• 전기화학회지
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• 제17권2호
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• pp.111-118
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• 2014

본 연구에서는 폐 리튬이차전지의 스크랩으로부터 순도 높은 황산코발트($CoSO_4$) 용액을 회수하고, 회수된 용액을 이용하여 리튬이차전지의 양극활물질인 $LiCoO_2$를 제조하여 전기화학적 특성을 평가하였다. 황산코발트의 제조는 황산과 과산화수소수를 이용하여 원료물질로부터 금속물질을 녹여내기 위한 침출단계, 가성소다를 이용한 pH 조절로 1차 불순물을 제거하기 위한 중화공정 및 D2EHPA와 $CYANEX^{(R)}272$를 이용하여 2차 불순물을 제거하기 위한 용매추출공정을 거쳐 고순도의 용액을 회수한다. 회수된 황산코발트는 증류수와 희석하여 6 wt.% 황산코발트 용액으로 만들고, 다시 옥살산과 혼합 및 교반 후 건조, 하소 및 리튬의 원료가 되는 $Li_2CO_3$ 분말과 혼합 후 합성 공정을 거쳐 이차전지의 양극활물질인 $LiCoO_2$를 제조하였다. 이를 이용하여 전극을 조립하고, 전기화학적 특성을 평가하였다. 전기화학적 특성은 본 실험에서 합성된 $LiCoO_2$와 상업용 $LiCoO_2$(Aldrich사)를 비교하였으며, 결과는 유사하거나 혹은 합성된 $LiCoO_2$가 더 우수한 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 실험을 통해 양극활물질의 재활용 가능성을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권5호
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• pp.60-67
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• 2019

금속 폐기물로부터의 유가금속 회수는 관련 원료의 수입 혹은 안정적 원료 수급을 위해서 매우 중요하다. 특히 폐리튬이차전지(LIBs)로부터 회수가 가능한 금속(Li, Co, Ni, Mn 등)의 재사용뿐만 아니라 폐리튬이차전지의 재활용 연구가 필수적이다. 폐리튬이차전지에서 회수된 수산화리튬($LiOH{\cdot}xH_2O$)은 촉매, 이산화탄소 흡수제 및 양극재의 전구체로 재사용이 가능하다. 본 연구에서는 폐리튬이차전지로부터 회수된 탄산리튬 전구체를 사용하였으며, 침전공정을 이용한 선택적인 리튬 분리를 통해 고순도 수산화리튬 분말의 제조 및 최적화 연구를 진행하였다. 수산화리튬 제조 조건으로는 교반을 기반으로 반응온도 $90^{\circ}C$, 반응시간 3 시간, 탄산리튬과 수산화칼슘의 비율 1:1의 조건에서 수행하였으며, 순도 향상을 위해 2-step 수산화리튬 제조 공정을 추가적으로 진행하여 최종적으로 고순도의 수산화리튬 제일수화물($LiOH{\cdot}xH_2O$)을 제조하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권3호
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• pp.115-122
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• 2019

제강분진(Electric arc furnace dust)은 제강공정에서 발생하는 분진폐기물로서 중금속을 다량 포함하고 있어 관리가 매우 중요하다. 제강분진은 아연, 철 등의 유가금속을 다량 함유하고 있기 때문에 최근 이를 재활용하는 연구가 활발하게 진행 중이며, 본 연구에서는 전처리 과정 없이 제강분진을 청색 계열의 세라믹 안료의 코발트를 대체할 수 있는 원료로 사용하였다. 또한 합성된 청색 세라믹 안료를 잉크젯 프린팅용 세라믹 잉크로 개발하기 위해 미립화 과정에서의 입도 분포, 결정 구조 및 발색 특성 변화에 대해 고찰하였다. 제강분진이 첨가된 $Co_{0.75}Zn(EAFD)_{0.25}Al_2O_4$ 세라믹 안료는 우수한 청색 발색 특성을 보이며, 어트리션 밀링(Attrition Milling)을 이용한 미립화 공정을 통하여 단정(monomodal) 분포의 입도를 확보할 수 있었다. 3시간 밀링 후 $Co_{0.75}Zn(EAFD)_{0.25}Al_2O_4$ 세라믹 안료의 평균 입도는 $0.271{\mu}m$로 제강분진이 첨가되지 않은 $CoAl_2O_4$ 세라믹 안료의 5시간 밀링 후의 평균 입도인 $0.303{\mu}m$보다 더욱 작은 것을 확인하였다. 특히, $Co_{0.75}Zn(EAFD)_{0.25}Al_2O_4$ 세라믹 안료는 미립화 공정 중 발색 변화(${\Delta}E{^*}_{ab}$) 값이 5.67로 $CoAl_2O_4$ 보다 작아서 더 우수한 발색 특성을 보이는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 분진폐기물인 제강분진을 어떠한 전처리 과정 없이 고가의 코발트를 대체하여 청색 계열의 세라믹 안료의 원료로 사용할 수 있다는 것을 보여주고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.671-677
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• 2016

대나무를 원료로 탄화 및 활성화온도 $900^{\circ}C$에서 대나무 활성탄을 만들고, 이 대나무 활성탄에 알칼리 금속(Na, K)과 알칼리토금속(Ca, Mg)을 담지 시켜 알칼리 담지 대나무활성탄을 제조하였다. 제조된 알칼리 담지 활성탄의 비표면적 및 세공분포 등의 물리적 특성을 분석하였다. 또한 폐 대나무활성탄의 재활용을 위하여 알칼리 담지 대나무활성탄과 NO 기체의 반응 특성 실험을 열중량분석기를 사용하여 비등온반응(반응온도 $20{\sim}850^{\circ}C$, NO 농도 0.1 kPa)과 등온반응(반응온도 600, 650, 700, 750, 800, $850^{\circ}C$, NO 농도 0.1~1.8 kPa) 조건에서 하였다. 실험 결과, 대나무 활성탄 특성 분석에서 알칼리 담지 대나무 활성탄에서는 알칼리 담지량이 증가할수록 세공 부피와 표면적이 감소하였다. 비등온과 등온 NO 반응에서는 전체적으로 Ca금속담지 대나무활성탄[BA(Ca)]과 Na금속담지 대나무활성탄[BA(Na)], K금속담지 대나무활성탄[BA(K)], Mg금속담지 대나무활성탄[BA(Mg)]이 대나무활성탄[BA]에 비하여 반응속도가 향상되는 것을 볼 수 있다. BA(Ca)> BA(Na)> BA(K)> BA(Mg)> BA 순으로 촉매 활성이 유효하였다. NO 반응에서의 활성화에너지는 82.87 kJ/mol[BA], 37.85 kJ/mol[BA(Na)], 69.98 kJ/mol[BA(K)], 33.43 kJ/mol[BA(Ca)], 88.90 kJ/mol[BA(Mg)]로 나타났고, NO 분압에 대한 반응차수는 0.76[BA], 0.63[BA(Na)], 0.77[BA(K)], 0.42[BA(Ca)], 0.30[BA(Mg)]이었다.

• 유기물자원화
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• 제14권1호
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• pp.103-111
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• 2006

본 연구는 젖소폐기물인 우분을 톱밥과 혼합한 후 Formiella flaxinea 균사체를 배양하여 이들 원료가 혼합된 배양물을 반추가축사료로 재활용하기 위하여 실시하였다. 생젖소분을 마른 톱밥과 혼합하여 수분 50%(M50; 우분 57%:톱밥 43%), 수분 55%(M55; 우분 64%:톱밥 36%), 수분 60%($\underline{M60}$; 우분 70%:톱밥 30%), 수분 65%($\underline{M65}$; 우분 76%:톱밥 24%), 수분 70%($\underline{M70}$; 우분 83%:톱밥 17%), 수분75%($\underline{M75}$; 우분 90%:톱밥 10%)그리고 수분 80%($\underline{M80}$; 우분 96%:톱밥 4%) 함유한 혼합물을 제조하였다. 혼합물은 $29^{\circ}C$ 배양기에서 Formiella flaxinea균사에 의하여 2주간 및 4주 배양하였다. 배양물에 대한 화학조성분 및 반추위액을 이용한 in vitro 건물소화율을 측정하여 배양처리하지 않은 혼합물과 비교하였다. 혼합물의 조단백질 함량은 균사발효에 의하여 변화가 나타나지 않았다. 배양 4주에서 배양물 $\underline{M50}$,$\underline{M60}$, $\underline{M70}$ 및 $\underline{M80}$에 대한 중성세제섬유소(NDF)함량은 90.6, 85.3, 80.4 및 76.4%로 비배양혼합물 91.1, 89.9, 84.3 및 79.4%에 비해 낮게 나타났다(P<0.05). 그러나 산성세제섬유소(ADF) 함량은 배양물 75.8, 70.4, 67.6 및 59.0% 는 비배양물 70.2, 67.8, 61.7 및 56.3%보다 높게 나타났다(P<0.05). 반추위액을 이용한 in vitro 건물소화율은 배양물이 49.4, 36.8, 28.6, 및 22.3%로 비배양물의 34.1, 27.5, 20.6 및 15.4%보다 높게 나타났다(P<0.05).

• 동아시아식생활학회지
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• 제19권1호
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• pp.25-31
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• 2009

본 연구에서는 일반적으로 데리야끼 소스 제조에 많이 사용되는 주재료인 닭 뼈, 장어 뼈와 대구 뼈 등의 비가식부의 활용을 위한 데리야끼 소스 3종을 제조하여, 이화학적 및 관능적 특성 평가를 통한 각각의 품질 특성을 비교 연구한 결과는 다음과 같다. 수분의 함량은 닭 뼈를 주재료로 사용한 데리야끼 소스가 가장 낮았으며, 이에 반해 회분의 함량은 가장 높게 나타났다. 무기질의 함량은Ca, K, Mg, Na, P 모두에서 닭 뼈를 주재료로 한 데리야끼 소스가 가장 높게 나타났다. Ca의 함량은 장어 뼈를 주재료로 한 데리야끼 소스, K은 대구 뼈를사용한 데리야끼 소스가 다소 높게 나타났고, Mg, Na, P은 장어 뼈와 대구 뼈를 사용한 데리야끼 소스 모두 비슷한 함량수준을 나타내었다. 데리야끼 소스에 대한 총 유리아미노산 함량은 닭 뼈, 대구 뼈, 장어 뼈를 주재료로 한 데리야끼 소스 순으로 나타났다. 분석된 유리아미노산의 항목 중 각각의 시료 모두에서 glutamic acid>aspartic acid>leucine 순으로 높은 함량 수준을 나타내었고, 또한, 닭 배를 주재료로 한 데리야끼 소스는 taurine, carnosine물 제외한 모든 유리아미노산 항목에서 높은 함량 수준을 나타내었다. 대구 뼈를 주재료로 한 데리야끼 소스는 분석된 아미노산 중 taurine과 sarcosine이 다른 데리야끼 소스 중에서 유의적으로 가장 높은 함량 수준을 나타내었고, 특히 sarcosine은 닭 뼈와 장어 뼈를 주재료로 한 데리야끼 소스에는 분석되지 않은 유리아미노산 항목이었다. 관능평가 중 묘사 척도법에서는 감칠맛과 점도, 기호 척도 법에서는 향, 종합적인 기호도 모두 닭 뼈를 주재료로 사용한 데리야끼 소스가 가장 좋은 평가를 나타내었으며, 다음으로 대구 뼈를 주재료로 한 데리야끼 소스가 좋은 평가를 나타내었다. 또한, 유리 아미노산 중 맛난 맛을 평가한 항목에서 닭 뼈를 주재료로 한 데리야끼 소스가 taurine과 carnosine을 제외한 전체 항목에서 높은 평가를 나타낸 결과를 나타내어 맛난 맛 유리 아미노산과 관능평가의 맛에 대한상관관계가 존재함을 알 수 있었다. 이와 같은 연구 결과는 일반적으로 데리야끼 소스 재료로서 어류 중 장어 뼈를 주재료로 한 데리야끼 소스보다 우수한 결과를 보인 대구 뼈를 주재료로 한 데리야끼 소스가 개발이 된다면 미 이용 자원의 효율적 활용, 환경 오염 예방, 저렴하고 풍족한 원료의 공급 등 부산물의 재활용 방안으로서의 고부가가치 상품의 개발은 식품 가공 및 외식산업 발전에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 광물과 암석
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• 제37권1호
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• pp.1-11
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• 2024

2021년 세계 석재 생산은 162,500천 톤으로 전년도 155,000천 톤과 비교하여 7,500천톤, 4.8% 증가했다. 석재 생산 순위는 중국, 인도, 튀르키예, 브라질, 이란 및 이탈리아 순서로 나타났으며 상위 6개 국가에서 전 세계 석재 생산량의 72.8%를 생산했다. 석재 수출은 전년도 19,370백만 USD와 비교해 2,310백만 USD 증가한 21,680백만 USD로 나타났다. 원료 및 가공석재 무역은 전년도 51,430천 톤과 비교하여 2,975천 톤 증가한 54,405천 톤으로 나타났다. 골재 수출액은 전년도 천연석 19,370백만 달러, 인공석 10,930백만 USD와 비교하여 천연석은 2,310백만 USD 증가하고, 인공석은 2,660백만 USD 증가해 각각 21,680백만 USD, 13,590백만 USD로 나타났다. 석재(Code: 68.02) 평균 가격은 전년도 2020년 729.62 USD/ton과 비교하여 65.2 USD/ton 증가한 794.82 USD/ton로 나타났다. 또한 건축 재료로 많이 사용되는 가공석재 가격은 전년도 39.44 USD/m²와 비교하여 3.52 USD/m² 증가한 42.96 USD/m²로 나타났다. 총채석량은 333,500천 톤(100%), 완제품은 96,000천 톤(28.8%), 석재채취 및 가공공정에서 발생하는 폐기물이 237,500천 톤(71.2%)으로 석재폐기물에 대한 재활용 문제가 꾸준히 발생하였다. 우리나라 석재 수출액은 전년도 3,195천 USD와 비교하여 38.3% 감소한 1,972천 USD로 나타났다. 반면에 수입액은 전년도 698,496천 USD와 비교하여 8.6% 증가한 758,868천 USD로 나타났다. 2025년 세계 석재 무역량은 66,100천 톤까지 상승할 것으로 전망되고, 석재 사용량은 108,920천 톤, 20억 m²에 도달할 것으로 전망된다.