• 자원리싸이클링
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• 제24권4호
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• pp.22-31
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• 2015

속도론적인 관점에서 실험변수를 조절하여 얻어진 결과로부터 침강성 탄산칼슘(precipitated calcium carbonate, PCC)의 생성을 핵생성속도로 규명하였다. 반응온도 $80^{\circ}C$에서 $Ca(OH)_2$ slurry, $Na_2CO_3$ 수용액 및 다양한 농도의 NaOH를 첨가하여 침강성 탄산칼슘의 생성거동을 관찰하였다. 핵생성속도는 주 반응물인 $Ca^{2+}$ 이온과 $CO{_3}^{2-}$ 용해속도를 조건으로 나누어 진행하였다. 두 이온의 농도가 고농도일경우에는 vaterite와 calcite가 혼재되어 나타났다. $Ca^{2+}$ 이온과 $CO{_3}^{2-}$ 이온농도 중 어느 하나만을 낮게 하여 반응시킨 경우에는 주로 calcite가 생성되었으며 두 이온농도가 모두 낮을 경우에는 aragonite가 형성되었다. 또한 NaOH 농도를 증가시킴에 따라 calcite의 생성은 감소하였으며 5M NaOH 수용액 내에서 단일상의 aragonite를 얻을 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 과포화도 조절을 통해 다형체(polymorphs) 중 특정 형태를 합성할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제14권4호
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• pp.113-120
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• 2006

음식물류 폐기물 자원화과정에서 발생하는 폐수는 BOD 20,000~150,000mg/L이며, 매립금지로 적정수준까지 처리되어야 한다. 그러나 기존의 폐수처리시설에 의해서는 10일 이하로 처리하기가 불가능하다. (주)에코데이는 높은 산소전달효율, 높은 미생물(MLVSS) 유지와 유기물 농도 모두가 상향류의 PFR흐름을 갖는 ER-1 반응기를 이용하여 2~4일 이내로 처리할 수 있는 기술을 개발하였다. 하루 20톤의 음식물을 퇴비화 하는 H군 음식물 자원화시설에 Pilot plant를 설치하고, 자원화 과정에서 발생하는 고농도폐수(평균 BOD 64,431mg/L)와 저농도폐수(평균 BOD 16,500mg/L)에 대해 6개월간 실험하였다. 저농도폐수의 처리를 위해서 ER-1(HRT 2.5d)과 후단에 고도처리공정을 적용하였으며, 이때 전체공정에서 제거되는 유기물의 대부분이 ER-1을 통해 제거되었다. 저농도폐수 Pilot plant의 처리효율은 BOD 99%, COD 98%, SS 99%, T-N 97%, T-P 96%이다. 고농도 폐수 처리공정은 ER-1을 직렬로 배치하여 2단계 ER-1(1차 HRT 2.5d, 2차 HRT 1.5d) 후 고액분리를 통해 하수연계(BOD 2,000mg/L 이하)로 계획하였다. Pilot 실험결과 고농도 폐수에 대해서도 BOD 97%, COD 84%, SS 98%, T-N 66%, T-P 95%의 안정적인 처리효율을 얻을 수 있었다. 고농도 폐수처리시에 생물반응기의 냉각시설 없이 고온($50^{\circ}C$)으로 운전되었으나, 온도 조절 부분을 개선한다면 더 높은 효율을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제19권1호
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• pp.86-92
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• 2011

화석에너지 의존도를 줄이면서 $CO_2$ 배출량을 낮추기 위하여 정부에서는 녹색마을을 선정하고 에너지 자급률을 40% 수준으로 높이려는 계획을 추진 중이다. 본 연구는 각 농업 분야 중에서 농기계의 사용과 재배 시설에 있어서의 에너지 사용량을 파악하고 이를 바이오디젤로 대체하였을 때의 $CO_2$ 저감수준을 분석하고자 하였다. 이를 위하여, 농업 각 분야별 에너지 소비수준의 분석, 그리고 실천 가능한 신재생 에너지원의 선정이 요구된다. 경종재배의 전체 연간온실가스 배출량은 $5,667,258\;t-CO_2$이고, 그 중 시설 부문은 $4,932,607\;t-CO_2$인 것으로 분석되었으며, 농업시설 부문 중 에너지원별로 보면 경유가 $3,105,707\;t-CO_2$, 중유가 $1,370,578\;t-CO_2$를 배출하는 것으로 분석되었다. 우리나라 시설작물의 단위 면적당 온실가스 평균배출량은 $29,418\;t-CO_2/ha$인 것으로 나타났다. 농기계별 2007년 총에너지소비량을 살펴보면 트랙터가 284,763 kL로 가장 높게 나타났으며, 동력 경운기 221,314 kL, 곡물건조기 145,524 kL, 콤바인 72,537 kL 등의 순이었다. 전라북도 G시를 대상으로 이용 중인 시설재배와 농업기계의 이산화탄소 배출량을 비교분석한 결과, 바이오디젤로 전환하면 약 7% 정도의 $CO_2$ 감소효과가 있는 것으로 분석되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권3호
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• pp.40-52
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• 2022

탄소광물화 기술은 석탄재와 이산화탄소를 반응시켜 건설재료 등으로 활용이 가능한 복합탄산염 등의 부산물을 생산함과 동시에 이산화탄소를 탄산염에 고정화하여 온실가스 감축효과를 얻을 수 있는 기술로, 이산화탄소 감축 및 경제적 잠재력을 고려하면 국가 온실가스 감축 목표를 실현하기 위한 유용한 방안이 될 수 있다. 그러나 아직까지는 해당 기술의 이산화탄소 감축 성능과 환경적인 이점, 경제성 등에 대한 자료가 적어서 기술의 상용화 가능성에 대해서는 명확하지 않은 상태이다. 본 연구는 국내 순환유동층 발전소에서 발생되는 이산화탄소와 석탄재를 이용하는 이산화탄소 투입량 기준 6,000 tonCO₂/년 규모의 탄소광물화 설비에 대해 이산화탄소 감축량 및 경제성 분석을 수행했다. 공정 분석 결과 1톤의 복합탄산염 생산 시 실질적인 이산화탄소 감축량은 약 45.8 kgCO₂eq, 연간 약 805.3 tonCO₂로 산정되었으며, 경제적 편익 분석 시 비용편익분석비(B/C Ratio)는 1.04, 내부수익률(IRR)은 10.65 %, 순현재가치(NPV)는 24,713,465 원으로 나타나, 탄소광물화 설비가 어느 정도 경제성을 확보하고 있는 것으로 분석되었다.

• 유기물자원화
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• 제9권2호
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• pp.93-100
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• 2001

수산가공폐수 슬러지의 농경지 이용을 목적으로 수산가공폐수 슬러지에 zeolite 및 가축분 첨가율에 따른 퇴비화 과정중 온도변화, 중량감소율, $CO_2$ 및 $NH_3$발생량 및 무기성분함량 변화 등을 조사하였다. 퇴비화과정중 온도, 총중량 감소율 및 $CO_2$발생량은 zeolite 첨가율에 따라서는 별 차이가 없었으나 가축분은 첨가율이 낮을수록 온도와 총 중량감소율이 높았으며 $CO_2$발생량은 별 차이가 없었다. 퇴비화과정중 $NH_3$ 발생량은 zeolite 첨가율 5, 10 및 20%에서 퇴비화 전기간 동안 68, 61 및 $46mg/kgvs{\cdot}hr$로서 zeolite 첨가율이 높을수록 적게 발생되었고, 가축분도 첨가율 50, 65 및 80%에서 퇴비화전기간 동안 65, 58 및 $45mg/kgvs{\cdot}hr$으로서 가축분 첨가율이 높을수록 적게 발생되었다. 따라서 수산가공폐수슬러지의 퇴비화에 zeoilte 및 가축분을 첨가함으로써 악취를 어느 정도 감소시킬 수 있을 것으로 판단되었다. T-C 및 T-N함량은 퇴비화 전에 비하여 퇴비화 후에 약간 감소하였으며, C/N율은 퇴비화 후에 약간 증가하였다. 퇴비화 전후 무기성분변화는 모든 조건에서 퇴비화 전에 비하여 퇴비화 후에 $P_2O_5$, $K_2O$, CaO 및 Na함량은 약간 증가하였으며, MgO함량은 큰 변화가 없었고, Mn함량은 큰 폭으로 감소하였다.

• 유기물자원화
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• 제16권2호
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• pp.81-87
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• 2008

본 연구에서는 버려지는 연탄재를 하수처리에 이용하여 그 처리효율 및 활용성 등을 조사하였다. 본 연탄재 공법에 의해 처리된 처리수의 $BOD_5$, CODcr, SS 등은 각각 1.1 (mg/L), 9.5 (mg/L), 3.8(mg/L)를 나타내며 원수와 비교하여 99%, 92.7%, 96.3%의 처리효율을 보여주었다. 본 연탄재공법에 의한 처리수의 총 세균 및 대장균에 대한 제거효율은 각각 평균 9 (cfu/ml) 및 1.2 (cfu/ml)로 나타나 기존의 하수처리장 방류수와 비교하여 괄목할만한 감소효과를 보여주었다. 한편, 1년 이상의 장기적 운전실험에서는 변함없는 높은 처리효율의 유지와 함께 계절별 처리효율의 변동폭이 매우 낮았으며, 슬러지발생이 차단되는 효과를 보여주었다. 본 연탄재공법은 연탄재를 재활용함은 물론, 높은 처리효율과 슬러지의 발생을 감소시킴으로써 환경친화적인 공법이라 할 수 있으며, 중소규모의 하수처리 및 처리수의 재활용에 매우 유용할 것으로 사료되는 바이다.

• 청정기술
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• 제6권1호
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• pp.61-69
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• 2000

본 연구에서는 시멘트 산업에서 이용 가능한 무기질 산업폐기물의 발생현황 및 물성을 조사하여 시멘트원료, mineralizer/flux, 시멘트 혼합재, 특수시멘트 제조원료 등 용도별 재활용 방안을 결정하고 적용실험을 하였다. 산업폐기물의 시멘트 원료로의 이용에 있어, 철질원료 대체용으로는 Cu-slag, Zn-slag, 전기로 슬래그 및 전로 슬래그 등이, 규석질 원료의 대체용으로 폐주물사가 사용되었다. 제당회사에서 발생되는 $CaF_2$가 주성분인 폐소석회와 아연제련 공정에서 부산되는 폐기물인 jarosite를 mineralizer/flux로 사용하여 클린커의 소성온도를 약 $100{\sim}150^{\circ}C$ 낮출 수 있었다. 혼합재료의 이용에 있어, Cu-slag와 STS sludge를 혼합 첨가한 경우 시멘트 혼합재로서의 충분한 물성을 얻을 수 있었고, fly ash 및 석회석도 시멘트의 혼합재로 적당량 첨가함으로서 시멘트의 성능을 향상시킬 수 있었다. 특수 시멘트의 원료로의 이용에 있어서는, 알루미늄 폐슬러지를 원료로 속경성 클린커를 제조하고 이를 이용하여 2시간내에 $300kg/cm^2$강도를 발현하는 초속경 시멘트를 제조하였고, 두 종류의 도시쓰레기 소각회를 원료로 이용하여 $C_3S(3CaO{\cdot}SiO_2)$와 $C_{11}A_7{\cdot}CaCl_2(11CaO{\cdot}7Al_2O_3{\cdot}CaCl_2)$가 주요 광물인 시멘트를 제조할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권1호
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• pp.37-42
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• 2017

이산화탄소 저감을 위한 유효한 방법 중의 하나로 칼슘규산염 광물의 간접탄산염화 공정이 보고되고 있다. 이 공정은 염산, 질산 등의 산에 의하여 칼슘규산염으로부터 칼슘성분을 침출하는 단계와 이산화탄소에 의한 침출용액의 탄산염화 단계의 두 과정으로 구성된다. 침출용매로 초산수용액을 사용하는 경우에는 침출용액을 이산화탄소로 탄산염화 하는 과정에서 초산이 재생성 되어 침출단계로 순환되어 침출용매로 재사용될 수 있다. 제철 및 제강슬래그와 같은 산업부산물은 칼슘규산염을 많이 함유하고 있어 간접탄산염화공정의 원료로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 초산수용액에 의한 국내 전기로제강슬래그의 침출효율을 조사하기 위하여, 초산수용액 농도, 침출온도 및 침출시간 등의 침출조건 변화에 따른 침출실험을 수행하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권4호
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• pp.65-70
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• 2011

페리튬이온전지 양극활물질인 $LiCoO_2$로부터 코발트와 리튬을 회수하기 위한 기초 연구로 환경친화적인 유기산을 이용하여 코발트와 리튬의 침출에 관한 연구를 실시하였다. 주요 실험 변수로는 유기산 종류 및 농도, 과산화수소 농도, 반응 시간 및 온도 그리고 고액농도비 등 코발트와 리튬의 침출에 영향을 미칠 수 있는 인자들에 대하여 고찰하여 최적 조건을 얻고자 하였다. 실험 결과 사용한 유기산중에서 Latic acid가 코발트 및 리튬의 침출율이 99.9%로 가장 우수 하였다. 한편, 구연산을 이용하여 창출 실험한 결과에서 과산화수소의 농도, citric acid의 농도 및 반응온도가 증가함에 따라 코발트 및 리튬의 침출율이 증가하였다. 그러나 고액농도비가 증가함에 따라 침출율은 감소하는 경향을 보였다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권4호
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• pp.69-75
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• 2012

본 연구는 가스화용융 시스템을 활용한 폐차 냉매의 친환경 파괴 기술개발을 목표로 하였다. 실증규모(생활폐기물 100톤/일) 가스화용융 시스템내 냉매를 주입할 수 있는 주입장치를 개발 및 제작하였으며, HFC-134a 주입량에 따른 냉매 분해효율 및 유해가스 특성을 고찰하였다. 분해효율은 3 kg/hr 냉매 주입시 99.995%이었고, 18시간 동안 유해가스 연속 측정 및 샘플링 측정결과, CO, SOx, NOx, HCl, HF 등의 유해가스는 환경법규를 만족하였고, 특히 냉매파괴 발생 HF는 0.1 ppm으로 법적 기준치 2ppm에 비해 미량으로 검출되었다.