• 자원리싸이클링
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• 제22권4호
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• pp.55-61
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• 2013

본 연구에서 네오디뮴 (Nd)를 함유한 영구자석의 재활용 공정에 대한 Eco-efficiency 평가를 수행하였다. Eco-efficiency를 분석하기 위해 환경전과정평가 (LCA)와 전과정비용평가 (LCC)가 수행되었다. 환경적 측면에서, 1 kg의 영구자석을 재활용하기 위해서 1.25E + 00 kg $CO_2$ eq.에 해당하는 지구온난화영향을 나타내었으며, 자원고갈 측면에서는 1.10E - 02 Sb eq.에 해당하는 환경영향이 도출되었다. 이 재활용을 위해서 약 2130원의 비용이 소요되었다. 순수한 Nd와 비교를 수행했을 때, 지구온난화 측면에서 6.43배의 효율성이 나타나는 것으로 분석되었으며, 자원고갈 측면에서 분석하였을 때에는 5.32배의 효율성이 나타나는 것으로 분석되었다. 경제적 측면에서, 약 6.74배의 효율성이 나타났으므로, 본 재활용 공정은 환경적 및 경제적으로 모두 개선된 지속가능한 시스템이라고 분석되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권4호
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• pp.1206-1212
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• 2022

Cold-crucible induction melting (CCIM) technology has been intensively studied as an advanced vitrification process for the immobilization of highly radioactive waste. This technology uses high-frequency induction to melt a glass matrix and waste, while the outer surface of the crucible is water-cooled, resulting in the formation of a frozen glass layer (skull). In this study, for the fabrication of borosilicate glass waste form, CCIM operation test with 60 kg of glass per batch was conducted using surrogate wastes composed of Cs, Sr, and Nd as a representative of highly radioactive nuclides generated during spent nuclear fuel management. A 60 kg-scale glass waste form was successfully fabricated through melting and draining processes using a CCIM system, and its physicochemical properties were analyzed. In particular, to enhance the controllability and reliability of the draining process, an air-cooling drain control method that can control draining through air-cooling near drain holes was developed, and its validity for draining control was verified. The method can offer controllability on various draining processes, such as molten salt or molten metal draining processes, and can be applied to a process requiring high throughput draining.

• 자원리싸이클링
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• 제31권3호
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• pp.27-39
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• 2022

리튬이차전지의 수요는 1990년대 이후로 휴대용 전자 기기 시장과 함께 지속적으로 증가되어 왔으며, 최근 전기 자동차 시장의 급격한 확장에 따라 리튬이차전지 또한 전 세계적으로 수요가 급증하였다. 이는 가까운 미래에 천연자원으로부터의 리튬 공급량을 앞설 것이며, 리튬 자원 수급의 불안정을 초래할 수 있다. 지속적으로 축적되는 수명이 다 한 폐전지 또한 환경적으로 큰 문제를 야기할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 사용된 리튬이차전지의 재활용은 매우 중요한 기술적 과제이다. 본 연구에서는 건식 공정을 이용한 리튬이차전지의 재활용 공정과 함께 리튬 회수를 위한 추가 공정에 대해 조사하였다. 전지 재활용을 위한 건식 제련의 지속적인 연구는 리튬 및 유가 금속의 회수율을 크게 향상시켜 전기 자동차 및 휴대용 전자기기의 필수 부품인 리튬이차전지의 시장 안정화에 크게 기여할 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권5호
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• pp.59-66
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• 2022

니켈, 코발트 및 구리 전해채취의 반응율속단계 규명을 위해 회전원판전극(rotating disc electrode, RDE)를 사용하여 전해액 온도 및 교반속도에 대한 실험을 수행하였다. 유가금속 별 전해채취 공정에서의 활성화에너지를 구하여 반응율속단계를 규명한 결과 니켈은 혼합율속, 코발트는 화학반응율속, 구리는 물질전달율속으로 판단되었다. 니켈, 코발트 및 구리의 전해액 온도 및 교반속도 변화에 따른 전해채취 공정을 수행하여 전류효율을 비교한 결과 반응율속단계 결과와 일치하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권1호
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• pp.75-84
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• 2023

The accumulation of spent carbide (YG8), not only pollutes the environment but also causes waste of tungsten, cobalt and other rare metal resources. To better address this issue, we proposed a combined electrochemical separation process of low-temperature aqueous solution and high-temperature molten salt for tungsten and cobalt. H₂WO₄ was obtained from spent carbide in an aqueous solution, and we calcined it to obtain WO₃, which was used as a raw material to obtain tungsten by using molten salt electrodeposition. The influence of the current efficiency and the electrochemical behavior of the discharge precipitation of W(VI) were also studied. The calcination results showed that the morphology of WO₃ was regular and there were no other impurities. The maximum current efficiency of 82.91% was achieved in a series of electrodeposition experiments. According to XRD and SEM analysis, the recovered product was high purity tungsten, which belongs to the simple cubic crystal system. In the W(VI) reduction mechanism experiments, the electrochemical process of W(VI) in NaCl-Na₂WO₄-WO₃ molten salt was investigated using linear scanning voltammetry (LSV) and chronoamperometry in a three-electrode system. The LSV showed that W(VI) was reduced at the cathode in two steps and the electrode reaction was controlled by diffusion. The fitting results of chronoamperometry showed that the nucleation mechanism of W(VI) was an instantaneous nucleation mode, and the diffusion coefficient was 7.379×10^-10 cm²·s^-1.

• 한국자기학회지
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• 제2권1호
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• pp.61-68
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• 1992

전이 금속(Ni, Co), 희토류(Ce, Pr, Eu) 및 Al이온 치환 Ba 훼라이트박막을 스퍼터법으로 제조하여, 그 구조, 자기적 및 자기광학적 성질(1.0eV~3.2eV)을 조사하였다. 막 제작시의 투입 rf 전역 밀도를 조절하는 것에의해, 막 중의 결정립의 크기를 수 100 nm-수 nm로 제어하는데 성공했다. Fe를 Al으로 치환하는 것에의해 각형 히스테리시스 루우프를 얻는데 성공했다. Ni이온이 가시역에서 페러데이 회전을 크게 증가시키는 것을 발견했다. Co이온이 근적외선 영역에서 페러데이 회전을 크게 증가시키는것을 확인했다. Ce, Pr, Eu이온데 의한 페러데이 회전의 증가는 관찰되지 않았다. 이들 이온 치환 막의 자기적 및 자기광학적 성질의 기원에 대해 고찰했다.

• 대한영상의학회지
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• 제83권4호
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• pp.931-937
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• 2022

금속성 임플란트 삽입과 관련된 만성 염증 상태는 미만성 거대 B세포 림프종 발생의 위험 요소이다. 금속 이온은 림프종의 발병에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 저자들은 15개월 동안 근위 경골에 금속성 임플란트가 삽입된 환자에서 발생한 드문 미만성 거대 B세포 림프종 증례를 보고하고자 한다. 초음파 및 자기공명영상을 촬영하였으며 현저한 골 파괴 없이 불균형적으로 큰 골외 연조직 종괴와 골수 침범이 관찰되었다. 금속성 임플란트 삽입과 관련된 여러 합병증들이 있으며 오진하면 잘못된 치료로 이어질 수 있다. 따라서 금속성 임플란트로 인한 만성 염증 상태와 연관된 림프종과 임플란트 주위에 발생할 수 있는 다른 양성 병변 및 악성 연조직 종괴를 감별하는 것은 어렵지만 매우 중요하다.

• 분석과학
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• 제37권1호
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• pp.47-62
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• 2024

Abu Gurdi area is located in the South-eastern Desert of Egypt which considered as volcanic massive sulfide deposits (VMS). The present work aims at investigating the ore mineralogy of Abu Gurdi region in addition to the effectiveness of the hydrometallurgical route for processing these ores using alkaline leaching for the extraction of Zn, Cu, and Pb in the presence of hydrogen peroxide, has been investigated. The factors affecting the efficiency of the alkaline leaching of the used ore including the reagent composition, reagent concentration, leaching temperature, leaching time, and Solid /Liquid ratio, have been investigated. It was noted that the sulfide mineralization consists mainly of chalcopyrite, sphalerite, pyrite, galena and bornite. Gold is detected as rare, disseminated crystals within the gangue minerals. Under supergene conditions, secondary copper minerals (covellite, malachite, chrysocolla and atacamite) were formed. The maximum dissolution efficiencies of Cu, Zn, and Pb at the optimum leaching conditions i.e., 250 g/L NaCO₃ - NaHCO₃ alkali concentration, for 3 hr., at 250 ℃, and 1/5 Solid/liquid (S/L) ratio, were 99.48 %, 96.70 % and 99.11 %, respectively. An apparent activation energy for Zn, Cu and Pb dissolution were 21.599, 21.779 and 23.761 kJ.mol^-1, respectively, which were between those of a typical diffusion-controlled process and a chemical reaction-controlled process. Hence, the diffusion of the solid product layer contributed more than the chemical reaction to control the rate of the leaching process. High pure Cu(OH)₂, Pb(OH)₂, and ZnCl₂ were obtained from the finally obtained leach liquor at the optimum leaching conditions by precipitation at different pH. Finally, highly pure Au metal was separated from the mineralized massive sulfide via using adsorption method.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권1호
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• pp.10-20
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• 1998

상곡광상은 캄브로-오르도비스기의 석회질암내에 발달된 열극을 교대한 다금속광상이다. 광산부근에는 상당량의 폐석과 광미가 방치되어 있으며, 폐갱도에서 유출되는 갱내수는 여과없이 하천을 따라 이동되어 상수원 및 농경지로 유입되고 있다. 토양과 퇴적물의 주성분 원소는 시료에 따라 조성 차이가 심하나 Fe, Mn, Ca 및 Na이 부화되어 있고, 특히 광미야적장 토양에서는 Fe (평균 18.58 wt.%)와 Mn (4.18 wt.%)의 함량이 아주 높다. 광미야적장 토양에서 검출된 중금속의 평균함량은 Ag=10, As=2278, Cd=7, Cu=206, Pb=1372, Sb=14 및 Zn=2231 ppm이며, 광산수계의 퇴적물에는 Ag=1, As=146, Cd=1, Cu=39, Pb=146, Sb=2, Zn=259 ppm이 함유되어 있는 것으로 보아, 독성원소들은 적어도 수 km 하류까지 이동되었을 것으로 보인다. 비광산수계 퇴적물의 조성으로 표준화한 주원소의 부화지수는 광산수계 퇴적물=1.54, 광미야적장 토양=6.84로서 높은 이상치를 갖는다. 희토류원소의 부화지수는 광산수계 퇴적물=0.92, 광미야적장 토양=0.52이다 환경적 독성원소 (As, Cd, Cu, Pb, Sb, Zn)를 비광산수계 퇴적물의 조성으로 표준화한 부화지수는 광산수계 퇴적물=2.42, 광미야적장 토양=25.47 이다. EPA의 환경오염 기준치로 표준화된 부화지수는 비광산수계 퇴적물=0.53, 광산수계의 퇴적물=1.84, 광미야적장 토양=23.71 이다. 퇴적물과 토양의 X-선 회절분석 결과, 구성광물의 함량비는 다소 차이가 있으나 모든 시료에서 동일한 광물조성(방해석, 돌로마이트, 마그네사이트, 석영, 운모, 녹니석 및 점토광물)을 갖는다. 중금속 오염이 심한 토양과 퇴적물을 비중분리하여 반사현미경으로 관찰하면 황철석, 유비철석, 섬아연석, 방연석, 침철석 및 수산화 광물들이 많이 관찰되는 것으로 보아, 이 광물들이 오염원으로 작용하고 있음을 보인다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권2호
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• pp.125-137
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• 1997

심해저 퇴적물중 금속과 희토류 원소의 수직 함량변화 및 변화의 원인을 구명하기 위해 북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Clipperton fracture zone) 중남부에 위치한 한국심해환경연구(Korea Deep-sea Environmental Study, KODES) 지역에서 박스코어러(box corer)를 이용해 18개의 주상시료를 채취했다. KODES 지역 퇴적층은 색상변화에 따라 갈색의 Unit I, 연갈색의 Unit II, 흑(갈)색의 Unit III로 분류된다. Unit I은 Unit II에 비해 높은 Ni/Cu비를 가지고, Unit III는 Unit I, II에 비해 현저히 높은 금속함량을 보인다. Unit II는 지화학적 자료에 근거하여 상부의 Unit IIa 층과 하부의 Unit IIb 층으로 세분될 수 있는데, Unit IIb 층은 Unit IIa 층에 비해 높은 구리 및 3+REEs/NASC 비(또는 큰 음의 Ce 이상치) 등의 특징을 보인다. Unit III는 흑갈색의 상부 Unit IIIa 층과 흑색의 하부 Unit IIIb 층으로 세분되는데, Unit IIIb 층은 Unit IIIa 층에 비해 망간, 철 함량이 높다. 연구지역이 속한 태평양 지판의 확장속도와 방향 그리고 약 11-30 Ma 인 Unit III의 연령을 고려할 때 Unit IIIb 층은 동태평양 균열대(East Pacific Rise, EPR) 그리고 적도와 근접한 위치에서 퇴적된 것으로 계산된다. 흑색인 Unit IIIb 층의 높은 망간, 철 함량은 EPR에서 기원한 화산기원의 철, 망간 등을 공급받아 나타난 결과로 보인다. 한편, Unit III는 물론이고 Unit IIb 역시 적도 고생산대의 영향권에 있었고, 따라서 해수중 풍부한 유기체들과 함께 구리, 희토류 원소 등도 Unit IIb, III 층으로 많이 공급되었을 것이다. 퇴적물로 공급된 이들 구리 및 희토류 원소들은 유기물이 분해됨에 따라 스멕타이트 그리고 어류 잔해물(fish bone debris) 등에 잔류한 것으로 보인다. 즉 KODES 지역 주상 퇴적물에서 나타나는 구리 및 희토류 원소의 수직 함량변화는 연구지역이 제3기 말 시기에 적도 고생산대를 지나는 동안 많은 유기물을 공급받아서 초래된 결과로 사료된다.