• 자원리싸이클링
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• 제33권4호
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• pp.47-61
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• 2024

전기로 제강분진(EAFD : Electric Arc Furnace Dust) 중에 다량 함유되어있는 아연을 회수하기 위한 재활용 기술로서, 현재 세계적으로 가장 많이 상용화된 기술은 Wealz Kiln Process이다. Wealz Kiln Process에서는, 제강분진 중의 Zn, Pb 등과 같은 성분들을 고온의 Kiln에서 환원/휘발(흡열반응)시킨 후에 다시 기체상에서 재산화(발열반응)시켜 후단에 설치된 Bag Filter에서 조산화아연(60wt%Zn)의 형태로 회수하는 프로세스이다. 본 연구에서는, 상업용 규모의 대형 kiln의 재활용 공정에 실제로 적용하기 위한 최적의 공정변수 값을 조사하기 위해서, 실험용 Wealz kiln을 제작하였다. 그리고, 전기로 제강분진과 환원제, 석회석을 혼합한 Pellet을 연속적으로 Kiln에 장입하면서, 조산화아연 회수율을 얻기 위한 최적의 장입량과 가열온도, 체류시간 등을 조사하였다. 또한 Pellet의 최적의 제조조건( Drum 경사각, 수분의 첨가량, 혼합시간 등)도 조사하였다. 또한, SiO₂-CaO-FeO 3성분계 상태도를 참고하여, Pellet의 염기도(basicity)의 변화에 따른 Kiln 내부에서의 저융점 화합물의 생성거동과 Kiln내벽에 시공된 Castable과의 반응성(부착성)을 평가하여 보았다. 그리고, 환원제인 Coke의 대체제로서 무연탄의 사용 가능성을 실질적으로 평가하기 위하여, 무연탄의 첨가량 증가에 따라서 산화/환원반응이 일어나는 Kiln 내부의 온도분포변화, 조산화아연의 품위, 무연탄 중의 타르(Tar)의 거동에 대해서도 조사하였다.

• 멤브레인
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• 제5권2호
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• pp.65-73
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• 1995

Gore-Tex Membrane은 Ptfe(Polytetra Fluoroetylene)를 특수가공하여 극히 미세한 구조를 가지는 연속다공질체로 만들어 습건식용 산업용 여과재로 활용함으로써 그동안 사용되어 오던 종래의 심층여과방식의 여과포로서는 도저히 이룰 수 없었던 표면여과 기능을 갖춤에 따라 높은 집진효율이나 낮은 악력손실로 동시에 운전을 가능하게 한 새로운 첨단여과포로써 각종 산업분야에 이미 널리 적용되고 있다. 근래 Boiler, 소각로, 제철, 제강용로 등의 고온용 Bag Filter 소요가 증가됨에 따라 보다 효율적이고 경제적인 고온용 여과포에 대한 관심이 높아지고 있으며, 특히 소각로, 발전설비, Cement 생산공정 중 Kilin 공정 등에 주로 사용되어오던 전기 집진기 (Electrostatic Precipitator)의 집진효율이 Dioxine이나 Furan 등의 새로운 규제와 중금속, 혹은 분진들에 대해 강화되는 환경 규제치에 적응하기 어려워짐에 따라 Bag Filter로의 전환, 개선방안이 많이 연구되고 있으며 이미 활용되어지는 부분도 있는 바 이에 대한 새로운 적용방법 등을 소개하고자 한다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 심포지움시리즈 Jan-95 산업용 여과집진막 제조 및 신응용
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• pp.113-134
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• 1995

GORE-TEX MEMBRANE은 PTFF(POLYTETRA FLUOROETHYLENE)를 특수가공하여 극히 미세한 구조를 가지는 연속다공질체로 만들어 습,건식용 산업용 여과재로써 활용하므로써 그동안 사용되어오던 종래의 심층여과방식의 여과포로서는 도저히 이룰 수 없었던 표면여과기능을 갖춤에 따라 높은 집진효율이나 낮은압력손실로 동시에 운전을 가능하게한 새로운 기능의 첨단여과포로써 각종산업분야에 이미 널리 적용되고 있다. 근래 BOILER, 소각로, 제철, 제강용로등의 고온용 BAG FILTER 소요가 증가됨에 따라 보다 효율적이고 경제적인 고온용 여과포에 대한 관심이 높아지고 있으며, 특히, 소각로, 발전설비, CEMENT 생산공정중 KILN 공정등에 주로 사용되어오던 전기 집진기 (ELECTROSTATIC PRECIPITATOR)의 집진효율이 DIOXINE 이나 FURAN 등의 새로운 규제와 중금속, 혹은 분진들에 대해 강화되는 환경 규제치에 적응하기 어려워짐에 따라 BAG FILTER로의 전환/개선 방안이 많이 연구되고 있으며 이미 활용되어지는 부분도 있는바 이에 대한 새로운 적용방법등을 소개하고자 한다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.291-292
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• 2001

화석연료를 에너지원으로 사용하는 발전소 등에서 배출되는 온배수는 주변 해양생태계에 열 오염원으로 작용할 수 있으며, 배가스중 $CO_2$는 지구온난화 문제를 야기시킬 수 있다. 특히 $CO_2$를분리, 처리하기 위한 연구가 여러 나라에서 많이 진행중이지만, 현재의 $CO_2$ 분리 기술은 고에너지를 필요로 하고, 분리후 새로운 고정화 공정을 거쳐야 하는 등 1차적 처리공정이라 할 수 있다. 이런 물리화학적 분리 기술외에 지구전체 광합성의 90%를 담당하는 해양 미세조류를 이용할 경우 태양광을 이용, 환경 친화적으로 $CO_2$를 고정할 수 있을 것으로 기대된다. (중략)

• 분석과학
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• 제24권5호
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• pp.395-400
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• 2011

본 연구는 [지정폐기물 중 신규유해물질 항목설정 및 시험방법 확립에 관한 연구]에 선정된 우선관리대상 미규제 유기물질 3종(PCDD/DFs, PAHs, PCBs)에 대해 효과적인 관리를 위하여 수행하였다. 국립환경과학원에서 제시된 함량시험법에 따라 분석하였으며, 폐유기용제, 폐페인트, 분진이 포함된 도료 및 제철 제강공정에서 발생하는 폐기물을 대상으로 함량을 결정하였다. GC/MSD를 이용한 PAHs 7종을 조사한 결과, 나프탈렌(N.D~1631.33 mg/kg)이 검출되었다. 폐유기용제와 폐페인트의 나프탈렌 결과 값은 해양배출처리기준을 초과하는 것으로 조사되었다. PCB 7종에 대해 함량 분석값은 전부 불검출로 나타났다. PCDD/DFs 분석결과, 바젤협약 기술지침서의 low POP 기준에 부합한 것으로 조사되었다. 10공정(빌렛, 불룸)에서 배출되는 분진 시료에서 PCDD/DFs의 함량 결과는 N.D~5.66 ng I-TEQ/g으로 조사되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권2호
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• pp.18-23
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• 2006

일관제철소 제강공정의 전로 조업시 발생하는 슬래그 폼은 전로 외부로 슬래그가 용출되는 현상으로써 용강의 실수율 저하와 설비이상을 초래할 수 있다. 이러한 슬래그 폼을 억제시킬 수 있는 다양한 진정제가 사용중에 있는데, 본 보고에서는 제지산업에서 발생하는 폐기물인 제지슬러지를 이용하여 슬래그 폼 진정제를 제조하였고 그 효과를 확인하였다. $CaO-SiO_2-FeO$계 슬래그 물성이 폼 발생에 미치는 영향을 모사 실험을 통해 관찰한 결과, 슬래그 염기도 및 슬래그중(FeO)농도가 증가할수록 슬래그 표면장력 증가와 슬래그중($SiO_2$) 활량의 저하로 인해 폼 지수(${\Sigma}$)는 감소하였다. 알루미늄 드로스, 코크스, 쌀겨 및 제지슬러지 등 4가지 종류의 슬래그 진정제를 실제 공정에 적용하여 슬래그 폼 진정효과를 관찰한 결과, 알루미늄 드로스가 슬래그 폼 진정효과가 가장 우수하였고 제지슬러지를 이용해 제조한 진정제도 우수한 효과를 나타내었다.

• 한국습지학회지
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• 제17권2호
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• pp.118-123
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• 2015

제강산업의 냉연 산회수 설비공정을 검토하였고, 공정에서 발생되는 염화수소 가스를 처리하기 위하여 마이크로버블이 발생되는 DIWS 시스템을 운전하였다. 염화수소 가스의 대기배출허용기준을 만족하기 위해서는 추가공정의 도입이 필요한 것으로 나타났다. DIWS 장치로 유입되는 평균 염화수소 가스의 농도는 22.3 ppm, 배출가스의 농도는 0.59 ppm으로 평균 제거율은 97.3%였다. TMS 장치에 의한 10시간 5분 간격 측정에서도 평균 0.69 ppm으로 안정적이었으며, 수동으로 측정하여 TMS 장치의 신뢰도를 검증하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.112-118
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• 2012

철강 산업에서는 고로 슬래그, 전기로 슬래그, 전로 슬래그 등 많은 부산물이 발생한다. 그 중 제강 슬래그는 일반 골재와 달리 높은 CaO와 낮은 $SiO_2$가 존재하며, 이를 시멘트와 콘크리트에 적용하게 되면 일부 알칼리 반응을 발생시키는 원인이 된다. 한편, 국내외적으로 제강 슬래그 중 전기로 산화슬래그의 콘크리트 구조용 골재로 사용하는 기준이 제정되어 사용을 장려하고 있지만, 슬래그에 대한 체적 안정성은 해결하지 못하였다. 최근에 이런 문제점을 해결하기 위하여 제강 슬래그의 고속의 공기로 냉각하는 방법이 국내에서 개발되었으며, 이를 적용할 경우 슬래그의 체적 붕괴를 야기시키는 유리 석회의 함유량을 최소화시키고 철 산화물에 대한 안정성을 갖는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 철강 산업에서 발생되는 제강슬래그의 고속의 공기로 냉각한 급냉 전기로 산화슬래그의 콘크리트용 골재로서 활용하기 위한 기초 연구이다. 이를 위해 급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 품질 특성을 검토하였으며, 골재의 입도별에 따른 모르타르 특성을 검토하였다. 실험 결과 급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 특성은 아토마이저 공정에 의한 특성을 반영하고 있으며, 기존 콘크리트용 골재 입도 분포 범위에 비해 작은 입도 분포 범위를 가지는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제9권6호
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• pp.53-57
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• 2000

본고는 스틸 폐캔을 재생 스틸로 용해시 금속 회수율을 높이기 위하여 스틸 폐캔을 예비처리하는 방법과 연속적으로 처리하기위한 자동화 장치에 관한 국내 개발 기술사례이다. 본 개발기술은 스틸 폐캔 더미의 와해, 이물질제거, 알루미늄 폐캔 분리, 도료와 락카제거 등의 예비처리 공정들과, 락카제거된 스틸 폐캔들을 다시 압착하여 일정한 크기의 더미로 제조하는 공정으로 구성되어 있으며, 스틸 폐캔 용해시에 적합한 형태로 처리하는 것을 최종목표로 하였다. 또한, 락카 제거시에 부산물로 발생된 철분과 알루미늄 분말 혼합물을 자력선별기를 사용하여 분리 회수하였다. 이와 같은 일련의 처리를 통해서 제강공장에서 재활용하기에 적합한 형태로 스틸 폐캔을 처리할 수 있으며, 전 공정을 자동화시킴으로써 대량의 스틸 폐캔을 효과적으로 처리할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제55권4호
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• pp.377-388
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• 2022

제강슬래그를 이용한 광물탄산화 공정 이후 발생하는 잔사슬래그의 비소(As) 제거 기작 규명을 위해, 전로제강슬래그(blast oxygen furnace slag: BOF)에 직접 및 간접탄산화 공정이 각각 적용된 두 종류의 잔사슬래그를 대상으로 실험실 규모의 실험을 실시하였다. 광물탄산화 공정은 잔사슬래그의 화학적-광물학적 조성변화, 용출수의 pH 저감, 표면 미세공극 형성 등 기존 제강슬래그의 특성을 변화시키는 것으로 밝혀졌다. 다양한 pH 범위의 As 인공오염수(초기농도: 203.6 mg/L)에 잔사슬래그를 반응시킨 배치실험에서, RDBOF (직접탄산화 후 BOF)는 초기 pH가 감소할수록 As 제거효율이 증가하는 경향을 보이며 초기 pH가 1인 환경에서 99.3%의 As 제거효율을 나타냈다. 이는 RDBOF 표면을 피복하던 CaCO₃가 낮은 초기 pH 환경에서 용해되어 RDBOF 표면에서 철산화물의 노출 면적을 증가시킴으로 인해, 철산화물의 As 음이온 표면 흡착을 촉진한 것에서 기인한 것으로 판단되었다. 반면 RIBOF (간접탄산화 후 BOF)는 초기 pH가 높은 환경일수록 As 제거효율이 증가하며 초기 pH 10의 As 오염수에서 70.0%의 가장 높은 As 제거효율을 보였다. RIBOF의 영전하점(pH 4.5)을 고려할 때, 초기 pH 4-10 조건에서 음전하를 띠는 RIBOF의 표면에 As 음이온의 전기적 인력에 의한 표면 흡착은 발생하기 어려울 것으로 예상되었다. 다만 수용액 내 용존하는 Ca²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺와 같은 2가 양이온들에 의해 As 음이온이 RIBOF 내 철산화물에 간접적으로 고정되는 양이온 가교효과(cation bridge effect)가 발생하였고, 초기 pH가 높은 환경일수록 슬래그 표면이 더 강한 음전하를 띠며 양이온 가교효과가 가속화되어, 결과적으로 많은 As가 흡착된 것으로 판단되었다. 하지만 강알칼리 (pH 10-11 이상) 조건에서는 RIBOF 표면에 생성된 칼슘침전물이 철산화물을 피복함으로써 철산화물에 의한 As 음이온 표면 흡착을 저해하는 현상이 발생하였다. 또한 배치실험 이후 회수된 잔사슬래그에 TCLP 시험을 수행한 결과, RDBOF와 RIBOF 모두 2% 미만의 As 탈착률을 보여 안정적인 형태로 As가 고정되어 있음이 확인되었다. 본 연구 결과를 통해, 잔사슬래그가 기존에 As 제거제로 활용되던 제강슬래그의 단점인 수계의 급격한 pH 상승을 억제하는 동시에, 높은 As 제거효율 및 안정성을 나타내는 저비용-친환경의 As 제거제로서의 활용 가능성을 입증하였다.