. When sintering condition at 1673K-3.6ks was treated under vacuum condition, it gained the deflective strength of about 90%, and gained hardness and sintering density about same value compared with commercial alloys. As a result, it was able to recycle only by 7 processes.

• 한국분말재료학회지
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• 제22권4호
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• pp.278-282
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• 2015

The GaN-powder scrap generated in the manufacturing process of LED contains significant amounts of gallium. This waste can be an important resource for gallium through recycling of scraps. In the present study, the influence of annealing temperatures on the structural properties of GaN powder was investigated when the waste was recycled through the mechanochemical oxidation process. The annealing temperature varied from $200^{\circ}C$ to $1100^{\circ}C$ and the changes in crystal structure and microstructure were studied. The annealed powder was characterized using various analytical tools such as TGA, XRD, SEM, and XRF. The results indicate that GaN structure was fully changed to $Ga_2O_3$ structure when annealed above $900^{\circ}C$ for 2 h. And, as the annealing temperature increased, crystallinity and particle size were enhanced. The increase in particle size of gallium oxide was possibly promoted by powder-sintering which merged particles to larger than 50 nm.

• Journal of Magnetics
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• 제20권2호
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• pp.97-102
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• 2015

The waste of sintered Nd-Fe-B magnets was recycled using the method of dopingPrNd nanoparticles. The effect of PrNd nanoparticle doping on the magnetic properties of the regenerated magnets has been studied. As the content of the PrNd nanoparticles increases, the coercivity increases monotonically, whereas both the remanence and the maximum energy products reach the maximum values for 4 wt% PrNd doping. Microstructural observation reveals that the appropriate addition of PrNd nanoparticles improves the magnetic properties and refines the grain. Domain investigation shows that the self-pinning effect of the rare earth (Re)-rich phase is enhanced by PrNd nano-particle doping. Compared to the magnet with 4 wt% PrNd alloy prepared using the dual-alloy method, the regenerated magnet doped with the same number of PrNd nanoparticles exhibits better magnetic properties and a more homogeneous microstructure. Therefore, it is concluded that PrNd nanoparticle doping is an efficient method for recycling the leftover scraps of Nd-Fe-B magnets.

• 청정기술
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• 제23권3호
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• pp.256-269
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• 2017

국내외 자원순환규제 대응 및 온실가스 저감을 위해 자동차산업에서는 부품의 소재 종류의 수를 줄여 재활용률 목표치를 달성하고, 폐기단계 또는 제조단계에서 발생하는 불량 및 스크랩을 순환자원으로 재활용하는 노력을 하고 있다. 또한 기존 제품의 성능은 유지하면서 온실가스 저감 목표치를 달성하기 위해 부품 경량화를 추진하고 있다. 기존제품의 폐기단계에서 100% 소각을 하던 제품을 개선제품에서는 제조전단계와 제조단계에서 발생하는 스크랩, 불량을 수거하여 90%의 재활용이 가능하도록 개선했다. 또한 기존제품 대비 56% 경량화를 통해 연비 개선효과를 나타냈다. 본 연구에서는 자동차 언더커버를 대상으로 유니소재화 제품 개발 적용가능성에 대한 사전평가를 실시하고, 개발된 시제품의 전과정평가를 통해 기존제품과 개발된 시제품의 환경영향값을 비교, 분석하고자 한다.