04 포스터 발표 : 토양 환경 분야(PS) ; PS-17 : 토성에 따른 전기전도도의 포화 침출액법과 1:5 추출법 간의 상관계수 차이

도효석 ( Hyo Seok Do ),김민규 ( Min Gyu Kim ),곽진석 ( Jin Seok Kwak ),김선영 ( Sun Young Kim ) 한국환경농학회 2015 한국환경농학회 학술발표논문집 Vol.2015 No.-

토양의 전기전도도 측정은 토양 염도를 추정하기 위한 포괄적 지표로 사용된다. 토양의 전기전도도를 측정하기 위하여 사용하는 포화침출액법은 토양 염도평가의 표준방법으로 토양 시료에 증류수를 가해 포화반죽을 얻어 전기전도도를 측정한다. 포화침출액의 조제가 어려울 경우, 건조토양과 증류수를 일정비율로 혼합하여 전기전도도를 측정함으로써 추출된 토양용액에 대한 전기전도도(EC) 값으로부터 포화침출액법을 통한 전기전도도값(ECe)을 환산할 수 있다. 이 때 두 전기전도도사이에 존재하는 상관계수는 토성의 특성에 따라 다른 값을 갖는 것으로 보인다. 본 연구에서는 토양 입경에 따른 포화침출액법과 1:5 추출법 사이의 상관계수를 정리해보고자 하였다. 분석에 사용된 토양시료는 우리나라 서남해안 간척지 토양으로, 조립질 토양과 세립질 토양이 다양하게 분포되어 있는 지역에서 채취하였으며, 토양 및 식물체 분석법(국립농업과학원, 2000)에따른 포화 침출액법과 1:5 추출법으로 분석하였다. 토성에 따라 전기전도도를 비교하기 위하여, 토성은 모래 함량이 많은 사토, 사양토, 미사함량이 많은 미사토, 양토, 점토 함량이 많은 미사질 식토, 식양토로 총 6개로 분류하였다. 일반적으로 포화 침출액법과 1:5 추출법 간의 상관계수는 6~8로 통용되어 왔다. 그러나 실제 토양 시료 전기전도도의 상관계수를 비교하여 보니 4~13까지 다양한 값을 나타내고 있다. 점토 함량이 적고 모래 함량이 높은 사토나 사양토 같은 경우 상관계수가 8~13 정도로 높게 나타나고 점토함량이 높은 토양 일수록 상관계수가 4~7 정도로 낮게 나타났다. 이번 연구의 분석 결과를 통하여 통용되어 사용하는 상관계수는 모든 토양에 적용하는 것이 아니라 토성에 따른 다른 상관계수를 적용하는 것이 적합한 것으로 보인다.

실험계획법을 이용한 바나듐 정광의 수침출에 대한 염배소 요인 영향 연구

김민석,정경우,김리나 한국자원리싸이클링학회 2023 자원리싸이클링 Vol.32 No.5

실험계획법을 이용하여 바나듐 정광의 염배소가 수침출에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 배소온도 1000, 1200 °C, 탄산나트륨 대비 황산나트륨의 비율 30, 70 %를 요인과 수준으로 설정하고 중심점을 포함하는 2 수준 3 회 반복 실험계획을 설계하고 무작위 순서로 실험을 실시하였다. 실험 결과에 대한 유의수준 0.05에서 T 검증과 분산분석을 통해 바나듐의 침출율에는 염배소 요인 변동이 통계적으로 유의미한 영향을 미치지 않는 것을 확인하였고 30분 수침출 시 80∼90 % 침출율을 나타내었다. 알루미늄 침출율은 모든 요인과 요인의 교호작용에 유의미한 영향을 받았으며, 배소온도, 황산나트륨의 비율은 요인의 수준이 높아질수록 침출율을 낮추었으나 이 둘의 교호작용은 반대로 영향을 주었다. 배소온도 1000 °C/황산나트륨 비율 30 %, 1200 °C/황산나트륨 비율 70 %에서 각각 8.96, 0 %의 알루미늄 침출율을 나타내었다. 회귀분석을 통해 알루미늄의 침출 모델식을 제안하였으며, 유의수준 0.05에서 분산분석을 통해 결정계수(R-squared) 0.9960의 모델식을 얻었다. We investigated the effect of salt roasting conditions on vanadium concentrate's water leaching by Design of Experiment (DOE). The experiments were done by a random sequence using the design of 2-level and three repetitions with a central point. The factors and their levels were roasting temperature 1000, 1200 °C, sodium sulfate ratio in sodium salt 30, 70 %. The change in factor level did not give a statistically meaningful effect on the vanadium leaching ratio based on T-test and ANOVA with a significance level of 0.05, and the vanadium leaching ratio was between 80 and 90 % in 30 minutes. In contrast, the factors and interaction had a statistically significant effect on the aluminum leaching ratio. Higher temperature and sodium sulfate ratio produce a higher aluminum leaching ratio, whereas the interaction of factors showed the opposite. Water leaching of roasted vanadium concentrate at 1000 °C/sodium sulfate ratio of 30 % and 1200 °C/70 % resulted in 8.96 % and 0 % of aluminum leaching ratio, respectively. A regression analysis produced an aluminum leaching model equation with an R-squared of 0.9960.

침출수 처리를 위한 침지형 부직포여과 활성슬러지법에서 최적 운전인자 도출에 관한 연구

고현웅(Hyun Woong Kho),최성문(Sung Moon Choi),성낙창(Nak Chang Sung) 大韓環境工學會 2003 대한환경공학회지 Vol.25 No.3

용융가성소다 침출법을 이용한 코크스로부터의 황 추출에 관한 연구

박정현,정원,황혜진,( Poudel Jeeban ),임대원,김준석,오세천 한국공업화학회 2014 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2014 No.1

코크스(Cokes)란 석유 또는 석탄의 건류과정에서 얻어지는 탄소질이 주 성분인 물질로 높은 발열량을 갖고 있으나 황성분이 다량 함유되어 있어, 비록 대기오염 방지시설이 적용된다 할지라도 이를 직접적인 에너지원으로 활용하기에는 어려운 실정에 있다. 따라서 이러한 코크스를 연소용 에너지원으로 활용하기 위해서는 일정한 함량까지 황성분을 제거하여야 하며, 본 연구에서는 이러한 코크스로부터 황성분을 제거하기 위하여 용융가성소다 침출법(Molten Caustic Leaching)을 이용한 황의 추출에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 코크스와 가성소다의 혼합비율 그리고 반응온도 및 반응시간에 따른 황의 추출특성을 고찰하였으며, 실험결과로부터 황성분의 제거를 위한 최적조건을 도출하였다.

염 침출법으로 제작된 다공성 세포지지체의 미시구조 모델링과 유효확산계수 예측

유수환(Suhwan Yu),조용상(Yong Sang Cho),조영삼(Young-Sam Cho),손동우(Dongwoo Sohn) 대한기계학회 2017 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2017 No.11

This paper is concerned with microstructure modeling and analysis of porous scaffolds fabricated by the salt-leaching method. To model the pores and their interconnectivity generated by leaching cubic salt particles, packing and compression processes of salt particles are simulated using the discrete element method. Subsequently, finite element meshes of microstructures of pores are generated and the effective diffusivity of porous scaffolds is predicted using the finite element method. From the numerical results, it is demonstrated that the volume fractions and configurations of salt particles affect the effective diffusivity that can represent cell-culture characteristics.

열 용해 적층법과 염 침출법을 이용한 3 차원 이중 공극 인공지지체 제작에 관한 연구

심해리(Hae-Ri Shim),김종영(Jong Young Kim) 대한기계학회 2015 大韓機械學會論文集A Vol.39 No.12

3D 프린터를 이용한 인공지지체 제작 기술은 손상된 골 조직 재생을 위해 개발되고 있다. 골 조직 재생에 적용하기 위해 인공지지체는 생체적합성, 생분해성 그리고 적절한 기계적 특성을 지녀야 하며, 충분한 양의 공극과 내부 연결성을 지닌 구조로 제작되어야 한다. 본 연구에서는 3 차원 이중 공극 인공지지체를 제작하기 위해서 열 용해 적층법(fused deposition modeling, FDM) 기반의 폴리머 적층 시스템을 이용하였다. 사용된 재료는 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)과 알긴산 나트륨(sodium alginate, SA)이다. 제작된 3 차원 형상의 인공지지체에 이중 공극을 갖기 위해 염 침출법을 이용하였다. 완성된 인공지지체는 주사 전자 현미경과 X 선 검출 분광기(scanning electron microscope-energy dispersive spectroscopy, SEM-EDS)를 통해 관찰하였으며, MG-63 세포를 이용하여 in-vitro 평가를 하였다. Scaffold fabrication technology using a 3D printer was developed for damaged bone tissue regeneration. A scaffold for bone tissue regeneration application should be biocompatible, biodegradable, and have an adequate mechanical strength. Moreover, the scaffold should have pores of satisfactory quantity and interconnection. In this study, we used the polymer deposition system (PDS) based on fused deposition modeling (FDM) to fabricate a 3D scaffold. The materials used were polycaprolactone (PCL) and alginic acid sodium salt (sodium alginate, SA). The saltleaching method was used to fabricate dual pores on the 3D scaffold. The 3D scaffold with dual pores was observed using SEM-EDS (scanning electron microscope-energy dispersive spectroscopy) and evaluated through in-vitro tests using MG63 cells.

폴리머 적층 시스템과 염 침출법을 결합한 3차원 다공성 인공지지체 제작

심해리(Hae-Ri Shim),사민우(Min-Woo Sa),김종영(Jong Young Kim) 한국기계가공학회 2016 한국기계가공학회지 Vol.15 No.5

In this study, we used a polymer deposition system, based on fused deposition modeling, to fabricate the 3D scaffold and then fabricated micro-pores on a 3D scaffold using a salt leaching method. Materials included polycaprolactone (PCL) and sodium chloride (NaCl). The 3D porous scaffolds were fabricated according to blending ratio such as PCL (70 wt%)/NaCl (30 wt%) and PCL (50 wt%)/NaCl (50 wt%). The 3D porous scaffolds were observed by scanning electron microscopy. The results showed that 3D porous scaffolds had a deposition width of 500 μm, contained a pore size of 500 μm and below 100 μm. To evaluate the 3D porous scaffolds for bone tissue engineering, we carried out the cell proliferation experiment using a CCK-8 and a mechanical strength test using a universal testing machine. In summary, the 3D porous scaffold was found to be suitable for cancellous bone of human in accordance with the result of in-vitro cell proliferation and mechanical strength. Thus, a 3D porous scaffold could be a promising approach for effective bone regeneration.

열처리 및 기계화학적 처리를 통한 폐LFP 배터리로부터 가용성 리튬으로의 전환 연구

김보람,김희선,김대원 한국자원리싸이클링학회 2024 資源 리싸이클링 Vol.33 No.3

전 세계적으로 탄소 중립 전략에 따른 탈탄소화와 관련하여 전기자동차의 수요가 급증하고 있다. 전기자동차의 주요 부품인 리튬이온배터리의 수요 또한 급증하게 되었고, 이는 폐배터리의 발생으로 이어진다. 이에 폐배터리를 재활용하여 유가 금속을 회수하기 위한 연구가 수행되고 있으며, 본 연구에서는 폐LFP 배터리의 양극재로부터 리튬을 선택적으로 선침출 및 회수하고자 하였다. 양극재 분말 내 포함된 바인더를 제거하여 반응 표면적 증대 및 반응성을 높이기 위하여 대기 및 질소 분위기 그리고 다양한 온도 범위에서 열처리하였고, 이후 기계화학적(Mechanochemical) 공정을 통하여 수침출 하였다. 먼저, 열처리 후 분말을 과황산나트륨(Na2S2O8)과 기계화학적 반응을 이용하여 가용성 리튬화합물로 전환하였고, 이후 증류수를 이용하여 수침출 하였다. 본 연구에서 열처리를 통한 양극재 분말의 특성변화를 확인하였고, 최종 질소 분위기에서 열처리하여 모든 온도 범위에서 리튬의 침출율은 약 100%로 선침출할 수 있었다. Globally, the demand for electric vehicles (EVs) is surging due to carbon-neutral strategies aimed at decarbonization. Consequently, the demand for lithium-ion batteries, which are essential components of EVs, is also rising, leading to an increase in the generation of spent batteries. This has prompted research into the recycling of spent batteries to recover valuable metals. In this study, we aimed to selectively leach and recover lithium from the cathode material of spent LFP batteries. To enhance the reaction surface area and reactivity, the binder in the cathode material powder was removed, and the material was subjected to heat treatment in both atmospheric and nitrogen environments across various temperature ranges. This was followed by a mechanochemical process for aqueous leaching. Initially, after heat treatment, the powder was converted into a soluble lithium compound using sodium persulfate (Na2S2O8) in a mechanochemical reaction. Subsequently, aqueous leaching was performed using distilled water. This study confirmed the changes in the characteristics of the cathode material powder due to heat treatment. The final heat treatment in a nitrogen atmosphere resulted in a lithium leaching efficiency of approximately 100% across all temperature ranges.

팜 부산물 활용 바이오 에탄올 생산을 위한 NaOH 전처리 공정의 특성

우상선(Woo, Sang Sun),박지연(Park, Ji-Yeon),나종분(Na, Jong-Boon),이준표(Lee, Joon-Pyo),이진석(Lee, Jin-Suk) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11

본 연구는 팜 부산물로부터 바이오 에탄올을 생산하는 전처리-당화-발효 공정의 첫 번째 단계인 전처리 공정에서 팜 부산물을 NaOH를 이용하여 효율적으로 전처리하고자 하였다. 암모니아 침지법과 NaOH 침출법을 비교한 결과 팜 부산물에 대해서는 암모니아 침지에 의한 탈리그닌 효과가 적으며 NaOH 전처리가 적합한 방법임을 알 수 있었다. 40-100 mesh 크기의 팜 부산물을 이용하여 반응온도(110, 130, 150?C), 반응시간(20, 40, 60분) 및 NaOH 농도(5%, 11%)의 변화에 따른 팜 부산물의 탈리그닌율과 글루코스 및 자일로스 회수율 간의 상호관계를 확인하였다. 150?C까지의 온도 조건에서 온도에 의한 자일로스의 분해는 일어나지 않는 것으로 확인되었다. 팜 부산물의 탈리그닌율은 시간이 증가할수록 증가하였으며, 높은 NaOH 농도에서 더 높은 것으로 나타났다. 그러나 글루코스 및 자일로스의 회수율은 높은 농도에서 낮게 나타났으며, 시간이 지날수록 감소하여 손실이 많은 것으로 나타났다. 따라서 NaOH 농도가 낮을수록 당 회수율은 높게 나타나지만, 탈리그닌율이 낮아 당화 효율이 떨어지므로 효소 당화 후에 최종 당 회수율이 높은 NaOH 농도 조건을 결정하여야 하겠다.

사용경과 20년이 지난 사후관리 매립지 전기비저항탐사 조사 연구

김상근 ( Sang-keun Kim ),김수진 ( Su-jin Kim ),김연화 ( Yeoun-hwa Kim ) 한국폐기물자원순환학회 2023 추계학술연구발표회 Vol.2023 No.0