PURPOSES : Since the 1990s, underground utility projects have been conducted to solve the problem of aerial communication cables. The purpose of this study is to derive optimal measures for preventing collisions with existing underground utilities and for future maintenance in the implementation of the utilities undergrounding projects. This study considered the identifier sensor and tested the optimal sensor performance for more accurate and systematic management. METHODS : In this study, three representative technologies were selected from identifier sensors generally used in air and the possibility for their use in soil and asphalt was confirmed by simulating the environment via a test construction. Three identifier sensors were selected: BLE (Bluetooth low energy) beacon, ultra-high frequency radio frequency identification (UHF RFID), and a geomagnetic recognizer. The long-term recognition performance of each identifier sensor was tested using the underground depth as a variable and the results were analyzed for comparison. RESULTS : The results of the test under limited conditions and environment demonstrated that the BLE Beacon had advantages in equipment composition, recognition range, and speed but exhibited problems with batteries in winter. The geomagnetic recognizer did not show the exact location and its influence on the surrounding environment was a disadvantage. CONCLUSIONS : Although the performance of UHF RFID has been demonstrated to be relatively suitable under these test conditions, it seems that the impact of the more diverse installation depth or medium should be reviewed for actual commercialization.

본 연구는 서울에서 강한 강수와 관련된 대기연직구조를 객관적으로 분류하고 대표 종관장과 강수 특성을 제시하고자 하였다. 이를 위해 2009년부터 2018년까지 여름철 (6~8월) 서울에서 강한 강수(>15 mm hr−1 ) 시 오산에서 비양 된 레윈존데 자료에 객관적 방법을 적용하여 대기연직구조를 분류하였다. 그 결과 대기 전체가 습윤한 형태인 Thin Tube (TT) 형이 34.7% (17회), 건조한 하층 위로 습윤한 층이 존재하는 Inverted V (IV) 형이 20.4% (10회), 습윤한 하층 위로 건조한 공기가 침투하는 Loaded Gun (LG)이 20.4% (10회)로 분석되었다. TT형의 경우 SRH 값이 357.6 J kg−1으로 역학적 불안정이 큰 반면, LG와 IV형의 경우 1000 hPa부터 600 hPa까지 열적 불안정이 큰 특징을 보였다. NCEP/FNL 자료를 사용한 합성장 분석에서 TT형의 경우 기압골 전면(500 hPa)인 서해상에 저기압이 위치하여 (850 hPa) 저기압이 강화될 수 있는 종관 패턴이 형성되었다. IV와 LG형의 경우 북만주와 중국의 북동에 강한 저기압이 위치하는 종관 패턴을 보이며, 기압경도에 의한 남서기류의 유입이 상대적으로 약하였다. 강수 전반부에 강수가 집중되는 형태가 모든 유형에서 나타났으며, 특히 IV형의 경우 강수 전반 높은 강도로 강수가 집중되어 내린다. TT형의 경우 가장 많은 강수량(123.9 mm)을 보였지만 다른 유형과 비교하였을 때, 강수가 전·후반 고르게 오랜 시간 지속되는 특징을 보였다. 본 연구 결과는 서울에서 강수와 관련된 고층관측자료의 이해도를 높이는 동시에 강수 예보기술 발전에 기여할 수 있을 것이다.

Froth flotation has been carried out in order to produce roasting-molybdenite concentrate from molybdenite ore in the Shin-yeomi mine. In our study, roasting-molybdenite (Mo 0.43%) from Shin-yeomi mine was recovered by varying the conditions of regrinding time, dosage of collector and alkalinity. Liberation and flotation efficiency more were effective at regrinding time of six minutes than at single grinding. Mo recovery curves increased considerably as dosage of kerosene increased, whereas Mo grade curves decreased gradually. The separation efficiency of molybdenite was effective when the dosage of collector (kerosene) was adjusted to 300 g/t. The molybdenite concentrate was agglomerated in the range of pH 5-7 and its separation efficiency increased to pH 9-10. The concentrate of 49.5% Mo grade (MoS2, 82.6%) with 81.5% recovery from Shin-yeomi molybdenite ores was obtained under conditions of 20% pulp concentration, 300 g/t kerosene 325 g/t frother (AF65), 2.5 kg/t depressant (Na2SiO3), pH 9-10 and four cleaning times. In the future, a trial run that can separate up to 50% Mo grade from Shin-yeomi molybdenite ores will be performed.

코이어+피트모스+펄라이트(4:4:2, v/v/v) 상토를 조제하고, 기비수준을 0.5X, 1.0X및 1.5X로 조절하였으며, 각 기비수준에서 파종 7, 14, 21 및 28일에 첫 관비를 할 경우 토마토 플러그 묘의 생육 및 무기원소 흡수에 미치는 영향을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 동일한 관비 시작일에서 기비수준이 높을수록 파종 35일과 70일 후의 생체중과 건물중 생산량이 많았고, 동일한 기비수준에서 관비시작일이 빠를수록 식물 생장이 우수하였다. 동일한 관비 시작일에서 기비수분이 0.5X인 처리가 1.0X나 1.5X 처리 보다 인산 함량이 많았고, 기비수준이 높을수록 K, Mg 및 Fe 함량이 감소하고 Ca 함량이 증가하였다. 파종 35일 및 70일 후 본 연구의 토양 pH는 대부분 7.0 이상으로 측정되어 과도하게 높았으며, 상업용 재배에 적용할 경우 석회질 비료의 종류 및 양을 변화시켜야 할 것으로 판단하였다. 본 연구결과를 고려할 때 Ca을 제외한 모든 비료의 기비수준을 1.5X로 높이고, 발아실에서 재배온실로 옮긴 즉시 첫 관비를 시작해야 할 것으로 판단하였다.

천연흑연은 단위구조가 탄소육각망평면이 평행하게 배열된 층상으로 전기전도도 및 윤활성이 우수하나 소수성이 매우 강하며, 표면화학적 목성이 거의 없기 때문에 다른 물질과 흡착이 쉽게 일어나지 않아 분산이 매우 어려운 물질이다. 따라서 본 연구에서는 제타전위를 이용하여 흑연에 ABDM을 흡착시켜 표면특성을 소수성에서 친수성으로 변화시키고 수중현탁액 중에서 흑연입자의 분산 메커니즘을 DLVO이론을 이용하여 설명하였다. 흑연의 제타전위가 22.5mV가 되도록 ABDM의 흡착량 (20mg/g) 및 조건 (PH 10에서 12시간 흡착)을 만족시키면 분산안정성 (T1/2) 이 44.5시간인 고분산성 흑연 현탁액을 제조할 수 있다.

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. 고체 산업폐기물은 소각하여 감용화하고 매립하는 것이 일반적이다. 그러나 폐플라스틱의 소각과 매립은 경제적인 손실뿐만 아니라 환경오염의 거시적인 원인이 되고 있다. 폐플라스틱의 소각에 의한 처리는 일부 열에너지를 이용할 수 있지만 많은 경제적인 손실을 초래하고, 염화수소에 의한 소각로의 부식과 다이옥신 등 각종 유독성 가스를 방출하여 환경문제를 유발할 수 있다. 또한 플라스틱의 매립은 매립 부지의 확보문제뿐만 아니라 유해성분이 용출될 수 있으며, 단위 무게에 비해 부피가 커 매립효율을 저하시키고, 물리･화학적으로 안정되어 있는 난분해성이라 매립지의 조기 안정화와 흙 속에 반영구적으로 잔존하는 문제가 발생한다. 그리고 분해 시 토양오염 및 유해가스를 대기 중에 발생하는 등 여러 가지 문제를 야기 시킨다. 따라서 플라스틱 산업 및 환경보호를 위해서는 재활용 기술개발이 시급히 이루어져야 할 것이다. 본 연구에서는 전자제품의 재활용율 향상을 위해 전자제품에서 발생하는 폐플라스틱을 대상으로 재질분리 연구를 수행하였다. 비중선별 및 정전선별 연구를 수행하였으며, 다양한 조건 변화를 통해 최적 분리조건 및 분리효율을 규명하여 대상 시료의 분리 가능성을 확인하였다.

본 연구에서는 몽골에서 채취한 텅스텐으로부터 고품위 텅스텐 정광을 생산 할 수 있는 선별공정 개발연구를 수행하였다. 선별비용절감과 선별효율 향상을 위해 먼저 조립 산물에서 지그선별에 의해 정광산물을 회수한 다음, 단체분리도의 향상을 위해 재분쇄 하였다. 이것을 가지고 shaking table을 적용하여 비중이 낮은 맥석광물들을 제거하였다. 이때 회수된 중광물에는 텅스텐과 비중은 비슷하나, 비자성인 주석이 함께 수반되어 있어 이들의 제거를 위하여 건식 자력선별법을 적용하여 최종 텅스텐 정광을 회수하는 공정을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 선별공정을 적용한 실험결과, 최적실험 조건에서 WO3의 품위와 회수율이 각각 67.63%와 86.07%인 최종 정광을 얻었다.

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 전기･전자제품은 주요 도시광산으로써 중요성이 점점 증가하고 있다. 이 중 전기･전자제품의 주요 구성물질인 플라스틱은 유가금속 등을 회수하고 나면 남는 물질로 현재 대부분 매립이나 소각에 의하여 처리하고 있다. 따라서 환경문제뿐만 아니라 경제적인 손실도 상당한 것으로 평가되고 있으며, 전기･전자제품 수요의 증가로 사용량이 매년 증가하고 있는 실정이다. 고체 산업폐기물은 소각하여 감용화하고 매립하는 것이 일반적이다. 그러나 폐플라스틱의 소각과 매립은 경제적인 손실뿐만 아니라 환경오염의 거시적인 원인이 되고 있다. 폐플라스틱의 소각에 의한 처리는 일부 열에너지를 이용할 수 있지만 많은 경제적인 손실을 초래하고, 염화수소에 의한 소각로의 부식과 다이옥신 등 각종 유독성 가스를 방출하여 환경문제를 유발할 수 있다. 또한 플라스틱의 매립은 매립 부지의 확보문제뿐만 아니라 유해성분이 용출될 수 있으며, 단위 무게에 비해 부피가 커 매립효율을 저하시키고, 물리･화학적으로 안정되어 있는 난분해성이라 매립지의 조기 안정화와 흙 속에 반영구적으로 잔존하는 문제가 발생한다. 그리고 분해 시 토양오염 및 유해가스를 대기 중에 발생하는 등 여러가지 문제를 야기시킨다. 따라서 정부에서는 EPR(생산자책임재활용) 제도를 2003년 1월부터 실시하고 있으며, 향후 폐플라스틱의 소각과 매립을 법으로 규제할 계획에 있어 플라스틱 산업 및 환경보호를 위해서는 재활용 기술개발이 시급히 이루어져야 할 것이다. 폐플라스틱을 재활용 할 수 있는 기술로는 물질 재활용, 화학적 재활용 그리고 에너지 재활용의 방법이 있으며, 이중 물질 재활용이 가장 효율적인 방법으로 평가받고 있다. 그러나 어느 방법이든 다른 종류의 폐플라스틱이 혼재되어 있으면 재활용 효율이 크게 저하된다. 따라서 폐플라스틱의 재질분리 기술은 재활용에 있어서 가장 중요하며, 특히 플라스틱의 가격을 고려할 때 경제적인 재질분리 기술이 요구된다. 본 연구에서는 전기･전자제품의 재활용율 향상을 위하여 폐 소형가전제품의 플라스틱을 대상으로 마찰하전 정전선별 연구를 수행하였으며, 전극의 세기, 공기의 세기, 분리대의 위치 그리고 습도를 변화하며 최적 분리조건 및 분리효율을 규명하여 대상 시료의 본 선별법을 통한 분리 가능성을 확인하고자 하였다.

텅스텐은 고융점 전이금속으로 융점이 3,653K, 비중이 19.3으로 60% 이상이 초경합금으로, 24%가 철강 첨가원소로 그리고 14%가 합금용으로 이용되고 있다. 그러나 최근 부가가치가 높은 특수철강 산업과 특수조명 그리고 시약과 촉매로의 이용이 확대되면서 텅스텐의 수요가 증가하고 있다. 따라서 우리나라도 텅스텐을 전략 희유금속광으로 분류하고 관련 산업의 지속적인 성장을 위해, 전량 수입에 의존하는 텅스텐의 장기적･안정적 확보를 위한 전략을 수립하고 있다. 텅스텐광의 세계 매장량은 280만 톤에 이르는 것으로 보고되고 있으나, 중국, 러시아, 캐나다, 미국 등 4개국에 85% 이상이 부존되어 있다. 특히, 중국의 경우 180만 톤 이상이 부존되어 있어 세계 매장량의 64.3%를 차지하고 있으며, 연간 생산량은 65,000톤 이상으로 세계 생산량의 85% 이상을 점유하고 있어, 지역 편재가 심한 광종 중 하나이다. 우리나라도 과거 강원도 상동광산, 경상북도 거성광산 등에서 텅스텐을 생산하였으나, 중국의 값싼 텅스텐이 세계 시장을 선점하면서 급격한 가격하락으로 채산성이 악화되어 1980년대에 생산을 중단한 상태이다. 이처럼 오랜 기간 텅스텐광의 개발이 이루어지지 않아, 우리나라의 텅스텐 선광 관련 분야의 기술은 매우 낙후되어 있다. 따라서 국내 텅스텐광의 채산성 향상 및 해외 텅스텐광 확보를 위한 선광 관련 분야의 기술개발이 필요한 실정이다. 또한 고품위광의 고갈 및 가격 급등으로 인해 선별처리 되고 버려진 폐석으로부터 텅스텐광을 회수할 수 있는 경제적인 기술개발에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 국내 텅스텐광 회수를 위한 선별공정 중 비중선별 단계에서 발생한 폐석을 대상으로 텅스텐광 회수를 위한 연구를 수행하였다. 습식 비중선별의 하나인 Shaking Table을 이용하여 실험을 수행하였으며, 반면 경사각, 반면 충정수, 물의 공급수량 등 다양한 조건을 변화하며 최적 분리조건 및 분리효율을 규명하여 대상 시료의 본 선별법을 통한 분리 가능성을 확인하였다.

인도네시아 잠비산 복합 동광석을 대상으로 고품위 동 정광생산을 위한 부유선별 연구를 수행하였다. 본 연구에 사용된 시료는 대부분 탄산염인 공작석으로 이루어져 있으나, 일부 황화동이 존재하여 자연부유도가 높은 황화동을 먼저 부유선별에 의해 회수한 다음, 침강산물로부터 산화동 회수를 위한 공정을 적용하였다. 먼저 황화동 부유선별에서는 잔세이트(xanthate) 계열의 포수제인 AP-211과 AP-242를 1 : 1의 비율로 300 g/t 첨가하고, 광액 pH 6인 조건에서 Cu 품위와 회수율이 각각 57.7%와 9.5%인 동 정광을 얻었다. 그리고 침전된 산물을 대상으로 지방산 포수제인 올레인산을 300 g/t, 기포제 첨가량 50 g/t, 광액 pH 8.0, 그리고 정선횟수 2회인 조건에서 Cu의 품위와 회수율이 각각 30.8%와 92.1%인 결과를 얻었다. 회수된 황화동 및 산화동 정광을 합산한 결과 최종적으로 Cu의 품위와 회수율이 36.1%와 92.7%인 결과를 얻었다.

동원 NMC 선광장의 부유선별 프로세스를 유지하면서 광미여과액을 순환수로 활용하기 위한 pH 조절 연구를 수행하였다. 휘수연석(molybdenite)과 석영의 등전점(IEP)은 각각 pH 3 이하와 pH 2.7이었으며 안정화(분산)된 영역은 pH 5~10이었다. 순환수 현탁액의 경우, 잔류응집제의 의해 휘수연석의 제타전위는 pH 4 이상에서 -10 mV 이하로 감소하였다. pH 조절에 의한 부유선별 결과, 알칼리 영역에서 폴리머 사슬의 신장 및 확장, 칼슘 양이온(Ca2+)의 가교(ion bridge), 그리고 일부 무극성 폴리머/소수성 입자의 상호작용에 의한 응집 현상으로 부선효율이 급격히 저하되었다. 반면 약산성 영역(pH 5.5~6)은 수소이온에 의해 음이온성 폴리머가 중화되고 고분자 사슬의 기능이 약화됨에 따라 부선효율이 향상되었다. 조선부선 이후 정선부선의 최적조건인 pH 5.5, 포수제(kerosene) 20 g/t, 기포제(AF65) 50 g/t, 억제제(Na2SiO3) 300 g/t, 정선횟수 2회에서 Mo 품위와 회수율이 각각 52.7%와 90.1%인 최종 정광을 얻어 광미여과액을 분쇄-조선-정선 공정에 지속적으로 재활용할 수 있는 기술을 개발하였다.

저등급 석탄인 갈탄(lignite)을 순환 유동층 가스화기(circulating fluidized bed gasifier)의 효과적인 가스화를 위한 공급탄으로 제조하기 위하여 모든 조건들은 동일하고 스크린의 크기만을 변경하여 목적하는 입도분포 특성을 달성하는 최적조건을 찾기 위한 실험을 수행하였다. 가스화기 공급탄은 0.045~1 mm 크기로 85 wt% 이상이 요구되며 이러한 입도분포를 갖는 공급탄을 제조하기 위해서는 경제적이면서도 효과적인 공정 설계가 반드시 필요하다. 따라서 본 연구는 중국산 갈탄을 해머밀로 효과적으로 분쇄하기 위하여 다구치 설계를 사용하였으며, 설계조건에 따른 실험결과 및 통계분석 결과 95% 유의수준에서 1차 스크린의 크기는 3 mm, 2차 스크린의 크기는 1.3 mm인 경우가 최적화된 조건인 것으로 나타났다.

석탄가스화는 청정석탄이용기술의 한 분야로 최근 국제 유가의 급격한 변동과 더불어 매우 각광을 받고 있는 기술이다. 본 연구에서는 중국 내몽고 지역의 저급석탄을 출발물질로 가스화를 위한 광학적 특성, X선 분광특성, X선 회절특성, 광물학적 특성, 건조특성 등을 분석하였다. 분석결과 석탄의 등급은 slagging성과 fouling성이 매우 낮으며 착화온도가 250℃ 정도인 brown coal인 것으로 조사되었고, 석영, 능철석, 점토광물 등이 주요 불순물로 혼재하는 것을 알 수 있었다. 또한 초기 수분이 28%로 매우 높기 때문에 이를 쉽게 건조하기 위한 방법으로 열풍건조와 마이크로웨이브 건조기술을 적용하여 비교한 결과, 마이크로웨이브를 이용한 건조가 좀 더 효과적인 것을 알 수 있었다.