• 자원리싸이클링
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• 제23권1호
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• pp.3-16
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• 2014

백금족 귀금속이 함유된 자동차 폐촉매는 경제적 가치 및 귀금속 확보 측면에서 재활용의 중요성이 매우 높은 순환자원 이다. 본 연구에서는 국내에서 발생하고 있는 자동차 폐촉매의 재활용과 관련된 정책수립 및 기술개발의 효율적 추진을 위하여 자동차 폐촉매 발생량, 유통현황, 재활용 기술 및 재활용 산업 현황을 조사하였다. 자동차 폐촉매 발생량은 자동차 등록 및 폐차 통계와 신차(新車)에 대한 촉매 장착 이력 등을 분석하여 추정하였다. 재활용 기술 및 산업 현황은 국내 최대 자동차 폐촉매 재활용 기업인 (주)희성피엠텍의 재활용 공정 및 현황을 중심으로 조사하였다. 더불어 자동차 폐촉매 재활용 산업의 활성화를 위한 제도적 개선 방안도 제시하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권1호
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• pp.64-73
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• 2018

본 연구는 탈황 폐촉매 금속회수 재활용 기술에 대한 전과정평가 수행을 통해 해당 기술의 환경성 및 환경영향에 기여하는 주요 이슈를 규명하여 친환경적인 재활용 기술이 되도록 하는 개선안을 제시하고, 탈황 폐촉매 재활용 기술의 미적용 시 소각 처리되는 경우와의 비교를 통해 탈황 폐촉매 재활용 기술의 환경적 가치를 규명하고자 한다. 본 연구에서는 환경부의 환경성적표지인증제도의 영향평가 방법인 환경부 영향평가 방법론을 활용하여 지구온난화, 자원소모, 산성화, 부영양화, 광화학적산화물생성, 오존층파괴를 대상으로 환경영향을 도출하였다. 분석 결과, 탈황촉매 1 ton 처리 시 환경영향은 각각 지구온난화 3.53E+00 ton $CO_2-eq.$, 자원소모 1.73E-02 ton Sb-eq., 산성화 5.13E-03 ton $SO_2-eq.$, 부영양화 9.16E-04 ton $PO{_4}^{3-}eq.$, 광화학적산화물생성 1.94E-03 ton $C_2H_4-eq.$, 오존층파괴 1.11E-07 ton CFC-eq.로 나타났다. 전체 공정 중 용융환원 공정이 환경영향을 발생시키는 주요 공정이며, 투입 산출물 중 용융환원공정에서 사용되는 전기가 전체 환경영향에 기여하는 영향이 가장 큰 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권2호
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• pp.53-61
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• 2013

2000년대 이후 화력발전소, 열병합발전소 및 소각로, 화학플랜트 등 고정 오염원의 질소산화물의 배출규제가 발효됨에 따라 대규모 배출업체를 시작으로 SCR(선택적 촉매 환원법) 탈질설비를 도입하고 있으며, 배출오염물 총량규제 등 점차적으로 배출규제가 강화되고 적용 범위가 확대됨으로 인하여 SCR 탈질촉매의 사용량이 증가하는 추세이다. 발전소나 소각장 등에 이미 설치된 SCR 탈질촉매는 2010년을 기점으로 비활성화하여 새로운 촉매로 교체됨으로써 폐촉매가 폐기물이 아닌 자원으로서 재활용하기 위한 기술개발이 절실히 필요한 상황이다. 본 연구에서는 폐촉매 재활용 기술에 대한 특허와 논문을 분석하였다. 분석범위는 1975년 ~ 2012년까지의 미국, 유럽연합, 일본, 한국의 등록/공개된 특허와 SCI 논문으로 제한하였다. 특허와 논문은 키워드를 사용하여 수집하였고, 기술의 정의에 의해 필터링 하였다. 특허와 논문의 동향은 연도, 국가, 기업, 기술에 따라 분석하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제12권1호
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• pp.55-64
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• 2003

현재 국내에서는 원유처리과정에서 발생하는 FCC 폐촉매로부터 금속 제거를 통한 촉매의 재활용은 시도된 적이 없으며 금속 불순물에 대한 분리 기술도 현재 정립되어있지 않은 상태이다. 현재 폐기물로서만 취급되어 온 FCC 페촉매로부터 유용성분의 회수 및 탈금속 가능성의 여부를 확인한다면 폐기물의 재활용 측면뿐만 아니라 폐기물의 효율적 처리, 그리고 경제적 소재화 측면에도 기여하는 바가 클 것으로 생각된다. 본 연구에서는 폐촉매에 부착된 Fe, Ni, V 등 금속의 물리화학적 성질에 따라 직접 혹은 산화 가열한 후, 자력 선별법을 통해 폐촉매로부터의 불순물 분리에 대한 조사를 수행하고 이에 따른 촉매의 재사용 가능성에 대해 검토하였다. 자력선밀 실험결과, 산화된 FCC 폐촉매에 비해 비산화 폐촉매가 상대적으로 자력에 의한 선별성이 높은 것으로 관찰되었으며, 스크린 매트릭스 방법보다 볼 매트릭스 방법을 적용하였을 경우 선별력이 양호한 것으로 나타났다. 선별효율은 자장세기의 증가에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 볼 매트릭스 방법은 최대 51.10%의 선별력을 가지고 있는 것으로 나타났다. 선별된 시료들의 ICP 분석결과, V, Ni, Fe 의 순으로 금속성분이 존재하는 것을 관찰할 수 있었다.

• 공업화학전망
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• 제24권2호
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• pp.1-9
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• 2021

플라스틱은 가볍고 물성이 뛰어나며 가공이 용이하면서도 낮은 가격 때문에 우리의 실생활에서 매일 사용되고 있다. 동시에 썩지 않는 특성 탓에 폐플라스틱에 의한 환경오염의 문제가 심해짐에 따라 전 세계적으로 일회용 포장재 및 용기에 사용되는 플라스틱의 사용을 금지하는 규제 및 폐플라스틱을 재활용하려는 시도가 늘어나고 있다. 하지만 인류가 지난 수십 년간 생산한 플라스틱은 약 83억 톤이지만 이중 약 10%정도만 재활용 되었을 정도로 폐플라스틱의 재활용 비율은 미비하다. 특히, 최근 코로나 팬데믹으로 인해 택배 및 배달음식 주문량이 늘어남에 따라 플라스틱의 사용량이 급증하여 폐플라스틱의 재활용 필요성은 더욱더 커지고 있다. 본 기고문에서는 불균일 촉매를 이용한 수소첨가 폐플라스틱의 분해에 관한 최신 연구동향을 다루고자 한다. 안정적이고 반응성 및 선택성이 뛰어난 촉매 개발은 폐플라스틱의 효과적인 분해를 위해서 매우 중요하다.

• 공업화학전망
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• 제24권2호
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• pp.10-21
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• 2021

최근 폐플라스틱의 사용량 증가와 미세플라스틱으로 인한 해양 오염 및 생태계 축적 등의 부정적인 영향으로 인해 플라스틱 업사이클링(upcycling) 및 리파이너리(refinery) 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 화학적 재활용 방법 중의 하나로, 폐플라스틱의 열분해를 통해서 재생 연료 및 화학물질을 생산하는 연구는 90년도에 활발히 진행된 바 있고, 최근의 환경오염에 대한 대응으로서 다시 많은 관심을 받고 있다. 폐플라스틱을 효율적으로 분해하기 위해서는 촉매를 사용하여 분해 속도를 제어해 주어야 하며, 사용된 촉매의 특성에 따라 최종 생성물의 성상이 크게 달라진다. 본 기고문에서는 폐플라스틱의 촉매 열분해를 통해 가솔린, 디젤유 및 항공유와 같은 수송용 연료, 발전용 연료 혹은 방향족 화학 물질을 생산하는 기술들의 최신 연구 동향을 다루고 향후 전망에 대해 기술하고자 한다. 아울러 최근 몇 년간 많은 연구가 있었던 바이오매스와 폐플라스틱의 혼합열분해를 통한 하이브리드 촉매 공동 열분해 기술에 대해서도 다루고자 한다.

• 청정기술
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• 제15권3호
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• pp.147-153
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• 2009

폐삼원촉매를 초음파세척 후 활성성분을 재함침하여 촉매를 재제조 하였으며 여러가지 조건에서 재제조한 촉매의 활성과 표면특성을 분석하였다. 초음파세척을 통해 재제조한 경우, 폐촉매 표면의 오염물질을 제거하는 데에 필요한 최적시간은 약 5분임을 알 수 있었다. 활성성분의 적절한 재함침량에 대하여 검토하였으며 탄화수소화합물(THC), 일산화탄소(CO), 및 질소산화물(NOx)의 전환활성을 확인하기 위하여 다양한 온도범위에서 촉매의 성능실험을 수행하였다. 실험결과로부터 NOx 전환활성을 제외한 THC 및 CO의 전환환성은 신촉매의 전환활성과 거의 같은 수준까지 회복되는 것을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권1호
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• pp.36-43
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• 2024

폐어망은 해양 플라스틱 폐기물의 50% 이상을 차지하며, 해양생태계를 파괴하는 주요 원인으로 지목되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 폐어망은 소각, 매립, 기계적 재활용 등의 방법으로 처리되고 있으나, 부가가치가 낮은 제품으로 재활용되며, 오염 물질을 배출한다는 한계가 존재한다. 하지만 플라스틱 고분자로 구성된 폐어망은 열분해 방법을 통해 처리할 경우, 합성가스 및 열분해유와 같은 유용한 자원으로 재활용할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 CO₂ 기반에서 폐어망을 촉매 열분해하여 고순도의 H₂를 생산하는 공정을 제안하였다. 제안된 공정은 다음 3단계로 구성된다. 첫째, 전처리 된 폐어망을 CO₂ 기반 하 Ni/SiO₂ 촉매 열분해 반응을 통해 합성가스 및 열분해유를 생산한다. 둘째, 생성된 열분해유를 연소시켜 열분해 반응의 에너지원으로 재사용한다. 마지막으로, 합성가스를 WGS (Water-Gas-Shift) 및 PSA (Pressure Swing Adsorption)를 통해 고순도의 H₂로 전환한다. 본 연구에서는 제안된 공정의 열분해 결과를 일반적인 열분해 조건인 기존 N₂ 기반 열분해 결과와 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 폐어망 500 kg/h을 열분해 시 N₂ 기반에서는 2.933 kmol/h의 고순도 H₂를, CO₂ 기반에서는 3.605 kmol/h 의 고순도 H₂를 생산 가능했다. CO₂ 기반 폐어망 열분해에서 CO 생산이 향상되어 최종적으로 H₂ 생산량이 증대된 결과가 도출되었다. 또한 폐어망 열분해 시 CO₂ 기반에서는 공정 운전 과정에서 배출되는 CO₂를 포집 후 활용함으로써, N₂ 기반 열분해에 비해 CO₂ 배출량을 89.8% 줄일 수 있었다. 연구 결과를 바탕으로 CO₂ 기반에서의 제안 공정은 폐어망 재활용과 더불어 친환경적인 수소 연료생산이라는 목표를 달성할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국자원공학회지
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• 제55권6호
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• pp.553-563
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• 2018

본 연구에서는 폐기물 및 유가금속 재활용관련 인프라가 전무한 폐광지역의 공간을 활용한 도시광산 조성을 위한 최적기술과 입지조건을 설정하기 위한 조건과 기법을 제시하였다. 도시광산 산업은 부가가치가 높은 산업부산물 및 폐기물의 가공을 통해서 광물자원을 취급하는 산업으로, 광물자원의 개발과 광해방지의 연계산업으로 의미를 지닌다. 폐광지역 대상의 도시광산을 대상으로 폐기물 재활용 기술은 선별, 추출, 정제련의 핵심기술이 대상이 되며, 해당 기술수준 분석결과, 유망한 원료인 폐전지, 폐촉매의 재활용과 이를 기반으로 사업화를 수행하는 산업망이 필요하였다. 이를 통해서, 일반적인 도시광산의 자원수급 여건보다는 부가가치를 생성하는 자원이 발생하는 관련 산업과 연계된 입지분석의 항목 설정이 중요하였다. 접근성과 인프라 한계를 극복하기 위해서, 도시광산 조성에서, 공간 및 입지 여건, 산업 특성에 따른 폐광산 지역 진흥지구내 경제적 기반구축, 원료공급과 수급의 연계, 유용광물자원 재활용 핵심기술 확보인자를 도출하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.120.1-120.1
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• 2014

고온 plasma는 전자, 이온, 중성입자로 구성된 이온화된 기체로 국소열평형 상태의 구성입자가 수천도에서 수만도에 이르는 큰열용량을 갖는 불꽃형태를 이루고있다. 따라서 고온 plasma는 고온, 고열로 대상물질을 용융 또는 기화시켜 물질의 물리적상태를 변화시키는 열원역활을 하거나, 높은반응성을 갖는 입자들에 의한 화학반응을 촉진하는 반응촉매로 작용하여 고기능성 부품소재, 에너지 환경, 원자력, 항공우주,유가금속 재활용등의 분야에서 핵심적인 역활을 하고 있슴니다. 본 발표에서는 연구소에서 지금까지 국책과제로 수행되었던 고온 plasma을 유해폐기물(병원, 유독 액상폐기물, 군화공폐기물, 중금속 함유 폐기물, 폐 plastic 가스화 등)처리에 관한 전반적인기술을 소개하고져함.