• 융복합기술연구소 논문집
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• 제1권1호
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• pp.13-17
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• 2011

The car industry is one of the technological applications which more rare earth metals employes as three-way catalysts. Therefore, the recovery of rare earth metals from the used automotive three-way catalysts could be important source to obtain these metals. This work presents the analysis of market and demand for rare earth metal in automotive three-way catalyst and introduces the dry and the wet processes for the recovery of rare earth metals from used three-way catalyst. Finally, the alternative methods to conventional wet processes was simply suggested based on the economic and ecological point of view.

• 공업화학
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• 제23권4호
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• pp.367-371
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• 2012

폐 인쇄회로기판(WPCBs)은 Cu, Ni, Au, Ag, Pd 등의 희귀금속을 함유하고 있다. 폐 전자제품의 양이 지속적으로 증가하므로, WPCBs에서 희귀금속을 회수하는 방법에 대한 연구가 필요하다. WPCBs에서 유리섬유 보강 에폭시수지로부터 금속과 유리섬유 및 에폭시 수지로 원재료로 분리하는 방법으로 화학적 재활용 방법은 어려운 방법으로 알려져 있다. 본 연구에서는 WPCBs에서 금속 및 비금속성분을 분리하는 화학적 방법으로 에폭시 수지의 해중합을 methylpyrrolidone와 dimethylformamide 용매에서 $K_3PO_4$ 촉매를 사용하였다. WPCBs의 반응온도를 $160{\sim}200^{\circ}C$범위에서 진행하였고 반응시간을 2~12 h하여 반응을 진행하였다. WPCBs의 반응 후 얻은 재생 유리섬유를 열중량분석기를 통해 분석하였으며 WPCBs에서 에폭시 수지의 용해도를 조사하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.198.1-198.1
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• 2010

고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 핵심부품인 스택의 MEA는 전극과 멤브레인 전해질, GDL(Gas Diffusion Layer)로 구성되며, 전극은 Anoth극과 Cathod극으로 나뉘어 각각의 전극 특성에 적합한 전극촉매를 적용하게 된다. Anoth극과 Cathod극은 탄소 지지체 위에 원하는 사양의 희유금속이 도포되어 존재하는데 이들 희유금속은 그 희귀성으로 인해 사용 후 반드시 재사용되어야 한다. 사용된 전극에서의 희유금속 회수는 산침출, 불순물제거, 추출, 탈거 공정으로 이루어지며, 산침출 시 산화제로 사용된 NaOCl로 인한 침출용액 내의 Na+ 이온의 증가는 불순물제거 공정에 의해 반드시 제거되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 CCG 방식으로 전극촉매를 GDL에 코팅한 MEA로부터 백금족 희유금속을 회수 시 MEA에 포함되어 있는 소량의 불순물을 제거하고자 한다.

• TTA 저널
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• 통권132호
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• pp.116-117
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• 2010

강원도 양양 일대 폐(廢) 철광석 광산에 희소 광물인 희토류가 매장되어 상업 생산에 착수한다는 소식이다. 매장량이 매우 적은 희소금속의 하나로, 워낙 희귀해 세분화조차 번거로워 붙여진 이름, 희토류, 희토류로 촉발된 '보이지 않는 전쟁'을 생각할 때, 부존자원이 빈약한 우리나라 땅에서 전해진 이 새로운 가능성은 반가울 수밖에 없다. 희토류는 전기자동차와 풍력발전기, LCD, 미사일 등을 만드는 핵심 원료이다.

• 기계와재료
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• 제24권1호
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• pp.82-91
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• 2012

이제 더 이상 지구 온난화는 나만 혹은 우리를 제외한 남의 일이 아닌 것이다. 거의 매일 우리는 지구 온난화로 인한 난처한 현상들을 보고 듣거나 직접 느끼고 있는 중이다. 지구 온난화의 주 원인인 이산화탄소 가스의 배출은 비록 다양한 배출 요인들로부터 비롯되고 있다지만 무엇보다도 과다한 생산 제조 활동 때문이라는 것을 모르는 사람은 거의 없을 것이다. 과다한 생산 제조 활동의 증가 추세가 둔화되지 않는 것을 지속적인 신규 생산 제조 활동으로부터 비롯되는 것이라 생각할 수 있다. 이를 막을 수 있는 방안은 말이 쉽긴 하나 재활용 더 나아가 재사용하는 길 뿐이다. 사실상 재활용 역시 상대적으로나 적은 범위의 국한된 생산 제조 활동일 뿐이지 이산화탄소 가스의 배출은 역시 원천적으로 차단하기가 거의 곤란하다. 결국은 재사용의 선택만이 효과적으로 이를 최대한 억제할 수 있는 바른 길이 될 수 있을 것이다. 한편, 최근에 들어서 이른 바 눈에 보이지 않는 자원 전쟁의 분위기가 전세계적으로 고조되고 있는 실정이다. 희귀 금속 자원을 보유하고 있지 않는 국내의 경우는 전반적으로 산업 분야에 걸친 생산 제조 활동에서 요구되고 있는 부품 소재용 원천 금속 자원을 매년 막대한 외화를 지불하며 종속적으로 중국 등의 국가들로부터 수입에 의존하고 있다. 이 또한 매년 일정한 수입 량이 보장되지도 않을 뿐만 아니라 해마다 관세가 높아져 여간 골치 아픈 일이 아니다. 따라서 생산 제조 활동을 주로 하여 수출에 많은 기대를 하고 있는 OECD 국가의 일원인 구내의 경우에는 환경적인 측면과 경제적인 측면을 동시에 고려한 이른바 에코지향형 생산 제조 활동을 더욱 심도있게 추구할 당위성이 제기된다. 이 중의 하나가 바로 생산 제조 활동의 주역을 이루는 매개체 중의 일원인 에코융합형 신개념의 절삭 공구라고 할 수 있다.

• 기계저널
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• 제37권12호
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• pp.47-52
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• 1997

엑사이머 레이저는 Ar, Kr, Xe등의 희귀가스와 F, Cl과 같은 할로겐족 가스를 혼합하여 방전여기에 의해 발진되는 157-350mm 파장대에 자외선 레이저이다. UV레이저를 이용하면 종래의 기계 가공 공정으로 실현할 수 없는 극소형 및 초정밀의 기계구조, 센서 또는 액츄에이터를 비접촉식으로 할 수 있고 가공시 열손상이 거의 없다. 최근 제품의 소형화 및 박막화 추세에 따른 미세가공 기술의 급속한 발전을 살펴보면, Uv레이저를 이용한 실리콘 표면의 도핑(dopping)에 관한 연구, 미소전자 패키징에 레이저를 이용하는 방법뿐만 아니라, 레이저 유도에 의한 금속과 혼합물의 물질전달 현상을 활용한 마이크로 패터닝에 관한 연구도 진행되고 있다. 본 글에서는 여러가지 응용분야 중 레이저 어블레이션, 레이저유도화학에칭, 레이저 PVD등에 대하여 기술한다.

• 전기화학회지
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• 제26권4호
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• pp.64-70
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• 2023

급격한 온실가스 배출량 증가로 인해 지구 온난화가 심화되고 있다. 이로 인해 탄소중립의 필요성과 이행이 더욱 절실해졌다. 이를 위해 여러 가지 신재생에너지 중 수소에 대한 관심이 부각되고 있다. 수소는 지구 상에 풍부한 자원이며 무탄소 전원으로 친환경적이다. 궁극적으로 물의 전기분해에 의해 친환경 수소를 얻을 수 있다. 하지만 산소 발생 반응에 사용되는 촉매는 고가이며 희귀하고 촉매의 내구성에 문제가 있어 어려움을 겪고 있기 때문에 비귀금속 촉매의 개발이 필요하다. 본 총설에서는 최근 발표된 산소 발생 촉매 중 비귀금속 촉매인 Co와 Mo 기반의 촉매를 정리, 요약하여 소개하고 있다. 이를 통해 비귀금속 촉매의 활성과 내구성을 증가시키기 위한 촉매의 특성 설계를 이해하는 데 도움이 될 것이다.

• 한국표면공학회지
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• 제20권1호
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• pp.15-24
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• 1987

超硬合金과 高速度鋼에 TiC, TiN 그리고 $Al_2O_3$의 耐 마모 코우팅시에 사용되는 CVD와 PVD 기술을 M E Sjostrand와 A G Thelin 등이 본 논문에서 논의하였다. 또한 CVD와 PVD 의 특별한 장점과 응용영역에 대하여도 토의하였다. 수년동안 CVD 기술은 금속질화물, 금속탄화물 그리고 금속산화물 등의 耐 마모 코우팅을 생산하는데 성공적으로 사용되어 왔다. Munster와 Ruppert에서는 1950년대 초기에 TiC와 TiN의 CVD 공정을 연구했는데 이런 코우팅 재료의 높은 화학적 안정성과 더불어 高硬鋼라는 독특한 성질로 인해 그 주요 영역이 명백해졌다. 1968년에 처음으로 CVD법에 의한 보호막 코우팅의 대규모 응용이 이루어졌는데 그것은 超硬合金 절삭공구의 코우팅이었다. (그림1 참고) 이것은 硬금속산업에 있어서 가장 중요한 발전단계였다. TiC, TiN 그리고 $Al_2O_3$로 코우팅된 공구의 생산은 1970년대에 빠른 성장을 보였으며 오늘날 사용되는 절삭날의 50% 이상을 점유하고 있다. (그림2 참고) TiC와 TiN은 현재 이용되고 있는 모든 耐 마모 코우팅 중에서 독보적인 위치를 차지하고 있다. 그 이유는 생산과정이 비교적 단순하기 때문이다. 지난 5년동안 절삭공구와 總形바이트의 코우팅에 대한 PVD기술의 응용이 폭발적으로 증가했다. 증착기술인 이들 CVD와 PVD 각각은 자체의 독특한 장점이 있으므로 그 응용영역은 증착조건, 즉 기지금속의 접착성과 증착온도 그리고 증착속도등에 따라 매우 다를 것이다. PVD 공정으로 인해 고속도 공구강이 급속도로 발전되었고 더우기 PVD공정은 500$^{\circ}C$ 이하의 증착온도에서 brazed carbide 공구의 코우팅을 가능하게 하였다. 따라서 두 증착기술은 서로 상반적이라기 보다는 상호보완적인 것이라고 생각하는 편이 더 좋다.TEMPLA에 비해 CLB의 수가 15.58% 감소되었다. 높은 활성을 나타내었다. 정제된 효소의 최적온도는 40$^{\circ}C$이었으며 20~50$^{\circ}C$에서 비슷한 활성을 나타내었고, 30$^{\circ}C$에서는 60분동안 효소활성이 거의 상실되지 않았다. 정제된 효소는 ethanol과 chloroform 처리에는 안정하였으나 12mM AT 와 0.1mM $NaN_3$ 및 1mM KCN에 의해 90% 이상의 활성이 억제되었다.이에 근거하여 서울시 학생들($7{\sim}18$세)의 만성신부전증 유병률은 1백만명당 5.7명으로 추정되었다. 결론 : 서울시내 학생들 중 11세, 14세, 17세 3개 군에서 한 번 검사로 확인된 무증상 단백뇨의 유병률은 0.28%(약 2.8명/1,000명)이었고 이들중 약 5%만이 3차검사에서 신질환이 의심되었으며 이에 따른 신질환 유병률은 1만명당 1.4명이었다. $7{\sim}18$세 연령층에서 무증상으로 발생하는 사구체 신질환 중에는 IgA 신병증의 유병률이 가장 높아 1만명당 0.64명으로 추정되었고 만성신부전증의 유병률은 1백만명당 5.7명으로 추정되었다. 집단뇨 검사를 통해 확인되는 신질환은 대부분 사구체 질환이기 때문에 집단뇨검사의 의의는 좀더 연구가 필요할 것으로 생각되었다. 오히려 증상을 동반하는 경우보다 빈도가 증가한다는 사실은 집단뇨 검사에서 소변의 이상소견이 발견되어 신장 조직검사를 실시할 경우 혈청 $C_3$치의 감소 여부에 관계없이 MPGN도 진단적 고려 대상이 되어야 한다고 생각한다.신장 조직검사를 시행한 결과 진행성 경과를 취할 수 있는 막 증식성 사구체 신염과 매우 희귀한 증례인 신유전분증 등으로 진단됨으로써 지속성 단백뇨의 경우 정확 진단적 접근이 필수적임을 알 수 있다. 기립성

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.665-665
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• 2013

박막형 태양전지에서 광흡수층으로 널리 쓰이는 metal chalcogenide 화합물 중, CuInS2(CIS)은 전기적, 광학적 특성이 우수하여 널리 연구되고 있다. CIS계 태양전지 최근 동시 증발법을 이용하여 20.3%의 고효율을 기록한 바 있으나 기존 진공, 고온 기반 공정 기술은 초기 투자 비용이 높고, 고가의 희귀원소인 In 등의 원료 활용도가 떨어져 원가 절감에 있어 한계가 있다. 이에 따라 제조 비용 절감과 원료 사용 효율을 향상시키기 위해 비진공 방식을 이용한 광흡수 층 증착 공정에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 상온, 상압, 저온에서 합성이 가능한 CIS계 광흡수층을 전자 전달 및 빛 포집에 유리한 ZnO 나노구조와 응용함으로써 superstrate 구조의 박막형 태양전지를 구현하고 그 특성을 평가하였다. CIS 박막 태양전지에서 투명창층으로 쓰이는 ZnO 박막을 수열합성법으로 합성된 ZnO 나노로드 어레이로 대체하여 빛 산란 효과를 줄이고, 전하 수집 및 이동 효과를 극대화하였다. 또한 CIS 광흡수층은amine계 용매와 금속염 및 thiourea를 조합하여 저온에서 코팅 후 건조시켜 박막을 제조하였다. 각 요소 박막들의 물성을SEM, XRD, UV-transmittance 분석을 통해 살펴보았으며, 소면적 태양전지 제작을 통해 박막 구조 대비 30배 이상의 광변환효율(최고효율 3.30%)을 기록하였다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제1권1호
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• pp.23-32
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• 1994

태백 탄전 지대에서 산출되는 비정질 철 수산화물 (AIO)에 대한 회귀 원소 흡착 반응의 총체적 평형 상수 $K_{ad,app}$를 계산하기 위해 시간-흡착 실험 및 pH-흡착 실험을 실시하였다. 이와 같은 두 실험 결과에 의하면, Pb을 제외한 모든 원소의 흡착 반응이 평형에 도달하여 계산된 $K_{ad,app}$값이 실제의 값일 가능성이 높음을 알 수 있다. 희귀 원소와AIO간의 흡착 반응에 대한 $K_{ad,app}$와 수소 이온의 반응 계수 x는 pH-흡착 실험 결과로부터 얻어진 log($\Gamma$/ ［ $M^{2＋}$］$_{aq}$ )와 pH에 대한 선형 희귀 식의 절편과 기울기로부터 계산되었다. 이 연구에서 계산된 $K_{ad,app}$는 $10^{－4.5}$에서 $10^{2.75}$ 범위의 값을 갖는데, 이는 다른 연구자들에 의한 단순 조성계에 대한 실험 결과와 많은 차이를 보인다. 이 연구에 의한 $K_{ad,app}$는 자연계의 다른 환경에서 평가된 것과 어느 정도 비슷한 값을 보이지만 정확히 일치하지는 않는다 이러한 사실은 연구 지역의 수계에서 $K_{ad,app}$가 독특한 그만의 값을 갖는 것을 나타내므로, 흡착 모델링 전에 반드시 연구 지역의 수계에 맞는 정확한 $K_{ad,app}$값이 평가되어야 함을 의미한다. 이 연구에 의한 x는 -0.3 내지 0.7의 값을 갖는데, 이 또한 일반적으로 지구화학자들 사이에서 받아들여지는 값과는 상당히 다른 것이다. 이러한 x값의 차이는 아마도 흡착 자리에 대한 다른 이온종간의 경쟁 또는 종류가 다른 여러 흡착 반응의 동시 진행에 의한 것으로 생각된다. 이 연구의 결과는 태백 지역에서의 탄광 폐수에 오염된 수계 내에서의 적절한 흡착 모델을 세우는데 도움을 줄 것이다. 이렇게 세워진 흡착 모델을 이용하여 수계 내에서의 흡착에 따른 금속 원소 함량 변화를 기술할 수 있을 것이며, 이는 태백 탄전 지역에서의 광산 폐수가 수질에 미치는 영향에 대한 연구에 중요한 부분이 될 것이다.