갈륨은 뛰어난 특성을 가지는 반도체 재료지만, 정광이 거의 존재하지 않는 희소원소이며, 주로 알루미늄이나 아연 제련 등의 부산물로서 얻을 수 있고, 주로 화합물 반도체(compound semiconductor)에 사용되고 있다. 화합물 반도체는 갈륨비소(gallium arsenide, GaAs), 갈륨인(GaP) 등이 있으며, 발광 다이오드(light emitting diode, LED), IC 등에 이용되고 있다. 이러한 화합물 반도체(GaAs, GaP 등)를 습식으로 분리, 농축하는 일반적인 방법으로는 이온교환법(ion exchange method), 용매추출법(solvent extraction method), 산-중화법 등이 있다. 이온교환법은 갈륨을 포함한 용액을 적정한 pH의 영역에서 킬레이트 이온교환 수지를 사용하여 흡착한 후, 탈기하여 갈륨 수용액으로 회수한 후, 전해채취를 통하여 갈륨을 회수하는 방법이며, 용매추출법은 유기용매에 카르본산계 또는 인산계 킬레이트 추출제를 포함한 유기상을 사용하여 수용액의 pH를 조정한 후, 갈륨을 선택적으로 추출하여 분리․농축한 후, 전해채취를 통하여 갈륨을 회수하는 방법이다. 산-중화법은 강산으로 침출해 중화를 거친 후, 알칼리 용해하여 비소와 인을 동시에 석출시키는 정액에 의해서 농축 분리하고 알칼리 용액으로 갈륨을 재용해하여 전해채취를 통해 갈륨을 회수하는 방법이다. 이온교환법과 용매추출법은 고비용과 작업의 안정성 및 환경오염 측면에서 문제점이 있으며, 산-중화법은 산과 알칼리가 다량 소비되는 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 GaAs를 알칼리 용액에 산화제를 투입하여 고액농도(pulp density)에 따라 갈륨과 비소를 용해한 후, 알칼리 용해액에 알칼리 토금속 화합물(alkaline earth metals)을 첨가하고, 고액분리하여 갈륨을 용해한 용액과 비소와 알칼리 토금속의 화합물의 고체를 분리하였다. 분리된 갈륨용액은 전해채취를 통하여 갈륨으로 석출시켜 회수하는 습식제련 공정 연구를 수행하였다.

The purpose of this research is to evaluate the mechanical characteristics of lathe scrap reinforced cementitious composites. For this purpose, the cementitious composites containing lathe scrap were made for 2mm width and 40mm length of lathe scrap, and then the mechanical characteristics such as compressive strength, splitting tensile strength, flexural strength, and elastic modulus of the cementitious composites were estimated. It was observed from the test results that splitting tensile strength and flexural strength of the cementitious composites were significantly improved than plain mortar but compressive strength and elastic modulus were only a slightly increased.

The purpose of this research is to evaluate the standard deviation and coefficient of variation for flexural strength of lathe scrap reinforced cementitious composites. For this purpose, the cementitious composites containing lathe scrap were repeatedly made 5 times for water-binder ratio of 30%, 2mm width and 40mm length of lathe scrap, and then the standard deviation and coefficient of variation of the cementitious composites were estimated. It was observed from the test results that the standard deviation and coefficient of variation of the cementitious composites were slightly larger than plain mortar but did not matter much.

The purpose of this research is to investigate characteristics of cementitious composites containing lathe scrap to use it as a alternative materials of steel fiber. For this purpose, the cementitious composites containing lathe scraps were made according to 5mm, 10mm, and 20mm in lengths for their widths of 2mm and 4mm, respectively. It was observed from the test result that the cementitious composites containing lathe scraps were most largely increased than plain mortar in the compressive and flexural strengths when its width is 2mm and its length is 5 to 10mm.

최근 제품의 전 과정에 대한 환경부하 저감에 관한 환경규제, 생산자 확대 책임제도에 의한 제조사의 재활용 책임의무, 범지구적인 이산화탄소 저감 목표 이행 등으로 인해 제품의 생산에서 폐기단계에 이르는 환경부하를 근본적으로 차단하면서 비용을 최소화하기 위한 재활용 기술개발이 이슈화되고 있다. 본 기술개발에서는 전량 수입에 의존하고 있는 H-NBR고무 소재에 주목하여, 고무 소련 공정을 이용, 스크랩의 특수한 소련 처리방법을 개발하여 유동성을 회복시켜 재활용이 가능한 재료로 쓸 수 있도록 하는 양산 기술개발이 목표이다. 성형 후의 제품의 주위에 부속되어 성형되는 “BURR”는 부산물로서 폐기 처리되고 있다. 따라서, 일반적인몰드 성형에서는 “BURR” 는 가능한 한 줄여, 30% 이하의 수준이 되도록 설계하는 경우가 많다. 이번, 수소 첨가 아크릴로니트릴 부타디엔 고무 콤파운드에 주목해 “고무의 소련”의 공정과 같은 전단을 “BURR”에 주는 일에 의해 유동성을 되찾아, 재사용 가능한 재료가 될까 실험을 실시했다. 그 결과, “BURR”는 특수한 소련처리를 하는 것으로 유동성을 되찾았다. 그 재사용 고무를 신배합 생지에 30% 첨가한 재료를 제작해 각종 시험의 실시한 결과, 재생고무 미첨가의 재료와 큰 차이 없는 재료가 되는 것이 알았다. 이것으로부터, 수소 첨가 아크릴로니트릴 부타디엔 고무의 성형에 대해서 발생하는 “BURR”는 적절한 소련처리를 실시하는 일로 재사용의 가능성이 있어, 폐기물 0%로 성형품을 할 수 있는 고무 재료인 것이 고찰되어 자원 절약, 저비용화가 기대되었다.

현재 자동차 부품이나 일반 산업용 고무제품의 생산공정에서 발생하는 폐고무 및 EPDM의 발생이 많은 량을 차지하고 있다. 이를 처리하기 위하여 일부는 소각을 통해 폐기 처리됨에 따라 정부시책에 반하는 문제가 발생하며 소각시 발생되는 Gas 유해 성분 등도 문제시 되고 있으며, EPDM을 이용한 제품의 생산, 폐기 단계에 따른 환경부하를 근본적으로 해결하고 비용을 최소화하기 위한 재활용 기술이 이슈화 되고 있다. 국내 재생기술로는 기계적 분쇄공정을 거쳐 분말화하여 레진과 섞어 성형하여 생산하는 방진 관련 제품으로 사용되어지거나 소각연료로 사용됨에 따라 고비용 저부가가치 생산방법이나 처리방법을 사용하고 있는 것이 현실이다. 본 연구에서는 고부가가치의 재생고무생산을 위해 다단식 전단열분해 방식을 통한 내후성이 우수한 자동차용 부품 및 호스 등 내외장재 생산공정을 제안하고 해리기술에 필요한 공정기술을 확립하여 수요처에서 요구하는 재생고무특성을 실현하였다. 첫 번째 시제품은 EDPM Scrap 고무 종류별(Solid/Sponge Type)로 동일 조건의 첨가제로 레시피를 구성하여 생산한 결과 Sponge Type의 경우는 Solid Type 대비 경도가 낮으나 신장률에서 우수함을 나타내었다. 두번째 시제품의 경우, 고상 및 고점도용 첨가제를 개발하여 변량 적용하여 평가한 결과로 첨가제 비율 2, 4, 6%의 변수를 두었을 때 첨가제 비율이 높아짐에 따라 경도는 높아지지만 신장률이 하락하는 경향을 나타내었다. 이를 통하여 수요처에서 요구하는 재생고무 물성에 대응하여 고무의 종류 및 첨가제를 활용한 제품설계에 대한 기준을 마련하였다.

This paper is a research on the end-of-waste (EoW) criteria of steel scrap. Government strengthens the management of the scrap recently, as pollution has been raised due to the improperly treated steel scrap. In this study, current status of steel scrap recycling was investigated through field survey in 2012, and classification and recycling standard of steel scrap in developed countries and institutions were investigated through literature survey in order to introduce optimal EoW criteria. As a result, contents of contaminants were selected as the most important recycling standards, and contents of contaminants in steel scrap was measured less than 0.5% in most of companies, but only one recycling company showed 10% of contaminants. EoW criteria for steel scrap was determined to be below 2% of contaminants. In this study, contaminants in steel scrap was defined as hazardous and pre-treated substances, considering the Korean industrial standards (KS). And EoW stage was determined by considering the regulation on resources and practices in field.

철강산업은 우리나라의 대표적인 국가 전략산업으로 정부의 적극적 정책지원과 민간의 경영노력이 조화를 이루어 1970년대 이후 한 국경제성장의 견인차 역할을 해왔다. 그러나 우리나라의 경우 철강산업 원자재의 대부분을 수입에 의존하고 있는 실정이며, 이때 수입되는 원자재의 중량이 무겁기 때문에 철강산업은 수송업이라 할 만큼 수송비 부담이 큰 산업이다. 수송의 합리화는 철강산업의 주요한 과제라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 철스크랩의 안정적인 공급확보 차원에서 철스크랩 수출입 관련 해상운송의 운송경로별(컨테이너선 vs 벌크선) 경제성을 분석하였다. 이를 위해서 먼저 국내외 철강산업의 현황에 대해서 살펴보았으며, 연간 세계 조강생산규모와 철스크랩 소비규모, 세계 철스크랩 교역구조를 분석하였다. 또한, 철스크랩 수출입 관련 컨테이너선과 벌크선의 두 운송수단 간의 수송물류비를 비교하기 위해서 "D 사(社)"의 철스크랩 수출입 운송시간과 운송비용 항목을 이용하여 톤당 물리비용을 산정하여 비교하였다.