• 자원리싸이클링
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• 제32권6호
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• pp.25-33
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• 2023

이차전지 산업의 성장과 함께 이차전지의 생산량과 사용량의 급격한 증가가 예상되며, 이와 맞물려 생산 스크랩을 포함한 폐이차전지의 재활용에도 많은 관심과 노력이 이루어지고 있다. 그동안 폐이차전지 재활용은 양극재를 중심으로 많은 노력이 이루어졌지만, 핵심 광물의 공급망 확보와 재활용률 향상을 위해 음극재의 재활용에도 많은 관심이 기울이기 시작하였다. 음극재의 주성분인 흑연 분석을 위해 석탄의 함량을 측정하는 공업분석이 활용될 수 있지만, 기존의 석탄 분석에 활용되는 공업분석 방법은 블랙 매스의 구성 성분 간의 상호작용으로 인해 정확한 측정이 불가능하다. 이에 본 연구에서는 산소 분위기에서 950℃까지의 온도 상승에 따른 블랙 매스 각 성분의 열중량 변화를 측정하였다. 측정 결과 양극재의 경우에는 양극재에 포함된 바인더와 도전재의 산화에 의한 약 5%의 질량 감소 이외에는 질량 변화가 측정되지 않았으며, 음극재의 경우에는 약 2%의 바인더에 의한 질량 감소 이외에는 모두 고정 탄소에 의한 질량 감소로 측정되었다. 또한 블랙 매스에 함유될 수 있는 금속 전극(Al, Cu)들은 온도가 상승함에 따라 산화되어 질량이 증가하는 현상이 관찰되었다. 다양한 혼합 비율의 양극재/음극재 혼합 시료의 열중량 변화 측정 결과는 양극재와 음극재 각각의 열중량 변화를 통해 계산할 수 있는 예측값과 유사한 결과를 보여, 블랙 매스의 열중량 특성 변화를 통해 음극재의 함량 도출이 가능할 수 있음을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권2호
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• pp.215-221
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• 2016

In this study, the utilization of the by-products of various industries was examined using raw materials of CSA high-functional cement such as coal bottom ash, red mud, phosphate gypsum, etc. Technology to improve energy efficiency and reduce $CO_2$ was developed as part of the manufacturing process; this technology included lower temperature sintering ($150{\sim}200^{\circ}C$) than is used in the OPC cement manufacturing process, replacement of CSA cement with the main raw material bauxite, and a determination of the optimum mix condition. In order to develop CSA cement, a manufacturing system was established in the Danyang plant of the HANIL Cement Co. Ltd., in Korea. About 4,200 tons of low purity expansion agent CSA cement (about 16%) and about 850 tons of the lime-based expansion agent dead burned lime (about 8%) were produced at a rate of 60 tons per hour at the HANIL Cement rotary kiln. To improve the OPC cement properties, samples of 10%, 13%, and 16% of CSA cement were mixed with the OPC cement and the compressive strength and length variation rate of the green cement were examined. When green cement was mixed with each ratio of CSA cement and OPC cement, the compressive strength was improved by about 30% and the expansibility of the green cement was also improved. When green cement was mixed with 16% of CSA cement, the compressive strength was excellent compared with that of OPC cement. Therefore, this study indicates the possibility of a practical use of low-cost CSA cement employing industrial wastes only.

• 공업화학
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• 제3권1호
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• pp.1-6
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• 1992

메탄올은 저급(低級) 탄소원(炭素源)의 활용(活用)이란 측면(側面)에서, 에너지 저장(貯藏) 운송(運送)이란 관점(觀點)에서 점점 관심(關心)을 끌고 있다. 특히 저급탄소원(低級炭素源)으로부터의 메탄올 합성기술(合成技術)은 이미 상업화(商業化)되어 있는 기술(技術)이기 때문에 더욱 현실적(現實的)인 기술(技術)로 대두되고 있다. 메탄올은 발전(發電), 도시(都市)가스, 화학원료(化學原料) 및 운송연료(運送燃料)로 저급(低級) 탄소원(炭素源)을 활용(活用)할 경우(境遇), 상호(相互) 연계(連繫)하는 매개체(媒介體)로 사용(使用)할 수 있으므로 이를 국익(國益) 차원(次元)에서 C1화학(化學) 기술(技術)을 통한 연계방안(連繫方案)을 기술(技術)하려고 시도하였다. 특히 이산화탄소(二酸化炭素)를 자연계(自然界)에서처럼 일종(一種)의 수소저장(水素貯藏) 수단(手段)으로 메탄올 합성(合成)에 이용(利用)함으로 지구온난화(地球溫暖化) 같은 환경문제(環境問題)를 줄이는 방안(方案)으로 제시(提示)했다.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권2호
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• pp.77-83
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• 2014

본 연구는 순환자원인 저회, 잔사회 그리고 준설토로 인공 경량골재를 제조할 때 철분의 종류와 양이 발포기구에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 원료의 화학적 특성을 X선 회절 분석과 X선 형광 분석으로 측정하였다. 준설토 50 %, 저회 15 % 그리고 잔사회 35 %를 무게비로 혼합하고 철분함량을 5 % 단위로 30 %까지 첨가하였으며, 철분의 종류는 $Fe_2O_3$와 $Fe_3O_4$로 선정하였다. 성형된 골재는 급속 소성법으로 $40^{\circ}C$ 간격으로 $1060^{\circ}C$에서 $1180^{\circ}C$까지 소결하고, 비중과 흡수율을 측정하였다. 인공 경량골재는 철분 함유량이 10~15 %일 때 가장 낮은 비중을 보이며, 철분량이 증가할수록 액상 소결이 되어 비중이 증가하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.449-458
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• 2006

시멘트는 전 세계적으로 사회기반 시설구조물의 주 건설 재료로서 경제 발전의 원동력이 되어 왔다. 그러나 시멘트 산업은 에너지 다소비형이며 또한 $CO_2$를 배출로 인한 온난화 현상 및 환경문제가 심각하다. 따라서, 본 연구에서는 시멘트를 사용하지 않은 21세기형 chemically bonded concrete를 연구하기 위해, 국내 fly ash를 재활용하여, 화학적 반응에 의해 경화시켜 모르타르 공시체를 제조하고, 시멘트 대체 건설재료로써 강도 발현 특성 분석, X-ray 회절분석(XRD), SEM 촬영을 통해 알칼리 활성제의 종류, 재령, 양생온도와의 상호관계와 반응 생성물의 강도 발현 메커니즘을 구명하였다. 실험 결과 알카리 활성제로 NaOH와 물유리를 사용한 시험체가 강도가 가장 높았으며, 초기의 높은 양생 온도는 조기에 fly ash의 반응을 활성화시켜 높은 강도 발현에 유리한 것으로 나타났다. 또한 XRD와 SEM 분석을 통해 주요한 반응생성물은 $Na_6-(AlO_2)_6-(SiO_2)_{10}-12H_2O$ 형태의 zeolite이며 그 밖의 칼슘실리케이트와 유사한 수화생성물로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권4호
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• pp.12-18
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• 2022

우리나라는 철광석, 석탄 등 철강 산업에 사용되는 원료를 수입에 크게 의존하고 있다. 이러한 원자재는 글로벌 철강산업의 원가, 생산성, 품질경쟁력에 큰 영향을 미친다. 따라서 철강사의 경쟁력을 확보하기 위해서는 원자재의 수입 의존도를 줄이는 것이 필요하며, 원료 의존도를 낮추기 위해서는 Fe를 함유한 부산물을 활용하는 것이 좋은 방법이 될 수 있다. Fe 함유 부산물은 주로 철강 산업에서 발생하며 Fe 함량이 높으나(40~70%) 매우 미세한 분말 형태를 가지고 있다. 이러한 미세한 분말을 플랜트 공정에 직접 사용할 경우 부산물이 비산되어 조업과 환경에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 따라서 Fe 함유 부산물을 광범위하게 사용하기 위해서는 보다 큰 형태로 전처리할 필요가 있다. 이를 위해 펠렛 및 브리켓과 같은 더 큰 모양을 만들어 사용하는 것이다. 브리켓을 만드는 방법은 대표적으로 두 가지 방법이 있다. 첫번째는 열과 압력을 가하여 핫브리켓을 제조하는 방법이고, 두번째는 열을 사용하지 않고 소량의 바인더와 압력을 가해 냉간 브리켓을 제조하는 방법이다. 본 연구에서는 Fe 함유 부산물을 이용하여 고강도 냉간 브리켓을 가장 효율적으로 제조하기 위한 방법을 연구하였고, 다양한 조건에서 성형율과 브리켓 강도를 조사하여 최적의 제조 조건을 도출하였다.