• 암석학회지
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• 제22권1호
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• pp.63-70
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• 2013

우리는 선광팬, 일회용 체, 수돗물을 이용해 효과적이고 간편하게 저어콘을 분리하는 방법을 보고한다. 먼저 $230{\mu}m$ 이하로 분말화 한 시료를 약 $10^{\circ}$ 정도 기울인 선광팬에 넣고 물을 흘려보낸다. 밀도가 낮은 입자들과 더불어 선광팬으로부터 넘쳐흐른 물을 망간격이 ${\sim}70{\mu}m$인 체로 걸러낸다. 물의 공급량이 초당 0.1 리터이고 수도꼭지의 높이가 수면으로부터 20-25 cm일 때 가장 효율적으로 저어콘이 분리되었다. 수돗물을 공급한지 20-30분 정도 지나면 다음 작업인 자력 분리(필요시 중액 분리) 또는 저어콘 수선별을 진행할 수 있을 만큼 중광물들이 팬에 모인다. 이 방법은 중액을 사용하는 고전적 방법에 비해 안전하며, 저어콘 뿐만 아니라 모나자이트와 같은 다른 중광물의 분리에도 사용될 수 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권2호
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• pp.30-38
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• 2009

습식 비중선별에서 sink products로 회수된 종말품 고비중 폐플라스틱 산물의 재활용을 위한 마찰하전정전선별 실증화 연구를 수행하였다. 종말품 고비중 폐플라스틱의 재질분리에 있어 적합한 하전물질 선정을 위한 하전특성 연구결과, high density polyethylene (HDPE)재질이 가장 효과적인 하전물질로 규명되어, 이 재질을 이용하여 하전장치를 제작하였다. 실험결과 최적조건인 전극의 전기장 250 kV/m, 분리대의 위치 (-) 8 cm, 그리고 상대습도 40%이하에서 PET, PS and others 산물의 품위와 회수율이 각각 99.1%와 86.0%인 결과를 얻었다. 또한 300 kg/h 규모의 대량처리 기술을 개발하여 종말품 폐플라스틱을 2등급 이상의 RPF나 RDF로 재활용할 수 있는 즉, PVC를 1% 미만을 줄일 수 있는 선별기술을 개발하였다.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.121-135
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• 2012

본 연구에서는 자력선별 토양정화기술 공정에 적합한 토양의 최적 분산 조건을 도출하기 위하여 토성이 다른 중금속 오염토양 2종의 시료(US, JIK)를 대상으로 분산특성 및 중금속 용출 특성을 파악하였다. 분산제로는 인산염(pyrophosphate, hexametaphosphate, orthophosphate), 계면활성제(sodium dodecyl sulfate, SDS)가 사용되었으며, pH = 9~12와 농도변화(1~200 mM)에 따른 토양입단의 분산특성 및 중금속 함량을 파악하고, 효율적인 분산조건을 도출하였다. 분산용액의 pH변화에 따른 토양분산 특성은 입도변화 결과를 통하여 파악할 수 있는데, 분산용액의 pH가 12에 가까워질수록 현탁액의 점토함량이 증가하였다. 이는 pH가 상승함에 따라 PZC(point of zero charge)이상의 pH가 유지되면서 점토입자들이 분산된 상태로 유지된 것으로 여겨진다. 농도변화에 따른 토양분산 실험 결과, 농도가 증가함에 따라서 높은 점토함량을 나타내었는데, 이는 산화철, 산화망간의 PZC보다 높은 분산용액의 pH조건과 분산제의 흡착에 기인한 것으로 판단된다. 토양입자의 분산에 따른 중금속 용출은 pyrophosphate, hexametaphosphate, orthophosphate는 50 mM 이상의 농도에서, SDS의 경우 100 mM이상의 농도에서 비소 용출량이 일정하게 나타났다. 또한, 분산용액의 pH가 증가함에 따라 비소 용출량도 증가하였다. 인산염은 비소와 유사한 화학구조를 지니고 있어 토양입자표면에서 흡착경쟁을 하여 비소의 탈착을 유발하고, 계면활성제는 토양입자표면에 흡착하여 비소가 탈착되는 것으로 파악된다. 분산용액에 따른 분산효과는 pyrophosphate > hexametaphosphate > SDS > orthophosphate의 순으로 나타났다. 결과적으로 분산효율 및 비소용출량을 고려한 최적의 토양분산용액 조건은 pH 11, 10 mM pyrophosphate로 판단된다. 이러한 결과들은 고구배 자력선별 기술을 이용한 토양정화 공정을 최적화하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권4호
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• pp.60-67
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• 2016

본 연구에서는 P507을 포함하고 있는 추출수지를 사용하여 중희토류 원소인 Gd, Tb, Dy의 흡 탈착 반응 메커니즘을 고찰하고 분리를 위한 최적 크로마토그래피법의 반응조건을 도출하였다. 흡 탈착 반응 메커니즘은 흡착등온식인 Langmuir, Freundlich 흡착등온식과, 흡착속도모델인 유사 1차, 2차 반응속도식을 적용하여 고찰하였다. 중희토류 원소의 흡착반응은 단분자층으로 일어난다고 가정하여 흡착등온식을 적용하였고, 잘 일치하여 흡착반응이 단분자층으로 이루어짐을 추측할 수 있었다. 시간별 실험을 진행하여 유사 1차, 2차 반응속도식에 적용한 결과 유사 2차 반응속도식이 추출수지의 중희토류 흡착 메커니즘을 더 잘 표현하였고, 평형흡착량의 실험값은 이론값에 부합하였다. 크로마토그래피법을 이용하여 용리액 HCl 0.25 M 농도조건에서 ${\alpha}^{Tb}_{Gd}=1.24$, ${\alpha}^{Dy}_{Tb}=1.03$으로 분리계수 1이상의 높은 분리조건을 확인하였다. HCl 용리액을 사용하였을 때, 용리액의 농도가 높을수록 분리도는 감소하고 용출구간은 줄어드는 경향을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권3호
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• pp.259-264
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• 2006

염화반응에 의한 $TaCl_5$의 제조에서 반응생성물 중 $NbCl_5$, $TiCl_4$, $FeCl_2$ 등이 주요 불순물로 존재하게 된다. $TaCl_5$와 $NbCl_5$는 증류나 수소 환원법에 의해 쉽게 분리가 되므로, 반응생성물에서 $TaCl_5/NbCl_5$ 혼합물을 99.9％ 이상 순도로 분리하기 위해 2기의 연속식 증류공정을 사용하여 light한 성분과 heavy한 성분을 제거하는 공정을 구성하였다. 본고에서는 순차배열(direct sequence)과 비 순차배열(indirect sequence)으로서의 두 분리공정에 대한 비교연구를 상용성 화학공정모사기인 Aspen Plus 13.1을 이용해서 전산모사를 수행하였다. 비교결과 순차배열이 비 순차배열에 비하여 초기 장치투자비용이나 운전비용에서 좀 더 우수한 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제19권6호
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• pp.534-544
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• 2009

지표 하부 공동의 붕괴는 인간 활동의 대상인 도로 및 건물의 안정성에 영향을 미치는 지반침하를 야기할수 있다. 그러므로 이러한 지반침하를 사전에 예방하기 위해서는 지하공동 충전에 의한 지반보강공법의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 장기적으로 친환경적인 칼슘알루미네이트 광물을 지반침하보강공법에 적용하고자 급결 충전물질 및 충전시스템, 급경사 광산채굴적 충전 손실 개선에 관한 현장적용성 연구를 수행하였다. 본 연구에서 개발된 급결 경화 충전물질은 급결 성능재료와 보조 재료로 구성된다. 개발된 재료는 급결 성능 및 수중 불분리 특성을 가지고 있어 수중공동에서 재료의 손실을 최소화하면서 효과적으로 지하댐을 형성하였다. Hg, Cd, As, $Cr^{6+}$, Pb와 같은 중금속 용출시험결과, 환경적으로도 적합한 물질로 분석되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권3호
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• pp.29-36
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• 2016

폐콘크리트의 순환자원화 과정에서 발생되는 슬러지의 활용 방안을 찾기 위하여, 기본특성 분석과 고알칼리 상등수의 pH 중화실험을 수행하였다. 슬러지의 평균입도(d50)는 $42.4{\mu}m$이며, -$45{\mu}m$ (-325 mesh) 크기의 미립자가 전체 슬러지 질량의 60% 이상을 차지한다. 미립자의 주요광물은 백운모와 탄산염광물이었으며, 미립으로 갈수록 탄산염 광물의 비율이 늘어났다. 또한 미립으로 갈수록 중금속의 함량이 증가했는데, 토양오염 우려기준의 2지역 기준값 보다는 낮았다. 고액분리를 위한 응집제의 사용은 기존 공정에서 과량의 응집제를 사용하고 있어서 별다른 효과를 관찰할 수 없었다. 슬러지 pH (약 12)가 높기 때문에 산 첨가에 의한 중화효과가 미미하였지만, 슬러지가 포함하고 있는 높은 농도의 Ca이온으로 인해 $CO_2$ 가스를 주입하는 방법으로 8.5 미만으로 중화가 가능하였다. 또한 침전물에 대한 XRD 분석 결과는 고순도의 $CaCO_3$로 회수될 수 있음을 보여주었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권1호
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• pp.30-36
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• 2012

The active fraction of soil organic matter, which includes organic debris and light organic fraction, plays a major role in nutrient cycling. In addition, particulate organic matter is a valuable index of labile soil organic matter and can reflect differences in various soil behaviors. Since soil organic matter bound to soil mineral particles has its density lower than soil minerals, we partitioned soil organic matter into debris ($<1.5g\;cm^{-3}$), light fraction ($1.5-2.0g\;cm^{-3}$), and heavy fraction ($>2.0g\;cm^{-3}$), based on high density $ZnCl_{2-}$ sucrose solutions. Generally, partitioned organic bands were clearly separated, demonstrating that the $ZnCl_{2-}$ sucrose solutions are useful for such a density gradient centrifugation. The available gradient ranges from 1.2 to $2.0g\;cm^{-3}$. Although there was not a statistically meaningful difference in organic debris and organomineral fractions among the examined soils, there was a general trend that a higher content of organic debris resulted in a higher proportion of light organomineral fraction. In addition, high clay content was associated with increased fraction of light organomineals. Partitioning of soil organic carbon revealed that carbon content is reduced in the heavy fraction than in the light fraction, reflecting that the light fraction contains more fresh and abundant carbon than the passive resistant fraction. It was also found that carbon contents in the overall organic matter, debris, light fraction, and heavy fractions may differ considerably in response to different farming practices.

• 자원리싸이클링
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• 제26권4호
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• pp.26-33
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• 2017

본 연구에서는 저농도(약 1 ppm 이하)의 희토류가 함유되어 있는 산업폐수로부터 중희토류의 회수 가능성을 알아보기 위하여 PC88A를 이용한 중희토류 용매추출 거동을 확인하였다. 평형 pH, 추출제 농도, 추출 상비(A/O) 변화를 통해 PC88A에 의한 중희토류의 추출 거동을 확인하였고 $HNO_3$, HCl, $H_2SO_4$ 세 가지 무기산을 이용하여 탈거 거동을 확인하였다. 평형 pH 0에서 중희토류의 추출이 시작되었으며 평형 pH 1.0에서 중희토류의 추출이 95~100% 완료되었다. 모든 추출 조건에서 원자번호가 높은 물질부터 (Yb > Tm > Er > Dy > Nd > Pr > La) 우선적으로 추출되는 경향을 보였으며 추출 상비(A/O) 10/1일 때 Yb과 Tm이 최대로 농축되어 초기 농도 대비 각각 6배, 3배 증가하였다. 이 후 희토류의 탈거 거동을 확인하고자 희토류 원소가 추출된 유기상과 세가지 무기산을 각각 사용하여 비교하였고 $HNO_3$, $H_2SO_4$, HCl 순으로 최대 탈거율이 높게 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권4호
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• pp.47-56
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• 2008

본 연구는 플라스틱과 무연탄을 혼합한 다음 소결하여 합금철용으로 사용 가능한 코크스를 얻기 위하여 수행 되었으며, 무연탄과 플라스틱의 연소 특성 및 물성을 조사하고, 선탄기초실험을 행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 삼척지역의 3종 무연탄 시료에 대한 물성 측정 결과 각 무연탄 시료에는 $100{\mu}m$ 이상의 회분들이 $25{\sim}30%$ 정도 함유되어 있으며 발열량은 태안시료 5,205cal/g, 장성시료 4,893cal/g, 경동시료 4,873cal/g 이었다. 2. 선탄 기초 실험 결과 3종의 국산 무연탄을 중액선별로 선탄하는 경우에 중액의 비중이 2.4이고 석탄의 입도는 $35{\sim}140mesh$로 조절하는 것이 적당할 것으로 나타났다. 3. 플라스틱의 열분해 특성상 코크스용 점결제로 사용이 가능한 플라스틱은 분말 페놀수지, 액상 페놀수지, SAN, 멜라민수지 등 이며, 공정의 단순화를 위해서는 액상 페놀수지가 가장 적합한 것으로 판단되었다.