Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers ISSN:2288-0291(Print) 2288-2790(Online) 한국자원공학회지

본 연구는 방사성추적자를 이용하여 산성광산배수 처리용 SAPS(Successive Alkalinity Producing System) 내부의 유동 특성을 규명하였다. 유입부에서 방사성 동위원소를 순간 주입하고, 월류 및 소택지 방류구를 포함한 다수 지점에서 방사선 강도를 연속 측정하였다. 방사성추적자 유동분포에 따른 계측변화 데이터를 분석하여 유동경로, 단락유동, 혼합 특성 및 체류시간분포(RTD)를 평가하였다. 전체 유동은 하부층을 따라 하향 이동하는 지배적 경로와 장기 체류/재순환 성분이 결합된 형태로 해석되었으며, 월류 방류구 방향의 빠른 우회 경로가 조기 파과(breakthrough)를 유발하는 것으로 나타났다. 또한 구획모델 기반 RTD 해석을 통해 평균체류시간을 정량 산정하고 진단 결과를 뒷받침하였다. 본 방법은 폐광산 자연정화시설의 성능평가 및 공정 최적화를 위한 현장 기초자료를 제공한다.

니켈은 국내에서 전량 수입에 의존하고 있어 국내 부존 니켈광 활용 기술이 요구된다. 본 연구에서는 국내 부존 사문석 기반 저품위 니켈광(Ni: 0.3 wt.%)을 대상으로 황산 배소–수침출 공정을 적용하여 니켈의 선택적 침출 특성을 평가하였다. 황산 배소 공정에서는 H₂SO₄ : Solid 질량비와 배소 온도를, 수침출 공정에서는 광액 농도와 침출 시간을 주요 공정 변수로 설정하였다. 공정 조건 변화에 따른 주요 금속의 침출 거동을 분석한 결과, 황산 배소 공정에서 H₂SO₄ : Solid 질량비 2 g/g, 700°C의 조건과 수침출 공정에서 광액 농도 50 g/L, 침출 시간 30 분의 조건을 최적 조건으로 도출하였다. 이를 통해 황산 배소 온도가 니켈의 선택적 침출을 지배하는 핵심 변수임을 확인하였고, 충분한 황산 공급과 적절한 수분 조건이 필수적임을 확인하였다. 이러한 결과는 국내 사문석 기반 저품위 니켈광에 대한 황산 배소–수침출 공정의 적용 가능성을 제시하며, 향후 국내 니켈 자원의 활용에 대한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

탄소중립 달성을 위한 방안 중 하나로 수소경제가 주목받고 있다. 대한민국 정부에서도 수소경제 이행을 위해 다양한 정책을 제안하였다. 특히 2019 수소경제 활성화 로드맵에서 수소특화단지 조성이 제시되었다. 이에 본 연구는 산업연관분석을 실시하여 수소특화단지 조성에 따른 경북 지역의 지역산업파급효과를 분석하였다. 2020년 경상북도 지역산업연관표와 경상북도 10차 개정 등록 기반 사업체 및 종사자 수 자료를 활용하여 각 유발효과를 도출하였다. 총 생산유발계수는 1.5131, 총 부가가치유발계수는 0.6149, 총 고용유발계수는 2.4866/십억 원으로 나타났다. 이는 수소특화단지가 포항 지역에 조성될 경우 경북 지역에 높은 생산 파급효과를 유발할 수 있음을 보여준다. 또한 고용유발효과의 증대를 위해 서비스업과 같은 산업 육성이 필수적이다.

전 세계적인 플라스틱 사용량 증가는 폐플라스틱의 지속 가능한 처리를 산업·환경 분야의 핵심 과제로 부상시키고 있으며, 탄소 중립과 자원 순환 요구가 높아진 현 시점에서 기계적 재활용은 가장 현실적이고 즉각적인 대응 전략으로 평가된다. 기계적 재활용은 일반적으로 수거–선별–파·분쇄–세척–건조–펠릿화로 이어지는 일련의 물리적 처리 공정으로 구성되며, 각 단계는 재질의 다양성, 복합 구조, 오염 특성 등 실제 폐플라스틱이 지닌 복잡성에 따라 상이한 기술적 대응을 필요로 한다. 이러한 요구를 충족하기 위해 산업계와 학계에서는 자동화 기반 선별 기술, 재질·구조 특성을 반영한 파·분쇄 메커니즘, 고도화된 세척·건조 공정, 열화 억제를 위한 물성 안정화 기술 등 다양한 기술적 접근방식이 발전해 왔다. 본 총설은 기계적 재활용 전 공정의 최신 기술 동향을 체계적으로 정리하고, 각 단계별 핵심 고려 요소와 발전 방향을 제시함으로써 고품질 재생원료 확보와 재활용 공정 효율 향상을 위한 통합적 관점을 제시하고자 한다.