• 제목/요약/키워드: 저농도함침

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출토 탄화 목제유물의 보존처리 : PEG법과 당알코올법 실험비교 (A Study on Conservation Treatment for Excavated Carbonization Wooden Object : Comparative Experiment on the PEG Method and Sugar Alcohol Method)

  • 이현혜
    • 보존과학회지
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    • 제24권
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    • pp.57-66
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    • 2008
  • 출토 부분탄화 목제유물은 물성이 다른 부위가 공존하는 것에 의해 박리와 변형이 일어나기 쉬운 것으로 오래전부터 보고되어 왔지만, 실험연구 등을 통한 연구성과는 많지 않았다. 이번 실험에서는 당알코올법과 일반적으로 널리 사용되고 있는 친수성 수지인 Pdyethyleneglycol(PEG)법을 비교 대상 처리법으로 설정하였다. 중량변화율과 수축변화율, 전자현미경(SEM)관찰에 의한 목재조직의 변화양상을 검토한 결과 PEG4000법은 80%이상 농도까지 단계적 함침이 필요하며 Sugar Alcohol(S A)법은 40%농도 함침에서부터 안정적인 양상을 보여 단기간 함침의 가능성을 나타냈다. 본 연구에 사용한 판상 부분 탄화재의 변형은 주로 미탄화부의 수축에 의한 현상으로 생각되며 PEG4000법의 경우 최종 함침농도가 20%, 40%, 60%에서, S A법은 20%농도에 함침한 샘플에서 목재세포조직의 수축이 확인되었다.

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PEG처리 수침고목재의 조습건조 (Humidity-Controlled Drying of PEG-Treated Waterlogged Woods)

  • 이광희;김수철;박원규
    • 보존과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.91-100
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    • 2011
  • 본 연구에서는 열화된 소나무류를 대상으로 PEG 처리 후 조습건조시 적정 PEG농도, 습도 및 시간을 조사하고자 하였고, 조습건조과정 중 치수안정화 효과를 진공동결건조 및 자연건조한 것과 비교하였다. 조습건조에서 PEG의 농도가 높을수록 건조시간이 단축되었으며 치수안정성이 우수하였다. 저농도(40%, 50%) PEG 함침 후 조습건조는 치수안정화 효과가 적었고 목재표면 및 내부에 갈라짐이 발생하였으며 PEG의 분포가 불균일하였다. 고농도(60%, 70%) PEG 함침 후 조습건조를 하였을 때 목재의 표면은 흑화현상으로 인해 색은 어두워졌으나, 저농도(40%) PEG 함침 후 진공동결건조한 것과 비교하여 거의 동일한 치수안정화 효과를 나타내었다. 따라서 대형발굴수침고목재의 보존처리시 진공동결건조가 불가능할 경우 고농도 PEG(70%) 함침 후 조습건조하는 방법이 가능하고, 이때 건조습도와 건조시간을 충분히 고려해서 건조해야 함을 알 수 있었다.

아민 함침 입자상 활성탄의 특성 분석 및 이산화탄소 흡착능 평가연구 (Adsorption of Carbon Dioxide using Pelletized AC with Amine impregnation)

  • 임윤희;조영민;김승호
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.88-95
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    • 2013
  • 본 연구는 1차 아민(MEA, monoethanolamine)으로 개질한 입자상 활성탄(WSC-470)을 이용하여 실내 저농도 이산화탄소를 제거하고자 하였다. MEA 함침농도(6.1~42.7 wt.%)와 용매제(distillate water, ethanol, methanol) 종류에 따라 제조된 흡착제의 특성분석(BET, pore property, XPS)과 각 흡착제의 $CO_2$가스에 대한 최대 흡착능, 3000 ppm의 저농도 $CO_2$분위기에서의 흡착량을 측정하였다. MEA 농도가 증가할수록 물리적 특성인 비표면적, 공극률, 미세기공률 등은 감소한 반면, 표면 염기도 향상에 기여하는 질소 함량은 증가하였다. 이러한 물성변화로 인해 최대 흡착능은 초기 활성탄(RAC: 3.27 mmol/g) 대비 최대 71%(AC-MM(42.7, 40): 0.937 mmol/g)가 감소한 반면, 저농도 이산화탄소에 대한 선택적 흡착량은 45%(AC-MM(15.3, 40): 0.73 mmol/g)의 향상을 보였다.

인공수침 칠기를 이용한 고대칠기 보존연구 (Conservation of Excavated Lacquer-wares for using artificially water-soaked Lacquer-wares)

  • 김수철
    • 보존과학회지
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    • 제21권
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    • pp.49-58
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    • 2007
  • 고대칠기 보존처리를 모의시험하기 위하여 현생 칠기를 대상으로 다양한 보존처리법을 적용한 결과 PEG#3350 40%(수용액)처리가 수축률이 낮아 치수안정화 처리효과가 우수한 것으로 나타났다. Sucrose 19%+Glycerin 1%(t-butanol 5% in water)처리의 경우 지속적으로 중량이 증가되었다. 반면 Sucrose의 함침처리과정에서 시험편내부와 처리용액의 농도평형을 이루지 못하여 농도 차가 발생되므로 내부의 수분이 시험편 밖으로 나오는 탈수현상에 의해 중량이 감소하였다. 따라서 보다 긴 함침기간이 요구되는 것으로 판단되며 이는 장기간 함침처리로 탈수 현상을 방지할 수 있다. 또한 고분자량(PEG #3,350)의 처리제와 저분자량의 처리제 모두 칠기 내부로의 침투가 확인되어 진공 동결건조법뿐 만 아니라 각 처리제를 고농도로 함침 처리 한 후 자연건조 조습건조처리도 가능함을 보여주고 있다.

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고함수율 수침고목재의 동결 건조를 위한 PEG 전처리 농도 및 용매 설정 (Determination of PEG Concentration and Solvent Selection for Freeze-Drying of Highly-Degraded Waterlogged Woods)

  • 김수철;박원규;이용희
    • 보존과학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.40-47
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    • 2000
  • 아주 많이 분해된 고함수율 수침고목재(평택 토탄층 출토 물푸레나무, 약 5,700 BP)의 동결 건조를 위한 PEG (#3350) 전처리 조건을 규명하고자, PEG 농도와 용매 종류에 따른 치수 안전성을 비교하였다. 함침 처리 중 시간별로 조사한 중량 변화율을 보았을 때, 물과 t-부탄올 용매 모두 저농도에서는 PEG가 짧은 시간내에 침투, 확산하며 고농도에서는 저농도에서 보다 중량이 완만히 증가하여 함침 시간이 길게 요구되었다. t-부탄올 용매가 물보다 PEG 침투량을 향상시켰다. 그러나 동결 건조후 치수 안정성은 저농도 PEG 수용액으로 전처리하는 것이 우수하였다. 고농도 (60%-70%) PEG 처리 (t-부탄올 용매)의 경우는 치수안정성이 떨어졌는데 이는 고농도에서는 PEG가 동결이 완전히 이루어지지 않을 뿐만 아니라 과잉 침투된 PEG가 건조후 수분을 다시 흡수하였기 때문으로 생각된다. 고농도 (70%) PEG 수용액 처리 후 자연건조한 것은 함몰이 발생하였다. 이상의 결과, 아주 많이 분해된 고함수율 수침고목재의 경우는 t-부탄올 용매가 필요 없이 저농도 PEG 수용액 (40%정도)으로 전처리하는 것이 동결 건조에 가장 적합한 것으로 밝혀졌다.

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폴리아크릴산 나트륨 염이 함침된 흡수성 고분자 복합 필름의 제조 및 특성 연구 (Preparation and Properties of Moisture-absorbing Film Impregnated with Polyacrylic Acid Partial Sodium Salt Material)

  • 이윤석;최홍열;박인식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권4호
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    • pp.530-537
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    • 2014
  • 수분은 제품의 물리적 변화, 미생물 성장, 화학적 반응을 일으켜 품질을 저하시키는 주요 요인이 된다. 본 연구는 기능성 포장 필름으로 응용하기 위하여 수분을 흡착력이 우수한 폴리아크릴산 나트륨 염(polyacrylic acid partial sodium salt, PAPSS)을 선상저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 고분자 수지에 함침된 수분 흡착 기능을 가진 복합 필름을 제조하였다. 제조한 수분 흡착 복합 필름은 PAPSS 물질 입자가 LLDPE 고분자 매트릭스에 잘 분포되어 있음을 확인하였다. 또한 PAPSS 첨가량이 증가됨에 따라 필름의 투명도가 저하되었다. 고분자에 첨가되는 PAPSS 물질의 증가는 복합 필름의 인장강도와 신장률 값이 감소됨을 확인할 수 있었으나 각각 0.5, 1, 그리고 2% PAPSS 필름들 간에는 큰 유의적 차이를 보이지 않았다. 반면 4% PAPSS 함침 필름은 다른 농도로 PAPSS 물질이 함침된 필름과 비교하여 인장강도 및 신장률 값의 급격한 감소를 나타냈다. PAPSS 함량의 증가는 필름의 산소 및 수분 투과도 값이 감소됨이 관찰되어 고분자에 PAPSS 첨가는 필름의 가스 차단의 개선을 나타냈다. PAPSS 함침 필름들은 상대적으로 높은 습도 환경 조건에서 우수한 수분 흡착율을 나타내는 것을 확인하였으며, 특히 4% PAPSS 함침 필름이 다른 PAPSS 농도 함침 필름들에 비하여 높은 수분 흡착율을 보였다. $25^{\circ}C$ 조건에서 필름 샘플의 수분 흡착 등온 곡선에 가장 적합하게 묘사되는 최적의 모델 방정식은 GAB 모델로 나타냈다. PAPSS 첨가는 고분자 필름의 결정화 및 녹는 온도 변화에 영향을 보였으나, 열중량 변화에는 큰 차이가 없이 안정된 열적 특성을 나타냈다.

실내공기질 지표 이산화탄소 농도제어를 위한 흡착연구 (Adsorption Study of IAQ Index CO2)

  • ;조영민;오종민;허정숙
    • 환경영향평가
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    • 제29권3호
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    • pp.198-209
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    • 2020
  • 본 연구는 실내공기질의 평가지표인 이산화탄소를 효과적으로 제어하기 위해, 활성탄소 나노섬유를 이용한 흡착·제어기술을 연구하고자 하였다. 연구는 PAN(Polyacrylonitrile) 전구체 용액을 사용한 전기방사(electrospinning) 방법으로 제조된 나노섬유를 고온에서 활성화하여 비표면적과 미세공 부피를 증가시켰다. 다음 단계로, 제조된 활성탄소 나노섬유 표면을 70% HNO3로 산화처리한 후, TEPA(tetraethylenepentamine)용액으로 함침시킴으로 섬유표면의 알칼리성을 증진시켰다. 일련의 조건으로 제조된 활성탄소 섬유들에 대한 이산화탄소(3000 ppm)의 흡착능을 평가하는 실험을 진행하였다. 활성화 시간(30분, 60분, 90분)이 길어질수록 섬유 표면의 비표면적과 총 세공부피가 증가하였는데, 섬유표면의 비표면적은 308.4 ㎡/g에서 839.4 ㎡/g으로 증가하였고, 총 세공부피는 7.882 ㎤/g에서 27.50 ㎤/g으로 증가하였다. TEPA 함침 할 경우, 미세공의 막힘으로 인해 활성탄소섬유의 비표면적과 세공부피가 크게 감소하였지만, HNO3 산화처리에 의해 아민량이 6.42%에서 17.19%로 증가한 결과, 이산화탄소 흡착능을 향상시킬 수 있는 것으로 분석되었다. 결론적으로, 활성탄소 섬유에 대한 60분간 활성화 과정과 HNO3와 TEPA 함침 처리 등의 일련의 과정을 거친 흡착제(60-ANF-HNO3-TEPA)의 저농도(0.3%) 이산화탄소(N2 가스와 혼합)의 흡착능이 가장 우수한 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 실내공기 중 저농도 이산화탄소도 효율적으로 흡착·제어할 수 있는 기술로 활용될 수 있으리라 사료된다.

변형 알루미나를 이용한 저농도 불소이온 제거 연구 (A Study on the Removal of Low-concentration Fluoride-ion by Modified Alumina)

  • 김소영;김주희;김현자;조영상
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.247-252
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    • 2005
  • 불소는 화학활성이 높아 반도체, 유리, 금속가공 등의 표면처리 및 세정제로 넓게 사용되고 있으며, 배출에 관해서는 수질환경보전법에 기준이 정해져 있다. 따라서 불소폐수는 일정한 수준 이하까지 불소를 제거하여 방출하여야 하며 일반적으로 고농도의 불소를 함유한 폐수처리에는 응집 침전법이 사용되어왔다. 그러나 이 방법은 10 ppm 이하의 저농도 불소 제거에는 효과가 없었다. 본 연구에서는 수용성 산을 함침시켜 소성한 변형 알루미나를 이용하여 저농도 제거가 어려운 불소 이온을 흡착에 의해 제거하는 기술을 개발하고자 하였다. 저농도 불소 이온을 제거하기 위해서 변형 알루미나를 이용하여 회분식 실험을 실행하였고, 흡착제 조성, 소성 온도, 흡착제의 투입량과 교반시간에 따른 제거효율을 조사하였다. 불소 이온의 가장 좋은 제거율은 황산으로 처리된 변형 알루미나에서 얻을 수 있었으며, 변형 알루미나 제조시의 적정한 소성온도는 $500^{\circ}C$였다. 또한 본 연구에서는 흡착등온식으로 널리 알려진 Freundlich식을 이용하여 흡착등온식을 구하였다. 회분식 실험을 통해 얻은 결과를 Freundlich 흡착 등온식에 적용한 결과 Freundlich 흡착 등온식의 상수 K값은 6.63이였고, 1/n은 0.29을 얻을 수 있었다.

K계열 함침 탄소계 흡착제의 실내 저농도 이산화탄소 흡착성능 강화 (Development of Potassium Impregnated Carbon Absorbents for Indoor CO2 Adsorption)

  • 정세은;;이유리;원유섭;김재영;장재준;김하나;조성호;박영철;남형석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권4호
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    • pp.606-612
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    • 2022
  • 실내 거주 시간이 늘어나면서 발생하는 CO2를 인체에 무해한 농도인 1,000 ppmCO2 이하로 유지하기 위해 연구들이 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 저농도 CO2흡착제로서 KOH와 K2CO3와 같은 알칼리성 첨가제를 상용 활성탄에 함침하여 사용하였다. 흡착된 CO2 양은열중량분석기(TGA)와 chamber(CO2 IR analyzer)로평가하였다. 비표면적이 928.5 m2/g인 상용 활성탄(AC)은 KOH가 함침 된 KOH/AC(13.6 m2/g)와 K2CO3가 함침 된 K2CO3/AC(288.8 m2/g)보다 비표면적이 높았다. 챔버실험결과, AC는 CO2를 거의 흡착하지 않았지만, KOH/AC와 K2CO3/AC는 각각 93.5 mgCO2/gsample 및 94.5 mgCO2/gsample 흡착하였다. 이것은 비표면적 및 미세기공의 부피에 의한 물리적인 흡착 영향보다 알칼리성 활성점의 증가가 CO2 흡착에 더 유리하게 작용한 것으로 판단된다. KOH/AC와 K2CO3/AC의 재생성능은 chamber test 결과 대조군(K2CO3/Al+Si supports)과 비교했을 때 안정적으로 흡착 성능을 유지하는 것으로 나타났다(3회 반복 실험). 또한, KOH/AC와 K2CO3/AC는열중량분석기의절대습도 1%H2O를고려한조건에서 145.7 mgCO2/gsample및 150 mgCO2/gsample로 나타났다. 따라서 KOH 및 K2CO3 등과 같은 알칼리 성분의 함침은 상용 활성탄의 안정적인 흡착 및 재생 후 흡착성능을 나타내어, 실내 이산화탄소 저감을 위한 흡착제 개발에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

글리신 금속염 함침 입자상 활성탄의 저농도 이산화탄소 흡착능 평가연구 (Adsorption of Low-level CO2using Activated Carbon Pellet with Glycine Metal Salt Impregnation)

  • 임윤희;;조영민
    • 한국대기환경학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.68-76
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    • 2014
  • The present study has evaluated the $CO_2$ adsorption amount of activated carbon pellets (AC). Coconut shell based test AC were modified with surface impregnation of glycine, glycine metal salts and monoethanolamine for low level $CO_2$ (3000 ppm) adsorption. Physical and chemical properties of prepared adsorbents were analyzed and the adsorbed amount of $CO_2$ was investigated by using pure and 3,000 ppm $CO_2$ levels. The impregnation of nitrogen functionalities was verified by XPS analysis. The adsorption capacity for pure $CO_2$ gas was found to reach upto 3.08 mmol/g by AC-LiG (Activated carbon-Lithium glycinate), which has the largest specific surface area ($1026.9m^2/g$). As for low level $CO_2$ flow the primary amine impregnated adsorbent showed 0.26 mmol/g of adsorption amount, indicating the highest selectivity. An adsorbent with potassium-glycine salts (AC-KG, Activated carbon-Potassium glycinate) instead of amine presented with 0.12 mmol/g of adsorption capacity, which was higher than that of raw activated carbon granules (0.016 mmol/g).