• 공업화학
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• 제23권6호
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• pp.554-560
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• 2012

전자 통신 산업이 발달하면서 도전성 재료의 사용이 증가하게 되었다. 그에 따라 주로 사용되어오던 귀금속들을 대신할 저렴한 재료들이 필요하게 되었다. 그 중 구리는 귀금속에 비해 값이 저렴하고, 유사한 열 전기적 특성을 가졌지만 대기 중에서 쉽게 산화가 되는 문제점이 있다. 산화를 방지하기 위해서는 제조공정이 복잡해져 사용에 제한이 되어왔다. 구리의 산화 방지를 위한 방법 중 하나로 산화에 강한 금속을 Core-Shell 구조로 도금시켜 고유의 특성을 유지하며 산화를 방지하는 방법이 있다. 본 연구에서는 무전해 도금법으로 구리분말에 주석(Sn) 도금을 했고, 도금에 영향을 주는 인자들에 대해서 연구했다. XRD, FE-SEM, FIB, 4-Point Probe 등의 분석결과 구리 표면에 치밀한 주석피막이 도금되었고, 대기 중에서 산화가 되지 않았다. 분석결과를 바탕으로 최적의 도금 조건을 도출했고, 추가적으로, 도전성 필러 응용 가능성에 대한 실험을 했다. 합성된 분말을 pellet 형태로 압분 성형한 후 저온 열처리 전과 후의 변화를 분석했다. 그 결과 저온 치밀화를 통해 용융된 주석이 구리 입자들을 상호연결 시켰고, 전기 전도가 향상되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권6호
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• pp.93-102
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• 2008

본 연구는 대기중에서 안정한 나노크기 영가철을 제조한 후 그 특성을 평가하기 위해 수행되었다. XRD, XPS 분석을 통해 인위적으로 4, 8, 12 mL/min 유량의 공기 접촉을 통해 형성된 shell의 두께는 5 nm로 모두 유사한 것으로 확인되었고, shell의 성분은 magnetite(${Fe_3}{O_4}$), maghemite(${\gamma}-{Fe_2}{O_3}$)가 주성분임을 확인할 수 있었다. 4, 8, 12 mL/min의 접촉 공기 유량에 따른 shell의 명확한 성분 및 두께 변화는 확인할 수 없었다. 반면 대기 중에서 공기와 급속으로 접촉시킨 나노크기 영가철의 경우는 TEM 분석 결과 shell 층이 확인되지 않았다. 4, 8, 12 mL/min의 유량으로 공기 접촉된 나노크기 영가철의 TCE 분해능($k_{obs}$= 0.111, 0.102, and 0.086 $hr^{-1}$) 또한 큰 차이를 보이지 않았으며, fresh한 나노크기 영가철에 비해서는 약 80%의 분해효율을 나타내었다. Fresh한 나노크기 영가철 및 4 mL/min과 급속으로 공기 접촉시킨 나노크기 영가철을 물속에서 1일 동안 물과 접촉시킨 후 분해능을 평가한 실험에서는 공기 접촉 후 바로 분해 실험한 것 보다 분해능이 모두 향상되었다. 이는 물과의 반응을 통해 shell 층이 벗겨져 순수한 Fe(0)와 TCE의 접촉이 빨라져서 일어난 결과로 판단되어진다. 또한 각각 1주일과 2달간 대기 중에서 방치한 후 분해 실험한 결과 공기 접촉 후 바로 분해 실험한 결과와 비교해서 분해능이 90%와 50%로 감소하였다. 따라서 본 연구결과 일정 유량으로 공기 접촉 시킨 나노크기 영가철은 대기 중 산소에 안정하기 때문에 실제 현장 적용에 유리할 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제23권4호
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• pp.471-479
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• 2009

A Nanoscale Zero-Valent Iron(NZVI) was modified to build a reactor system to treat nitrate. Shell layer of the NZVI was modified by slow exposure of the iron surface to air flow, which produced NZVI particles that are resistant to aerial oxidation. A XANES (X-ray Absorption Near-Edge Structure) analysis revealed that the shell consists of magnetite ($Fe_3O_4$) dominantly. The shell-modified NZVI(0.5 g NZVI/ 120 mL) was able to degrade more than 95% of 30 mg/L of nitrate within $30 hr^{-1}$ ( pseudo first-order rate constant($k_{SA}$) normalzed to NZVI surface area ($17.96m^2/g$) : $0.0050L{\cdot}m^{-2}{\cdot}hr^{-1}$). Ammonia occupied about 90% of degradation products of nitrate. Nitrate degradation efficiencies increased with the increase of NZVI dose generally. Initial pH values of the reactor systems at 4, 7, and 10 did not affect nitrate removal rate and final pH values of all experiments were near 12. Nitrate removal experiments by using the shell-modified NZVI immobilized on a cellulose acetate (CA) membrane were also conducted. The nitrate removal efficiency of the CA membrane supported NZVI ($k_{SA}=0.0036L{\cdot}m^{-2}{\cdot}hr^{-1}$) was less than that of the NZVI slurries($k_{SA}=0.0050L{\cdot}m^{-2}{\cdot}hr^{-1}$), which is probably due to less surface area available for reduction and to kinetic retardation by nitrate transport through the CA membrane. The detachment of the NZVI from the CA membrane was minimal and impregnation of up to 1 g of NZVI onto 1 g of the CA membrane was found feasible.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.203-203
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• 2019

도시화로 인한 불투수면의 증가는 물순환 왜곡, 비점오염원 발생 및 수생태계 건상성 훼손 등을 야기시키며, 이를 해결하기 위하여 다양한 LID 기법을 적용하고 있다. 일반적으로 LID 내 적용 되는 여재들은 무기성여재로 중량이 크고 미세공극의 부재로 물리화학적 및 생물학적 저감기능이 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 중량성이 낮은 생물폐자원을 선정하여 LID 시설 적용성평가를 수행하고자 한다. 생물폐자원은 발생량, 경량성 및 용이성을 고려하여 꼬막껍질(CS)과 호두껍질(WS)을 선정하였다. 생물폐자원의 산화부식을 고려하여 무기성 여재인 화산석과 혼합하여 Bioretention 시설에 적용하였으며, 여재 혼합비율에 따라 총 3가지의 Case 로 구성하였다. 식생은 구절초와 꽃댕강나무를 식재하였으며, 여재의 물리적 특성 분석을 위하여 적용 전과 후의 SEM(Scanning Electronic Microscope)을 수행하였다. 모니터링은 도로퇴적물 100g과 물 110L를 제조하여 인공강우유출수를 이용하여 수행하였으며, $0.0003{\sim}0.007m^3/sec$의 유속으로 주입하였다. 시설의 유입 및 유출부에서 유량 측정 및 수질 시료를 채취하였으며, 채취된 시료는 수질오염공정 시험법에 준하여 입자상 물질, 유기물, 영양물질 및 중금속 등을 분석하였다. Bioretention 시설의 모니터링 결과를 이용하여 물수지 및 TSS 저감 효율을 산정하였으며. 물수지 분석결과 시설의 저류율은 Case 1(soil) > Case 3(WS+RV) > Case 2(CS+RV) 순으로 나타났다. 시설 내 공극률이 가장 낮았던 Case 1에서 저류율이 약 55%로 가장 높게 것으로 분석되었다. Case 3(WS+RV)은 Case 2(WS+RV)와 시설 내 공극률이 유사함에도 불구하고 저류율이 약 10% 높은 것으로 분석되었다. 오염물질 저감효율 분석 결과, TSS와 TP의 제거효율은 모든 Case에서 약 75% 이상으로 높게 나타났으며, COD의 경우 모래를 적용한 Case 1에 비해 생물폐자원인 꼬막껍질과 호두껍질을 적용한 Case에서 약 1.3배 이상 높게 나타났다. 호두껍질과 꼬막껍질의 SEM 분석 결과 표면에 다공성이 형성되어 있는 것으로 조사되었다. 이는 여과 및 저류기작으로 인한 물순환 효과증대와 다공성과 돌기사이로 인한 입자상의 물질 여과 및 흡착으로 인하여 오염물질의 제거효율이 증대 된 것으로 평가된다. LID시설 내 생물폐자원과 무기성여재를 적절히 배합하여 복합여재로 조성할 경우 침하현상을 방지할 뿐만 아니라 저류 및 침투기능 향상과 미생물의 서식환경을 제공하기에 물순환 회복 및 비점오염물질 저감에 기여할 것으로 평가된다.