• 한국결정성장학회지
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• 제32권2호
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• pp.61-67
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• 2022

폐리튬이차전지 스크랩으로부터 회수한 유가금속인 니켈, 코발트, 망간을 정제하여 제조한 리튬이차전지 전구체 금속염 용액으로 테일러반응을 통해 NCM 811 전구체를 제조하였다. 반응 시간에 따른 전구체 형태 변화를 SEM, PSA, ICP 분석 결과를 기반으로 합성 조건을 확립하였다. 이에 상업용 전구체와 재활용하여 합성한 전구체의 전기 화학적 특성인 충·방전 특성, 율특성, 수명특성 등을 평가하여 비교 연구하였으며, 상업용 전구체와 비교 시 큰 차이가 없거나 일부 특성에서는 우수한 특성을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.598-602
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• 2018

석유정제공장에서 사용된 폐촉매의 특성을 조사하여 바나듐 레독스 흐름전지용 소재인 전해액의 제조에 대하여 연구하였다. 석유정제공정에서 사용된 폐촉매의 총공극 부피, 비표면적 및 평균 기공크기는 BET법과 BJH법으로 계산하여 각각 3.96cc/g, 13.81m2/g, 1.15A 구하여 폐촉매에서 바나듐을 회수하여 전해액으로 제조 할 수 있음을 확인하였다. 폐촉매를 TG-DTA분석결과, $25^{\circ}C$부터 $700^{\circ}C$ 범위에서 중량손실이 약 23wt%였다. 폐촉매의 성분을 ICP 장비를 분석하여 황, 바나듐, 니켈, 알루미늄, 망간 철 구리 등의 원소를 확인하였다. 또한 TEM 장비로 측정한 결과 바나듐 외 다른 원소들이 결정성 클러스터가 밝은 점으로 명백하게 드러남을 알 수 있었다. 액액 추출법을 사용하여 폐촉매로 부터 바나듐을 99.25%로 분리하여 추출한 바나듐용액의 전기화학적 특성분석을 위해 CV(cyclic votammetry)측정한 결과, 산화/환원피크가 나타남으로서 전해질 용액으로서의 가능성을 보여주고 있다. 또한 폐촉매로 부터 추출된 바나듐 용액의 순도를 더욱 높여 전해질 용액을 제조하면 기존 상용화된 전해질 성능과 같은 것을 제조 할 것으로 사료된다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권3호
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• pp.9-17
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• 2023

폐리튬인산철 전지의 양극재로부터 리튬을 효율적으로 회수하기 위하여 활발하게 연구 중이며, 이는 리튬 자원의 지역 편재성 및 가격 변동성을 해소하고 환경오염 문제를 해결할 수 있다. 폐리튬인산철 전지로부터 리튬을 침출 및 회수하기 위하여 동형치환 침출 공정을 사용하였다. 상대적으로 저렴한 염화철 에칭액을 침출제로 사용하여 LFP의 Fe²⁺를 동형 치환하여 리튬을 침출하였다. 또한 추가적인 첨가제 및 추출제 없이 염화철 에칭액만을 사용하였으며, 염화철 에칭액을 LFP 이론적 몰 비 대비 0.7배, 1.0배, 1.3배, 그리고 1.6배로 하여 리튬의 침출율을 비교하였다. LFP 몰 비 대비 1.3배의 조건에서 약 98%로 가장 높은 리튬 침출율을 보였고 이후 침출액은 NaOH를 투입하여 pH 조절을 통하여 철을 제거하였다. 철이 제거된 용액으로부터 탄산리튬을 합성하였고, 그 분말 특성을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제30권1호
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• pp.28-36
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• 2024

전기차의 수요가 증가함에 따라 리튬이온전지의 시장 또한 급증하고 있다. 리튬이온전지의 배터리 수명은 제한되어 있으며, 수명을 다한 배터리의 교체 필연적이므로 폐리튬이온전지 배터리가 발생하게 된다. 이에 리튬이온전지 중 폐리튬인산철(LiFePO₄, 이하 LFP라고 함) 양극재 분말에서부터 리튬은 선택적으로 선침출하고 인산철(FePO₄) 분말을 회수하였다. 회수된 인산철 분말은 탄산나트륨(Na₂CO₃) 분말과 혼합하여 열처리하여 그 결정상을 확인하였다. 열처리 온도를 변수로 하였고, 이후 증류수를 이용하여 수침출 후 각 성분의 침출률 및 분말 특성을 비교하였다. 본 연구에서 리튬은 약 100% 침출률을 보였고 800 ℃에서 열처리한 분말의 경우 인이 약 99% 침출되었으며, 침출 잔사는 Fe₂O₃ 단일 결정상으로 확인되었다. 따라서 본 연구에서는 폐LFP 분말로부터 리튬, 인 그리고 철 성분을 개별적으로 분리 및 회수할 수 있었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제17권1호
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• pp.95-103
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• 1991

For the purpose of estimating the working environment and the relationship between the airborne lead concentration and the ZPP level in the whole blood of the workers, the airborne lead concentrations and the ZPP level were measured at the 26 plants which deal with lead, from October 5 to November 5 in 1988. Analysis of the airborne lead concentration was performed by NIOSH Method 7082, and the ZPP level was measured by a hematofluorometer. The following results are concluded. 1. The average airborne lead concentration of the lead battery manufactures is 0.025mg/m$^{3}$ and that of the secondary lead smelters is 0.023mg/m$^{3}$. There were no significant differences between industry (p>0.1) 2. At the lead battery manufacture, the process of lead powder production showed the highest concentration of 0.034mg/m$^{3}$ but there were no significant differences among the processes (p>0.1). At the secondary lead smelter, the process of dismantling waste batteries showed the highest concentration 0.141mg/m$^{3}$, and there were very significant differences among the processes (p<0.005). 3. The ZPP level in the whole blood showed significant differences between industry (p<0.10). The average ZPP level of the lead battery manufactures is 133.0 + 106.3 $\mu$g/100ml and that of the secondary lead smelters is 149.6 + 110.9 $\mu$g/100ml. 4. The correlation coefficients between the airborne lead concantration and ZPP level were 0. 426 (p<0.001) for the lead battery manufactures and 0.484 (p<0.001) for the secondary lead smelters. The correlation coefficients between the work duration (in months) and the ZPP level were 0.238 (p<0.001) for the lead battery mannfactures and 0.075 (p>0.10) for the secondary lead smelters. 5. The linear regression equation, with the airborne lead concentration as an independent variable and the ZPP level as a dependent variable, is Y=96.84+1300.34X (r=0.448, p<0.001) for the 26 plants which deal with lead. The linear regression equation, with the work duration(in months) as an independent variable and the ZPP level as a dependent variable, is Y=127.28 +0.49X (r=0.162, p<0.05). 6. The correlation coefficients between the amount of inhaled lead and ZPP level were 0.349 (p < 0.001) for the lead battery manufactures and 0.318(p<0.001) for the secondary lead smeltes. The linear regression equation for the 26 plants surveyed, with the amount of inhaled lead as an independent variable and ZPP level as a dependent variable, is Y=123.63+18.82X (r=0. 335, p<0.001).

• 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.

• 한국분말재료학회지
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• 제21권2호
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• pp.131-136
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• 2014

Cathode materials and their precursors are prepared with transition metal solutions recycled from the the waste lithium-ion batteries containing NCM (nickel-cobalt-manganese) cathodes by a $H_2$ and C-reduction process. The recycled transition metal sulfate solutions are used in a co-precipitation process in a CSTR reactor to obtain the transition metal hydroxide. The NCM cathode materials (Ni:Mn:Co=5:3:2) are prepared from the transition metal hydroxide by calcining with lithium carbonate. X-ray diffraction and scanning electron microscopy analyses show that the cathode material has a layered structure and particle size of about 10 ${\mu}m$. The cathode materials also exhibited a capacity of about 160 mAh/g with a retention rate of 93~96% after 100 cycles.

• 전기화학회지
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• 제4권2호
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• pp.77-81
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• 2001

소형 2차전지의 사용이 급격하게 증가함에 따라 폐전지가 대량 배출되어 환경문제를 야기하고 유한한 자원이 낭비되고 있다. 선진국에서는 법적 ·제도적으로 폐전지의 회수 및 재활용을 유도하고 있으며, 전지관련업계도 폐전지 회수단체를 구성하여 회수 및 재활용에 나서고 있다. 국내도 폐전지의 배출양은 계속 증가하고 있으나 폐전지의 회수 및 재활용을 위한 인프라가 거의 구축되어 있지 않은 실정이다. 따라서, 조속한 시일 내에 폐전지의 회수 및 재활용이 이루어지도록 대책을 마련할 필요가 있다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.243-249
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• 2016

Energy-harvesting nodes in wireless sensor networks(WSNs) can be exhausted due to a heavy workload even though they can harvest energy from their environment. On contrast, they can sometimes fully charged, thus waste the harvested energy due to the limited battery-capacity. In order to utilize the harvested energy efficiently, we introduce a selective data compression and transmission range control scheme for energy-harvesting nodes. In this scheme, if the residual energy of a node is expected to run over the battery capacity, the node spends the surplus energy to exploit the data compression or the transmission range expansion; these operations can reduce the burden of intermediate nodes at the expanse of its own energy. Otherwise, the node performs only basic operations such as sensing or transmitting so as to avoid its blackout time. Simulation result verifies that the proposed scheme gathers more data with fewer number of blackout nodes than other schemes by consuming energy efficiently.

• Advances in Automotive Engineering
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• 제1권1호
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• pp.79-104
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• 2018

A detailed literature review is presented for the applications of the heat pump technologies on the electric vehicles Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) system. Due to legal regulations, automotive manufacturers have to produce more efficient and low carbon emission vehicles. Electric vehicles can be provided these requirements but the battery technologies and energy managements systems are still developing considering battery life and vehicle range. On the other hand, energy consumption for HVAC units has an important role on the energy management of these vehicles. Moreover, the energy requirement of HVAC processes for different environmental conditions are significantly affect the total energy consumption of these vehicles. For the heating process, the coolant of internal combustion (IC) engine can be utilized but in electric vehicles, we have not got any adequate waste heat source for this process. The heat pump technology is one of the alternative choices for the industry due to having high coefficient of performance (COP), but these systems have some disadvantages which can be improved with the other technologies. In this study, a literature review is performed considering alternative refrigerants, performance characteristics of different heat pump systems for electric vehicles and thermal management systems of electric vehicles.