• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.98.1-98.1
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• 2018

소듐냉각 고속로 (SFR)는 원자력 발전의 가장 시급한 문제점으로 부각되고 있는 사용 후 핵연료를 재활용 하여 가동하는 원자로 이다. Generation IV로 명명되는 차세대 원자로 중에 하나로 국제 공동연구와 자체 연구를 통해 우리나라 고유의 기술이 축적되고 개발되고 있다. 현재 소듐냉각 고속로의 가장 큰 문제점 중의 하나는 금속핵연료와 피복관의 상호반응이다. 상호반응이 일어나면 공융현상을 일으켜 피복관의 녹는점이 낮아지고 피복관의 두께가 얇아져 원자로의 안전에 치명적인 위협이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전해도금 (electro-plating)을 활용하여 HT9 피복관 내면에 크롬을 도금하여 금속핵연료와 피복관의 상호반응을 억제하는 연구가 본 연구팀에서 진행되고 있다. 크롬과 전해도금을 코팅 물질과 코팅 방법으로 선정한 이유는 튜브 내면에 적용하기 용이하고 경제적인 코팅 방법이기 때문이다. 본 연구에서는 여러 가지 전해도금 인자 중 온도와 pulse 전류의 파형이 상호반응 방지 효과에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 도금액의 온도를 $50{\sim}80^{\circ}C$, 전류 파형 중 on/off time을 1:1, 10:1, 1:10으로 하여 여러 HT9 시편을 도금하였고 모의 금속 핵연료 합금인 Ce-Nd와 확산 반응 실험을 수행하여 상호반응 방지 효과를 분석하였다. 광학현미경과 전자현미경을 이용한 미세구조 분석 결과 도금액의 온도가 $65^{\circ}C$ 이하인 시편에서는 미세균열이 심하게 발생하였고 그 균열을 통해서 물질이 확산하고 상호반응을 한다는 것이 관찰되었다. $65^{\circ}C$보다 높은 도금액의 온도에서 형성된 크롬막은 균열이 없고 상호반응 방지 효과가 좋은 것이 확인되었다. 특히 전류 파형의 on/off time이 1:1일 때 상호반응 방지 효과가 가장 좋은 것을 확인하였다. 이러한 결과는 크롬 전해도금의 코팅 조건이 상호반응 방지 효과에 매우 중요한 요인으로 작용한다는 것을 말해주고 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제10권6호
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• pp.9-14
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• 2001

폐리튬이온전지의 재활용 일환으로 양극활물질인 $LiCoO_2$로부터 Co와 Li을 회수하기 위하여 황산침출거동을 조사하였다. 황산 2M용액, $75^{\circ}C$ 조건에서 환원제를 첨가하지 않은 경우, $LiCoO_2$로부터 Li가 거의 100% 침출되는 반면에 Co는 같은 조건에서 40% 이하의 침출율을 보였다. Co의 침출율을 향상시키기 위하여 과산화수소를 환원제로 2~20 vol%범위에서 사용하였다 10 vol% 이상의 과산화수소를 첨가하였을 때, Co와 L거 침출율은 모두 95% 이상 이었다. 이는 환원제로서 과산화수소가 Co(III)를 Co(II)로 환원시켜 침출이 용이해졌기 때문으로 생각된다. 황산농도, 온도, 과산화수소 첨가량이 증가함에 따라 Co와 L리 침출율은 증가한 반면에 초기 광액농도가 증가할수록 Co와 L긴 침출율은 감소하였다. 이상의 조업변수 실험을 통하여 코발트계 리튬이온전지의 양극활물질인 $LiCoO_2$의 황산침출에서 황산농도 2 M, 침출온도 $75^{\circ}C$,초기광액농도 100 g/L, 과산화수소 첨가량 20 vol%에서 30분의반응시간이 침출 최적조건으로 생각된다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권6호
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• pp.10-19
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• 2007

폐리튬이온전지의 리싸이클링을 위하여 폐전지의 기계적 처리에 의한 Co의 농축과 습식처리에 의한 Co의 회수기술이 개발되었다. 전 연구에서는 폐전지 리싸이클링의 부가가치를 향상시키기 위하여 Co 농축 침출액으로부터 양극활물질을 재합성하는 공정으로 citrate precursor combustion법을 제안하고 가능성을 확인하였다. 기존의 전극제조 공정에서는 활물질인 $LiCoO_2$와 첨가제인 탄소의 비중 및 크기 차이로 균일한 혼합이 이루어지지 않으므로 충방전 용량이 이론용량에 비하여 매우 낮고 또한 싸이클이 반복될수록 용량이 크게 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 합성된 $LiCoO_2$ 전극특성을 향상시키는 일환으로 합성공정의 개선을 통하여 초미립 $LiCoO_2$을 합성하였으며, 탄소 첨가시 혼합법의 개선에 의하여 우수한 충방전 특성을 갖는 리튬전지용 양극을 개발하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권2호
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• pp.48-54
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• 2020

우리나라는 제조업 중심 국가로서 다양한 분야에 많은 양의 금속이 사용되나, 이들 금속이 대부분 수입에 의존하고 있다. 상당수의 금속은 전세계적으로 제한된 부존량 및 생산량에 비해 소비량이 증가하는 실정이다. 어떤 금속들은 부존 및 생산국가가 편재되어 있는 경우가 종종 있어 향후 공급의 불안정성이 우려된다. 또한 이러한 금속이 유해성을 띄고 있을 경우 환경적 측면에서도 문제가 된다. 이를 해결하기 위해 사업장 폐기물내 유해성 유가금속 회수 및 재활용을 통해 공급을 안정화시키고 환경오염을 예방할 수 있으나, 유가 금속의 종류 및 국내 배출업체와 배출폐기물 종류가 매우 많아 초기에 관련 현황파악이 번거롭다. 따라서, 본 연구에서는 공공기관 공개자료를 통해 향후 국내산업에 중요한 유해성 유가금속 선정결과를 소개하고, 국내 화학물질 배출·이동량 정보 등을 이용하여 이러한 금속(니켈, 코발트, 망간 등)를 함유 폐기물을 배출하는 업체들을 보다 용이하게 초기 현황파악 하는 방안을 순서도 형식으로 제시하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제14권6호
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• pp.37-43
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• 2005

페리튬이온전지로부터 회수된 코발트와 리튬 침출액으로부터 화염분부열분해법에 의하여 $LiCoO_{2}$ 나노분말을 제조하였다. 리튬 및 코발트 성분을 함유하는 전극물질은 열처리 및 기계적 처리에 의해 그 농도를 증가 시켰다. 리튬이온전지 양극물질을 질산으로 용해한 다음 침출액중 Li과 Co의 당량비가 1.0 되도록 $LiNO_{3}$로 조절하여 화염분무열분해용 전구체를 제조하었다. 화염분무열분해법에 의해 제조된 $LiCoO_{2}$ 분말의 평균입자크기는 전구체의 몰 농도가 증가하면서 증가되었으며, 화염온도 역시 입자의 크기를 증가시켰다. 변수실험 결과 $11{\~}35nm$ 크기의 결정형 $LiCoO_{2}$ 나노분말을 제조할 수 있었다 또한 나노 $LiCoO_{2}$의 전극재료로서의 가능성을 확인하기 위하여 충방전 특성 평가와 같은 전기화학적 분석을 수행하였다.

• 멤브레인
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• 제31권3호
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• pp.184-199
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• 2021

공유결합 유기 구조체(COF)의 한 가지로서, 공유결합 트리아진 구조체(CTF)는 이온 열 삼량 체화 반응을 통해 제조된 반복되는 육각형 트리아진 고리의 네트워크로 구성되어 본질적으로 다공성 구조를 가진다. 또한 일부 화학 물질에 대한 친화성을 높이고 다른 화학 물질을 배제하는 많은 질소 작용기를 포함한다. 조절 가능한 특성 때문에 많은 연구자들이 기체 및 액체 분리 공정을 위한 CTF의 소재를 합성하고 테스트했다. 새로운 CTF, 혼합 CTF 복합재 및 CTF 멤브레인에 대한 다양한 연구가 기체흡착, 기체분리(예 : CO₂, C₂H₂, H₂ 등) 및 담수화에 대해 연구되었다. 일부 CTF 연구는 고급 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 한계와 잠재력을 결정했으며 후속 실험에서는 광촉매 특성에 대한 CTF를 테스트하여 더 큰 지속 가능성을 위한 재활용 가능성을 제안했다. 이 총설에서는 공유결합 트리아진 구조체 기반 분리막에 대해 설명할 예정이다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.336-344
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• 2024

In this study, a Ni_0.9Co_0.05Mn_0.05(OH)₂ precursor used as an anode active material using a black powder leaching solution of a recycled lithium ion battery was prepared through coprecipitation synthesis with co-precipitation time, NH₄OH concentration, pH, and stirring time as variables. The characteristics of the prepared powder were analyzed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), particle size analysis (PSA), and inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES). It was confirmed that the single crystal thickness of the LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂ (NCM) precursor changes depending on the NH₄OH concentration and reaction pH value, and thicker single crystals are formed at 2 M NH₄OH compared to 1 M and at pH 10.8-11.8 compared to pH 11.8-12.0. NCM precursor particles increased with coprecipitation time, and it was confirmed that the 72 hours NCM precursor had the largest particle size. Through ICP-OES analysis, it was confirmed that the NCM precursor was synthesized with the target composition of Ni²⁺:Co²⁺:Mn²⁺=90:5:5.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.82-83
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• 1996

키토산 막을 이용한 유기혼합물 중의 물을 효율적으로 분리해내는 투과증발공정은 많은 발전을 거듭해 왔으며, 특히 에탄올중의 물을 효율적으로 탈수하는 것에는 탁월한 성능을 보고한 바 있다. 키토산은 주로 게등의 갑각류의 외피에서 얻을 수 있는 키닌을 주원료로 하는 물질로서 친수성이 뛰어난 막재료뿐만 아니라 생체적 합성이 요구되는 생체재료로도 널리 사용이 되고 있는 물질이다. 에틸렌즐리콜은 석유화학공정에서 생성되는 에틸렌 옥시이드를 원료로 하여 제조가 되고 있는 물질이다. 에틸렌글리콜은 PET의 원료로서 사용이 많이 되고 있으며, 겨울철에는 자동차등의 부동액이나 눈이 많이 내리는 지역에서 효율적으로 눈을 제거하기 위하여 공항의 활주로등에서 주로 사용이 되고 있는 물질이다. 에틸렌글리콜의 제조공정중에서 물을 효과적으로 제거하는 방법으로는 증류법이 있을 수 있으나 에틸렌글리콜의 비점이 물보다 현저히 높기 때문에, 공비혼합물을 생성하지 않는 이 혼합물의 특성과는 무관하게, 투과증발법을 이용할 경우 에너지의 절감이 이루어지게 되기 때문에 매우 효용적이고 추천할만할 공정이다. 또한 활주로의 부동액등으로 사용되는 경우 에틸렌글리콜의 재활용이 이루어질 경우 경비의 절감이나 환경적인 문제의 해결등의 장점이 있어서 물의 분리가 요구되고 있다. 이 경우에는 마찬가지로 에틸렌글리콜과 물의 분리는 일반적인 분리에 비해서 투과증발법이 유용하다고 할 수 있다. 본 실험에서는 키토산 막의 효율적인 응용예로서 기존의 알콜의 탈수와 더불어서 에틸렌글리콜의 탈수를 고찰해보고자 하였다.관리가 간편하며, 용존산소량을 줄일수 있다는 점에서 장점이 있으나, 전 ultra pure water의 system이 열적으로 안정해야 하고 경제적인 문제가 수반하는 단점을 가지고 있다. 후자의 경우, 미량의 과산화수소수 (1~10,000 ppm)를 이용해 처리 해주는 방법의 경우 경제적으로 큰 장점이 있고, 처리가 단순하다는 장점이 있으나 과산화수소수 자체에 포함하고 있는 높은 impurit level, 그리고 처리후 장시간의 flushing time을 가져야 한다는 단점등이 존재 하고 있다.요구된다. 몰입이 가능하여 임계치가 저하된 것으로 여겨진다. 또한 광학적 이득의 존재는 이 구조에 의한 극단파장 반도체 레이저다이오드의 실현 가능성을 나타내는 것이다.548 mL에 비해 통계학적으로 의의 있게 적었다(p<0.05). 결론: 관상동맥우회로 조성수술에서 전방온혈심정지액을 사용할 때 희석되지 많은 고농도 포타슘은 fliud overload와 수혈을 피하고 delivery kit를 사용하지 않음으로써 효과적이고 만족할 만한 심근보호 효과를 보였다.를 보였다.4주까지에서는 비교적 폐포는 정상적 구조를 유지하면서 부분적으로 소폐동맥 중막의 비후와 간질에 호산구 침윤의 소견이 특징적으로 관찰되었다. 결론: 분리 폐 관류는 정맥주입 방법에 비해 고농도의 cisplatin 투여로 인한 다른 장기에서의 농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.37-43
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• 2009

우리나라는 경제발전과 더불어 하수종말처리장과 음식물쓰레기처리시설의 수가 꾸준히 증가해왔다. 이들 시설들은 상수원 수질보전과 음식물쓰레기 재활용과 같은 긍정적인 역할을 수행하지만 한편으로는 심각한 악취문제를 유발해 인근주민들의 쾌적한 생활을 해치고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 부산시 환경기초시설에서 발생되고 있는 탈수슬러지케잌 및 음식물쓰레기샘플을 채취, 황화수소 발생 가능량을 예측함과 동시에 발생 가능량이 많을 것으로 나타난 1개 시료를 선정하여 실험실 규모의 Flux Chamber 실험을 통해 대기 시료를 포집하여 GC/FPD분석을 실시, 혐기성 상태일 때 이들 처리장폐기물에서 대기 중으로 배출하는 황계열 악취물질에 대한 배출농도 측정결과를 제시하고자 하였다. 황화수소발생량이 가장 많은 시료는 녹산 하수처리장의 슬러지 샘플로 농도가 156.18mg/kg이었고, GC/FPD로 분석을 실시한 결과를 토대로 악취농도지수(Odor Quotient)를 산정해 본 결과 개별 악취물질중 $CH_3SH$(methylmercaptan)이 총악취농도지수에서 차지하는 비율이 47.3%로 가장 주요 악취원인물질로 나타났다.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.574-581
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• 2008

폐 자동차 배기가스 정화용 촉매를 휘발성 유기화합물(VOCs) 처리 시스템에 재활용하기 위해 운전조건이 서로 다른 폐 자동차 촉매를 이용하여 촉매의 최적 재생 조건 및 VOCs 연소활성특성을 조사하였다. 폐 촉매의 최적 재생 조건을 찾기 위해 산세기가 서로 다른 5종류(질산($HNO_3$), 황산($H_2SO_4$), 옥살산($C_2H_2O_4$), 구연산($C_6H_8O_7$), 인산($H_3PO_4$))의 산을 이용하여 재생 처리하였으며, 질소 흡착등온선, XRD와 ICP를 이용하여 폐 촉매와 재생 처리한 촉매의 물리화학적 특성을 비교하였다. 폐 자동차 촉매의 피독물질과 백금족 금속(PGMs)의 상대적 함유율은 촉매의 위치에 따라 달랐으며, 주요 피독물질은 윤활유 오일첨가제와 엔진 및 배출가스 파이프에 함유된 물질이었다. 그리고 폐 자동차 촉매는 산수용액 전처리 후 백금족 금속의 상대적 함유율, BET 비표면적 및 평균기공크기가 폐 촉매에 비해 증가하였다. 폐 촉매와 재생 처리한 촉매의 VOCs 연소활성 실험 결과 폐 촉매가 VOCs 처리에 충분히 이용될 수 있다는 가능성을 보여 주었으며, $HNO_3$와 $C_2H_2O_4$ 전처리를 한 촉매의 반응활성이 가장 우수하였다. 그리고 전처리한 촉매의 반응활성은 산처리로 인한 피독 오염물질의 제거율 및 조직 특성 변화 보다는 백금족 금속인 백금(Pt)의 함유율에 더 큰 영향을 받았다.