• 자원리싸이클링
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• 제29권4호
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• pp.51-57
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• 2020

황산용액에서 코발트와 니켈을 마그네슘으로부터 분리하기 위해 추출제로 Cyanex272, PC88A 그리고 Versatic acid 10를 사용하여 추출실험을 실시하였다. 코발트, 니켈 및 마그네슘의 추출거동을 비교 실험한 결과, Versatic acid 10이 가장 우수하다는 것을 알 수 있었다. 평형 pH 7.0에서 Versatic acid 10을 사용하여 약 98%의 코발트와 니켈이 추출되고, 5% 이하의 마그네슘이 공추출 되었다. McCabe-Thiele 도표 분석으로부터 pH 7.0, 상비(A/O) 2.0에서 10% Versatic acid 10에 의해 코발트와 니켈을 추출하기 위해서는 2단이 필요하였다. 유기상에 추출된 코발트 및 니켈은 70g/L H₂SO₄ 이상인 경우 효과적으로 탈거가 가능하였고, 이때 코발트는 99.78%, 니켈은 98.42% 탈거되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제33권2호
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• pp.16-23
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• 2024

해수나 염수에서 마그네슘을 추출하는 전해 반응은 마그네슘 이온을 주로 수산화마그네슘 형태로 마그네슘을 침전-회수하는 기술로, 양이온교환막, 음이온교환막, 전기투석, 비막 방식 등으로 분류된다. 최근 연구는 마그네슘 함유 해수나 염수를 사용하여 마그네슘의 회수 효율성 및 선택성 증진에 집중되며, 향후 일반 해수를 사용할 경우에도 효과적인 마그네슘 회수가 기대된다. 향후에는, 스케일업 시스템의 장기운전을 통해 마그네슘 및 다양한 유가물질에 대한 선택적 고효율 회수의 최적화와 더불어 경제성 및 환경성을 증진하는 것이 중요하다. 함께 막의 수명 및 교체주기를 고려하여 운전비용을 현실적으로 산정해야 하며, 다양한 인자에 대한 모니터링 데이터를 기반으로 상세하고 실용적인 공정 모델이 필요하다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권6호
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• pp.28-35
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• 2021

코발트와 니켈을 함유한 공정부산물 및 폐자원으로부터 Cyanex 301을 사용하여 코발트 및 니켈을 분리, 회수하는 실험을 실시하였다. 황산침출 모의 용액으로부터 10 v/v% Cyanex 301을 사용하여 추출할 경우, 리튬은 추출되지 않았으며, 평형 pH 1.5, 추출 상비(A/O) 1.0조건에서 마그네슘은 0.44%, 망간은 11.57% 추출되었으며 코발트와 니켈은 99% 이상 추출되었다. McCabe-Thiele diagram 분석 결과, 추출 상비(A/O) 2.0, 2단 추출을 통해 코발트와 니켈을 99.9% 이상 동시 추출 가능성을 확인하였다. 공추출 된 마그네슘 및 망간의 경우 세정 공정을 통해 제거가 가능하였는데, 세정액으로 0.05M 황산용액에서는 마그네슘은 99%, 망간은 87%이상 제거되었고, 세정액으로 0.05M 염산용액을 사용할 경우에는 마그네슘은 99.9%, 망간은 80% 이상 세정되어 제거 가능하였다. 세정 후 추출액에서 탈거 시에는 탈거액으로 3.0M 황산을 사용할 경우에는 코발트는 93%, 니켈은 5% 정도 탈거가 되어 선택적 탈거가 가능하였다. 그러나 8M HCl을 사용할 경우에는 코발트는 99.9% 이상, 니켈도 90% 이상 탈거되어 코발트와 니켈을 동시에 회수가 가능하였다.

• 한국광물학회지
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• 제30권4호
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• pp.205-217
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• 2017

간접 탄산화(indirect method) 및 양이온 공급원으로 사문암(serpentinite)을 이용하여 광물탄산화 연구를 수행하였다. 이산화탄소와 사문암 내 알칼리 토금속(칼슘과 마그네슘)의 탄산화 반응을 통해 고순도의 탄산칼슘과 탄산마그네슘을 합성할 수 있었다. 마그네슘 추출을 위해 황산암모늄을 사용하였고 Mg 추출률 향상을 위해 황산암모늄 농도, 반응온도 및 사문암과 추출 용매의 비(고액비) 등 여러 반응 변수를 검토하였다. 본 연구로부터 2 M 황산암모늄을 사용하여 $300^{\circ}C$ 반응온도에서 고액비(5 g/66 mL) 실험을 진행한 경우 약 80 wt% 이상의 Mg를 얻을 수 있었다. Mg 추출률은 추출 용매 농도 및 반응온도와 비례하여 증가하였다. 사문암의 Mg 추출 과정에서 얻어진 암모니아($NH_3$)는 회수하여 탄산화 과정에서 필요한 pH 복원제(pH swing agent)로 활용하였다. 본 연구를 통해 약 1.78 M 암모니아를 회수할 수 있었고 지구화학 모델링을 통해 사문암의 Mg 추출 과정의 핵심 단계를 해석하고자 하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권6호
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• pp.663-672
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• 2022

왕겨분말 혼입 지오폴리머의 황산마그네슘 저항성을 평가하기 위해, 비교대상으로 보통 콘크리트, 실리카 흄 혼입 콘크리트, 플라이애시와 고로슬래그를 혼입한 2성분계 지오폴리머를 비교대상으로 선정하여 황산마그네슘 용액침지시험을 실시하였다. 재령별 압축강도를 이용하여 산출한 황산염 열화지수는 황산마그네슘 용액 침지재령 56일에서 보통 콘크리트의 경우 6.75%이었으나, 왕겨분말 혼입 지오폴리머의 경우 모든 시편에서 1.28~1.87%의 낮은 수준을 보였다. 이는 실리카 흄 혼입 콘크리트의 2.48%보다 낮게 나타나 왕겨분말이 황산마그네슘 침식 저항성에 큰 도움이 되는 것으로 판단된다. 또한, 콘크리트 내부 미세균열과 외부열화에 대한 평가를 위해 시험체의 중량변화율의 경우 황산마그네슘 용액 침지재령28일 이후부터 모든 시험체에서 중량이 크게 변화하였으며, 침지재령 56일에서 보통 콘크리트는 3.78%로써 황산마그네슘에 의한 열화가 가장 심각한 수준임을 알 수 있었다. 그러나, 왕겨분말 혼입 지오폴리머의 경우 0.9~1.45%의 작은 중량변화율을 보였다. 지오폴리머 내의 에트린자이트 생성 정도를 X선 회절 분석법을 통하여 확인하였으며, 왕겨분말 혼입 지오폴리머에서는 소량으로 생성되어 있는 것을 확인할 수 있어, 황산마그네슘 침식 저항성에 높은 상관성이 있음을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권1호
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• pp.42-47
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• 2013

페로니켈 슬래그는 페로니켈 제조 공정의 부산물이다. 페로니켈 슬래그가 마그네슘 산화물 및 규소 산화물 등 유용 성분을 갖는데도 불구하고 대부분이 폐기되거나 골재로 사용된다. 이 연구는 $H_2SO_4$ 용액을 사용하여 Mg 이온을 추출하고, NaOH 용액을 사용하여 불순물 제거 및 고순도의 $Mg(OH)_2$를 얻으려고 하였다. $H_2SO_4$ 용액에 의해 Mg 이온은 Fe 이온 및 기타 페로니켈 슬래그 구성 성분과 함께 추출되었다. 불순물을 제거하고 고순도의 $Mg(OH)_2$를 얻기 위해서는 침출액의 pH 조절이 중요하다. 불순물은 가수분해에 의한 수산화물 침전으로 제거하였다. 이 과정 후, 여과액에 NaOH를 첨가하여 고순도의 $Mg(OH)_2$을 얻었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.69-71
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• 2009

Meander 형태의 인덕터를 각각 산화마그네슘 (MgO)기판과 산화 알루미늄 ($Al_2O_3$) 기판 위에 구현하여 고주파 특성을 구조 시뮬레이션을 통해 연구하였다. 고주파 시뮬레이션을 통해서 적절한 구조의 meander 형태의 인덕터를 선정하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션시 사용된 알루미늄 상부전극은 길이 282 nm, 폭 45 nm, 두께 100 nm, 간격은 15 nm의 구조 였으며, 5, 7, 9, 11, 13턴의 meander 형태 인덕터 소자들을 이용하여 고주파 수동소자 응용을 위한 고주파 구조 시뮬레이션을 50 MHz에서부터 30 GHz까지 수행하였다. 주파수에 따른 인덕턴스와 품질계수를 등가회로를 이용하여 계산하였다. 시뮬레이션으로부터 자기공진주파수 (SRF, self resonance frequency)가 인덕터의 턴 수가 증가함에 따라 저주파 영역으로 이동하는 것을 확인하였고, 고주파 시뮬레이션 결과에서 산란 매개변수 (S-parameter, $S_{21}$)로부터 인덕턴스와 품질계수를 추출해내었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.40-46
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• 2024

본 연구에서는 제철공정에서 발생되는 산업폐기물인 폐 MgO-C 내화물로부터 고순도 흑연을 재생하기 위해 산화마그네슘(MgO)을 용해 할 목적으로 사용되는 강 산성용액을 대체하기 위해 상대적으로 약 산성용매인 아세트산 용매를 사용하는 새로운 접근 방식을 제시 하였다. 폐내화물에서 MgO만 선택적으로 킬레이트 하는 아세트산의 농도를 달리하고 초음파 부상분리법 통해 높은 실수율 재생 흑연을 정제 회수 할수 있었다. 특히 2 M 아세트산을 용매를 사용 한 경우 흑연의 회수율은 99.7 %를 나타내며 회수된 흑연의 순도는 72.7 %로 분석되었으며 물을 용매로 사용한 공정에 대비하여 상당한 개선방법을 확보하였다. 또한, 본 연구에서 제시된 기술은 폐내화물 내 MgO와 아세트산의 반응을 통해 아세트산마그네슘을 생산하는 방법을 제공하여 고효율의 흑연 정제 및 분리와 마그네슘 추출을 위한 자원을 함께 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• 공업화학
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• 제30권2호
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• pp.254-259
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• 2019

본 연구에서는 마그네슘-층상규산염(MgP) 층간에 솔잎 추출물(PLE)이 삽입되어 겹겹이 쌓여있는 샌드위치 구조의 나노입자(PLE/MgP)를 one-pot으로 합성하였다. XRD 분석을 통해 팔면체와 사면체 구조로 MgP가 성공적으로 합성되었으며, PLE가 층간에 삽입되어 MgP 간의 층간거리(d-spacing)가 벌어진 것을 확인하였다. HR-TEM을 통해 모폴로지 변화를 관찰하였으며, 열중량분석법을 통해 PLE가 MgP 대비 10%까지 함유된 것을 확인하였다. 최소저해농도(MIC) 및 최소 사멸농도(MBC) 분석을 통해 피부 상재균에 대한 항균 활성을 검토한 결과 MgP 또는 PLE보다 PLE/MgP의 항균 활성이 더욱 향상된 것을 확인하였다. 이러한 결과는 본 연구에서 개발한 PLE/MgP 유/무기 복합 소재가 화장품 소재, 의료용 소재 등의 다양한 분야에 적용 가능함을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제21권1호
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• pp.24-28
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• 2010

이산화탄소의 광물고정화는 자연계의 풍화 작용을 모사한 것으로 매우 안정한 반응이지만 반응 속도가 매우 느리다. 이러한 반응 속도 증가를 위하여 광물의 전처리가 필요하다. 본 연구에서는 이산화탄소 광물고정화 속도 증가를 위한 두 가지의 전처리 방법을 소개하고 고정화 효율 증가를 확인하였다. 열적전처리는 $630^{\circ}C$에서 행해지는데, 이는 이산화탄소가 고정화되는 것을 방해하는 사문석 분자 내의 -OH기의 제거한다. FT-IR 피크를 통해 -OH기가 제거되는 것을 확인할 수 있다. 화학적전처리는 사문석 내의 주요 광물고정화 성분인 마그네슘 성분을 $75^{\circ}C$의 추출 온도에서 황산을 이용하여 추출해내는 것이다. 황산의 수소이온이 사문석 내의 결합을 약화시켜 마그네슘이 추출되도록 한다. 이는 ICP-AES와 XRF를 통하여 추출량을 확인하였다. 전처리가 끝난 사문석을 이용하여 이산화탄소 광물고정화 반응을 진행시 열적전처리의 경우 43%의 이산화탄소 고정화 효율을 나타내는데, 전처리를 하지 않았을 때 27%의 효율에 비하여 증가하였음을 확인하였다. 하지만 이 경우 많은 에너지가 소비된다는 단점이 있다. 화학적 전처리의 경우 열적전처리에 비해 45 atm, $25^{\circ}C$라는 비교적 온화한 조건에서 진행되는데, 이산화탄소 고정화 효율도 전처리 전인 24%에서 42%까지 상승하는 것을 확인할 수 있다.