• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.97-102
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• 2022

Lithium sulfur (Li-S) batteries have attracted considerable attention as a promising candidate for next-generation power sources due to their high theoretical energy density, low cost, and eco-friendliness. However, the poor electrical conductivity of sulfur and its insoluble discharging products (Li₂S₂/Li₂S), large volume changes, severe self-discharge, and dissolution of lithium polysulfide intermediates result in rapid capacity fading, low Coulombic efficiency, and safety risks, hindering Li-S battery commercial development. In this study, a three-dimensionally (3D) connected hierarchical porous carbon framework (HPCF) derived from waste sunflower seed shells was synthesized as a sulfur host for Li-S batteries via a chemical activation method. The natural 3D connected structure of the HPCF, originating from the raw material, can effectively enhance the conductivity and accessibility of the electrolyte, accelerating the Li⁺/electron transfer. Additionally, the generated micropores of the HPCF, originated from the chemical activation process, can prevent polysulfide dissolution due to the limited space, thereby improving the electrochemical performance and cycling stability. The HPCF/S cell shows a superior capacity retention of 540 mA h g^-1 after 70 cycles at 0.1 C, and an excellent cycling stability at 2 C for 700 cycles. This study provides a potential biomass-derived material for low-cost long-life Li-S batteries.

• 자원리싸이클링
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• 제30권6호
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• pp.53-60
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• 2021

현재 EAF 전기로 제강공정에서는 슬래그 중의 MgO 함량을 증가시켜 탈황능과 내화재 수명을 개선시키고자 돌로마이트(백운석) 용제(Flux)를 첨가하고 있으며, 또한 에너지효율을 증가시키기 위해 용강 중에 가탄재를 취입하고 있다. 이러한 견지에서 폐 MgO-C계 내화재를 재활용하는 연구를 진행하였다. 폐 MgO-C계 내화재는 MgO(>70%)과 탄소(>10%)를 대량 함유하고 있기 때문이다. 이런 목적으로 제강 슬래그를 대상으로 해서 폐 MgO-C계 내화재를 첨가하는 효과를 실험하였고 그 결과를 경소 돌로마이트를 첨가한 결과와 비교하여 폐 MgO-C계 내화재 재활용 효과를 평가하였다. 폐 MgO-C계 내화재를 사용해서 얻은 결과가 슬래그 염기도 측면에서 경소 돌로마이트를 사용한 결과와 유사하게 나타남으로써 기존 경소 돌로마이트 대체 가능성을 확인하였다. 특히 폐 MgO-C계 내화재를 사용한 경우에는, 폐 내화재에 다량 함유된 흑연 성분에 의한 슬래그 중의 철산화물과의 환원반응으로 CO가스가 발생하여 생긴 크고 작은 기포들이 관찰되었으며 이로써 슬래그 Foaming 효과를 기대할 수 있는 것으로 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제29권3호
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• pp.50-56
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• 2020

Currently, 3D printing technology is a new revolutionary additive manufacturing process that can be used for making three dimensional solid objects from digital films. In 2019, this 3D printing technology spreading vigorously in production parts (57%), bridge production (39%), tooling, fixtures, jigs (37%), repair, and maintenance (38%). The applications of 3D printing are expanding to the defense, aerospace, medical field, and automobile industry. The raw materials are playing a key role in 3D printing. Various additive materials such as plastics, polymers, resins, steel, and metals are used for 3D printing to create a variety of designs. The main advantage of the green cement for 3D printing is to enhance the mechanical properties, and durability to meet the high-quality material using in construction. There are several advantages with 3D printing is a limited waste generation, eco-friendly process, economy, 20 times faster, and less time-consuming. This research article reveals that the role of green cement as an additive material for 3D printing.

• KIEAE Journal
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• 제10권1호
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• pp.19-24
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• 2010

Modern people are spending most of time in interior area. Indoor air environmental problem is one of the most effective factors influenceable to human health. Furthermore, saving energy and making ventilation system for pleasant indoor environment are necessary when it is faced shortage of energy over the world. In our country's case, it is already imposed that required quantity of air ventilation in buildings is 0.7 times per hour on "The regulation on building engineering system". As on the rise of the interests about Indoor air environment, Heat and Carbon dioxide emissions from User's metabolism, activity, furniture, and construction materials etc. could be the causes of Indoor air pollution. If these materials stays in Indoor air for so long, it could directly influence the user's health condition with a disease. As of building's sterilization improved that raised more mechanical ventilation. It also leads much energy waste in a period of high price of fossil fuel. Therefore, the way that saves energy and effective control of indoor ventilation is urgently needed. So, this study places the purpose on validating volume of indoor ventilation and user's comfortable degree by comparison CO2 emission rate through changing floor temperature.

• 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.

• 청정기술
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• 제17권3호
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• pp.191-200
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• 2011

재생 가능한 자원으로 만들어지는 천연고분자, 바이오 고분자 및 합성고분자들은 지속가능하며 환경 친화적인 플라스틱으로 21세기 화두가 되고 있으나 많은 양의 썩지 않는 석유화학 유래 플라스틱이 사용되고 있다. 최근 들어 세 가지 관점에서 생분해성 고분자들이 많은 관심을 받고 있다: 1. 채취하기 쉬운 자원의 고갈에 따른 석유제품의 가격상승, 2. 폐플라스틱에 대한 환경 및 경제적인 관심, 3. 석유화학 유래 재료의 제조에 따른 이산화탄소배출. 이러한 관점에서 제조공정상에서 이산화탄소를 저감할 수 있는 poly(hydroxy alkanoate)나 poly(lactide)와 같은 생분해성 고분자에 대한 상업적 응용에 대한 관심이 고조되고 있다. 이들 고분자들은 초기분해가 진행됨에 따라 급격히 기계적 물성을 상실하기 때문에 상업적 응용을 위하여서는 분해거동이 중요하다. 본 총설에서는 초기분해속도의 조절을 위한 고분자 개질에 대한 최근의 연구동향을 살펴보았다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권6호
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• pp.38-44
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• 2017

시멘트 제조 공정에서 발생하는 바이패스 더스트는 지정폐기물로서 고가의 처리비용이 요구되고 있다. 바이패스 더스트의 주성분은 KCl이며, KCl은 주로 비료에 사용되고 있다. 비료에 사용하기 위해서는 pH 수준이 중성 혹은 약산성 이어야 한다. 그러나 바이패스 더스트의 pH는 12.0~12.5 수준으로, 또다른 전처리 없이 비료로 사용될 수 없다. 본 연구에서는 시멘트 바이패스 더스트에서 KCl을 수득하는 과정 중, 이산화탄소를 사용하여 산화칼슘을 제거하고, 동시에 pH 변화량을 제어하고자 하였다. 탄산화시험기 내부 분위기를 $25^{\circ}C$-50RH%로 고정한 후, 이산화탄소 20 vol% 조건에서 0~7시간으로 유지하고, 각 시간별 산화칼슘 함량 및 pH 값을 분석하였다. 이산화탄소 유지시간 증가에 따라 산화칼슘 함량 및 pH 값은 감소하였으며, 6시간 경과 후 pH 값은 7에 근접하였다.

• Composites Research
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• 제30권3호
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• pp.175-180
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• 2017

탄소섬유 강화 복합재료는 가볍고, 우수한 물성을 가지고 있기 때문에 그 수요는 급격하게 증가되고 있다. 그에 따라, 탄소섬유 강화 복합재료의 기지로 재활용이 가능한 열가소성 수지를 사용한 복합재료 연구를 많이 진행하고 있다. 본 연구에서는 재활용 PET를 이용하여 재활용 복합재료에 대한 활용성 평가를 하였다. PET는 음료수 병으로 활용되는 폐기물을 수집하여 PET 필름을 제조하는 과정을 거쳤으며, PET 필름을 제조하기 위한 성형 온도와 시간의 차이에 따른 기계적 물성을 비교하여 최적의 성형온도와 시간을 분석하였다. 이를 바탕으로 재활용 PET 필름과 탄소섬유 매트를 이용하여 CF/PET 복합재료를 최적으로 성형하기 위한 변수를 관찰하였다. 성형 조건에 따른 기계적 물성을 굴곡시험으로 확인하였고, PET 필름이 탄소섬유 매트 내에 함침 되는 정도를 단면 사진으로, 그리고 계면 성질을 층간전단강도로 평가하였다. 궁극적으로 최적의 기계적 물성을 가지는 CF/PET 복합재료를 성형하기 위한 성형 조건이 $270^{\circ}C$와 5분임을 확인했다.

• 분석과학
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• 제18권5호
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• pp.436-443
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• 2005

활성탄 미분을 용액계에 분산하므로 수반 되는 결과를 고찰하기 위하여 칼륨처리 미분 활성탄의 물리적 성질과 그들에 응용에 대한 연구를 수행하였다. 오염수로부터 오염물질의 촉매적 제거 효율을 연구하기 위하여 분산매로써 두 종류의 칼륨 미분 활성탄을 사용하였다. 칼륨염을 포함하는 수용액내에서 처리된 활성탄 시료로부터 얻어진 표면 특성화를 위하여, 흡착 등온곡선 형태, SEM, EDX 및 표면 기능기 변화 등을 주된 연구 대상으로 하였다. pH 변화에 따른 칼륨 미분 활성탄을 오염수에 분산하여 색도, COD, T-N 및 T-P 등에 대하여 제거 효율을 연구하였다. 칼륨 미분 활성탄을 처리한 오염수에 대한 네 가지 요소 제거 결과로부터, pH 6~8의 범위에서 만족할 만한 제거 효율이 얻어 졌다. 본 연구로부터 칼륨 처리 미분 활성탄의 분산에 의한 오염물질의 제거 효율이 흡착 특성 및 촉매적 효율에 의하여 입증되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권3호
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• pp.17-34
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• 1996

본 논문의 주된 목적은 폐자원(첨가제로서 pyrolyzed carbon black과 굵을 골재로서 aircooled iron blast furnace slag)을 사용한 아스팔트 콘크리트의 기본특성을 설명하는 것이다. 최적의 아스팔트 함유량을 결정하기 위하여 Marshall Mik Design방법을 이용하였고, 최적의 아스팔트 함유량은 첨가제의 양에 따라 변하며,그 범위는 6.7%에서 7.57%로 나타났다. 최적의 아스팔트 함유량을 이용하여 아스팔트 콘크리트 시편을 제작하였고, dynamic creep 실험을 수행하였다. Pyrolyzed carbon black과 Furnace slag의 사용은 Marshall stability를 증가시켰고, 비교적 높은 온도(5$0^{\circ}C$)와 137.gkpa의 구속 압력하에서 아스팔트 콘크리트의 시간에 따른 변형률을 감소시켰고, 또한 시간에 따른 아스팔트 콘크리트의 stiffness감소 비율을 줄여주는 역할을 하였다. 본 실험결과로 부터 첨가제로서의 pyrolyzed carbon black과 굵은 골재로서의 slag의 사용은 Marshall stability, stiffness, rutting resistance에 좋은 결과를 나타내는 것으로 밝혀졌다.