• 대한환경공학회지
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• 제31권7호
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• pp.557-564
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• 2009

본 연구는 struvite 형성 방법을 이용하여 하수슬러지 내에 함유되어 있는 인을 효율적으로 회수하는 것을 목적으로 하였다. 산의 종류에 따른 인 용출 실험결과, HCl에 비하여 $H_2SO_4$가 2.65배 높은 효율을 나타내었으며, Mg 원과 온도에 따른 struvite 생성물의 침전율은 $25^{\circ}C$에서 $MgCl_2{\cdot}6H_2O$를 Mg원으로 사용한 경우에 97.4%로 가장 높게 나타났다. 또한, 인 회수 과정에서 Fe, Al, Zn 등에 의한 부반응이 일어났으며, 이를 해결하기 위하여 pH 7에서 인 화합물의 침전을 유도하여 부반응 공침전 물질을 다량 제거시킬 수 있었다. Struvite 형성 방법을 통한 최종 인 회수율은 82.99%로 순도 높은 struvite 생성물을 회수할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권1호
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• pp.38-44
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• 2018

Nd-Fe-B 자석의 제조공정에서 많은 양의 자석 스크랩이 발생한다. 본 연구에서는 PVC의 열분해에서 발생하는 염화수소 가스에 의한 희토류 원소의 선택적 염화반응에 대하여 조사하였다. 열중량 분석에서 약 500 K과 710 K에서 급격한 무게변화가 일어났다. 등온 실험에서 673 K 이상에서 무게 감소율이 약 30%에 도달하였다. 각 실험 이후 잔사의 XRD 패턴에서 ${\alpha}$-Fe와 Nd oxychloride, Nd 염화물, Fe 염화물이 나타났으며, 수침출 이후의 잔사에서는 ${\alpha}$-Fe만 남았다. 등온실험에서 Nd와 Dy, Fe의 회수율은 반응 온도가 높을수록 증가하는 경향을 보였고, 873 K에서 가장 높게 나타났다. PVC의 비율이 증가할수록 Nd와 Dy, Fe의 회수율 또한 증가하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제9권1호
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• pp.43-47
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• 2000

A study on the remediation of heavily for ion contaminated soils from abandoned iron mine was carried out, using ex-situ extraction process. Also, oxalic acid as a complex agent was evaluated as a function of concentration, reaction time and mixing ratio of washing agent in order to evaluate Fe removability of the soil contaminated from the abandoned iron mine. Oxalic acid showed a better extraction performance than 0.1N-HCl, i.e., the concentrations of Fe ion extracted from the abandoned mine for the former at uncontrolled pH and the latter were 1,750 ppm and 1,079 ppm, respectively. The optimum washing condition of oxalic acid was in the ratio of 1:5 and 1:10 between soil and acid solution during l hr reaction. The total concentrations of Fe ion by oxalic acid and EDTA at three repeated extraction, were 4,554 ppm and 864 ppm, respectively. The recovery of Fe ions from washing solution was achieved, forming hydroxide precipitation and metal sulfide under excess of calcium hydroxide and sodium sulfide. In addition, the amounted of sodium sulfide and calcium hydroxide for the optimal revovery of Fe were 15g/$\ell$ and 5g/$\ell$ from the oxalic acid complexes, respectively.

• Earthquakes and Structures
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• 제23권5호
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• pp.431-444
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• 2022

The unique thermomechanical properties of shape memory alloys (SMAs) make it a versatile material for strengthening and repairing structures. In particular, several research studies have already demonstrated the effectiveness of using the heat activated shape memory effect of nickel-titanium (Ni-Ti) based SMAs to actively confine concrete members. Despite the proven effectiveness and wide commercial availability of Ni-Ti SMAs, however, their high cost remains a major obstacle for applications in real structural engineering projects. In this study, the shape memory effect of a new, much more economical iron-based SMA (Fe-SMA) is characterized and the compressive behavior of concrete confined with Fe-SMA strips is investigated. Tests showed the Fe-SMA strips used in this study are capable of developing high levels of recovery stress and can be easily formed into hoops to provide effective active and passive confining pressure to concrete members. Compared to concrete cylinders confined with conventional carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) composites, Fe-SMA confinement yielded significantly higher compressive deformation capacity and residual strength. Overall, the compressive behavior of Fe-SMA confined concrete was comparable to that of Ni-Ti SMA confined concrete. This study clearly shows the potential for Fe-SMA as a robust and cost-effective strengthening solution for concrete structures and opens possibilities for more practical applications.

• 전자공학회논문지T
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• 제36T권1호
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• pp.19-24
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• 1999

In\sub 2\O\sub 3\ 계 산화물 반도체형 후막센서의 ppb 범위의 오존에 대한 감지특성을 살펴보았다. In\sub 2\O\sub 감지막은 오존에 감도가 상당히 높았지만 안정된 신호를 얻을 수 없었다. In\sub 2\O\sub에 3wt.% 의 Fe\sub 2\O\sub 3\를 첨가한 경우에는, 순수한 In\sub 2\O\sub 와 비교할 때 응답 시간과 감도에 있어서 감지 특성의 향상이 관찰되었지만, 센서 신호가 시간에 따라 계속 증가되는 경향은 크게 개선되지 않았다. 그러나 In\sub 2\O\sub:Fe\sub 2\O\sub 3\ 혼합 분말의 열처리는 감도가 감소하기는 하였지만 센서의 오존 응답 및 회복 특성을 증진시켰다. 특히 1300℃ 정도의 고온에서 혼합 분말을 열처리 하여 제조한 감지막은 감도의 감소는 있었지만 550℃ 의 측정 온도에서 빠른 응답 및 회복 특성과 센서 신호가 최대값으로 빠르게 수렴함을 확인할 수 있었다. 또한 이들 센서는 오존에 대해 센서 신호의 선형적인 농도 의존성을 나타내었으며, 반복 실험을 행할 때 센서 신호의 재현성을 보여주었다. 따라서 본 연구에서 제조한 후 막 가스센서를 사용하여 ppb 범위의 오존 농도를 신뢰성있게 측정할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권4호
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• pp.54-59
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• 2016

전기로 공정에서 슬래그는 Fe를 약 20 ~ 35 wt.% 함유한 채로 슬래그 포트로 배출되어 냉각되고 있다. 슬래그 배출 전에 환원하여 용강으로 회수한다면 제강회수율을 향상할 수 있으며, 슬래그 배출량을 감소할 수 있다. 일반적으로 전기로 공정에서는 슬래그 포밍과 (FetO)의 환원제로 카본계의 환원제가 활용되고 있다. 본 실험은 Metal을 유도용해로에 용해한 후 슬래그와 환원제로 흑연분탄과 저가의 Al dross powder를 Pellet으로 투입하여 (FetO)의 환원 회수와 복인(復燐)에 대한 영향성을 조사하였다. 실험결과 Al dross에 의한 환원 회수율은 흑연분탄에 비해 2.5배 이상의 효과를 나타내었으며, 복인(復燐)에 대한 영향은 50 ppm 이하로 크지 않은 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권1호
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• pp.21-26
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• 2010

본 연구에서는 마이크로웨이브 열탄소환원에 의한 제철 슬래그의 Fe 회수를 위한 기초연구로서, CaO-$SiO_2$-FeO계 슬래그의 열탄소환원 반응에 미치는 가스 분위기(질소 및 대기분위기) 및 탄소 첨가량의 영향을 살펴보았다. 실험결과, 질소 분위기에 비하여 대기 분위기에서 반응 시 최고 도달 온도 및 환원률이 증가하고, 대기 분위기에서는 탄소 당량 증가에 따라 최고 도달 온도 및 환원률이 증가하는 경향을 나타내었다. 대기 중 탄소 당량($C_{eq}$)이 5인 조건에서 최고 온도는 1800K에 도달하였으며 약 90%의 철회수율을 얻을 수 있었고, 탄소 당량이 5 이상 증가할 경우 최고 온도 및 환원율의 변화는 크지 않음을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제46권1호
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• pp.29-37
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• 2013

티오요소 용출용액에 Fe 분말을 첨가하여 silver를 침전법으로 회수하고자하였다. Fe 분말 첨가량, 교반속도, 온도 등과 같은 변수들을 조사하였다. Silver 침전율은 Fe 분말 첨가량, 교반속도 그리고 온도가 증가할수록 증가하였다. 가장 많은 silver 침전율이 나타나는 조건은 Fe 분말 첨가량이 10 g일 때, 교반속도가 500 rpm일 때 였다. Silver 침전율은 Arrhenius 공식에 따라 온도가 증가할수록 증가하였으며, 1차-반응식에 준하여 일어났다. 이들 자료로부터 구한 활성 에너지는 13.73 KJ/mol에서 17.02 KJ/mol이였다. 침전물에 대하여 XRD분석을 수행한 결과 침철석이 검출되었다. 이는 $Fe^0$ 분말 첨가로 인하여 티오요소 용액에서 산화-환원반응이 일어났음을 지시해주는 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권1호
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• pp.50-59
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• 2023

전기로에서 고철(Scrap)의 용해과정에서 발생되는 분진량은 고철장입량의 약1.5%정도이며, 주로 백필터(Bag Filter)에서 포집된다. 전기로 제강분진의 주요한 구성원소인 아연(Zn)과 철(Fe)중에서 아연성분은, 제강분진에 탄소계의 환원재(코크스, 무연탄)와 석회석(C/S제어)을 첨가하여 Pellet형태로 가공한 후에 반응로(Rotary Kiln 또는 RHF)에 장입하여 환원, 휘발, 재산화의 단계적인 세부반응을 거쳐서, 60wt%Zn을 함유한 조산화아연(Crude Zinc Oxide)으로 회수된다. 한편 제강분진 중의 철(Fe)성분은, Fe-Base의 Clinker(2차부산물)라고 하는 고형물의 형태로 반응기로부터 배출된다. 기존의 Fe-Clinker의 처리방법은, 각국의 상황에 따라서 다양한 방안들이 시행되고 있는데, 대표적인 처리방법으로는 매립, 재활용(로반재, 콘크리트용 골재, 시멘트제조용 Fe-Source), 그 외에 다양한 처리방법들이 있다. 이들 방법들 중에서 매립의 경우는, 침출수에 의한 환경오염, 고가의 매립비용, Fe자원의 낭비 등의 이유로, 결코 바람직한 처리방법이라고 할 수는 없다. 그러나 Fe-Clinker중의 Fe성분을 전기로를 이용하여 직접적으로 재활용하는 방법에 대한 연구결과는 거의 찾아볼 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 Fe-Clinker중의 Fe성분을 보다 적극적으로 회수하기 위한 방법으로서, 먼저 Fe-Clinker를 분쇄하고 이어서 비중선별과 자력선별을 순차적으로 실시하여, Fe-성분이 농축된 조분(Coarse particle, >약10㎛)과 슬래그성분을 주로 함유한 미분(Fine particle, <약10㎛)으로 분리하였다. 이렇게 분리한 조분에 탄소계 환원제(코크스, 무연탄)와 점결재(전분)를 첨가하여 단광 Clinker를 제조하여, 전기로에 고철을 장입할 때에 소량(1~3wt%)의 단광Clinker를 함께 장입하여, 단광Clinker의 첨가재(가탄재, Fe-Source, 발열재 등으로서의 역할)로서의 사용가능성을 조사하였다. 그 결과, 비록 소량이지만, 전력원단위와 생산수율이 다소 향상되는 효과를 나타내었으며, 용융금속에 대한 가탄효과도 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권9호
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• pp.2292-2301
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• 2000

We propose an accurate and efficient estimation method of transverse shear stresses for analysis and design of laminated composite structures by 4-node quadrilateral degenerated shell elements. To get proper distributions of transverse shear stresses in each layer, we use 3-dimensional equilibrium equations instead of constitutive equations with shear correction factors which vary diversely according to the shapes of shell sections. Three dimensional equilibrium equations are integrated through the thickness direction with complete polynomial membrane stress fields, which are recovered by REP (Recovery by Equilibrium in Patches) recovery method. The 4-node quadrilateral degenerated shell element used in this paper has drilling degrees of freedom and shear stresses derived from assumed strain fields that are set up at natural coordinate systems. The numerical results demonstrate that the proposed estimation method attains reasonable accuracy and efficiency compared with other methods and FE analysis using 4-node degenerated shell elements.