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문병기 ( Byoung Gi Moon ),유봉선 ( Bong Sun You ),고기호 ( Ki Ho Koh ) 대한금속재료학회(구 대한금속학회) 2013 대한금속·재료학회지 Vol.51 No.1
Magnesium alloys are emerging materials for green cars because they have the lowest density among structural metallic materials. With the increased use of magnesium the development of more effective magnesium recycling technology for all scrap types becomes more important. This paper extensively reviews the recycling technology of end-of-life magnesium scrap. Firstly, it describes the typical refining processes for sorted clean scrap such as flux and fluxless remelting. And it describes the several processes which are feasible to separate magnesium lloys from a light metal shredder fraction containing aluminum and other light matters or to remove surface contaminants and coated layers containing organic matters such as hydrocarbon compounds or harmful metallic elements such as nickel, copper, iron, and chromium. It also introduces the existing purification techniques for a seriously contaminated magnesium melt due to the incomplete removal of impurities.Finally, it discusses the cleanliness assessment techniques of magnesium alloy.
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마그네슘합금의 난연화기술을 이용한 스크랩 용융·정련공정의 환경성 평가
문병기 ( Byoung-gi Moon ),김민수 ( Min-soo Kim ),김하식 ( Ha-sik Kim ),고기호 ( Ki-ho Koh ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2018 No.-
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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