KR101403364B1 - 해양심층수를 이용한 리튬 흡착 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해양심층수를 이용한 리튬 흡착 장치 및 방법에 대한 것으로, 특히 리튬 흡착 구조물을 바다 속 해양심층수가 존재하는 영역에 위치시키거나, 해양심층수를 취수하여 상기 리튬 흡착 구조물과 반응시키는 것이고, 이러한 본 발명은 해양심층수로부터 리튬을 흡착하고 회수하는 것을 특징으로 하여, 기존에 표층수를 이용하는 경우 발생하였던 생물오손(biofouling, 바이오파울링)을 최소화함으로써, 리튬 흡착 및 회수율을 최대화할 수 있는 효과가 있다.

Description

해양심층수를 이용한 리튬 흡착 장치 및 방법{Apparatus and method for lithium adsorption using deep ocean water}
본 발명은 해양심층수를 이용한 리튬 흡착 장치 및 방법에 대한 것으로, 특히, 해양심층수로부터 리튬을 흡착하고 회수하는 것이 특징이며, 더욱 상세하게는 기존에 표층수를 이용하는 경우 발생하였던 생물오손(biofouling, 바이오파울링)을 최소화함으로써, 리튬 흡착 및 회수율을 최대화할 수 있는 리튬 흡착 장치 및 방법에 대한 것이다.
최근 휴대폰, 노트북 및 전기자동차 산업의 급속한 발전으로 인해 이동형 에너지원에 대한 국제적인 수요가 점점 증대되고 있다. 이러한 에너지원으로서 특히, 리튬 이차전지의 활용이 폭발적으로 증대되고 있다. 현재 리튬 이차전지 산업은 한국, 일본, 중국을 중심으로 전개되고 있으며 급증하는 리튬 이차전지의 수요에 따라 핵심원료인 리튬의 소모량도 급증하고 있는 실정이다. 또한 리튬은 차세대 에너지원으로 기대되는 핵융합(thermonuclear fusion)발전에서 삼중수소를 증식하기 위해 사용되기 때문에, 리튬에 대한 수요는 더욱더 커지고 있다.
해수에는 약 2천 5백억 톤의 리튬이 용해되어 있는 것으로 추정되고 있으며 중요한 리튬 공급원으로 인식되기 시작하였다. 그러나 그 농도가 해수 1리터당 0.17 mg으로 매우 낮아 리튬 회수에 대한 경제성을 고려할 때 리튬을 선택적이며 저비용으로 회수하는 시스템이 필요하다.
리튬이 용해된 용액, 특히 해수에서 리튬 회수를 위해서 이온교환 흡착법, 용매추출법, 공침법과 같은 방법들이 연구되었으며, 이러한 시도 중에서 매우 높은 선택도를 가진 이온교환 특성을 지닌 망간 산화물계 무기물 흡착체를 이용한 리튬 회수 방법이 가장 바람직한 방법 중 하나이다. 이에 다양한 망간 산화물계 무기물 흡착체가 개발되고 있다 (Ind. Eng. Chem. Res., 40, 2054, 2001 참조). 망간 산화물계 무기 흡착제는 리튬이 용해된 용액에서 수소와 리튬의 이온교환에 의해 상기 용액의 리튬을 흡착하고, 이후 리튬을 흡착한 무기 흡착제는 묽은 염산 수용액에서 수소와 리튬의 이온 교환을 통하여 리튬의 회수를 가능케 한다. 따라서, 이와 같은 망간 산화물계 무기 흡착제는 반복하여 사용할 수 있는 장점을 지닌다.
그러나, 종래에 해수로부터 리튬을 흡착 회수하는 경우, 대부분 해수의 표층수, 즉 수심 200m 이하에 존재하는 해수를 이용하였는데, 이러한 표층수에는 해양 미생물이 다량으로 존재하고, 이에 따라 리튬 흡착 구조물등에 생물막이 형성되며, 나아가 상기 구조물에 다양한 생물종이 부착되어 구조물의 기능에 영향을 주는 생물오손(biofouling, 바이오파울링) 문제가 대두되었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존에 표층수를 이용하는 경우 발생하였던 생물오손(biofouling, 바이오파울링)을 최소화함으로써, 리튬 흡착 및 회수율을 최대화할 수 있는 리튬 흡착 장치 및 방법을 제공하는 것이 목적이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리튬 흡착 장치는, 바다 위에 위치하는 해상 지지대; 바다 속 해양심층수가 존재하는 영역에 위치하는 리튬 흡착 구조물; 상기 해상 지지대와 상기 리튬 흡착 구조물을 연결하는 연결관; 및 상기 연결관을 상하로 이동시키는 연결관 이동수단을 포함하고, 상기 연결관 이동수단은 상기 연결관을 수심 200m 이상에서 상하 1~2m 범위 이내로 반복하여 이동시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 해양심층수가 존재하는 영역은 수심 200m 이상인 것이 바람직하고, 수심 1,000m 이상인 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 상기 연결관은 내외부 이중관으로 이루어져 있고, 상기 이중관의 내부관은 이동 가능한 것이 가능하다.
또한, 상기 연결관 이동수단은 상기 리튬 흡착 구조물과 연결된 체인일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예는 해양심층수를 취수하는 해양심층수 취수관; 상기 취수관의 일단과 연결되고, 취수한 해양심층수를 담수화하여 농염수를 배출하는 농염수 배출관을 가지는 담수화 장치; 상기 취수관의 타단과 연결되고, 바다 속 해양심층수가 존재하는 영역에 위치하는 리튬 흡착 구조물; 및 상기 취수관을 상하로 이동시키는 이동수단;을 포함하고, 상기 이동수단은 상기 취수관을 수심 200m 이상에서 상하 1~2m 범위 이내로 반복하여 이동시키는 것을 특징으로 하는 리튬 흡착 장치인 것도 가능하다.
또한, 상기 이동수단은 상기 리튬 흡착 구조물과 연결된 체인인 것이 바람직하다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
이러한 본 발명은 해양심층수로부터 리튬을 흡착하고 회수하는 것을 특징으로 하여, 기존에 표층수를 이용하는 경우 발생하였던 생물오손(biofouling, 바이오파울링)을 최소화함으로써, 리튬 흡착 및 회수율을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 연결관을 가지는 리튬 흡착 장치를 나타내는 모식도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 취수관을 가지는 리튬 흡착 장치를 나타내는 모식도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 담수화 장치를 가지는 리튬 흡착 장치를 나타내는 모식도이고,
도 4 및 도 5는 각각 도 3의 장치를 나타내는 모식도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 리튬 흡착 장치라 함은, 리튬을 흡착 및/또는 회수하는 장치를 넓게 포함한다. 그래서, 리튬을 흡착하거나 회수할 수 있는 이 기술분야에 알려진 모든 형태의 장치를 포함한다.
본 발명은 이와 같은 리튬 흡착 장치에 대한 것으로, 특히 해수로부터 리튬을 흡착하는 장치이며, 더욱 상세하게는 해수 중에서도 해양심층수로부터 리튬을 흡착하는 장치이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 연결관(30)을 가지는 리튬 흡착 장치를 나타내는 모식도이다.
여기에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 리튬 흡착 장치는, 해상 지지대(10); 리튬 흡착 구조물(20); 및 연결관(30);을 포함하여 이루어진다.
상기 해상 지지대(10)는 바다 위에 위치하는 구조물이다. 이러한 해상 구조물은 바다 속에 있을 수도 있지만, 바다 위에 떠 있는 것이 바람직하고, 바다 위를 표류하거나 일시적으로 또는 지속적으로 이동할 수도 있으며, 특정 위치에 고정되어 있을 수도 있다. 이러한 해상 지지대(10)는 후술하는 리튬 흡착 구조물(20)과 연결관(30)을 지지하는 것으로, 특별한 기능이나 형태를 갖거나 갖지 않을 수도 있다.
상기 리튬 흡착 구조물(20)은 바다 속 해양심층수가 존재하는 영역에 위치하는 것이 특징이다. 상기 리튬 흡착 구조물(20)은 기본적으로 바다 속에서 리튬을 회수하기 위한 모든 형태를 포함한다. 예를 들어, 상기 리튬 흡착 구조물(20)에는 망간 산화물처럼 리튬을 흡착하는 흡착제가 포함되어 있을 수 있고, 공극을 가지는 고분자막 형태인 것도 가능하다.
본 발명에서 상기 리튬 흡착 구조물(20)은 수중에서 해양심층수가 존재하는 깊이에 위치하여, 해양심층수와 반응하거나 해양심층수를 취수할 수 있는 것이 특징이다.
종래에 해수로부터 리튬을 흡착 회수하는 경우, 대부분 해수의 표층수, 즉 수심 200m 이하에 존재하는 해수를 이용하였는데, 이러한 표층수에는 해양 미생물이 다량으로 존재하고, 이에 따라 리튬 흡착 구조물등에 생물막이 형성되며, 나아가 상기 구조물에 다양한 생물종이 부착되어 구조물의 기능에 영향을 주는 생물오손(biofouling, 바이오파울링) 문제가 대두되었다.
그러나, 본 발명은 상기 리튬 흡착 구조물(20)이 해양심층수가 존재하는 깊이에 위치하는 것을 특징으로 하여, 해양심층수로부터 리튬을 흡착 및/또는 회수할 수 있는 것이 가능하다. 그래서, 본 발명에 의하면 기존에 표층수를 이용하는 경우 발생하였던 생물오손(biofouling, 바이오파울링)을 최소화할 수 있고, 이를 통해 리튬 흡착 및 회수율을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
이를 위하여, 상기 리튬 흡착 구조물(20)이 위치하는 영역은 수심 200m 이상인 경우 해양심층수와 반응하기에 적합하고, 수심 1,000m 이상인 경우에는 해양 미생물의 종류가 개수가 작아 생물오손을 최소화할 수 있어서 더욱 바람직하다.
상기 연결관(30)은 상기 해상 지지대(10)와 상기 리튬 흡착 구조물(20)을 연결하는 것이다. 즉, 상기 연결관(30)은 리튬 흡착 구조물(20)이 떠내려가거나 분실되지 않도록 상기 해상 지지대(10)에 고정하는 기능을 가진다. 그래서, 사용자로 하여금 상기 리튬 흡착 구조물(20)에 흡착된 리튬을 회수 가능하게 한다. 상기 연결관(30)은 단순한 봉 형태이거나 내부가 빈 관 형태를 가질 수도 있다. 그래서, 상기 연결관(30)은 상하로 이동가능하고, 이를 위하여 본 발명은 상기 연결관(30)을 상하로 이동시키는 연결관 이동수단(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 연결관(30) 내부로는 흡착된 해양심층수가 이동하여 상기 지지대(10)로 이송될 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기 연결관 이동수단이 상기 연결관(30)을 수심 200m 이상에서 상하 0.1~5.0m 범위, 바람직하게는 1~2m 범위 이내로 반복해서 이동시키는 것이 가능하다. 그래서, 상기 연결관(30)에 연결된 리튬 흡착 구조물(20)을 상하 1~2m 범위 이내로 반복해서 자동으로 이동시키는 것이다. 이와 같이 리튬 흡착 구조물(20)을 일정한 범위 내에서 이동시키는 경우, 상기 리튬 흡착 구조물(20)이 한 곳에 고정되어 있는 것보다 더 많은 해양심층수와 접촉 가능하게 할 수 있으며, 이를 통해 리튬 흡착 효율을 더욱 증가시킬 수 있다. 만약, 상기 범위보다 이동 범위가 작으면 해양심층수와의 접촉 효율 증가가 미미하며, 상기 범위보다 이동 범위가 크면 해수의 유속에 의해 상기 연결관(30)과의 연결상태가 끊어질 위험이 있고, 이미 흡착된 리튬이 떨어질 가능성이 있기 때문에, 적합하지 않다.
이를 위한 연결관(30)의 구조 및 형태는 특별히 제한되지 않고, 상기 리튬 흡착 구조물(20)을 이동시킬 수 있으면 족하다. 예를 들어, 상기 연결관(30)은 리튬 흡착 구조물(20)과 연결되는 별도의 움직이는 체인을 더 포함할 수 있고, 또는 상기 연결관(30)이 내외부 이중관으로 이루어져서 내부관에 의해 이동하는 것도 가능하다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 취수관(130)을 가지는 리튬 흡착 장치를 나타내는 모식도이고, 여기에 도시된 본 발명은 해상 지지대(110); 해양심층수 취수관(130); 및 리튬 흡착 구조물(도시하지 않음)을 포함하여 이루어진다.
본 실시예에 따른 리튬 흡착 장치는 상기 해양심층수 취수관(130)을 이용하여 해양심층수를 얻고, 이렇게 얻은 해양심층수를 대상으로 상기 해상 지지대(110)에 구비된 리튬 흡착 구조물을 이용하여 리튬을 흡착하는 것이 특징이다.
구체적으로, 상기 해상 지지대(110)는 바다 위에 위치하는 것으로, 상술한 해상 지지대(10)와 동일하다.
그리고, 상기 해양심층수 취수관(130)은 상기 해상 지지대(110)와 연결되고, 해양심층수를 취수하는 것이다. 이를 위하여, 상기 해양심층수 취수관(130)의 일단은 상기 해상 지지대(110)와 연결되고, 타단은 해양심층수가 존재하는 영역, 바람직하게는 수심 200m 이상의 깊이에 위치하는 것이 바람직하다. 그래서, 상기 해양심층수 취수관(130)을 통해 유입된 해양심층수는 그 내부관을 통하여 상기 해상 지지대(110), 바람직하게는 상기 해상 지지대(110) 안에 구비된 리튬 흡착 구조물로 이송된다. 이를 위하여, 상기 해양심층수 취수관(130)은 해양심층수의 흡입 및/또는 이송을 위한 펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 리튬 흡착 구조물은 상기 해상 지지대(110)에 구비되고, 상기 해양심층수 취수관(130)과 연결된 것이다. 이러한 리튬 흡착 구조물은 상기한 바와 같고, 해상 지지대(110)에 구비되어 상기 해양심층수 취수관(130)을 통해 이송된 해양심층수와 반응하여, 그로부터 리튬을 흡착하는 기능을 한다.
이와 같은 구조의 리튬 흡착 장치는, 수심 200m 이상의 깊이에서 해양심층수를 수취하는 것이 특징이고, 수취한 해양심층수로부터 해상에서 바로 리튬을 흡착 및/또는 회수하는 것이 가능하다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 담수화 장치를 가지는 리튬 흡착 장치를 나타내는 모식도이고, 도 4 및 도 5는 각각 도 3의 장치를 나타내는 모식도이다.
여기에 도시된 본 발명은 해양심층수 취수관(230); 담수화 장치(250); 및 리튬 흡착 구조물(도시하지 않음)을 포함하여 이루어진다.
본 실시예에 따른 리튬 흡착 장치는 상기 해양심층수 취수관(130)을 이용하여 해양심층수를 얻고, 상기 얻은 해양심층수를 담수화하여 농염수를 배출하며, 상기 배출된 농염수를 대상으로 리튬 흡착 구조물을 이용하여 리튬을 흡착하는 것이 특징이다.
구체적으로, 상기 해양심층수 취수관(230)은 해양심층수를 취수하는 것으로, 상기한 해양심층수 취수관(130)과 동일하고, 다만 해상 지지대(110)가 아닌 담수화 장치(250)에 연결된 것이 상이하다. 즉, 상기 해양심층수 취수관(230)의 일단은 상기 담수화 장치(250)에 연결되고, 타단은 해양심층수가 존재하는 영역, 바람직하게는 수심 200m 이상의 깊이에 위치하는 것이 바람직하다. 그래서, 상기 해양심층수 취수관(230)을 통해 유입된 해양심층수는 그 내부관을 통하여 상기 담수화 장치(250)로 이송된다. 이를 위하여, 상기 해양심층수 취수관(230)은 해양심층수의 흡입 및/또는 이송을 위한 펌프를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 담수화 장치(250)는 상기 해양심층수 취수관(230)과 연결되며, 취수한 해양심층수를 담수화하여 농염수를 배출하는 농염수 배출관(251)을 가진다. 상기 담수화 장치(250)는 해상에 위치할 수도 있고, 도 4 및 도 5에 나타난 바와 같이 육상에 위치하는 것도 가능하다. 그래서, 상기 해양심층수 취수관(230)을 통해 이송받은 해양심층수로부터 담수를 생성하고, 남은 농염수를 외부로 배출한다. 이러한 담수화 장치(250)는 해양심층수를 이송받는 것이 특징이고, 담수화하는 구체적인 수단은 이 기술분야에 알려진 모든 형태를 포함한다.
상기 리튬 흡착 구조물은 상기 담수화 장치(250)의 농염수 배출관(251)과 연결된 것이고, 해상에 구비될 수도 있지만, 도 4 및 도 5에 나타난 바와 같이 육상 지지대(210)에 구비되는 것이 바람직하다. 상기 육상 지지대(210)는 육상에 위치하는 것을 제외하면 상기한 해상 지지대(10, 110)와 동일하다. 상기 리튬 흡착 구조물은 상기한 바와 같고, 육상 지지대(210)에 구비되어 상기 담수화 장치(250)의 농염수 배출관(251)을 통해 농염수와 반응하여, 그로부터 리튬을 흡착하는 기능을 한다.
이와 같은 구조의 리튬 흡착 장치는, 수심 200m 이상의 깊이에서 해양심층수를 수취하고, 수취한 해양심층수를 육상에서 담수화하여 농염수를 생성한 뒤, 상기 농염수로부터 리튬을 흡착 및/또는 회수하는 것이 가능하다.
한편, 본 발명의 다른 실시형태는, 리튬 흡착 구조물을 준비하고, 상기 리튬 흡착 구조물과 해양심층수를 반응시키는 단계를 포함하는 리튬 흡착 방법일 수 있다.
상기 리튬 흡착 구조물은 상기한 바와 같이, 망간 산화물처럼 리튬을 흡착하는 흡착제를 포함할 수 있고, 공극을 가지는 고분자막 형태를 가질 수도 있다. 이러한 리튬 흡착 구조물은 하나의 단위 구조물이거나 해상 또는 육상 지지대에 구비되어 있을 수도 있다.
그런 다음, 본 발명은 이와 같이 준비된 리튬 흡착 구조물을 수심 200m 이상의 깊이로 이동시켜서 해양심층수와 반응시킬 수 있다. 또한, 수심 200m 이상의 깊이에서 수취한 해양심층수를 해상 또는 육상 지지대로 이송하고, 이렇게 이송한 해양심층수를 상기 해상 또는 육상 지지대에 구비된 리튬 흡착 구조물과 반응시키는 것도 가능하다.
본 발명은 이와 같이 해양심층수로부터 리튬을 흡착하고 회수하는 것이 특징이며, 이를 통해 기존에 표층수를 이용하는 경우 발생하였던 생물오손(biofouling, 바이오파울링)을 최소화함으로써, 리튬 흡착 및 회수율을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
10, 110 : 해상 지지대
20 : 리튬 흡착 구조물
30 : 연결관
130, 230 : 해양심층수 취수관
210 : 육상 지지대
250 : 담수화 장치
251 : 농염수 배출관

Claims (7)

  1. 바다 위에 위치하는 해상 지지대;
    바다 속 해양심층수가 존재하는 영역에 위치하는 리튬 흡착 구조물;
    상기 해상 지지대와 상기 리튬 흡착 구조물을 연결하는 연결관; 및
    상기 연결관을 상하로 이동시키는 연결관 이동수단을 포함하고,
    상기 연결관 이동수단은 상기 연결관을 수심 200m 이상에서 상하 1~2m 범위 이내로 반복하여 이동시키는 것을 특징으로 하는 리튬 흡착 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 해양심층수가 존재하는 영역은 수심 200m 이상인 것을 특징으로 하는 리튬 흡착 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결관은 내외부 이중관으로 이루어져 있고, 상기 이중관의 내부관은 이동 가능한 것을 특징으로 하는 리튬 흡착 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결관 이동수단은 상기 리튬 흡착 구조물과 연결된 체인인 것을 특징으로 하는 리튬 흡착 장치.
  5. 삭제
  6. 해양심층수를 취수하는 해양심층수 취수관;
    상기 취수관의 일단과 연결되고, 취수한 해양심층수를 담수화하여 농염수를 배출하는 농염수 배출관을 가지는 담수화 장치;
    상기 취수관의 타단과 연결되고, 바다 속 해양심층수가 존재하는 영역에 위치하는 리튬 흡착 구조물; 및
    상기 취수관을 상하로 이동시키는 이동수단;을 포함하고,
    상기 이동수단은 상기 취수관을 수심 200m 이상에서 상하 1~2m 범위 이내로 반복하여 이동시키는 것을 특징으로 하는 리튬 흡착 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이동수단은 상기 리튬 흡착 구조물과 연결된 체인인 것을 특징으로 하는 리튬 흡착 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05256082A (ja) * 1991-04-18 1993-10-05 Kaiyo Kogyo Kk 海底鉱物等の採取方法及び装置
JP3395008B2 (ja) * 1997-04-02 2003-04-07 シントロレウム コーポレーション ハイドレート回収のためのシステムおよび方法
KR20110074433A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 한국과학기술원 부력용 부유체를 구비하는 크레인선 및 그의 안정화 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05256082A (ja) * 1991-04-18 1993-10-05 Kaiyo Kogyo Kk 海底鉱物等の採取方法及び装置
JP3395008B2 (ja) * 1997-04-02 2003-04-07 シントロレウム コーポレーション ハイドレート回収のためのシステムおよび方法
KR20110074433A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 한국과학기술원 부력용 부유체를 구비하는 크레인선 및 그의 안정화 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101544353B1 (ko) 2015-01-28 2015-08-17 한국지질자원연구원 수중 거치식 리튬 회수 장치 및 방법
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