무기계 폐기물 금속자원을 활용한 이산화탄소 저감 및 재활용 타당성 연구
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2016
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학술저널
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47-47(1쪽)
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최근 이산화탄소를 광물로 전환하여 재활용하기 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 이산화탄소 광물화는 광물탄산화(Mineral carbonation) 기법을 이용하여 산업에서 배출되는 이산화탄소와 금속이온을 결합시켜 이산화탄소를 고체의 형태로 변환하는 방법을 말한다. 하지만 이산화탄소와 결합하기 위해 사용되는 금속이온의 제공원이 한정적이라는 단점이 있어, 무기계 폐기물을 이용한 연구들이 주목을 받고 있다. 무기계 폐기물로는 크게 슬래그, 폐건설자재 그리고 발전회가 대표적이라고 할 수 있다. 언급한 폐기물에 이산화탄소와 쉽게 결합이 가능한 이온으로는 Ca, Mg, Ba 등 2가 금속이 대표적이다. 따라서 본 연구에서는 대표 금속이온을 이용하여 이산화탄소의 전환을 통한 감축 가능성과 생성된 금속탄산염의 재활용 타당성에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구는 저감가능성과 재활용 가능성 등에 대한 기초적인 연구를 수행하기 위하여 폐기물에서 금속이온이 추출되었다는 가정을 토대로 연구를 수행하였기 때문에, 금속이온의 추출과정은 고려하지 않았다. 연구결과 열역학적으로 자유에너지가 높은편에 속하는 Ca와 Ba는 배출된 이산화탄소를 약 90%이상 전환할 수 있는 것으로 나타났지만, Mg의 경우는 66~88%의 전환이 가능한 것으로 확인되었다. 또한, 생성된 금속탄산염의 결정형상은 순도가 비교적 높은 상태로 존재함을 알 수 있었으며, 실험조건의 변화를 통하여 생성된 금속탄산염의 물리적 성상을 조절할 수 있는 가능성을 보였다.
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