감마분광분석 시스템 상에서는 226Ra(186.2 keV)과 235U(185.7 keV)가 방출하는 감마선 에너지의 피크 중첩이 발생한다. 226Ra의 직접분석을 위해서는 중첩된 피크로부터 235U의 기여를 제거해주거나 보정상수를 이용하여 실제 226Ra의 방사능 값 으로 보정 해주어야 한다. 235U가 방출하는 다른 감마선 피크를 참조하여 235U의 기여를 제거할 경우 복잡한 수계산이 필요하며, 참조피크에서 기인하는 큰 불확도로 인해 높은 정량한계를 갖는다. 반면에 보정상수를 이용하여 226Ra을 평가할 경우 간단한 계산으로 평가가 가능하며, 간접측정시 요구되는 222Rn의 용기건전성과 방사평형 복구기간이 필요하지 않아 226Ra의 신속 측정시 유용한 방법이다. 따라서 해당 방법을 통해 원료물질 3종과 공정부산물 3종, 총 93여개 시료에 대해서 보정상수로 산출된 226Ra의 방사능 농도와 방사평형 된 214Bi의 방사능 농도의 비교를 통해 유효성을 확인하였다. 대부분 ± 20% 내에서 유효하였지만 인산석고의 경우 약 50%의 오차를 보였다. 이는 보정상수를 유도하기 위한 가정 중 238U과 226Ra의 방사평형 관계가 달라진 것으로 판단된다. 특이성을 반영한 보정상수를 적용하여 226Ra의 방사능 농도에 대한 유효성을 평가한 결 과 약 ±10%로 좀 더 정밀한 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 산출된 보정상수를 통한 226Ra의 방사능 농도 평가 방법은 복잡한 수계산이 필요하지 않고 용기선택으로부터 자유로우며 방사평형 복구를 위한 기간이 필요하지 않아 원료물질 및 공정부산물의 226Ra의 신속한 농도 분포 평가시 유효한 방법이다.

국내 유통중인 다양한 형태의 원료물질 또는 공정부산물들에 대한 물리적, 화학적 및 방사선적 특성을 평가하기 위해 약 220 여 개, 총 16 종의 표본 시료를 선정하였다. 해당 시료들에 대하여 LaBr3 섬광검출기를 이용한 에너지 스펙트럼 측정과 에너 지 분산형 X-선 형광 분광기를 이용한 U, Th, K와 물질의 주요 성분 분석을 수행하였다. 그리고 HPGe 검출기를 이용하여 234Th, 234mPa 및 214Bi 등의 우라늄 붕괴계열 핵종들과 228Ac, 212Pb 및 208Tl 등의 토륨 붕괴계열 핵종들 그리고 40K 등의 방사능 농도를 분석함으로써 원료물질 및 공정부산물의 특성에 관한 기초자료를 수집하였다. 추가적으로 ROI구간별 계수율과 원 소성분함량, 방사능농도와 같은 특성변수들 간의 상관관계를 분석함으로써 스크리닝 장비를 이용한 방사능 농도 분포 유추 가능성을 평가하였다. 본 연구에서 구축된 특성 데이터베이스는 천연방사성핵종 분석을 위한 절차 및 방법을 수립하는데 유 용한 정보를 제공하고, 천연방사성핵종 분석에 대한 정확성 및 재현성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다

신재생에너지 공급 의무화제도(Renewable Portfolio Standard(RPS))가 시행됨에 따라, 발전 사업자들은 의무공급량 이행을 위해 발전용 바이오중유를 사용하고 있다. 본 연구에서는 발전용 바이오 중유의 원료물질별 물성과 원료 조성에 따른 발전용 바이오중유의 품질특성을 알아보았다. 발전용 바이 오중유와 원료유지의 연료특성은 전산가, 동점도, 금속분 등 고시 상 품질기준 항목을 분석하였으며, 적 외선 분광광도계와 고성능 액체크로마토그래피를 이용하여 조성분포를 분석하였다. 팜유계열의 저가의 고산가 유지는 유리지방산 함량이 높아 전산가가 높고, 금속분에 의한 회분함량이 높았으며, 바이오디젤 공정부산물은 점도가 높았다. 동점도, 전산가, 금속분과 같은 발전용 바이오중유의 연료특성은 원료물질 의 조성 및 혼합비와 관련이 깊다.

This study was conducted to investgate the effect of gamma irradiation on the lipid oxidation, olfactory properties, fatty acid isomer and volatile compound profiles of five different oil sources. Three plant oils, canola oil, corn oil and soy oil, and two animal fat, tallow and fish oil, were irradiated with 0, 5, 10, and 20 kGy level of dose by Co-60 as a radiation source. Lipid oxidation parameters, FFA, POV and TBARS, were determined according to the AACC and AOCS method. Olfactory property of irradiated oil sources was analyzed using electronic nose (FOX3000, AlphaMOS Co., France) with 12 metal oxide sensors and the result was interpreted using principle component analysis program. Fatty acid isomer profiles and volatile compound profiles of irradiated oils were also measured by GC and GC-MS, respectively. Although the free fatty acid level of oil were the highest by high dose level (20 kGy) of irradiation, changes of both TBARS and POV values by gamma irradiation were varied between oil sources and irradiation level of dose. Electronic nose analysis showed a distinct difference among dose levels of irradiation. Although there was no new volatile compound produced by gamma irradiation, amounts of each volatile compounds were increased by irradiation. Only cis isomer, 9c12c15c of linolenic acid was dose-dependently decreased as irradiation level increased but there was no difference among other isomer profiles of linoleic acid and linolenic acid by gamma irradiation. This study showed that changes in physico-chemical properties of both plant and animal oil were remarkable by gamma irradiation. Therefore, a further study should be needed to scrutinize the interaction among lipid oxidation, production of volatile compounds and off-flavor, and isomerization of fatty acid by gamma-irradiation.

This study examined the correlation of various operational factors including reaction temperature and the quantity of reductant and diluent with the characteristics of powder using TaF as feed materials, Na as a reductant and KCl/KF as a diluent. Also to control the particle size and shape, external supply system developed, it can provide a feed material and a reductant at a fixed quantity and evaluated the characteristics of tantalum powder. When the external supply system was applied instead of the batch type process that charges feed material, reductant and diluent at the same time, it was possible to induce regular reduction reaction between feed material and reductant, which increased the recovery rate and reduced the mixture of impurities. In particular, the application of the external supply system enabled the control of reaction temperature and reaction speed according to the feeding rate of feed material during reduced reaction, and resultantly it enabled the manufacturing of granular-shaped powder with a regular granularity of 2∼3 and purity of 99.5%.%.

반도체 산업에서 발생되는 고농도 폐액은 반도체 세정액으로 초고순도의 산용액을 사용하기 때문에 폐액이라고 하여도 일반 공업용 산용액에 비해 농도가 매우 높은 편에 속한다. 특히 반도체업계를 포함한 IT산업의 급속한 발달로 인하여 불산페액 발생량이 증가하는 추세를 보이고 있다. 규모에 따른 발생량을 추정해보면 국내 반도체 업계에서 연간 15,000ton의 불산폐액이 발생되고 LCD업계와 태양광산업에서 발생되는 불산폐액을 합산하면 국내 발생량은 약 50,000ton 정도로 예상된다. 또한 성장성과 경쟁력으로 볼 때 투자/매출 증가에 따른 폐액 발생 증가분을 예측해보면 향후 5년 내 현재 발생량의 약 2배에 이르게 될 전망이다. 발생된 불산 폐액은 일반적인 생물학적 처리가 불가능하며 현재 물리화학적 처리를 통해서 처리하고 있으나 재활용이 어렵고 2차폐기물이 발생하여 실용성이 떨어진다. 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위해 반도체 업체에서 발생하는 불산폐액을 분리막을 이용한 투과증발 공정을 통해 수분을 분리하고 불산의 농도를 3배(약 20%, w/w)이상으로 농축을 가능케 하여 폐수 처리에 대한 부담을 줄였으며, 불산폐액에 포함된 이물질을 제거하기 위해 전처리로써 Activation Carbon과 제올라이트를 이용한 흡착법, Struvite 결정화 공법, 암모니아 stripping, 이온교환법을 이용하여 불산폐수 내 포함된 이물질의 제거를 꾀하였다.

반도체 소자가 초고집적화 되면서 제조 공정 수는 증가되며, 각 공정 후에는 많은 잔류물 또는 오염물이 표면에 남게 되어 이것들을 제거하는 세정공정(Cleaning process)의 중요성은 더욱 부각되고 있는 추세다. 현재 반도체 제조 공정은 약 400단계의 제조 공정을 가지고 있으며 이들 중 적어도 20% 이상의 공정이 웨이퍼의 오염을 막기 위한 세정공정과 표면 처리 공정으로 이루어져 있다. 세정 공정에서 IPA(Iso-propyl alcohol)를 사용하게 되는데 이는 제조과정에서 발생하는 Water Mark를 제거하기 위함이다. 기존 제거공정에서는 물을 이용하여 이를 제거 하였으나, 물의 표면 장력에 의해 제품이 불량이 발생하여 쉽게 증발하는 성질을 가지고 있는 IPA를 이용하여 wafer 표면의 DI를 제거 하였다. IPA 세정공정을 도입한 반도체 업체에서 배출되는 폐액 속에 IPA농도는 30% 수준으로 나타나 기존 증류법을 통한 증발농축으로 가공하는데 많은 Utility 비용이 소요되기 때문에 해당 폐액을 재활용하는데 있어 경제성이 떨어지며, 이에 효율적으로 농축 가공하여 자원을 재순환 할 수 있는 기술 검증 및 네트워크 구축이 필요한 실정이다. 현재 A반도체 생산기업의 경우 IPA 폐수의 발생량은 2015년 30톤/day, 2016년의 경우 40톤/day 정도로 배출처 및 가공처의 수익을 향상 시킬 수 있는 상기 개발기술의 검증을 위한 Scale-up 테스트 및 현장 적용이 요구되고 있어, Lab. test를 통하여 기 확보한 농축 기술을 보완 및 실용화함에 있어 Scale-up test를 위하여 1ton/day 처리 용량의 Pilot system을 제작 설치하고, 이를 통해 농축효율을 검증함으로써 기존의 증발농축법과 안전성 등에서 차별화된 농축설비를 개발하고자 하였다.

우리나라 폐건전지의 발생량은 연간 15,000톤으로, 그 중 13,500톤의 폐건전지가 재활용 되지 않고 생활폐기물과 같이 배출되고 있다(환경부, 2004). 폐전지의 일반 매립이나 소각은 전지 내 금속성분과 전해액의 유출 및 가스발생으로 인한 환경오염을 유발한다. 그러나 폐전지의 90% 이상을 차지하는 폐망간/폐알칼리망간 전지는 지난 2008년부터 재활용 의무대상(EPR) 품목에 지정되었음에도 불구하고 고부가가치의 재활용 처리 기술의 부족 및 시민들의 인식부족으로 인해 폐전지의 회수율이 극히 저조한 실정이다. 따라서, 기존의 폐전지 재활용기술을 넘어서는 고부가가치의 재활용 기술의 개발은 중금속으로 인한 환경오염 방지뿐 만 아니라, 보다 경제성 있는 폐전지 자원화 방안으로써 중요한 의미를 갖는다. 본 연구는 폐 알칼리망간전지(AA Size)를 대상으로 음극물질을 분리한 후, 황산 침출법을 이용한 아연(Zn)과 망간(Mn) 이온의 분리와 잔류 이산화망간(MnO₂)의 전지 원료재생에 대하여 평가하였다. 또한, 시약급(Aldrich Co.)의 MnO₂ 및 환원망간(Mn₂O₃)를 이용하여 황산침출에 따른 잔류 MnO₂의 결정상 영향 및 침출 망간으로부터의 이산화망간 생성과정 등을 조사하였다. 황산농도 변화(0.5 M, 1.0 M, 1.5 M, 2.0 M)를 통한 Mn이온 침출가능성과 잔류 이산화망간의 XRD분석 결과, MnO₂는 화학적으로 안정하여 황산과의 반응에서 환원되어 침출되지 않고(침출율 < 0.1%), 황산처리 전과 동일한 이산화망간 결정상(β-MnO₂)을 유지하고 있음을 확인하였다. 재활용 업체(B사)에서 입수한 폐망간전지 및 실험실에서 분리한 폐알칼리망간전지에 적용한 결과에서도, 황산침출(1M-H₂SO₄, S/L=1/10, 60℃, reaction time= 60 min) 후 페망간전지에 존재하던 Mn₂O₃가 모두 사라지고 β-MnO₂ 형태의 결정상 만 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 침출 잔류물의 XRD가 새건전지와 동일한 β-MnO₂ 형태를 띠고 있어 별도의 전처리 없이 전지원료로서 사용가능함을 알 수 있다 또한, 본 연구에서 적용한 산침출 조건하에서는 환원망간(Mn₂O₃)으로 부터 전지원료와 동일한 결정상(γ-MnO₂, β-MnO₂ 등)이 얻어짐을 확인하였고, 이로부터 폐망간전지 침출액으로부터 화학적 처리를 통한 이산화망간(즉, CMD)의 합성이 가능함을 확인하였다.

This research was performed to evaluate the physicochemical characteristics of waste oil, waste solvent, and waste paint as waste derived fuel (WDF) feeding materials and WDF. Low heating values (LHVs) were in the ranges of 8,313.8 ~ 10,989.5 kcal/kg for waste oil, 4,109.1 ~ 9,890.6 kcal/kg for waste solvent, 5,733.7 ~ 8,051.0 kcal/kg for waste paint, and 5,184.2 ~ 10,679.0 kcal/kg for WDF. Sulfur contents showed 0.010 ~ 1.900% for waste oil, 0.000 ~ 0.073% for waste solvent, 0.004 ~ 0.581% for waste paint, and 0.001 ~ 0.700%, respectively. Chloride contents showed the ranges of 2 ~ 4,870 mg/kg for waste oil, 0 ~ 12,900 mg/kg for waste solvent, 0 ~ 10,700 mg/kg for waste paint, and 'not detected' ~ 4,070 mg/kg for WDF. Cd, As, and Hg were detected minimally in a few sample only. Other heavy metals showed below standard permission value for WDF. Feeding materials for WDF showed greatly different characteristics within even same sorts of wastes. And, as results of LHV, S, Cl, and heavy metal contents, WDF samples investigated in this research satisfied the standard permission value for WDF.