Earticle

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 위해서1.25E + 00 kg CO2 eq.에 해당하는 지구온난화영향을 나타내었으며, 자원고갈 측면에서는 1.10E - 02 Sb eq.에 해당하는 환경영향이도출되었다. 이 재활용을 위해서 약 2130원의 비용이 소요되었다. 순수한 Nd와 비교를 수행했을 때, 지구온난화 측면에서 6.43배의효율성이 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.

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 permanent magnet is 1.25E + 00 kg CO2 eq. and abiotic resource depletion potential (ADP) is 1.10E - 02 Sb eq. This recycling process costs about 2130 KWR. Environmental efficiency of GWP is at 6.43and ADP is at 5.32 when compared with vigin metal. Economic efficiency is at 6.74. This study confirms that Nd containing permanent magnet recycling process is sustainable system because of environmental and economical improvement.

쵸크랄스키법에 의해 성장된 Nd:LLM(Nd:LiLa(MoO4)2) 단결정은 흡수스펙트럼 및 발광방출 스펙트럼 분석에 의해 레이저 다이오드 여기 마이크로칩 레이저용 모체재료 및 대용 Nd:YAG(Nd:Y3Al5O12) 레이저로서의 사용 가능성을 확인하였다. 4I9/2 4F5/2 전이 흡수대가 레이저 다이오드 여기 파장과 일치하는 809nm에서 관찰되었고, 4F3/2 4I11/2 전이에 의한 유도방출이 1.06 m 파장에서 관찰되었다. 이는 Nd:YAG 단결정의 레이저 특성과 유사하므로, 마이크로칩 레이저 및 대용 Nd:YAG 레이저로서 사용이 가능함을 확인할 수 있었다. 1.06 m 파장에서 <101> 방향으로 배향된 결정에 대한 레이저 발진시험에서 레이저 절대 및 경사효율이 각각 28% 및 38%이었고, 레이저의 최대출력은 레이저 다이오드의 약 380mW 출력에 대해 106mW이었다. <112> 방향으로 배향된 결정은 전혀 발진을 하지 못하였고, 그 이유는 적절치 못한 결정방향 때문인 것으로 사료된다.

The absorption and photoluminescence spectrum analysis was conducted to test the applicability of Nd:LLM(Nd:LiLa(MoO4)2) single crystal grown by Czochralski method as the host material for laser-diode pumped microchip laser. The absorption band of 4I9/2 4F5/2 transition was 809 nm which corresponds to the pumped wavelength of laser diode, and the stimulated emission of 4F3/2 4I11/2 transition were observed with the wavelength of 1.06 m. These results are comparable to the properties of Nd:YAG(Nd:Y3Al5O12) suggesting that Nd:LLM crystal could be used as the laser host material of diode laser and a substitution of Nd:YAG laser. The absolute and slope lasing efficiencies of the crystal oriented with <101> at the wavelength of 1.06 m measured by laser oscillation was 28% and 33%, respectively. The maximum output of microchip laser was 106 mW against 380 mW of pumped laser diode. Nevertheless, the lasing test for the crystal oriented with <112> showed no lasing due possibly to disorientation.

Eu2+, Nd3+로 도핑된CaAl2O4 청색 형광체를 고상반응법으로 제조하였다. 1 mol% Eu2+로 doping된 형광체에 다양한 조성의 Nd3+를 co-doping함에 따라 고휘도, 장잔광 특성을 보였다. 제조한 형광체에 대하여 XRD, SEM, TEM, 빛발광 특성을 조사하였다. CaAl2O4:Eu2+:Nd3+의 넓은 밴드의 UV로 여기된 빛발광 특성이 Eu2+의 4f65d1에서 4f7의 상태로 천이에 의해 기인된 청색영역(max=440nm)에서 관찰되었다. Nd3+로 co-doping한 형광체는 여기광을 차단하였을 때 장잔광 발광 특성을 나타내었다.

Blue phosphor calcium aluminate, CaAl2O4: Eu2+ co-doped with Nd3+ was prepared by solid state synthesis method. Phosphor materials with 1 mol% Eu2+ and varying compositions of Nd3+ show high brightness and long persistent luminescence. The synthesized phosphor materials were investigated by powder X-ray diffraction (XRD), SEM, TEM, photoluminescence excitation and emission studies. Broad band UV excited luminescence of the CaAl2O4:Eu2+:Nd3+ was observed in the blue region (max= 440 nm) due to transitions from the 4f65d1 to the 4f7 configuration of the Eu2+ ion. Nd3+ ion doping in the phosphor results in long afterglow phosphorescence when the excitation light is cut off.

염산용액에서 PC88A에 의한 Nd의 용매추출에 관한 연구를 하였다. 추출조건과 실험결과에 이온평형을 적용하여 Nd과 PC88A의 추출반응식 및 평형상수 값을 얻었다. Nd3+aq+ 1.5H2A2,org=NdA3,org+ 3H+aq, K=0.25 본 연구에서 구한 Nd의 추출반응의 평형상수를 초기 추출조건에 적용하여 예측한 Nd의 분배계수와 측정값은 서로 잘 일치하였다. PC88A의 비누화가 Nd의 추출 및 평형 pH 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 비누화된 PC88A는 단위체로 추출반응에 참여하여 Nd의 추출율을 증가시켰다. 수상의 초기 pH에 대한 평형 pH의 변화는 Nd과 PC88A의 초기농도비에 크게 의존했다.

Solvent extraction experiments of Nd from chloride solution were studied with PC88A. Solvent extraction reaction of Nd with PC88A and the equilibrium constant were evaluated from the extraction experimental data and extraction conditions. Nd3+ aq+ 1.5H2A2,org=NdA3,org+ 3H+ aq, K=0.25 The predicted distribution coefficients of Nd agreed well with the experimental results. The study investigated the effect of saponification of PC88A on the extraction of Nd and on the change of equilibrium pH. Saponified PC88A was participated as a monomer in the extraction reaction and enhanced the distribution coefficient of Nd. The initial extraction conditions had a great effect on the equilibrium pH.

추출제로 Cyanex 572를 사용하여 혼합 용액에서 [Pr, Nd, Sm]그룹과 [La]을 분리하기 위하여 Xu Guangxian이 제시한 이론에의하여 향류추출 공정의 최적 추출 공정 변수를 계산하고자 하였다. 기초실험으로부터 두 그룹의 최적 분리계수는 추출 공정의 경우 16.80, 세정공정에서는 21.48 이었고, 1.0 M Cyanex 572에 의한 희토류 성분의 추출용량은 0.12 M 이었다. 공정 개발에 필요한 추출 단수, 세정 단수, 유량비 등에 대하여 최적 추출비 이론에 의해 계산하였다. 계산 결과 두 그룹의 희토류 분리에 필요한 단수는 추출 7단 및 세정 4단이며, 원료용액, 추출용액 및 세정용액의 유량비는 25 : 5.67 : 12.27 이었다.

For the purpose of optimizing the counter current extraction process for separation of [Pr, Nd, Sm] group and [La] in mixed solution using Cyanex 572 as an extractant, the theory of Xu Guangxian was derived for calculating the optimized extraction factors. From the basic batch test result, the separation factor was 16.80 at extraction process and 21.48 at scrubbing process, and the loading capacity of 1.0 M Cyanex 572 was 0.12 M of rare earth element. The process parameters such as the stage number at extraction and scrubbing process, the flow rate ratio of feed and solvent solution can be calculated using an equation of optimum extraction ratio proposed by Xu Guangxian. From the result of calculation, 7 extraction stages and 4 scrubbing stages were required for rare earth separation, and the flow rate ratio of feed solution, solvent solution, scrubbing solution was 25 : 5.67 : 12.27.

Nd와 Pr이 함유된 모나자이트 샌드의 염산침출용액에서 Cyanex272 및 PC88A를 기반으로 한 TBP 및Cyanex272와의 혼합용매를 사용하여 두 금속을 분리하기 위한 용매추출실험을 시행하였다. 이러한 목적을 위해 수상의 pH에 따른 추출제의 농도가 두 금속의 추출 및 분리에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구의 실험범위에서Nd의 분배계수가 Pr의 분배계수보다 컸다. Cyanex272로 추출하는 경우 추출제의 농도와 초기 pH는 분배계수에 영향을 미치지 않으나, 초기 pH가 증가할수록 분리인자는 증가하였다. 혼합용매의 경우 PC88A를 단독으로 사용했을때보다 분배계수가 낮고 분리인자에 차이가 없었다.

Solvent extraction experiments have been performed to separate Nd and Pr from chloride leaching solution of monazite sandusing single Cyanex272 and mixed extractants as PC88A+Cyanex272 and PC88A+TBP. For this purpose, the effect of the concentrationof extractants on the extraction and separation of the two metals were studied by varying the pH of aqueous solution. In the experimental ranges conducted in this study, the distribution coefficients of Nd were higher than those of Pr. In Cyanex272system, our results indicated that concentration of extractant and initial pH did not affect distribution coefficients, but separationfactor was increased with increasing initial pH. In binary extractant system, distribution coefficients were lower than those ofsingle PC88A system, whereas separation factor was similar in both mixed and single extractant system.

Nd와 Pr이 함유된 염산용액에서 PC88A와 D2EHPA에 의한 두 금속의 분리에 적합한 조건을 조사하기 위해 용매추출실험을 수행하였다. 본 연구의 실험조건에서 Nd의 분배계수가 Pr의 분배계수보다 컸다. PC88A와 D2EHPA로 추출하는 경우 금속과 추출제와의 농도비의 증가가 두 금속의 추출 및 분리에 큰 영향을 미쳤다. D2EHPA의 비누화율과 초기 pH는 두 금속의 추출에는 큰 영향을 미치지만, 분리인자에는 큰 변화가 없었다.

Solvent extraction experiments have been performed to investigate an optimum condition to separate Nd and Pr from chloride solutions using PC88A and D2EHPA. In our experimental ranges, the distribution coefficients of Nd were higher than those of Pr. In both of PC88A and D2EHPA extractant system, our results indicated that the increase in concentration ratio of extractant to metal had a great effect on the extraction and separation of the two metals. In extraction with saponified D2EHPA, the initial pH of the aqueous solution and saponification degree had some effect on the extraction of the two metals but little effect on the separation factor.

본 연구는 Karr column을 이용한 희토류원소의 분리에 대한 연구로서, 유량, 수상의 초기 pH, 유기상인 PC88A 비누화도, 교반속도 등의 변수에 따른 Sm/Nd 이성분계의 분리특성을 조사 하였다. 수상과 유기상의 유량이 16.5 ml/min(체류시간 10분)에서 수상의 초기 pH가 높아짐에 따라 Sm/Nd의 추출율 및 분리계수가 증가하였으며, 비누화의 영향으로 반응 후 수상의 평형 pH가 약 1.5 정도로 유지되었다. 또한 PC88A 비누화도가 증가함에 따라 추출율 및 분리계수가 증가하였으며 적정 비누화도는 40%였다. 그리고 교반 모터의 회전수 증가에 의해 추출율 및 분리계수가 크게 증가하는 결과를 보였다. 체류시간 10분, 초기 pH 1, PC88A 비누화도 40%, 교반속도 120 rpm에서 Nd 19.6%, Sm 72.5%가 추출되었다.

In this study, the separation of samarium to neodymium with Karr column was investigated. Separation properties of Sm/Ndbinary system was estimated with experimental parameters such as flow rate, initial pH of aqueous phase, saponification ofPC88A in organic phase and agitation speed. The extraction rate and distribution coefficient increased with increasing initial pHaqueous phase after extraction was maintained at 1.5 by saponified PC8A. Also, the extraction rate and distribution coefficientwere drastically increased with increasing saponification degree of PC88A and agitation speed, and optimal saponification degreewas 40%. Extraction rate of Nd and Sm was 19.6% and 72.5% respectively at retention time 10 minute, initial pH 1, sapon-ification degree 40% and agitation speed 120 rpm.

Nd와 Sm이 혼합된 염산용액에서 PC88A에 의한 두 금속의 분리에 대한 실험을 수행하였다. 또한 PC88A의 비누화가 두 금속의 추출 및 분리에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구에서 수행한 실험조건에서 Sm의 분배계수가 Nd의 분배계수보다 크며, 분리인자는 수상의 pH에 따라 증가하였다. 비누화 PC88A로 추출하는 경우 PC88A로 추출하는 경우에 비해 분배계수와 분리인자 모두 증가하였다. PC88A와 비누화 PC88A에 의한 추출시 초기추출조건으로부터 Nd와 Sm의 분배계수와 분리인자를 예측할 수 있는 모델을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 모델을 초기추출조건에 적용하여 예측한 Nd와 Sm의 분배계수는 실험으로 측정한 값과 서로 잘 일치하였다.

Solvent extraction experiments have been performed to separate Nd and Sm from chloride solution with PC88A. The effect of the saponification of PC88A on the extraction and separation of the two metals were studied. In the experimental ranges conducted in this study, the distribution coefficients of Sm were higher than those of Nd and separation factor between them increased with the equilibrium pH of aqueous solution. Saponification of PC88A enhanced the distribution coefficients of Sm and Nd and the separation factor. A chemical model was developed to predict the distribution coefficients of metals and separation factor from the initial extraction conditions. The measured distribution coefficients of Nd and Sm with PC88A and saponified PC88A agreed well with those calculated in this study.

다양한 포유동물의 미토콘드리아 유전자들에서 선택적 개시코돈(AIC)들이 보고되었다. 본 연구는 돼지 5 품종에서 mtDNA ND2 유전자의 AIC 양상을 분석하였다. 두 종류의 AIC 서열들이 발견되었고, 품종 집단간에서 각기 다른 출현빈도를 보였다. ND2의 methionine codon으로 Large White와 Landrace는 각각 전 개체에서 ATA와 ATT 서열로 확인되었다. 다른 3 품종(Berkshire, Duroc, Hampshire)의 경우는 두 서열이 모두 발생하였으며, 91.9, 21.3, 60.0%의 빈도로 ATA를 보였다. 기존의 연구들에 의하면 중국재래돼지들이 모두 개시코돈 ATA를 갖는다고 보고되어 있다. 미토콘드리아 ND2 단백질의 합성과정에서 AIC가 어떤 영향을 미치는지는 설명할 수 없으나, 본 연구에서 나타난 AIC 다형성과 품종특이적인 분포양상은 돼지의 육종에 있어 모계추적을 위한 분자적 표지인자로서 이용될 수 있을 것을 사료된다.

Alternative initiation codon(AIC) has been reported in the mitochondrial genes in various mammalian species. We investigated the AIC of mitochondrial NADH dehydrogenase 2 gene(mtDNA ND2) in five pig breeds. Two kinds of initiation codons(ATA/ATT) showing different frequencies among tested pig breeds were used. While all Large White pigs had ATA as an initiator methionine codon, all Landrace pigs had ATT. The other breeds(Berkshire, Duroc and Hampshire) had both initiation codons with the ATA frequencies, 91.9, 21.3 and 60.0%, respectively. In the previous reports, all Chinese indigenous pig breeds were identified to have unique initiation codon ATA. Although the effect of AIC on the translation of mtDNA ND2 has not been studied in this study, AIC patterns in mtDNA ND2 will contribute to the maternity test using molecular markers in pig breeding.

Nd-Fe-B 폐 영구자석으로부터 회수한 염화희토류용액을 PC88A에 의한 경희토류(Pr, Nd)/중희토류(Tb, Dy) 분리정제에 대한 용매추출 연구를 진행하였다. 회분식 실험 단계에서 추출제(PC88A) 농도 0.5 M, 추출 후 평형 pH는 0.8~1.0(feed의 초기 pH 1.3), 세정액(HCl)의 농도는 0.1 M, 탈거액(HCl)의 농도는 2 M 이상일 때 분리 효율이 좋은 것을 확인하였다. 이 결과값을 혼합침강조에 적용하여 초기 조건에서 운용 조건을 변화시키면서 180시간 운용하여 3N급의 경희토류(Pr, Nd)/중희토류(Tb, Dy)금속 이온으로분리정제 후 회수하였다.

Solvent extraction behavior of light rare earth elements (Pr, Nd) and medium rare erath elements (Tb, Dy) in the HCl-PC88Akerosene extraction system was investigated in order to separate high-purity light rare earths (Pr, Nd) and medium rare earths (Tb, Dy) in the mixed rare earth chloride solution. In the batch test step, it was confirmed that the separation efficiency was good when the extractant concentration (PC88A) was 0.5 M, the equilibrium pH after extraction was 0.8 to 1.0 (initial pH 1.3 of the feed), the concentrations of hydrochloric acid in scrubbing solution was set as 0.1 M, the concentrations of hydrochloric acid in stripping solution was set as 2.0 M or more. Based on the experimental data obtained from the batch test, the mixer-settler was composed as follows; 4 stages of extraction, 8 stages of scrubbing, 4 stages of stripping, and 3 stages of pickling organic solution. The Mixer-settler was operated for 180 hours, and the operating conditions were continuously adjusted to obtain the high-purity light/medium rare earths. Finally, the purity of light (Pr, Nd) and medium rare earth elements (Tb, Dy) was reached as 3 N class.

Nd와 Pr이 함유된 모나자이트 샌드의 염산 침출용액에서 PC88A와 D2EHPA를 사용하여 두 금속을 분리하기 위한 용매추출실험을 수행하였다. 이러한 목적을 위해 수상의 pH에 따른 PC88A와 D2EHPA의 비누화가 두 금속의 추출 및 분리에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구에서 수행한 실험조건에서 Nd의 분배계수가 Pr의 분배계수보다 크며, 수상의 pH가 높을수록 분리인자가 증가하였다. PC88A에 비해 비누화시킨 PC88A로 추출하는 경우 분배계수와 분리인자 모두 증가하였다. D2EHPA의 비누화율은 두 금속의 추출에는 영향을 미치지만, 분리인자에는 큰 변화가 없었다.

Solvent extraction experiments have been performed to separate Nd and Pr from chloride leaching solution of monazite sandusing PC88A and D2EHPA. For this purpose, the effect of the saponification of PC88A and D2EHPA on the extraction and separationof the two metals were studied by varying the pH of aqueous solution. In the experimental ranges conducted in this study,the distribution coefficients of Nd were higher than those of Pr and separation factor value increased with the increase of solutionpH. Saponification of PC88A enhanced the distribution coefficients of Nd and Pr as well as the separation factor. Saponificationof D2EHPA had some effect on the extraction of the two metals but little effect on the separation factor.

추출제로 Cyanex 572를 사용하여 염산용액에서 [Sm]과 [Pr, Nd]그룹을 분리하기 위해 Xu Guangxian이 제시한 이론에 의하여최적 향류 추출 공정 변수를 계산하고자 하였다. 기초실험으로부터, [Sm]/[Pr, Nd]의 두 그룹 최적 분리계수는 추출공정의 경우 pH 1.75에서 14.59, 세정공정에서는 0.01M HCl에서 14.61 이었다. [Sm]과 [Pr, Nd] 그룹분리에 필요한 공정 변수에 대해 계산을 하였다. 계산 결과 두 그룹의 희토류 분리에 필요한 총 추출 및 세정 단수는 11단이었으며, 최적추출비를 유지시키기 위해 필요한 원료용액, 추출용액 및 세정용액의 유량비는 0.1 M HCl을 사용하였을 경우 6.25 : 1.74 : 5.80 이었다.

For the purpose of optimizing the counter current extraction process for separation of [Sm] and [Pr, Nd] group in hydrochloric acid solution using Cyanex 572 as an extractant, the theory of Xu Guangxian was derived for calculating the optimized extraction factors. From the basic batch test result, the separation factor of [Sm]/[Pr, Nd] was 14.59 at pH 1.75 in extraction process and 14.61 at 0.01 M HCl in scrubbing process. The process parameters can be calculated using a theory of optimum extraction ratio. From the result of calculation, the total extraction and scrubbing stage numbers at counter current process were 11 and for maintain extraction ratio the flow rate ratio of feed solution, solvent solution, scrubbing solution was 6.25 : 1.74 : 5.80 using 0.1 M HCl.

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Solvent extraction experiments have been performed to separate Gd and Nd from chloride solution with PC88A and saponified PC88A. In the experimental ranges conducted in this study, the extraction percentage of Gd was higher than that of Nd. Use of 40% saponified PC88A increased the distribution coefficients of Gd and Nd. A chemical model was developed to predict the distribution coefficients of the two metals from the initial extraction conditions. The measured distribution coefficients of Gd and Nd with PC88A and saponified PC88A agreed well with those calculated in this study.

염산용액에서 Cyanex 572에 의한 La, Ce, Pr, Nd, Sm의 추출 및 탈거 거동을 조사하여 PC88A를 추출제로 사용한 실험 결과와비교하였다. 평형 pH, 추출제 농도, 탈거제 농도 변화에 대한 실험을 통하여 추출율, 분배계수, 탈거율 및 분리계수 값을 조사하였다. 실험 결과, Cyanex 572를 사용하였을 경우 PC88A 보다 희토류 원소들의 추출 시에 pH50 값이 더 높았고, 추출제 농도가 증가할수록 분배계수 값이 증가하였다. 희토류 원소가 추출된 유기상에서 염산용액으로 탈거 시 Cyanex 572의 경우는 탈거율이85 ~ 95%로, PC88A의 탈거율 80 ~ 87%보다 높았고, 2성분계 혼합용액에서 Ce/La, Ce/Pr, Pr/Nd, Nd/Sm의 분리계수 값이 Cyanex 572를 사용한 경우가 PC88A에 비해 1.0 ~ 5.0 정도 커서 분리성이 개선되었다.

This work was examined the extraction and stripping behavior of rare earths (La, Ce, Pr, Nd, Sm) from the hydrochloric acid solution by Cyanex 572 and compared to the results that of PC88A. Experimental parameters such as equilibrium pH, extractant & strip reagent concentration were observed and extraction percentage, distribution coefficient, stripping percentage and the separation factor of the adjacent element were analyzed. The pH50 values was more higher using Cyanex 572 than that of PC88A. As the increase of the extractant concentration, the distribution coefficient of rare earth elements was increased. Stripping percentage of rare earth elementss from the Cyanex 572 was 85% to 95% and PC88A showed 80% to 87%. Separation factor of Ce/La, Ce/Pr, Pr/Nd, Nd/Sm was enhanced about 1.0-5.0 using Cyanex 572 as an extractant in mixture solution.

본 연구에서는 모의용액 내 경희토류(Ce/Nd)에 대한 추출수지(Lewatit VP OC 1026) 흡‧탈착 특성을고찰하였다. 흡착 특성 및 흡착 모델링은 흡착등온식, 열역학적, 흡착 속도론적인 3가지 관점에서 규명해 보았다. 흡착 등온식은 Langmuir, Freundlich 흡착등온식을 적용하여 해석하였으며, Langmuir isotherm의 적합성을 통해단분자층으로의 흡착이 진행됨을 알 수 있었다. 열역학적 특성은 Temkin과 Dubinin-Radushkevich 등온식을 통해 알아보았다. 흡착에너지를 통해 Ce, Nd의 흡착 메커니즘이 화학적 흡착이며 이온교환을 통한 흡착 메커니즘을 따름을 해석할 수 있었다. 반응속도 실험 결과 1차 반응식보다 2차 반응식이 흡착 메커니즘에 적합하였다. 한편 산성 조건 하에서 Ce, Nd 모두 240분 이후에 탈착평형에 도달하였다.

In this study, adsorption/desorption behaviors of light rare earth elements (Cerium and Neodymium) in the extraction resin (Lewatit VP OC 1026) were investigated. For this purposes, the adsorption isotherms, thermodynamics and kinetic studies were conducted. As a isotherm equation, Langmuir equation was selected to describe the adsorption of those elements as a monolayer process. Adsorption of those elements was achieved by the chemisorption through the ion exchange process. From the kinetic study of the adsorption rates, it was found that the response was better in the pseudo-second-order. On the other hand, desorptions were identified under the acidic condition and the equilibrium was achieved after 240 minutes for both (Ce and Nd) cases.

Cyanex 572에 의한 경희토류 다성분 혼합 용액에서 La, Ce, Pr, Nd, Sm의 분리특성에 대해 연구하였다. 5성분계 혼합 용액에서추출제 농도가 증가할수록 5성분 모두 pH 50 (추출율이 50%인 pH) 값은 감소하였다. 추출제 농도 0.6 M 이상에서 La과 Ce, Nd와Sm 는 10 이상의 분리계수 값을 보인 반면, Ce과 Pr, Pr과 Nd 사이의 분리계수는 0.5∼2.2로 낮았다. 분리계수 개선을 위해 0.6 M Cyanex 572에 TBP를 첨가하였으나 상 분리 속도나 분리계수 개선 효과는 나타나지 않았다. 실험 결과를 고찰한 결과, La/(Pr, Nd, Sm) 그룹과 (Pr, Nd)/Sm 의 경우는 그룹 별 분리는 가능할 것으로 보이나, (La, Ce) 과 (Pr, Nd)의 그룹분리는 Ce와 Pr 사이의 분리계수가 낮아 어려울 것으로 사료된다.

Extraction and separation behaviors of La, Ce, Pr, Nd and Sm from light rare earth multi - component mixed solutions by Cyanex 572 were studied. As extractant concentration increased, the pH 50 values of all the five components decreased. When extractant concentration was larger than 0.6 M, the separation factor of La and Ce, Nd and Sm was higher than 10, while the separation factor between Ce and Pr, Pr and Nd was as low as 0.5?2.2. Addition of TBP to the 0.6 M Cyanex 572 had little synergistic effect on the phase separation rate and separation factor. From the analysis of experiment results, group separation of [La]/[Pr, Nd, Sm] and [Pr, Nd]/[Sm] could be possible, but in case of the group separation between [La, Ce] and [Pr, Nd] was not available because of the low separation factor between Ce and Pr.

철불의 개금 시 표면에 남아 있는 옻칠 제거 방법에는 물리적인 방법과 화학적인 방법을 사용하고 있으나, 표면 손상 및 약품 사용으로 인한 환경오염, 보존과학자의 건강에도 매우 유해하다. 그래서 본 연구에서는 비접촉식이고 친환경적인 Nd:YAG 레이저를 이용하여 옻칠 제거 실험을 실시하였다. 시편은 크기가 5×5 cm인 철제(Fe 99.9%)시편 표면을 균일하게 연마한 후 생칠을 도포 횟수를 달리하여 각각 10 μm, 20 μm, 30 μm의 두께 차이로 제작하였다. 본 실험에서 사용된 레이저기기는 Nd:YAG 레이저로, 적외선 영역의 1064 nm(160∼800 mJ)와 가시광선 영역인 532 nm(50∼350 mJ)의 두 가지 파장 모드를 이용하였다. 실험은 레이저 파장·에너지·조사 횟수 등에 따른 시편 표면의 변화 를 조사하였다. 레이저 조사 전·후 표면을 실체현미경과 SEM 관찰, 비접촉 표면 조도 측정기, FT-IR 등을 이용하여 옻칠의 제거 및 잔류 여부를 알아보았다. 분석 결과 1064 nm 파장을 이용하여 1.0 J/cm2 밀도에서 표면 손상 없이 10 μm, 20 μm 두께의 옻칠이 제거됨을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 철불 개금 시 잔류하고 있는 옻칠 제거 방법으로 Nd:YAG 레이저가 효율적임을 본 실험을 통해 알 수 있었다. 향후 금속뿐만 아니라 목칠 가구 등 다양한 재질의 연구가 이루어지면 표면 손상 없이 옻칠을 제거 하는데 효과적으로 활용 가능할 것으로 본다 .

There are physical and chemical method for removement of a lacquered layer existing on the surface when gilding an iron Buddha, these caused environmental pollution by surface degradation and is very noxious for conservation scientist’s health. Thus, on this study, we conducted a lacquered layer removement experiments using Nd:YAG Laser which is contactless and eco-friendly. Specimens were made by polishing 5×5 size of iron(99.9%) specimens surfaces evenly and by differing of number of coating of unrefined lacquer, so there were thickness differences of 10 μm, 20 μm, and 30 μm. The laser machine used in this study was Nd:YAG Laser, and we used two wavelength modes; 1064 nm(160~180 mJ) for infrared light region and 532 nm(50~350 mJ) for ultraviolet light region. The experiment done by investigating the transition of specimens’ surfaces with laser wavelength, energy, and numbers of investigation. The remain amount of lacquered layer surfaces before/after laser irradiation was investigated by stereoscopic microscope, observation by SEM, Non-contact Surface Roughness Measurement Device, and FT-IR etc. As a result of each analysis, we could verify the thickness of 10 μm, 20 μm of lacquered layer removed without surface degradation when using 1064 nm wavelength with 1.0 J/cm2 density. We could find out that Nd:YAG Laser is effective for removing remained lacquered layers when gilding an iron Buddha. In the future, when not only the metal has made various studies also wood lacquered furniture or the like, it seems to be utilized to remove the lacquer without surface damage.