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국내산 저품위 실리카를 이용한 포름알데히드 제거용 다공성 촉매의 제조 및 특성
한요셉,전호석,김성민,Han, Yosep,Jeon, Ho-Seok,Kim, Seongmin 한국자원리싸이클링학회 2021 資源 리싸이클링 Vol.30 No.2
This study investigated formaldehyde (HCHO) removal by preparing porous supports using domestic low-grade silica coated with Co-ZSM5 and Cu-ZSM5 as the catalysts. First, the sample of the raw material for the support contained 90% silica with quartz crystal phase, which was confirmed as low-grade silica. According to Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) analyses, the catalysts, Co-ZSM5 and Cu-ZSM5, were successfully coated on the surface of the porous silica supports. During the removal test of HCHO using the prepared Co-ZSM5 and Cu-ZSM5 coated beads, depending on the reaction temperature, the Co-ZSM5 coated beads exhibited higher removal efficiencies (>97%) than the Cu-ZSM5 beads at 200 ℃. The higher efficiency of the Co-ZSM5 coating may be attributed to its superior surface activity properties (BET surface area and pore volume) that lead to the favorable HCHO decomposition. Therefore, Co-ZSM5 was determined to be the suitable catalyst for removing HCHO as a coating on a porous support fabricated using domestic low-grade silica.
백상호,한요셉,김성민,전호석,Baek, Sang-Ho,Han, Yosep,Kim, Seongmin,Davaadorj, Tsogchuluun,Jeon, Ho-Seok 한국자원리싸이클링학회 2021 資源 리싸이클링 Vol.30 No.3
This study evaluated the recyclability of waste plastics in used coffee capsules disposed of as municipal waste. For recycling, a new material separation process was developed to remove the coffee grounds through primary crushing, washing, sieving, and secondary crushing, followed by corona discharge electrostatic separation. Furthermore, for the under 10 mm size fraction samples, the aluminum removal and the plastic recovery were 95.4% and 98.3%, respectively, under optimal conditions. In addition, for the 15 mm fraction samples, the aluminum removal and the plastic recovery were 91.3% and 97.2%, respectively. To evaluate the recyclability of the separated waste plastics, the samples were pelleted, and their material properties were analyzed. No hazardous substances were detected, and the results were similar to those for homo-PP. Therefore, it was confirmed tha t sufficient functiona lity existed a s recycled PP. However, owing to the da rk color of the pellets, limited applications to black or dark products are expected.
광미(鑛尾)를 활용(活用)한 다공성 세라믹 비드 제조(製造) 및 촉매(觸媒) 변환기(變換機)로의 응용(應用)
서준형,김성민,한요셉,김유득,이준한,박재구,Seo, Junhyung,Kim, Seongmin,Han, Yosep,Kim, Yodeuk,Lee, Junhan,Park, Jaikoo 한국자원리싸이클링학회 2013 資源 리싸이클링 Vol.22 No.4
광미를 이용하여 다공성 세라믹 비드를 제조한 후 NOx/SOx 제거용 촉매 변환기로 응용하였다. 변환기 표면에 코팅처리된 촉매 지지체는 합성한 메조포러스 실리카(SBA-15)를 사용하였다. 다공성 세라믹 변환기의 내부 구조는 기공과 기공이 서로 연결되어 있는 3차원 망상구조이며 기공율은 80%로 나타났다. 또한, 촉매 변환기의 비표면적은 SBA-15 코팅 전 0.8 $m^2/g$에서 코팅처리 후에는 55 $m^2/g$으로 크게 증가하였다. NOx/SOx 제거 실험은 다공성 세라믹 촉매 변환기 표면에 $V_2O_5$와 $V_2O_5$, CuO를 함께 담지한 것으로 실시하였다. NOx 전환율은 $V_2O_5$/CuO 변환기가 $V_2O_5$ 변환기에 비해 약 10% 정도 높게 나타났다. 또한, $V_2O_5$/CuO 변환기는 반응온도 $350^{\circ}C$, 공간속도 10000 $h^{-1}$, 산소농도 5%에서 NOx 95%, SOx 90% 이상의 전환율을 각각 나타냈다. The porous ceramic beads using mine tailing were prepared and applied to catalytic converter for NOx/SOx removal. Catalytic support was used synthesized mesoporous silica (SBA-15) which coated on surface. Internal structure for porous ceramic beads was composed of three-dimensional network structure and porosity was about 80%. In addition, the specific surface area for mesoporous silica(SBA-15) coated on converter was significantly increased 55 $m^2/g$ compared with 0.8 $m^2/g$ before coating. NOx/SOx removal experiment was performed using $V_2O_5$ and $V_2O_5$/CuO converter. NOx conversion ratio for $V_2O_5$/CuO converter was approximately increased 10% compared to $V_2O_5$ converter. In addition, catalytic converter of $V_2O_5$/CuO was shown to remove 95% of NOx and 90% of SOx at reaction temperature of $350^{\circ}C$, space velocity of 10000 $h^{-1}$ and $O_2$ concentrations of 5%, respectively.
전자제품 폐플라스틱으로부터 PS 회수를 위한 마찰하전 정전선별 기술개발
전호석 ( Ho-seok Jeon ),백상호 ( Sang-ho Baek ),김성민 ( Seong-min Kim ),한요셉 ( Yosep Han ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
지구 부존자원의 채굴량 한계, 산업규모의 증가 등으로 인해 수요에 비해 공급량 부족 현상이 발생할 것으로 예상됨에 따라 이미 사용수명이 다한 폐기물로부터 유효한 자원을 다시 회수하는 재활용 이슈가 부각되고 있다. 특히, 근대화된 도시로부터 발생하는 폐기물은 기하급수적으로 증가하고 있으며, 이 중 자동차와 더불어 전자제품은 주요 ‘도시광산’으로써 중요성이 점점 증가하고 있다. 우리나라는 지난해(2016년) 약 25만 톤의 폐전자제품(냉장고, 세탁기, TV, 에어컨, 휴대폰 등)을 회수하였으며, 정책 및 제도의 개선으로 해마다 회수율은 증가하고 있는 실정이다. 이들 폐전자제품에서 모터, 고철, 비철금속 등은 재사용 및 재활용되고 있지만, 대부분의 합성수지는 압축 처리되어 매립 및 소각되고 있다. 여러 가지 기능적 우수성과 저가라는 이유로 우리나라의 플라스틱 사용량은 증가하고 있으며, 이에 따른 폐플라스틱의 발생량도 증가하고 있다. 2015년도 우리나라의 플라스틱 폐기물 발생량은 690만 톤으로, 2010년부터 2015년까지 5년간 연평균 6.4%의 증가율을 보였다. 플라스틱 폐기물의 구성 비율은 사업장배출시설계폐기물이 57.5%로 가장 큰 비중을 차지하였으며, 다음으로 생활계폐기물이 33.8%, 건설폐기물 8.7%인 것으로 조사되었다. 이러한 플라스틱 폐기물 재활용률은 2011년부터 2015년도까지 5년간 연평균 2.7% 증가하였으며, 2015년도 플라스틱 폐기물은 2014년 대비 7.4% 증가한 411만 톤이 재활용되었다. 나머지 244만 톤은 소각, 34만 톤은 매립의 방법으로 처리되었다. 소각하여 감용화 하는 것이 가능한 고체 산업폐기물은 소각이나 매립이 일반적이지만, 폐플라스틱의 소각이나 매립은 매립지의 부족, 환경오염 문제 등을 야기하고 있어 재활용을 위한 기술개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 전자제품에서 발생하는 폐플라스틱을 대상으로 재질분리 연구를 수행하였다. 전압의 세기, 공기의 속도, 분리대의 위치, 상대 습도 등 다양한 조건을 변화하며, 최적 분리조건 및 분리효율을 규명하여 대상시료의 본 선별법을 통한 분리 가능성을 확인하였다.