미국(美國)의 도시생활(都市生活)쓰레기 재활용(再活用) 현황(現況)과 전망(展望)

송영준,이계승,신강호,김윤채,서봉원,Song, Young-Jun,Lee, Gye-Seung,Shin, Kang-Ho,Kim, Youn-Che,Seo, Bong-Won 한국자원리싸이클링학회 2011 資源 리싸이클링 Vol.20 No.5

이 논문은 1960년부터 2009년까지의 미국의 생활쓰레기 재활용과 관련된 자료를 종합하여 정리한 것이다. 이 논문에서 언급되는 자료들은 주로 물질수지를 통하여 물질흐름을 파악하는 방법으로 다루어 졌기 때문에 어느 한 지역이 아닌 전국 단위의 MSW 흐름을 이해하는데 도움이 될 것으로 생각한다. 생활쓰레기에 포함된 수많은 물질들 중에서 그 발생량이 많은 종이와 판지, 유리, 금속류, 폐플라스틱, 음식물쓰레기, 정원손질쓰레기의 발생과 재활용 현황을 보다 자세히 다루었다. This study describes the national municipal solid waste stream of the United States based on data collected and published by EPA for 1960 through 2009. This paper characterizes the municipal solid waste stream of the nation as a whole, and can be useful for understanding the nationwide stream of America. Among the various materials contained in MSW, recycling status of the major materials of paper and paperboard, glass, metals, plastics, food scraps and yard trimmings are discussed somewhat more minutely.

산성광산배수(AMD) 처리(處理) 슬러지의 중금속(重金屬) 흡착(吸着) 특성(特性)

송영준,이계승,신강호,김윤채,서봉원,윤시내,Song, Young-Jun,Lee, Gye Seung,Shin, Kang Ho,Kim, Youn-Che,Seo, Bong Won,Yoon, Si-Nae 한국자원리싸이클링학회 2012 資源 리싸이클링 Vol.21 No.4

본 연구는 날로 그 발생량이 증가하고 있는 산성광산배수의 처리과정에서 발생하는 슬러지를 재활용하기 위하여 수행되었으며, 슬러지의 주성분인 수산화철[$Fe(OH)_3$]이 중금속에 대한 흡착 능력이 우수한 점을 이용하여 슬러지를 광해방지용 중금속흡착제의 제조 원료로 활용하기 위한 연구를 수행하였다. 먼저 슬러지의 물성파악을 위하여 슬러지의 화학조성, 광물조성, 입도, 형상 등을 조사하였고 슬러지 첨가량, 시간, pH, 중금속 농도, 소결온도에 따른 중금속 종별 흡착능을 조사 검토하였다. This study was carried out for the purpose of obtaining basic data to utilize the AMD sludge as sorbent for heavy metal ions. The sludge from the treatment process of Acid Mine Drainage mainly consists of fine iron hydroxide or iron oxide hydrate and calcite, and the fine iron hydroxide or iron oxide hydrate has a property of adsorbing heavy metal ions. In this study, we investigated the physical property of the AMD sludge like as mineral composition, particle size and shape and chemical composition and also investigated the influence of dosage of sludge, adsorbing time, pH, initial concentration and sintering temperature on the adsorption of heavy metal ions.

Fe-Cu계 소결합금의 이상팽창에 관한 연구 (I)

송영준,김윤채,Song Young-Jun,Kim Youn-Che 한국분말야금학회 2004 한국분말재료학회지 (KPMI) Vol.11 No.5

In order to investigate behavior of abnormal expansion of the iron-copper compacts, we compared the dilatometric curves of the compacts which mixed the copper powder to the iron powder with those of compacts which mixed the copper powder to the iron-copper alloy powder. The dilatometric curves were obtained below the sintering conditions, which heated up to 115$0^{\circ}C$ by a heating rate of 1$0^{\circ}C$/min, held for 60min at 115$0^{\circ}C$ and cooled down at a rate of 2$0^{\circ}C$/min to room temperature. The dilatometric curves of the compacts showed the different expansion behavior at temperatures above the copper melting point in spite of same chemical composition. All of the compacts of former case showed large expansion, but all of the compacts in latter case showed large contraction. The microstructures of sintered compacts also showed the different progress in alloying of the copper into the iron powder. Namely we could observe the segregation at alloy part of copper into iron powder in case of the sintered compacts, which mixed the copper powder to the iron powder, but could not observe the segregation in compacts which mixed the copper powder to the iron-copper alloy powder. But the penetration of liquid copper into the interstices between solid particles was occurred at both cases. Therefore, the showing of the different dimensional changes in the compacts in spite of same chemical composition is due to more the alloying of copper into iron powder than the penetration of liquid copper into the interstices between solid particles.

염수로부터 수산화마그네슘의 침전 특성 연구

서봉원,송영준,이계승,신강호,장윤호,김윤채,윤시내,Seo, Bong Won,Song, Young-Jun,Lee, Gye Seung,Shin, Kang Ho,Jang, Yoon Ho,Kim, Youn-Che,Yoon, Si-Nae 한국자원리싸이클링학회 2014 資源 리싸이클링 Vol.23 No.3

본 논문은 마그네슘 함량이 매우 높은 특징을 갖는 볼리비아 우유니호 염수로부터 리튬을 회수하는 공정의 설계에 필요한 기초 자료를 얻을 목적으로 수행되었으며, 농축된 용액에 수산화칼슘의 첨가하여 수산화마그네슘을 침전시키는 반응에 있어서 용존 이온의 농도에 미치는 반응온도, 반응시간, pH 등 제 인자들의 영향을 조사하였다. This study was conducted to obtain the basic data for designing the lithium recovery process from the "salar de Uyuni" in Bolivia. For this study, the mock brine which has the similar chemical composition with the brine of "salar de Uyuni" was prepared, and the effects of reaction factors such as temperature, time, pH and so forth on the precitation reaction of magnesium hydroxide were investigated.

페로망간 집진분(集塵粉)의 재활용(再活用)에 관한 연구(硏究)

김윤채,송영준,박영구,Kim, Youn-Che,Song, Young-Jun,Park, Young-Koo 한국자원리싸이클링학회 2012 資源 리싸이클링 Vol.21 No.3

이전의 연구에서는 $Mn_3O_4$ 분진으로부터 고순도 훼로망간를 얻기 위해, Al 테르밋법이 검토되었다. 그 결과는 Mn 함유율이 약 93% 이상이고, KS D3712 규격 이하의 낮은 C, P, S의 불순물을 함유한 고순도 페로망간을 얻을 수 있음 보여주었다. 본 연구에서는 제조 코스트가 Al 분말보다 저렴한 Si 분말이 $Mn_3O_4$ 분진의 테르밋 반응법의 환원제로 검토되었다. 그 결과 환원제로 Si 분말을 단독으로 첨가할 경우는 착화가 불안정하여 테르밋 반응이 일어나지 않았으나, 환원제로 Si 분말과 Al 분말을 동시에 첨가할 경우는 C, P, S의 불순물 함유율이 매우 낮은 고순도 페로망간을 얻을 수 있었다. In order to make high-purity ferro-manganese from $Mn_3O_4$ dust, the application of aluminothermy process to the reduction of $Mn_3O_4$ dust was investigated in previous work. The result showed the fact that can be obtained high purity ferro-manganese which have over about 93% of manganese content and lower impurities such as C, P, S than those of KS D3712 specification. The addition of silicon powder instead of aluminum powder was investigated as reductant in the thermite reaction process of $Mn_3O_4$ dust in this work because its production cost is lower than that of aluminum powder. In case of addition of silicon powder only as reductant, the experimental result showed the unstable ignition and no thermite reaction of mixture, but in case of simultaneous addition of silicon and aluminum powders as reductant, showed the fact that can be obtained high purity ferro-manganese which have much low content of impurities such as C, P, S component.

인산부생석고(燐酸副生石膏)로부터 결정질(結晶質) 이수석고(二水石膏)의 제조(製造)

박운경,송영준,이중미,이계성,김윤채,신강호,윤시내,박찬훈,Park, Woon-Kyoung,Song, Young-Jun,Lee, Jung-Mi,Lee, Gye-Seung,Kim, Youn-Che,Shin, Kang-Ho,Yoon Si-Nae,Park, Charn-Hoon 한국자원리싸이클링학회 2006 資源 리싸이클링 Vol.15 No.3

본 연구는 인산부생석고를 결정성장시켜 고순도의 결정질 이수석고를 제조하여 다용도의 석고를 얻고자 하였다. $99^{\circ}C$의 수중에서 약 2시간 동안에 이수석고는 $\alpha$형의 반수석고로 탈수가 완료되었다. 수중탈수된 반수석고를 매정제 $Na_2SO_4$를 10wt%, 슬러리 농도는 20%, pH가 $5{\sim}6$, 결정성장온도 $65^{\circ}C$의 조건에서 4시간 동안 결정성장 시키면 장경이 $200{\mu}m$정도인 결정을 얻을 수 있었다. 결정성장이 끝난 슬러리를 325#로 습식사분하여 사상산물로 고순도 결정성장 석고를 얻었으며, 이 때 석고의 회수율은 약 93.9%, 순도는 99% 정도 였다. This study was carried out for to recover the purified crystalline gypsum from phosphogypsum by means of using it's crystallographical Properties. The dehydration of hydrated phosphogypsum to $\alpha$-hemihydrate is completed with the 2 hours treatment of it in $99^{\circ}C$ waterrs. The purified crystalline gypsum having the maximum size of $200{\mu}m$ was obtained by 325# wet screening after recrystallization of the $\alpha$-hemihydrate gypsum at the condition of $Na_2SO_4$ 10 wt%, slurry density 20%, $pH\;5{\sim}6,\;65^{\circ}C$ and 4hr. In this process, the yield of gypsum was 93.9% and its grade was 99%.

인산부생석고(燐酸副生石膏)의 재활용(再活用)을 위한 기초연구(基礎硏究)

박운경,송영준,이정미,이계승,김윤채,신강호,윤시내,박찬훈,Park, Woon-Kyoung,Song, Young-Jun,Lee, Jung-Mi,Lee, Gye-Seung,Kim, Youn-Che,Shin, Kang-Ho,Yoon, Sin-Ae,Park, Charn-Hoon 한국자원리싸이클링학회 2006 資源 리싸이클링 Vol.15 No.2

본 연구는 인산 부생석고 재활용 가능성을 판단하고, 선별 및 정제 등의 재활용 공정을 설계하기 위한 기초 자료를 얻을 목적으로 수행되었다. 인산부생석고의 화학조성, 광물조성, 입도분포, 형상 등을 조사하였으며, 입도별 화학조성의 변화를 석고의 품위, 불순물의 분포, 중금속의 분포 등을 중심으로 검토하였다. This study is carried out for the purpose of investigating the property of phosphogypsum, and suggesting the proper recycling system for it. The chemical composition, mineralogical composition, particle size distribution and shape of phosphogypsum were investigated. The size distribution and constitution of impurities, distribution of heavy metals are also investigated. In conclusion, the grade and yield of recoverable phosphogypsum were discussed.

국산(國産) 무연탄(無煙炭)과 폐플라스틱을 사용(使用)하는 합금철용(合金鐵用) 코크스의 제조(製造)에 관한 연구(硏究)

이계승,송영준,서봉원,이대영,이성용,윤시내,김윤채,Lee, Gye-Seung,Song, Young-Jun,Seo, Bong-Won,Lee, Dae-Young,Lee, Sung-Riong,Yoon, Si-Nae,Kim, Youn-Che 한국자원리싸이클링학회 2008 資源 리싸이클링 Vol.17 No.4

The aim of this study is to produce cokes which can be used for the production of ferroalloy, for this purpose, domestic anthracite mixed with plastic was sintered at various condition. The combustion and physical properties of anthracite and plastic, coal separation, and the influence of factors on the strength of coke were investigated. The results of this study are as follows: 1. The three kinds of anthracite from the Samcheok region contained 25 to 30% ash of $100{\mu}m$ over size, and have the caloric value of 5,205 cal/g(TaeAn), 4,893 cal/g(JangSung), 4,873cal/g(KyongDong). 2. The recommendable conditions for heavy-fluid separation of the Samcheok coal are to set the specific gravity of heavy fluid to 2.4 and control the size of coal to $35{\sim}140mesh$. 3. It is concluded that phenolic resin powder, liquefied phenolic resin, SAN, and melamine resin can be used as a binder for the anthracite cokes, from the thermal analysis of various plastics. Especially, the liquefied phenolic resin was considered as the most suitable binder as it would simplify the process. 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.

Mn3O4 분진으로부터 고순도 훼로망간 제조에 관한 연구

김윤채 ( Youn Che Kim ),송영준 ( Young Jun Song ),박영구 ( Young Koo Park ) 한국유화학회 2011 한국응용과학기술학회지 Vol.28 No.2

In order to make high-purity ferro-manganese from Mn3O4 waste dust, the application of aluminothermite process to the reduction of the waste dust was investigated. The mixture from Mn3O4 dust as metallic source and Al metal powder as the reductant ignited, and reduced with an extremely intense exothermic reaction. The rapid propagation of the aluminothermite reaction occurred spontaneously and stably by ignition of the mixture. The Manganese having some alloy elements emerged as liquids due to the high temperatures reached up to about 2,500°C and separated from the liquid by their differences of specific gravity. The result of thermite reaction showed the fact that can be obtained high purity ferro-manganese which have over about 90% of manganese content and lower impurities such as C, P, S than those of KS D3712 specification. The recovery of manganese from Mn3O4 dust was lower level of about 65% than about 75% from manganese ore by electric furnace process, that is due to spatter loss because of its extremely intense thermite reaction. But it will be improved by the process designed to provide CaO as the cooler or to use the Al metal powder having larger particle size distribution.

Mn₃O₄ 분진의 Al 테르밋 반응용 Al 합금분말의 특성

김윤채(Youn-Che Kim),송영준(Youn-Jun Song),박영구(Young-Koo Park) 한국유화학회 2013 한국응용과학기술학회지 Vol.30 No.1

알루미늄 테르밋 반응의 환원제로서 알루미늄 분말은 200 메쉬 이하의 미분이 필요하나, 알루미늄의 높은 인성과 분말 제조비 때문에 경제적으로 용이하지 않다. 그러므로 Mn3O4 분진 환원용 알루미늄 미분의 제조 코스트를 낮추기 위해, 알루미늄 합금분말의 제특성이 검토되었다. 망간을 다량 함유한 알루미늄 합금괴는 취성이 큰 금속간 화합물을 함유하고 있기 때문에 쉽게 파쇄할 수 있다. 또 망간은 망간 합금철의 주성분이다. Al-15%Mn 합금분말을 기계적 파쇄법으로 저렴하게 제조할 수 있다. Al 분말 대신에 Al-15%Mn 합금분말을 사용한 테르밋 반응 결과는 환원제로 순 알루미늄 분말을 사용한 경우와 같이 고순도 망간 합금철을 얻을 수 있었다. Al-15%Mn 합금분말를 이용한 Mn3O4 분진의 망간 회수율은 알루미늄 분말을 이용한 경우의 약 65% 보다 높은 약 70%의 높은 수준을 보였으며, 이는 비산이 적은 것에 기인한다. Aluminium powder as reductant in aluminothermy process needs a fine particle size under 200 mesh, but it is not easy economically to make that because of its high ductility and powder production cost. In order to reduce the production cost of fine aluminum powder as reductant of Mn3O4 waste dust, therefore, the properties of aluminium alloy powder were investigated. Aluminium alloy ingot containing large amount of manganese can be crushed easily because of its intermetallic compounds having brittle properties. The manganese is also main element in ferro-manganese. We can obtain economically Al-15%Mn alloy powder by mechanical comminution process. And the result of thermite reaction using Al-15% Mn alloy powder instead of pure Al powder showed the fact that can be obtained the ferro-manganese which have a high purity in case of using pure aluminium powder as reductant. The recovery of manganese from Mn3O4 waste dust with Al-15%Mn alloy powder was higher level of about 70% than about 65% in case of using aluminium powder, that is due to lower spatter loss.