마그네슘합금의 난연화기술을 이용한 스크랩 용융·정련공정의 환경성 평가 = Environmental Evaluation of Melting & Refining process of Magnesium Alloy Scrap via Flame-Retardant Technology
저자
문병기 ( Byoung-gi Moon ) ; 김민수 ( Min-soo Kim ) ; 김하식 ( Ha-sik Kim ) ; 고기호 ( Ki-ho Koh )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
186-186(1쪽)
제공처
마그네슘은 구조용 금속소재 중 가장 가벼운 금속원소로서, 특유의 경량성과 우수한 주조성 및 기계가공성 등으로 인하여 자동차 및 모바일 전자기기 등에 적용되고 있다. 그러나 마그네슘합금의 제조 및 부품화, 재활용 공정 등에서 산소와의 높은 반응성으로 인한 용탕의 극심한 산화손실 및 발화를 방지하기 위하여 온실가스의 하나인 육불화황(SF6) 가스를 다량 사용하고 있어, 차체의 경량화를 통한 이산화탄소 배출량 감소 효과를 상쇄하고 있는 실정이다. 특히 육불화황 가스는 잘 알려진 바와 같이 지구온난화효과(GWP)가 이산화탄소의 23,900배로 온실가스 중 가장 높은 온실효과를 발현할 뿐만 아니라, 2018년부터 유럽연합을 필두로 하여 그 사용이 엄격히 제한되는 불소화합물에 포함되어 있으므로, 그 사용량을 대폭 감축하기 위한 기술의 개발이 절실한 실정이다. 본 연구에서는 마그네슘합금 적용 제품의 발화온도를 높여주고 내식성을 향상시킬 수 있는 난연화 기술을 활용함으로써 스크랩의 용융 및 정련 과정에서 온실가스의 사용량을 감소시키고자 하였다. 실험을 위하여 자동차에 사용되는 대표적인 마그네슘합금인 AM50 스크랩을 재활용하기 위한 용융과정에서 난연화 효과를 구현하는 칼슘(Ca) 및 이트륨(Y)을 추가하였으며, 이 과정에서 사용된 육불화황 가스등 온실가스의 사용량을 합산하여 재생재의 총량 대비 이산화탄소 배출량(kg<sub>CO2</sub>/kgMg)의 비율을 측정하였다. 마그네슘합금 기준130kg급 용해로 및 보온로로 구성된 연속정제설비를 이용한 실험 결과 및 이를 이용한 5회 연속공정에 대한 온실가스 사용량의 추산 결과, 약 0.58kg<sub>CO2</sub>/kgMg까지 온실가스 배출량을 감소시킬 수 있었다. 이는 마그네슘합금의 재활용 과정에서 통상적으로 사용되는 7.2kg<sub>CO2</sub>/kgMg에 비해 약 92% 감소한 수치로서, 본 기술이 스크랩의 용융 및 정련과정에서의 온실가스 사용량 감축에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.
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