In this study, an evaluation system that can be used to evaluate the feasibility of developing and supplying hydrothermal energy for the operation of large-scale complex facilities was developed. To this end, this study derived factors to be considered when selecting a location for the use of hydrothermal energy using raw water from multi-purpose dams and regional water supply systems through literature survey and expert interviews. The evaluation indicators derived from this study are divided into four sectors: hydrothermal energy utilization factors, location factors, planning factors, and disaster safety factors, and are composed of 10 mid-level indicators and 34 detailed planning indicators. The relative importance of all factors was derived using the Analytic Hierarchy Process (AHP) technique, and the developed evaluation indicators and relative importance were applied to four multi-purpose dam regions in the country. As a result, it was found that in the development and use of hydrothermal energy utilizing regional raw water supply line the urban planning conditions of the supply site can have a greater impact on the location selection results than the hydrothermal energy development itself. Due to the characteristics of the evaluation indicators developed in this study and their nature as comprehensive indicators, it is believed that the results should be applied to determine the overall adequacy of site selection in the early stages of hydrothermal energy development. In the future, it is believed that it will be necessary to analyze the problems in supplying and operating hydrothermal energy using raw water from multi-purpose dams and regional water resources. Based on the analysis the evaluation system developed in this study is expected to be improved and supplemented.

목적: 천연 물질인 알긴산(Alginic acid)과 기능성 모노머를 사용하여 하이드로겔 콘택트렌즈의 기능성을 높이고자 하였다. 방법: 하이드로겔 콘택트렌즈의 기본 단량체인 2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA)에 알긴 산, NVP(N-Vinyl-2-pyrrolidone), 그리고 MPC(2-Methacryloyloxethyl Phosphorychoine) 등 다양한 모노머를 첨가하여 콘택트렌즈를 제작하였으며, HEMA렌즈에 비해 기능성 향상 정도를 비교하기 위해 굴절률, 함수율. 접촉각, 산소투과도 및 단백질 흡착량 등을 측정하였다. 결과: 알긴산을 첨가한 하이드로겔 콘택트렌즈는 기본 HEMA 렌즈와 비교하여 산소투과도 는 30.4% 증가하였고, 접촉각은 25.3%, 단백질 흡착량은 16.5% 감소하였으며 굴절률과 함수율은 물리적 특성의 큰 변화가 없었다. NVP와 MPC를 첨가한 알긴산 하이드로겔 콘택 트렌즈의 산소투과도는 52.4%~71.0%, 함수율은 29.5%~40.2% 증가하였고, 접촉각은 37.3% ~41.5%, 단백질 흡착량은 27.7%~42.67% 감소하였다. 결론: 알긴산이 하이드로겔 콘택트렌즈의 물리적 특성을 향상시키는데 기여하였으며, 특히 알긴산 콘택트렌즈에 MPC, NVP 등의 도입으로 콘택트렌즈의 기능이 크게 향상됨을 확인 하였다.

목적: 해조류 추출 물질인 알긴산(Alginic acid)을 실리콘 하이드로겔 콘택트렌즈에 도입하여 콘택트렌즈 물리적 특성변화를 살펴보았다. 방법: 실리콘 모노머, 2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA)와 1-Vinyl-2-pyrrolidinone (NVP), Methyl Acrylate(MA) 등을 사용하여 본 실험에 사용할 시료를 콘택트렌즈로 제작 하였다. 24시간 Phosphate-buffered saline(PBS) 용액에 24시간 수화시킨 시료를 1%, 3%, 5% 알긴산 용액에 각각 담아 72시간동안 interpenetrating polymer network(IPN)을 실행하여 접촉각, 산소투과율(DK/t), 단백질 흡착 등의 실험을 수행하였다. 결과: 알긴산이 포함되지 않은 시료의 접촉각은 31.23°, 산소투과율 30.8, 단백질 흡착량은 2.521㎎/g로 나타났으며, 알긴산에 IPN처리를 한 시료의 접촉각은 26.9°~28.2°, 산소투과율 31.6~35.0, 단백질 흡착량은 1.818㎎/g~2.014㎎/g로 각각 나타났다. 결론: 알긴산을 포함한 실리콘 하이드로겔 콘택트렌즈의 모든 시료에서 물리적 특성이 향상 됨을 확인하였다.

본 연구에서는 혼합폐전지로부터 자력선별을 통하여 분류된 자성물질을 약산으로 침출하여 비자성 물질을 용해시키고 니켈과 철을 회수하고자 하였다. 실험은 망간-알칼라인 폐전지와 니켈수소폐전지를 2 : 1의 질량비로 혼합하여 안정적 열처리, 파･분쇄 공정 후 3.2 mm 기준입도로 분리를 한 시료를 800, 1000, 1400 Gauss를 기준으로 자력선별을 수행하였다. 자력선별 실험 결과 1000 Gauss의 자력에서 기존 시료 중 97 wt.% Ni, 98 wt.% Fe, 97 wt.% Co, 11.5 wt.% Mn, 10.5 wt.% Zn가 자성체로 회수되었다. 이 자성체 시료를 pH 0, 0.5, 1, 1.5, 2로 조절한 황산 희석용액으로 침출하여 자성체 내에 Ni과 Fe를 제외한 나머지 금속을 용해시키고자하였다. 침출 실험 결과 pH 0.5 황산 희석용액을 활용한 침출에서 Co, Zn, Mn이 99% 이상 용해되었으며 최종 잔사에는 22.4% Fe와 21.4% Ni만 남아있었다.

도시광산 중 폐 전지는 원광보다 높은 품위의 다양한 유가금속을 함유하고 있기 때문에 경제적 및 환경적관점에서 반드시 회수되어야 한다. 기존에 개발되어진 폐전지 재활용 기술들의 경우 수거되어진 폐전지를 각 전지별로 분류하는 공정이 필요하며, 폐전지를 파쇄 하는 과정에서 발생하는 전지 내 전해액과 그 가스가 대기중에 노출됨으로써 환경에 큰 부담을 주고 있다. 따라서 본 연구는 혼합전지(1차전지 및 2차전지)로부터 수거의 수월성과 환경적 문제를 해결하면서 효율적으로 유가금속을 농축할 수 있는 물리적 전처리 공정이 수행되었다. 혼합전지의 종류로는 망간 알카라인전지, 니켈카드뮴 전지, 니켈 수소전지가 사용되었으며 2:1:1의 비율로 혼합되었다. 실험방법은 혼합전지를 열처리 한 후 슈레더 및 커팅밀을 이용하여 파･분쇄하였고 6-100 mesh 기준입도로 분리한 시료를 800-1500 가우스로 조정하여 자력선별 실험을 수행하였다. 그 결과 65-100mesh size, 1000 가우스 실험에서 기존 시료대비 자성체 내 Co는 2.6배 Ni은 3.8배, Cd은 2배 농축시킬 수 있었고 비자성체 내 Zn가 4배 농축되었다. 이 후 비 자성체와 자성체내 유가금속들을 각 각 분리정제 공정을 통해 원료물질로써 회수할 것이다.

순환자원으로부터 발생하는 리튬이온전지는 원광보다 높은 순도의 Co, Mn, Ni, Li과 같은 유가금속을 함유하고 있기 때문에 이로부터 유가금속을 회수하는 일은 경제적인 관점에서 매우 중요하다. 또한 핸드폰, 노트북, 캠코더와 같은 다양한 전자 장비의 전원으로 널리 쓰이기 때문에 리튬이온전지 사용의 증가는 폐기물의 발생의 증가를 의미하며 중금속 및 유해한 전해액을 함유하고 있어 환경적인 관점에서도 상당히 중요하다. 리튬이온전지 내 유가금속을 회수하는 습식법에 의한 일반적인 방법은 망간을 우선적으로 회수한 후 코발트 그리고 니켈을 회수한다. 이는 상대적으로 고가의 코발트와 니켈을 회수하기 위해 복잡한 공정을 초래한다. 따라서 현 연구는 혼합추출제에 의해 코발트와 니켈을 망간과 리튬으로부터 우선적으로 회수하는 기초 연구를 수행하였다.