SiC 플레이트를 이용한 석면 함유 폐기물의 무해화 연구

홍명환,최혁목,주소영,이찬기,윤진호,Hong, Myung Hwan,Choi, Hyeok Mok,Joo, So Young,Lee, Chan Gi,Yoon, Jin-Ho 한국자원리싸이클링학회 2020 資源 리싸이클링 Vol.29 No.1

Even asbestos-containing waste (ACW) are highly harmful to humans, it continues being produced due to the massive disposal of asbestos-containing products. A development of asbestos detoxification and recycling technologies is required. Heat treatment using microwave is the most efficient method for ACW detoxification. However, microwave heat treatment method has the limitation that asbestos does not absorb microwave at room temperature. That is why, in this study, ACW was detoxified by microwave heat treatment adding the ACW between SiC plates, which are inorganic heating elements that absorb microwaves at room temperature. In order to improove the heat transfer, ACW was crushed and pulverized and then heated using microwave. Microwave heat treatment temperature and time variables were adjusted to investigate the detoxification properties according to heat treatment conditions. After heat treatment, treated ACW was analyzed for detoxification properties through crystal structure and microstructure analysis using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Microwave heat treatment method using SiC plate can be heated up to the target temperature within a short time. Finally, complete asbestos detoxification was confirmed from the crystal structure and the microstructure when the microwave heat treatment was performed at 1,200℃ for at over 60 minutes and at 1,300℃ for at over 10 minutes.

조합 합성 시스템의 미세유체반응기를 이용한 CdSe 양자점 합성 및 분석

홍명환,이덕희,강이승,이찬기,김범성,김남훈,Hong, Myung Hwan,Lee, Duk-Hee,Kang, Lee-Seung,Lee, Chan Gi,Kim, Bum-Sung,Kim, Nam-Hoon 한국분말야금학회 2016 한국분말재료학회지 (KPMI) Vol.23 No.2

A microfluidic reactor with computer-controlled programmable isocratic pumps and online detectors is employed as a combinatorial synthesis system to synthesize and analyze materials for fabricating CdSe quantum dots for various applications. Four reaction condition parameters, namely, the reaction temperature, reaction time, Cd/Se compositional ratio, and precursor concentration, are combined in synthesis condition sets, and the size of the synthesized CdSe quantum dots is determined for each condition. The average time corresponding to each reaction condition for obtaining the ultraviolet-visible absorbance and photoluminescence spectra is approximately 10 min. Using the data from the combinatorial synthesis system, the effects of the reaction conditions on the synthesized CdSe quantum dots are determined. Further, the data is used to determine the relationships between the reaction conditions and the CdSe particle size. This method should aid in determining and selecting the optimal conditions for synthesizing nanoparticles for diverse applications.

LCD TV 해체 시 발생하는 PCB의 효율적 재활용을 위한 구조 분석 및 등급별 분류

홍명환,박경수,강이승,석한길,홍현선,Hong, Myung Hwan,Park, Kyung-Soo,Swain, Basudev,Kang, Lee-Seung,Suk, Han Gil,Hong, Hyun Seon 한국자원리싸이클링학회 2015 資源 리싸이클링 Vol.24 No.1

재활용을 위한 LCD TV 분해 시 영상 신호 송신, 전원 공급, 화상 구현 등을 위한 다양한 종류의 PCB가 발생한다. PCB에는 금이나 구리와 같은 유가금속이 다량 함유 되어 있으나 사용용도, PCB 패키징 방법에 따라 함유 되어 있는 유가금속의 종류와 함유량에 차이가 있다. 본 연구에서는 PCB 종류에 따른 구조 분석을 통하여 PCB에 함유 된 금과 구리의 함유량에 따라 PCB를 등급별로 분류 하고자 하였으며 금 회수 효율이 높은 PCB, 금 회수 효율이 낮은 PCB, 금이 함유되어 있지 않은 PCB 세 종류로 분류를 하였다. 또한 실제 LCD TV를 분해하여 발생된 PCB에 대한 함유량 분석을 통하여 PCB 내 금과 구리 함유량을 분석하였다. Various waste PCBs arose during disassembly of LCD TVs and monitors in which they originally functioned for transmission of imaging signal, power supply, and imaging control. In those functional PCBs, gold and copper are contained at far more acceptable level, exceeding mining grade ores. Those valuable metals and their contents widely vary with functionality and end use of PCBs. Therefore, compositional analysis of individual waste PCBs from disassembled LCD TVs and monitors were performed in the present study to classify them into three categories: high gold yield and low gold yield PCBs and those without gold contents. Besides, additional chemical analysis was made to reveal gold and copper contents in the waste PCBs arising from actual disassembly/separation of end-of-life LCD TVs and monitors.

폐 젤리 충진 케이블 피복을 이용한 고형연료 제조 및 열적특성 평가

홍명환,이수영,조성수 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2014 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2014 No.-

국내 인터넷 산업 및 휴대폰 산업의 급격한 성장으로 인하여 초고속 인터넷망, 음성 서비스, 영상 서비스 등을 제공하기 위한 구리 통신 케이블 관련 산업분야가 1980~2010년대에 이르기까지 급성장 하였다. 구리 통신 케이블 중, 설치 작업 중에 훼손되거나 사용 중 수분 또는 이물질의 침투 및 오염을 방지하기 위하여 고점착제의 폴리부텐 올리고머가 충진 되어 있는 젤리 충진 케이블이 다량 사용되었다. 최근 광통신 산업의 발달과 기존 노후 구리 통신 케이블 교체 등으로 인하여 많은 양의 폐 구리 통신 케이블이 발생하고 있으며 2008년 기준 국내에서만 연간 약 6,500톤 정도가 배출되고 있다. 이러한 폐 젤리 충진 케이블에는 유가 금속인 구리가 다량 포함되어 있어 재활용가치가 충분하며 5% 이상의 오일이 함유되어 지정폐기물로 지정되어있기 때문에 폐 젤리 충진 케이블에 대한 재활용 기술의 필요성은 더욱더 커지게 되었다. 본 기관에서는 이러한 폐 젤리 충진 케이블의 재활용을 위한 연구를 진행하고 있으며 실험 도중 발생하는 폐 케이블 피복을 이용하여 고형연료로써 사용하고자 하였다. 본 연구에서는 폐 젤리 케이블 피복의 기본적인 열적특성 평가를 통하여 고형연료로 사용 가능성을 분석하였으며 열간압출 가공을 통하여 고형연료의 이송 및 사용이 쉬운 형태로 제조가능성을 파악하고자 하였다. 열간압출 공정에 있어서는 온도와 압출비를 조절하여 고형연료를 성형하고자 하였으면 각 조건에 대한 열적특성 평가를 통하여 최적의 열간압출 조건을 도출하였다.

Ultra-fine pitch chip-on-glass (COG) bonding with metal bumps having insulating layer in the side walls using anisotropic conductive film (ACF)

홍명환,김선철,김영호 한국물리학회 2012 Current Applied Physics Vol.12 No.3

We developed a new ultra-fine pitch chip-on-glass (COG) bonding technique using insulated metal bumps and anisotropic conductive film (ACF). An insulating layer was formed by spin coating a photosensitive insulating polymer and subsequently exposing it without any mask. The shape of the insulating layer coverage on the side walls of the metal bumps can be controlled by changing the exposure time and the viscosity of the photosensitive insulating polymer. In our experiment, we successfully fabricated COG joints with a 25 mm pitch using Au bumps with an insulating layer on their side walls and a conventional single-layer ACF. When the bumps were covered with the photosensitive insulating polymer, a few conductive particles were trapped between neighboring bumps and many conductive particles were embedded between bumps and pads. The electrical resistance between neighboring bumps was measured by the two-point probe method. The resistances were measured only in uncoated specimens. The measured resistance indicates that electrical shorting between neighboring bumps occurred in uncoated specimens. Therefore, electrical shorting was successfully prevented by the insulating layer on the side walls of the bumps. We developed a new ultra-fine pitch chip-on-glass (COG) bonding technique using insulated metal bumps and anisotropic conductive film (ACF). An insulating layer was formed by spin coating a photosensitive insulating polymer and subsequently exposing it without any mask. The shape of the insulating layer coverage on the side walls of the metal bumps can be controlled by changing the exposure time and the viscosity of the photosensitive insulating polymer. In our experiment, we successfully fabricated COG joints with a 25 mm pitch using Au bumps with an insulating layer on their side walls and a conventional single-layer ACF. When the bumps were covered with the photosensitive insulating polymer, a few conductive particles were trapped between neighboring bumps and many conductive particles were embedded between bumps and pads. The electrical resistance between neighboring bumps was measured by the two-point probe method. The resistances were measured only in uncoated specimens. The measured resistance indicates that electrical shorting between neighboring bumps occurred in uncoated specimens. Therefore, electrical shorting was successfully prevented by the insulating layer on the side walls of the bumps.

미세유체반응기를 이용한 core/shell 연속 합성 시스템을 이용한 CdSe/ZnS 양자점 합성 및 분석

홍명환,주소영,강이승,이찬기,Hong, Myung Hwan,Joo, So Young,Kang, Lee-Seung,Lee, Chan Gi 한국분말야금학회 2018 한국분말재료학회지 (KPMI) Vol.25 No.2

Core/shell CdSe/ZnS quantum dots (QDs) are synthesized by a microfluidic reactor-assisted continuous reactor system. Photoluminescence and absorbance of synthesized CdSe/ZnS core/shell QDs are investigated by fluorescence spectrophotometry and online UV-Vis spectrometry. Three reaction conditions, namely; the shell coating reaction temperature, the shell coating reaction time, and the ZnS/CdSe precursor volume ratio, are combined in the synthesis process. The quantum yield of the synthesized CdSe QDs is determined for each condition. CdSe/ZnS QDs with a higher quantum yield are obtained compared to the discontinuous microfluidic reactor synthesis system. The maximum quantum efficiency is 98.3% when the reaction temperature, reaction time, and ZnS/CdSe ratio are $270^{\circ}C$, 10 s, and 0.05, respectively. Obtained results indicate that a continuous synthesis of the Core/shell CdSe/ZnS QDs with a high quantum efficiency could be achieved by isolating the reaction from the external environment.

습식제련법을 이용한 액정 디스프레이 유리로부터 인듐 회수

이덕희,홍명환,강이승,이찬기,홍현선,조성수 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2015 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2015 No.-

액정 디스플레이는 가벼운 무게, 작은 부피, 낮은 비용, 낮은 전력 소비 등의 이유로 PC 모니터, 노트북, 태블릿 등 광범위한 분야에서 사용되며 원료 사용량이 증가하게 되었다. 우수한 광전자 특성으로 인하여 액정 디스플레이에서 투명 전도 산화물 박막으로 indium-tin-oxide(ITO)가 사용된다. ITO는 90 wt%의 In₂O₃와 10 wt%의 SnO₂로 이루어져 있으며 전세계 인듐 소비량의 84%는 액정 디스플레이 제조시 ITO를 형성하는데 사용된다. 일반적으로 3-8년인 액정 디스플레이의 수명을 고려하면, LCD의 폐기물은 재활용을 통하여 인듐을 생산 할 수 있는 잠재적인 대체 자원이다. 액정 디스플레이 재활용을 통하여 소각 또는 매립되는 폐기물로 인한 환경오염을 방지 할 수 있으며 또한 폐기물 내 인듐과 같은 유가금속을 재활용 하여 부가가치를 창출 할 수 있어 폐액정디스플레이 재활용은 도시 광산 분야의 중요한 연구의 분야이다. 본 연구기관에서는 수명이 다한 사용 후 LCD TV를 해체/분리하여 액정패널, 인쇄회로기판, 냉음극관, 플라스틱케이스, 금속류 등으로 분해 하는 공정을 개발하였다. 해체/분리 공정을 통해 분리된 액정패널은 기계적으로 파쇄를 하여 유리 입자사이즈를 작게 하여 이 후 금속 회수를 용이하게 하였다. 본 연구에서는 파쇄 된 액정 디스플레이 유리에서 인듐을 회수하기 위하여 산을 이용하여 용출을 하였다. 가능한 용출 변수를 실험을 통하여 최적화 하였다. 액정 디스플레이에 인듐 함유량이 매우 낮아 특별히 고안된 방법을 이용하여 침출 용액을 농축하였으며 최적의 조건에서 인듐이 완전히 용출되는 것을 확인 할 수 있었다. 또한, 인듐 외 다른 금속에 대한 용출을 최소화 하였다.

습식제련법을 이용한 액정 디스프레이 유리로부터 인듐 회수

이덕희,홍명환,강이승,이찬기,홍현선,조성수 한국폐기물자원순환학회 2015 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2015 No.11

액정 디스플레이는 가벼운 무게, 작은 부피, 낮은 비용, 낮은 전력 소비 등의 이유로 PC 모니터, 노트북, 태블릿 등 광범위한 분야에서 사용되며 원료 사용량이 증가하게 되었다. 우수한 광전자 특성으로 인하여 액정 디스플레이에서 투명 전도 산화물 박막으로 indium-tin-oxide(ITO)가 사용된다. ITO는 90 wt%의 In2O3와 10 wt%의 SnO2로 이루어져 있으며 전세계 인듐 소비량의 84%는 액정 디스플레이 제조시 ITO를 형성하는데 사용된다. 일반적으로 3-8년인 액정 디스플레이의 수명을 고려하면, LCD의 폐기물은 재활용을 통하여 인듐을 생산 할 수 있는 잠재적인 대체 자원이다. 액정 디스플레이 재활용을 통하여 소각 또는 매립되는 폐기물로 인한 환경오염을 방지 할 수 있으며 또한 폐기물 내 인듐과 같은 유가금속을 재활용 하여 부가가치를 창출 할 수 있어 폐 액정디스플레이 재활용은 도시 광산 분야의 중요한 연구의 분야이다. 본 연구기관에서는 수명이 다한 사용 후 LCD TV를 해체/분리하여 액정패널, 인쇄회로기판, 냉음극관, 플라스틱케이스, 금속류 등으로 분해 하는 공정을 개발하였다. 해체/분리 공정을 통해 분리된 액정패널은 기계적으로 파쇄를 하여 유리 입자사이즈를 작게 하여 이 후 금속 회수를 용이하게 하였다. 본 연구에서는 파쇄 된 액정 디스플레이 유리에서 인듐을 회수하기 위하여 산을 이용하여 용출을 하였다. 가능한 용출 변수를 실험을 통하여 최적화 하였다. 액정 디스플레이에 인듐 함유량이 매우 낮아 특별히 고안된 방법을 이용하여 침출 용액을 농축하였으며 최적의 조건에서 인듐이 완전히 용출되는 것을 확인 할 수 있었다. 또한, 인듐 외 다른 금속에 대한 용출을 최소화 하였다.

Cu2-xS 나노입자의 국소 표면 플라즈몬 공명에 대한 결정상 및 크기 영향

강이승,홍명환,이찬기 한국공업화학회 2018 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2018 No.1

One-pot 공정을 이용한 InP/ZnS core/shell 나노결정 합성 및 특성 연구

주소영,홍명환,강이승,김태형,이찬기,Joo, So Yeong,Hong, Myung Hwan,Kang, Leeseung,Kim, Tae Hyung,Lee, Chan Gi 한국분말야금학회 2017 한국분말재료학회지 (KPMI) Vol.24 No.1

In this study, simple chemical synthesis of green emitting Cd-free InP/ZnS QDs is accomplished by reacting In, P, Zn, and S precursors by one-pot process. The particle size and the optical properties were tailored, by controlling various experimental conditions, including [In]/[MA] (MA: myristic acid) mole ratio, reaction temperature and reaction time. The results of ultraviolet-visible spectroscopy (UV-vis), and of photoluminescence (PL), reveal that the exciton emission of InP was improved by surface coating, with a layer of ZnS. We report the correlation between each experimental condition and the luminescent properties of InP/ZnS core/shell QDs. Transmission electron microscopy (TEM), and X-ray powder diffraction (XRD) techniques were used to characterize the as-synthesized QDs. In contrast to core nanoparticles, InP/ZnS core/shell treated with surface coating shows a clear ultraviolet peak. Besides this work, we need to study what clearly determines the shell kinetic growth mechanism of InP/ZnS core shell QDs.