본 연구에서는 저품위 견운모를 대상으로 파쇄, 해쇄 및 침강분리 공정을 적용하여 각각의 단 위공정의 특성과 품위향상에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 원광석의 주 구성광물은 견운모, 석영, 방해석이었으며, 체가름 결과, 입자의 크기가 작아질수록 견운모의 함량은 높아지는 반면, 불순광물의 함량은 상대적으로 감소하는 경향을 보였다. 조암광물의 형상 및 원소분석 결과, 메디아를 이용하는 분쇄 방식보다는 입자의 표면에 선택적으로 충격력과 전단력을 가해줄 수 있는 해쇄 방식이 적절한 것으로 판단되었다. 해쇄 시간 및 슬러리 농도가 증가함에 따라 미립자 발생량이 증가하였으며, 장시 간 해쇄한 경우 미립자 내 불순광물인 석영과 방해석의 혼입량이 증가하는 결과를 보였다. 해쇄 없이 단순하게 분산한 슬러리를 20분 동안 정치 후 회수한 정광의 생산율은 15.4 wt%, K2O 함량은 9.84 wt% 였다. 10분 해쇄한 후 40분 침강 분리하여 회수한 정광의 생산율은 23.4 wt%로 증가한 반면 K2O 함량은 9.71 wt%로 감소하였다. 회수된 최종산물은 대부분 판상의 입자로 관찰되었으며 입자표 면의 원소분석 결과, 주 구성 원소는 Si, Al, K로 견운모의 화학조성을 보였다.

현재 국내 생활폐기물 고형연료화 시설은 SRF 생산에 초점을 맞춰 생물할적 처리공정이 결여된 MT 시설의 형태로 도입되었는데 이로 인해 설계 운전범위보다 높은 함수율의 생활폐기물 반입시에 선별 효율 감소로 폐기물 반입량 대비 30~45%의 비율로 잔재물이 발생하고 있다. 이런 잔재물은 함수율 40% 이상을 보이고 있어 직매립시에서 오염부하를 증가시키고, 또한 매립에 따른 처분비용 발생으로 전체 시설 운영비의 약 20%를 차지하고 있는 실정이다. 매립지 부하 경감 및 고형연료화 시설의 운영비 저감을 위해 발생 잔재물을 재활용 할 필요가 있는데 양 및 질적인 측면을 볼 때, 함수율을 떨어뜨린 후 선별하게 되면 추가적인 SRF를 회수할 수 있다고 판단하여 잔재물의 함수율 저감을 위해 생물학적 처리공정인 Bio-drying을 적용하였다. 이는 폐기물 내 생분해성 유기물질이 미생물에 의해 호기성 분해시 발생하는 열을 이용해 폐기물의 수분을 건조시키는 방법으로 건조과정에서 자연건조 대비 다량의 배가스(악취 포함)를 배출하게 된다. 이에 본 연구에서는 생활폐기물 잔재물(저품위 혼합폐기물)에 대해 Bio-drying으로 건조하는 과정에서 발생하는 악취 특성 분석 및 해당 악취에 대해 약액세정과 활성탄이 적용된 복합 탈취설비의 성능을 확인하고자 하였다.

과거에는 생활폐기물을 처리하기 위한 방법으로 매립, 소각, 등의 방법이 주로 사용되었으며, 이와 같은 방법은 부산물 발생으로 2차 환경오염을 유발하여 지구온난화와 같은 기후변화에 영향을 주는 것으로 보고되고 있다. 기존의 소각 및 매립시설을 보완하기 위해 정책과 R&D 사업을 통해 다양한 방법을 비교분석하여 2007년부터 가정, 사업장 등에서 발생되는 폐기물에서 자원화 및 에너지화 가능한 물질을 최대한 회수하여 소각 및 매립량을 최소화 할 수 있는 생활폐기물 전처리시설이 도입되기 시작하였으며 현재는 전국에 약 20여기가 가동 및 건설 진행 중에 있다. 그러나, 현재 가동 중에 있는 전처리시설에서 자원화 및 에너지화 물질을 회수한 나머지인 저품위 혼합폐기물 약 40%이상이 고함수율(40%이상) 상태로 배출되고 있어 지역에 따라 소각 또는 매립처리되고 있다. 저품위 혼합폐기물의 배출상태는 대부분 입도 선별된 물질과 기계선별이 되지 않은 물질들로 구성되어 있어 입도가 작고, 유기물이 엉켜있어 수분이 높은 상태로 유지되고 있다. 이러한 저품위 혼합폐기물내에는 기계식 선별장치로 선별되지 못한 가연물이 다량으로 포함되어 있어 이를 에너지원으로 활용할 수 있다면, 기존 시설을 보완하여 소각 및 매립되는 폐기물 양을 현저히 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 소각 및 매립으로부터 발생되는 2차 환경오염을 저감할 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구에서는 이러한 저품위 혼합폐기물을 대상으로 건조공정 이후 간단한 기계식 선별로 가연물을 회수한 다음 회수된 가연물로부터 에너지원 활용 가능성 여부를 알아보았다.

본 연구에서는 국내 산출 고령토자원의 문화재 단청안료의 대체원료로써 활용 가능성을 시험 하기 위하여 X-선 회절분석, 색도측정, 현업종사자의 단청시공 및 평가, 촉진내후성시험, 방염성능시 험 등을 실시하였다. 시험결과를 종합하면 고품위의 광석에 비하여 장석의 함량이 높으며 38.1 μm 이 하의 작은 입자들로 구성된 광석일수록 백색 안료 고유의 용도로 시공에 유리하며, 시공 시편의 백색 도와 은폐력 및 옥외 폭로 시 내구성 등에서 호분, 산화지당 등 기존 안료들과 유사하거나 크게 떨어 지지 않는 것으로 판단된다. 또한 잠재적인 화재 위험도와 가연성을 평가한 방염성 시험에서는 장석 함량이 높은 시료가 비교군 안료들에 비하여 더 양호한 수치를 기록하였다. 결론적으로 미립의 장석 질 백토와 저품위 고령토를 백색의 안료로 활용할 경우 기존 백색 안료제품과 유사한 채색특성과 내 후성 및 더 우수한 방염성을 가지면서 경제성까지 갖춘 원료로 활용가능 할 것으로 기대된다.

본 연구에서는 국내 산출 고령토자원의 문화재 단청안료의 대체원료로써 활용 가능성을 시험 하기 위하여 X-선 회절분석, 색도측정, 현업종사자의 단청시공 및 평가, 촉진내후성시험, 방염성능시 험 등을 실시하였다. 시험결과를 종합하면 고품위의 광석에 비하여 장석의 함량이 높으며 38.1 μm 이 하의 작은 입자들로 구성된 광석일수록 백색 안료 고유의 용도로 시공에 유리하며, 시공 시편의 백색 도와 은폐력 및 옥외 폭로 시 내구성 등에서 호분, 산화지당 등 기존 안료들과 유사하거나 크게 떨어 지지 않는 것으로 판단된다. 또한 잠재적인 화재 위험도와 가연성을 평가한 방염성 시험에서는 장석 함량이 높은 시료가 비교군 안료들에 비하여 더 양호한 수치를 기록하였다. 결론적으로 미립의 장석 질 백토와 저품위 고령토를 백색의 안료로 활용할 경우 기존 백색 안료제품과 유사한 채색특성과 내 후성 및 더 우수한 방염성을 가지면서 경제성까지 갖춘 원료로 활용가능 할 것으로 기대된다.

최근 선진국을 중심으로 자원고갈 및 기후변화에 대응하기 위하여 폐기물을 이용한 에너지화 기술(WTE)이 주목을 받고 있으며, 국내에서도 폐자원을 활용한 자원순환형사회 구축을 위해 폐기물 연료화 시설(MBT, Mechanical Biological Treatment)로 고형연료 즉, SRF(Solid Refuse Fuels)를 생산하여 발전하는 시설이 도입되고 있다. 유럽에서는 1990년부터 최근까지 300개 이상의 MBT 시설이 설치 운영 중에 있으며, 초기에는 폐기물의 매립량 최소화 또는 매립지의 환경부하를 절감하기 위한 방법에서, 최근에는 SRF 생산 또는 에너지 생산에 주목적이 되고 있다. 국내에도 ‘16년 현재 부산광역시, 수도권매립지 등 약 20여개의 생활폐기물 연료화 시설이 가동 및 계획 중에 있으나, 생물학적 처리공정(BT, Biological Treatment)이 결여된 MT(Mechanical Treatment)위주의 공정으로 인해 고형연료로 회수할 수 있는 가연성물질이 상당부분 저품위 잔재물로 배출되어 매립 또는 소각처리 되고 있다. 이에 유럽을 중심으로 가연성폐기물을 대상으로 생물학적 처리(BT, Biological Treatment) 기술이 포함된 MBT 시설이 증가하고 있으며, 이 중 하나의 기술인 호기성 미생물의 활동으로 인해 발생되는 열을 이용하여 폐기물에 포함된 수분을 건조시키는 Bio-drying 공법이 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 국내 운영되고 있는 생활폐기물 연료화 시설에서 고형연료로 회수되지 못하고 배출되는 저품위 잔재물에 포함된 수분을 Bio-drying 공법을 이용하여 건조하는 과정에서 발생되는 악취의 특성을 평가하고, 악취를 저감하기 위한 적정 약품을 선정하여, 향후 저품위 잔재물 건조공정의 악취 저감 기술을 개발하기 위한 자료로 활용하고자 한다.

무전해니켈 도금공정은 외부의 전원 없이 환원제를 사용하여 자발적으로 금속 도금층을 형성시키는 표면처리 방법으로, 현재 일정기간 사용한 도금액은 폐액으로 배출하여 폐기하고 있는 실정이다. 이에 도금폐액 내에 포함되어 있는 유가자원인 니켈이 그대로 폐기되고 있으며, COD와 P의 함량이 매우 높은 고농도 오염 폐수의 배출로 인해 환경적 문제가 야기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 무전해니켈 도금 폐액 내의 니켈을 1차적으로 회수한 후 폐액 내에 잔존하고 있는 COD 및 P 함량을 제거하는 공정을 개발하고자 하였다. 이온교환을 통해 니켈을 제거한 폐액은 고도산화처리와 감압농축 공정을 각각 또는 연계하여 적용하였으며, 조건별로 유기물 제거 특성을 살펴보았다. 고도산화처리 실험에서는 환원제로 주입되는 과산화수소의 소모량을 감소시키기 위한 방법으로, 단파장의 UV를 적용하여 환원제 투입량이 감소되는 것을 확인할 수 있었으며, 반응시간의 감소를 위해 광촉매 적용 기초연구도 병행하였다. 각 실험조건별 특성 분석을 통해 최적 공정 및 조건을 도출하기 위한 연구를 수행하였으며, 그 결과 COD 및 P의 함량을 95% 이상 감소시킬 수 있었다.

본 연구는 저품위 회중석을 최종 선별처리 하기에 앞서 비교적 조립자에서 많은 양의 맥석을 제 거하여 경제적이며 효율적인 선별기술을 개발하는데 있다. 일반적으로 저품위 회중석의 경우 1차 조 선정광을 얻기 위해 지그나 스파이랄 등의 비중선별기가 사용되지만, 본 연구에서는 KC3 Knelson Concentrator를 이용한 연구를 수행하였다. 시료는 파쇄와 분쇄과정을 거쳐 1㎜ 이하로 준비하였으 며, 주요 실험변수로 처리횟수, 시료 급광량, Bowl의 회전속도(G Force), 급수량, 자성산물 사전제거, 시료입도 그리고 시료품위 변화 등이 1차 조선정광 회수에 미치는 영향을 관찰하였다. KC3 Knelson Concentrator를 이용한 비중선별 실험결과 처리횟수, 급광량, 시료입도 그리고 원 시료의 품위(WO3%) 등이 선별효율에 영향을 미치는 주요 실험변수임을 확인하였다. 실험결과 최적실험 조건에서 텅스텐 의 품위와 회수율이 각각 3.0%WO3와 90%인 1차 조선정광을 얻었다.

본 연구에서는 경북 울진 보암광산의 리튬광을 대상으로 고품위 리튬 정광 생산을 위한 부유선별 연구를 수행하였다. 리튬의 근원광물은 Lepidolite (0.99% Li2O)이며, 주요 맥석광물은 SiOX를 포함하는 규산염 광물(quartz, muscovite)과 방해석(Calcite)이 존재하였다. 따라서 음이온포수제를 이용하여 방해석을 먼저 부유시켜 제거하고, 규산염 광물을 억제하고 리튬 광물을 부유시키는 공정을 적용하였다. 리튬광물 부유선별에서 포수제는 아민계통의 양이온 포수제(Armac-T, Armac-C, Armafloat-18, Armafloat-1597) 중 Armac-T가 가장 효과적이었다. 실험결과 최적 조건인 포수제(Armac-T) 100g/t, 기포제(AF65) 50g/t, 억제제(Na2SiO3) 600g/t, (Lactic acid) 100g/t, 광액농도 20%solids, pH 5.5 그리고 정선횟수 2회에서 Li2O의 품위와 회수율이 각각 4.33%와 80.3%인 결과를 얻었다.