• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.197-197
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• 2019

총인처리시설에서는 응집제를 주입하여 인이나 오염물질을 침전시켜 처리하고 있으며 PAC(poly aluminum chloride)나 $FeCl_3$, $Al_2(SO_4)_3$, 등 다양한 종류의 응집제가 사용되어지고 있다. 하지만 기존에 사용되어 지고 있는 알루미늄계열의 응집제는 처리수에 잔류이온이 존재하게 되어 인체에 축적돼 알츠하이머 병 등 신체질환을 유발할 수 있는 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 사전에 예방하기 위해 $TiCl_4$와 같은 티타늄계열 응집제에 대한 연구가 진행되고 있다. $TiCl_4$ 응집제는 인 제거에 효과적으로 적용할 수 있으며 수중에 잔류이온을 유발하지 않으며 Ti이온은 치과임플란트나 의료장비로 사용될 만큼 인체에 무해하다고 알려져 있다. 응집제 사용에 따라 생성된 응집슬러지의 처리방안에 있어서 기존 응집제의 경우 생성된 슬러지의 대부분은 하수슬러지 위탁처리업체를 통해 소각 및 매립, 재활용 되고 있으나, $TiCl_4$를 응집제로 사용할 경우 생성된 슬러지를 인발하여 건조 및 소성을 통해 이산화티타늄으로 재활용할 수 있어 슬러지를 친환경적으로 처리가 가능해 기존 슬러지 처리방안의 경제적, 환경적 부담을 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 $TiCl_4$를 하수처리장 방류수에 주입하여 수중의 총인(T-P)을 처리한 후 생성된 슬러지를 인발하여 건조와 소성과정을 거쳐 이산화티타늄을 제조하였다. 방류수를 취수해 2.5mg/L의 초기 총인 농도를 가진 원수를 제조하였으며 제조된 원수에 $TiCl_4$를 0.6mL 주입하였을 때 99.93%의 총인제거효율을 얻을 수 있었다. 응집 실험 후 생성된 슬러지를 인발하여 건조 후 $300{\sim}1000^{\circ}C$의 각각 다른 온도조건에서 소성하여 이산화티타늄을 제조하였으며, SEM과 XRD를 통해 제조된 이산화티타늄의 표면특성과 결정성 분석을 실시하였다. 제조된 이산화티타늄은 $500{\sim}800^{\circ}C$에서는 아나타제, $900{\sim}1000^{\circ}C$에서는 루타일 결정구조가 나타났다. 또한, $TiCl_4$ 주입량에 따른 이산화티타늄의 최종 생산량과 제조 시 사용되는 건조로 및 소성로의 경제적 비용 등을 고려하여 이산화티타늄 1Ton을 제조하기 위해 필요한 단가를 산출하였다. 본 연구에서 제조된 이산화티타늄 1kg의 생산단가는 약 5,400원으로 나타났으며, 가장 많이 사용되는 P-25 광촉매 보다 저렴한 가격으로 제조 및 판매를 기대할 수 있다. 따라서 하수처리장에 적용 시 기존 응집제 보다 비싼 $TiCl_4$ 비용을 보완하고 친환경적인 슬러지 처리로 제조된 이산화티타늄의 유통 및 현장적용을 통해 경제적, 환경적으로 우수하다고 판단된다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.22 no.3
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• pp.340-342
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• 2011

$TiO_2$ hollow microsphere was simply synthesized using various ionic liquids. Shapes and sizes of hollow microspheres were significantly different with the composition of ionic liquids. This is mainly attributed to the interaction between the organic solvent and the ionic liquid at the interface leading to the formation of micropsphere. Among the ionic liquids, 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate was the most effective to synthesize the hollow microsphere.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.33 no.1
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• pp.222-224
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• 2004

This study was performed to analyze the contents of titanium dioxide in commercial foods by UV/VIS spectrophotometry. This method incorporated foods reducing to ashes, dissolution of the ash in sulfuric acid and color development using hydrogen peroxide. The UV/VIS spectrophotometric response was compared to a standard solution. The contents of titanium dioxide in commercial foods were 1.56∼7.74 g/kg in chocolate, 0.27∼1.74 g/kg in health food, 0.48∼2.96 g/kg in chewing gum and 0.34∼2.34 g/kg in candy, respectively. Recoveries of titanium dioxide in foods were 88.46∼104.75％ accordingly.

• Clean Technology
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• v.21 no.4
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• pp.235-240
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• 2015

In this study, vanadium dioxide was doped with titanium (0~0.5 at %) to improve thermochromic properties. The titanium doped vanadium dioxide (Ti-VO₂) particles were prepared via thermolysis process using vanadyl sulfate, ammonium bicarbonate and titianium chloride as precursors. The crystal structure, morphology, chemical bonding and thermochromic properties were investigated by using XRD, FE-SEM, XPS, DSC and UV-Vis-NIR spectroscopy. It was found that titanium was successfully doped into the crystal lattice of VO₂ and the obtained Ti-VO₂ particles have monoclinic structure. With increasing Ti concentration, the particle size and phase transition temperature of Ti-VO₂ particles decreased and NIR switching efficiency increased.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.183-183
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• 2012

최근 환경오염과 천연자원의 고갈로 태양광을 이용한 수소와 산소를 제조하는 광전기화학적 물분해 반응이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 란타늄 알루미네이트 단결정 기판 위에 니오븀을 도핑한 이산화 티타늄을 증착 시킨 후 two-step sol-gel법을 이용하여 아나타제 이산화티탄늄 나노막대를 성장시켰다. 성장시킨 아나타제 티타늄산화 막대는 구조적인 특징과 모양, 크기를 전구체 용액의 수소이온화지수(pH)를 조절함으로써 변화 시킬 수 있다. 니오븀을 도핑한 이산화 티타늄 기판 위에 높은 수소이온화지수(pH 10 이상)을 이용하여 우선 배향된 아나타제 나노 막대를 성장 시킬 수 있으며, 주사전자현고해상도 투과전자현미경, x선 회절 분석기를 통해 구조적 특성을 평가하였다. 또한 수소이온화지수를 조절(pH 9)하여 만든 다결정질 아나타제 나노구형과 우선배향된 나노막대의 전하이동특성을 분석하기 위하여 기체 색층분석법(GC), 광전기화학법(PEC), 임피던스를 측정하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.23 no.4
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• pp.405-408
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• 2012

$TiO_2$ particles with various shapes were synthesized by using a modified sol-gel method with binary ionic liquids. The structural properties of the particles were significantly affected by the composition of ionic liquids. This is mainly attributed to the interaction between the organic solvent and ionic liquid at the interface leading to the formation of particle structure. The photocatalytic activity of the prepared samples was also examined for the degradation of 4-chlorophenol. Among the particles, $TiO_2$ prepared with 1-octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate and 1-octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate showed the best photocatalytic performance.

• Clean Technology
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• v.17 no.1
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• pp.48-55
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• 2011

The application of fibrous activated carbon (FAC)-titanium dioxide ($TiO_2$) hybrid system has not been reported yet for the control of malodorous dimethyl sulfide (DMS) at residential environmental levels. Accordingly, the current study was designed not only to characterize this hybrid system using x-ray diffraction method, particulate surface measurement and Fourier transform Infrared (FTIR) method, but also to evaluate its adsorptional photocatalytic activity (APA) for the DMS removal. The physical/surface characteristics of FAC-$TiO_2$ which was prepared in this study suggested that the hybrid material might have certain APA for DMS. The Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific area, total pore volume, micropore volume and mesopore volume decreased all as the $TiO_2$ amounts coated on FAC increased, whereas the reverse was true for average pore diameter. $TiO_2$ coated onto FAC did not influence the adsorptional activity of FAC for the DMS input concentration of 0.5 ppm. The APA test of the hybrid material presented that the initial removal efficiencies of DMS were 93, 78, 71 and 57% for the flow rates of 0.5, 1.0, l.5 and 2.0 L/min, respectively, and they decreased somewhat 2 h after the experiment started and kept almost constant for the rest experimental period. Under this pseudo-equilibrium condition, the DMS removal efficiencies were 78, 58, 53 and 36% for the four flow rates, respectively. Meanwhile, there were no significant byproducts observed on the surfaces of the hybrid material. Consequently, this study suggests that, under the experimental conditions used in the present study, the hybrid material can be applied for DMS at residential environment levels without being interfered by any byproducts.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.34 no.1
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• pp.57-63
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• 2023

In this study, an organic-inorganic hybrid composite of Abaca nanocellulose and titanium dioxide was prepared. Abaca nanocellulose was prepared by oxidizing Abaca cellulose using TEMPO (2,2,6,6-tetramethyl-piperidine-1-oxyl) as a catalyst. Titanium dioxide nanoparticles were prepared by the sol-gel method, and a composite was prepared by hybridizing them with nanocellulose. As a result of comparing the properties of the composite and its physical properties according to the change in manufacturing pH, the effect of pH was very large when combining nanocellulose and titanium dioxide, and the optimal bonding performance was shown at pH 8 in this experimental condition. In addition, the prepared composite showed photocatalytic properties, and the higher the content of titanium dioxide, the higher the hydrophilicity of the composite according to UV light irradiation.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1432-1433
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• 2011

본 연구에서는 나노입자 이산화티타늄을 이용한 광전화학셀을 제작하여 제작된 광전기화학셀의 광전변환특성을 연구 하였다. 광전기화학셀을 제작함에 있어 광전극에는 나노입자 이산화티타늄을 페이스트로 하여 스크린 프린팅 하고 열처리 하였으며 상대전극의 경우 $H_2PtCl_6$를 2-propanol에 10mM로 녹인 용액을 도포하였다. 나노 페이스트와 용액처리를 한 광전극과 상대전극을 접합 후, 전해질을 주입 후 밀봉하여 셀을 제작하였다. 이때 사용된 전해질은 LiI, $I_2$, t-butylpyridine, 1-butyl-3-methylimidazolium iodide, 3-methoxypropionitrile이 사용되었다. 제작한 셀의 광전 변환 효율은 개방전압 Voc는 16.3v, 충진율 FF는 0.65로 나타났으며 이때의 변환 효율 7.55%로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.196-196
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• 2012

염료감응 태양전지는 실리콘 태양전지에 비해 단가가 낮고 반투명하며 친환경적 특성으로 차세대 태양전지로 주목을 받았으나 염료의 안정성의 문제와 특정 파장대의 빛만 흡수하는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 양자구속 효과에 의해 크기에 따라 밴드갭 조절이 용이하여 다양한 파장대의 빛을 흡수 할 수 있는 양자점 감응태양전지가 많은 관심을 받고 있다. 하지만 양자점 감응 태양 전지의 활성층으로 사용되는 반도체 산화물인 이산화티타늄의 두께는 $13{\sim}18{\mu}m$로 짧은 확산거리로 인해 전하수집의 한계를 가지고 있다. 이를 극복하기 위해 인듐 주석 산화물 나노선을 합성하여 전자가 광전극에 직접유입이 가능하도록 해 빠른 전하이동 및 전하수집을 가능하게 한다. 인듐 주석 산화물 나노선은 증기수송 방법(VTM)을 이용하여 인듐 주석 산화물 유리 기판 위에 $5{\sim}30{\mu}m$ 길이로 합성하였다. 전해질과 전자가 손실되는 것을 방지하기 위해 원자층 증착법(ALD)을 이용하여 이산화 티타늄 차단층을 20 nm 두께로 코팅한 후 화학증착방법(CBD)을 이용하여 인듐 주석 산화물 나노선-이산화 티타늄 코어-쉘 구조를 만든다. 마지막으로 황화카드뮴, 카드늄셀레나이드, 황화아연을 증착시킨 후 다황화물 전해질을 이용하여 양자점 감응 태양전지를 제작하였다. 특성 평가를 위해 전계방사 주사전자현미경, X-선 회절, 고분해능 투과 전자 현미경을 이용하며 intensity modulated photocurrent spectroscopy (IMPS), intensity modulated voltage spectroscopy (IMVS)를 이용하여 전하수집 특성평가를 하였다.