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Nd 영구자석(永久磁石) 재활용(再活用)의 Eco-efficiency 분석(分析)
An Eco-efficiency Analysis of Nd Permanent Magnet Recycling 원문보기

資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling, v.22 no.4, 2013년, pp.55 - 61  

김병주 ,  김형석 (건국대학교 융합신소재공학과) ,  윤호성 (한국지질자원연구원) ,  조봉규 (한국지질자원연구원) ,  허탁 (건국대학교 융합신소재공학과)

초록
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본 연구에서 네오디뮴 (Nd)를 함유한 영구자석의 재활용 공정에 대한 Eco-efficiency 평가를 수행하였다. Eco-efficiency를 분석하기 위해 환경전과정평가 (LCA)와 전과정비용평가 (LCC)가 수행되었다. 환경적 측면에서, 1 kg의 영구자석을 재활용하기 위해서 1.25E + 00 kg $CO_2$ eq.에 해당하는 지구온난화영향을 나타내었으며, 자원고갈 측면에서는 1.10E - 02 Sb eq.에 해당하는 환경영향이 도출되었다. 이 재활용을 위해서 약 2130원의 비용이 소요되었다. 순수한 Nd와 비교를 수행했을 때, 지구온난화 측면에서 6.43배의 효율성이 나타나는 것으로 분석되었으며, 자원고갈 측면에서 분석하였을 때에는 5.32배의 효율성이 나타나는 것으로 분석되었다. 경제적 측면에서, 약 6.74배의 효율성이 나타났으므로, 본 재활용 공정은 환경적 및 경제적으로 모두 개선된 지속가능한 시스템이라고 분석되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, eco efficiency analysis is performed to analyze Neodymium (Nd) containing permanent magnet recycling process. Life cycle assessment (LCA) and life cycle costing (LCC) are used to apply eco efficiency analysis. In the environmental aspects, global warming potential (GWP) of 1kg permane...

주제어

#네오디뮴(Neodymium)   #희토류   #Nd 영구자석 재활용  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 폐 Nd 영구자석 재활용 공정에 대한 환경성, 경제성 측면을 분석하여 평가하고, 이를 통해 재활용된 Nd와 신재의 Eco-efficiency를 분석하고자 한다.
  • 또한, 이에 대한 객관적인 평가를 통해 Nd 재활용이 친환경적이고 경제성을 갖추고 있는가에 대한 분석이 수반되어야 한다. 이에, 본 연구에서는 개발된 폐 Nd 영구자석 재활용 기술이 Nd 신재 생산 및 고철 처리 대비 가질 수 있는 환경적, 경제적인 이점을 분석하기 위해, 전과정평가 및 전과정비용평가, Eco-efficiency 분석을 수행하여 그 결과를 분석하고자 한다.

가설 설정

  • 폐수처리 비용은 재활용 공정의 화학물질 사용량, 반응량 등과 관계가 있으며 이는 공정이 개발됨에 따라 그 비용이 크게 변화할 수 있다. 이에 Fig. 7과 같이 폐수처리 비용이 변화할 경우를 가정하여 Eco-efficiency 변화를 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
네오디뮴은 1900년대 어떤 용도로 사용됬고 현재는 어떤 용도로 사용되고 있는가? 1) 희토류 중 하나인 네오디뮴(Neodymium, 이하 Nd)은 원자번호 60번의 은백색 금속으로, 지각내 존재비가 약 22 ppm으로 알려져 있다. Nd는 1900년대 초반 유리용 소색제로 그 상업적인 사용이 시작된 이후, 현재는 영구자석의 원재료로 널리 사용되고 있다. Nd 영구자석은 현재 알려진 영구자석 중부피 및 무게 대비 가장 강한 자석으로, 마이크와 스피커, 이어폰, 하드디스크 드라이브 등과 같은 일반적인 용도에서부터 하이브리드 및 전기 자동차의 모터, 풍력발전기 등 신기술에 이르기까지 강한 자기장을 필요로 하는 곳에 널리 사용되고 있다.
희토류란 무엇인가? 희토류란 그 발견이 근시대에 이루어졌거나 천연에서의 산출량이 드물거나 추출이 어렵다는 등의 이유로 그 수급이 적어, 희유원소 또는 희유금속이라고 불리우는 원소들의 한 그룹을 지칭한다.1) 희토류 중 하나인 네오디뮴(Neodymium, 이하 Nd)은 원자번호 60번의 은백색 금속으로, 지각내 존재비가 약 22 ppm으로 알려져 있다.
네오디뮴의 일반적 성질은? 희토류란 그 발견이 근시대에 이루어졌거나 천연에서의 산출량이 드물거나 추출이 어렵다는 등의 이유로 그 수급이 적어, 희유원소 또는 희유금속이라고 불리우는 원소들의 한 그룹을 지칭한다.1) 희토류 중 하나인 네오디뮴(Neodymium, 이하 Nd)은 원자번호 60번의 은백색 금속으로, 지각내 존재비가 약 22 ppm으로 알려져 있다. Nd는 1900년대 초반 유리용 소색제로 그 상업적인 사용이 시작된 이후, 현재는 영구자석의 원재료로 널리 사용되고 있다.
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참고문헌 (7)

  1. Se Won Chang, Jeong Ryul Seo, 2006 : Rare earth mineral resources in Korea, J. Miner. Soc. Korea (Mineral & Industry), 19(1), pp13-29. 

  2. Kyung Han Lee, 2007 : Current state of the supply and demand of rare earth minerals, 8th IMB Symposium proceeding (Rare Earth Minerals and their Application), pp123-132. 

  3. Sang Mo Koh, 2009 : Situation of the Supply-demand and Potentiality of REE Resources in South Korea, J. Miner. Soc. Korea (Mineral & Industry), 22(4), pp417-422. 

  4. ISO 14045, 2012 : Environmental management-Life cycle assessmenEco-efficiency assessment of product systems Principles, requirements and guidelines, ISO, Switzerland. 

  5. ISO 14040, 2006 : Environmental management-Life cycle assessment-Principles and framework, ISO, Switzerland. 

  6. ISO 14044, 2006 : Environmental management-Life cycle assessment-Requirements and guidelines, ISO, Switzerland. 

  7. Sieglinde K. Fuller, Stephen R. Petersen, 1996 : Life-cycle costing manual for the Federal Energy Management Program, U.S. Department of Energy, USA. 

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