• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2007년도 학술논문요약집
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• pp.135-136
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• 2007

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권4호
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• pp.227-238
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• 2013

본 연구의 목적은 해수담수화 과정 중 황산이온과 염소이온은 제거하고 유용미네랄인 마그네슘, 칼슘은 잔존 시키는 미네랄 수질 조정 기술로 먹는물 수질기준에 맞는 고경수 제조 공정 개발에 있다. 역삼투막(RO)에 통과시켜 농축수(Concentrated deep seawater)와 탈염수(desalted deep seawater)를 제조하고, 나노여과막(NF)를 사용하여 염화나트륨이 제거되지 않은 1차 미네랄 농축수(Mineral enriched deep seawater)를 제조하여, 전기투석 이온교환막(ED)을 가동하여 염화나트륨을 제거한 탈염 미네랄농축수(Mineral enriched desalted water)를 제조하여 이를 RO 탈염수와 희석하여 고경도 먹는해양심층수를 제조하였다. 역삼투막은 해수(해양심층수) 원수에서 용존물질과 담수를 분리할 수 있으며, 2차에 걸쳐 역삼투막을 사용하면, 용존성분 중 99.9% 이상 제거되고, 경도 1이하, 염소이온의 농도 2.3 mg/L인 용존물질이 완전히 제거된 탈염수(순수)를 제조할 수 있었다. 나노여과막 (NF 막)의 간극은 $10^{-9}$ m으로 마그네슘과 칼슘은 50%정도 통과시키며, 염소이온과 나트륨 같은 일가이온은 95%이상 통과한다. 나노여과막은 마그네슘과 칼슘과 같은 경도 성분과 나트륨과 염소이온과 같은 염분성분을 분리 농축할 수 있지만, 완벽하게 분리하지는 못한다. 전기투석막(ED)은 전기전도도에 따라 경도성분의 이가이온과 염분성분인 일가이온이 분리된다. 전기전도도 20 mS/cm 이상에서 경도성분(마그네슘이온, 칼슘 이온 등)은 제거되지 않는 반면, 염분성분 (나트륨이온, 염소이온 등)은 지속적으로 제거되었다. 따라서, 나노여과막을 이용하여 마그네슘과 칼슘과 같은 경도 성분을 농축하고, 전기투석막을 이용하여 경도농축수에서 염분성분을 분리하여 경도농도 12,600 mg/L, 염소이온 농도 2,446 mg/L의 염분성분이 배제된 고경도 농축수를 제조할 수 있었다. 이러한 고경도수를 역삼투막을 이용하여 용존물질이 모두 제거된 2차 RO 생산수로 10배 희석하면 염소이온 농도 244 mg/L 로 먹는물 수질기준에 적합하면서 경도농도 1,260 mg/L 인 고경도 수 제조도 가능하였다. RO/NF/ED 또는 NF/ED 연계공정은 해수의 증발 없이 역삼투막, 나노여과막과 전기투석막만을 이용하여 염소이온과 나트륨, 칼륨, 황산이온과 같은 염분성분을 제거하면서 마그네슘과 칼슘과 같은 경도성분은 농축할 수 있어서 먹는물 수질기준에 적합한 고경도수 제조가 가능하였으며, 이 과정 중 소모되는 에너지를 줄일 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2002년도 춘계학술발표논문집
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• pp.140-143
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• 2002

연속 이온교환 평형 모델을 개발하여 원자력발전소 탈염기의 성능을 평가한 결과 특정이온의 누출 현상과 유입수 및 유출수중 이온농도 비율이 운전조건에 따라서 달라짐을 확인하였다. 본 모델은 국부 불완전 평형을 고려할 수 없으나 다성분 존재하의 경쟁적 이온교환을 묘사할 수 있는 장점을 가지고 있다.

• 전기화학회지
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• 제17권1호
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• pp.57-64
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• 2014

다공성의 활성탄소와 상대적으로 입자크기가 더 작은 carbon black을 여러 비율로 혼합하여 다양한 적층배열 구조를 갖는 축전식 탈염용 전극을 제조하였고 활성탄소만 존재하는 전극과 비교 분석하였다. 연구 결과 carbon black의 양이 증가할수록 탄소체의 배열 구조가 조밀해지는 것을 관찰하였고, mesopore가 약 10% 증가하는 것으로 나타났다. 순환전압전류법을 이용하여 축전용량을 살펴보았을 때 carbon black만으로는 이온흡착에 대한 영향이 거의 없지만 활성탄소체와 혼합하여 carbon black의 양이 증가할수록 비축전용량 역시 증가하는 것을 관찰하였다. 최종적으로 셀에 전극을 채용하여 탈염실험을 수행한 결과, carbon black의 양이 가장 많이 함유된 전극의 탈염 성능이 가장 우수하였고, pH의 변화의 폭이 가장 좁았다. 또한, 축전된 전하의 분석을 통해 비페러데이 전류의 비율이 증가하는 것으로 나타나 페러데이 반응에 대한 영향이 감소하는 것을 관찰하였다. 이는 carbon black의 첨가로 전극의 적층배열 구조가 변형함으로써 mesopore의 비율이 증가해 페러데이 반응에 의한 영향이 감소하였고, 탈염 성능 역시 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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• pp.185-185
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• 2007

20세기에 들어 산업, 군사 및 다양한 목적으로 비인화성 용매인 PCE와 TCE의 사용량이 증대하였다. 주의를 필요로 하는 물질임에도 불구하고 부주의한 사용과 보관으로 인해 토양, 퇴적토, 지하수에 심각하게 오염되었다. High-chlorinated ethenes은 호기성 박테리아의 oxygenation에 의해 분해되지 않는다. PEC및 TCE의 완전한 탈염소화는 혐기성조건에서만 관찰되어지며, 지난 10연년간의 연구에 의해서 탈염소화 혐기성 미생물의 수의 보고는 증가되었다. 혐기성 조건에서 탈염소화 미생물에 의해 PCE와 TCE는 less-chlorinated ethenes 또는 무해한 ethene으로 전환이 가능하다. 본 연구는 lactate를 electron donor로 이용해 PCE에서 ethene까지 완전히 탈염소화하는 혐기성 배양을 수행했다. PCE로 오염된 퇴적토 시료로부터 혐기성 미생물 배양을 성공했다. PCE가 ethene까지 완전히 분해되는 것이 관찰되었다. 추가적으로 혐기성 미생물 배양액에서 1,2-cis-dichloroethene (cis-DCE)와 vinyl chloride (VC)의 축적이 일어남을 관찰하였다. 혐기성 미생물 배양액에서 Dehalococcoides 16S rRNA gene sequences에 특이적으로 반응하는 primer를 이용한 DGGE를 통해 미생물 군집을 분석하였다. 결론적으로, 우리의 연구에서 PCE를 감소시키는 배양액을 배양했으며, 이 배양엑에는 Dehalococcoides sp. 존재하는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.141-145
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• 2002

이온교환수지탑으로 유입된 이온은 연속적인 이온교환 평형을 이루면서 수지층을 통과한다는 가정하에 질량작용법칙과 몰 균형식을 조합하여 연속이은교환평형 칼럼모델을 개발하였다. 연속이온교환평형 칼럼모델을 이용하여 원자력발전소 복수탈염설비 탈염기의 성능을 평가한 결과, Na/sup +/및 Cl/sup -/누출 농도는 수지의 재생효율에 따라 다르며, 특정이온의 유입수 및 유출수에서 농도 비율은 용액 및 수지의 상태에 따라 달라짐을 확인하였다. 본 모델은 수지농도를 보정하여 국부 불완전 평형을 고려할 수 있고, 다성분 존재하의 경쟁적 이온교환을 묘사할 수 있는 장점을 가지고 있다.

• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.183-189
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• 2020

개발도상국은 빈약한 식수 인프라로 인해 식수공급에 어려움을 겪고 있으며 식수가 공급되지 않는 지역에서는 지하수를 주된 식수원으로 이용하는 경우가 많다. 하지만 지하수의 경우 다양한 오염원에 노출되어 있고 이로 인한 문제가 발생하기도 한다. 특히 해안지역은 그 지리적 특성으로 인해 해수침투에 노출되기 쉽고 해수침투에 노출된 지역의 지하수는 일반적인 경우보다 높은 염도를 가지는 경향이 있다. 만약 염도가 높은 지하수를 지속적으로 마시게 된다면 심장 및 신장질환 등 인체에 다방면으로 치명적인 영향을 끼치는 원인이 될 수 있기에 주의가 필요하다. 본 연구에서는 해수침투가 일어난 지역에서의 탈염을 위한 기술인 CDI(Capacitive Deionization)와 역삼투의 원리를 이용한 RO(Reverse Osmosis)의 적용가능성을 탐색해보고자 하며, 염수 농도에 따른 정수성능 실험을 진행하여 탈염성능을 평가해 보고자 한다. 또한 개발도상국의 일부 지역은 전력이 원활하게 보급되지 않는 경우가 많기에 본 연구에는 정수하는데 실제 사용하는데 필요한 소비전력을 계산하여 평가에 포함하고자 한다. 이를 통해 개발도상국 해수침투지역에 적합한 탈염기술을 제안할 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한화학회지
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• 제38권5호
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• pp.351-358
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• 1994

셀렌이 촉매작용을 하는 반응을 이용한 수용액중 흔적량 셀렌의 분광광도법 정량에 관하여 검토하였다. 즉, 산성의 수용액 매질에서 셀렌에 의한 페닐히드라진의 촉매반응은 H-acid(8-아미노-1-나프톨-3,6-이슬폰산의 이나트륨염)과 반응하여 붉은 색의 아조 염료로 변하는 벤젠디아조뮴이온을 생성한다. 이 반응에 대해, 시약들의 가하는 양과 용액의 pH등과 같은 실험조건들을 최적화시켰다. 시료용액 15ml를 0.1 M EDTA용액으로 처리하여 철 등을 제거한 다음에 0.06 M 페닐히드라진 염산 1 ml, 0.02 M H-acid 1 ml, 및 0.3 M-$KClO_4$ 3 ml를 용액에 순서대로 가하였다. 염산으로 용액의 pH를 1.4로 조정하였다. 끓는 물중탕에서 30분간 가열한 다음, 식혀서 탈염수로 25.00ml되게 묽혔다. 흡광도 측정을 위한 바탕용액은 탈염수로 만들었다. 527nm에서 흡광도를 측정하였다. 위의 실험과정으로 표준검정곡선법에 의해 수도물, 강물, 및 저수지물 등의 물시료중 흔적량 셀렌을 정량하고, 시료들에 가해진 일정량의 셀렌을 정량하여 회수율을 구하였다. 이렇게 얻은 104 내지 111%의 회수율로부터 이 방법이 자연수중 ng/ml수준의 셀렌 분석에 정량적으로 응용될수 있음을 알 수 있었다.

• 생태와환경
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• 제45권3호
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• pp.271-277
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• 2012

본 연구에서는 D. magna의 배양배지로서의 국내 자연수의 적절성을 평가하기 위하여, Elendt M4 배지에서 생산된 태어난 지 24시간 미만 된 어린 D. magna를 Elendt M4 배지, 탈염소 수도수 및 먹는 샘물에 21일 동안 노출시켜 생존율 및 번식능력을 평가하였다. 대조배지인 Elendt M4 배지와 먹는 샘물에서 배양한 D. magna는 어미의 생존율, 첫 배를 생산하는 시기, 생존한 어미 당 생산된 총 어린 물벼룩 평균수, 생존한 어미 당 생산된 죽은 어린 물벼룩 평균수는 2회의 번식시험 모두에서 Jonczyk과 Gilron (2005) 및 OECD No. 211, Daphnia magna Reproduction Test 지침서(OECD, 2008)의 기준을 벗어나지 않았다. 그러나 탈염소 수도수에서 배양을 한 경우에는 2번의 번식시험 모두 어미의 사망률이 20% 이상으로, 배양 13일, 15일, 18일에 사망된 개체가 관찰되었다. D. magna는 경도가 80 mg $CaCO_3\;L^{-1}$ 이상인 물에서 사용을 추천하고 있으나, 본 연구에서 사용된 탈염소 수도수의 경도는 50~53 mg $CaCO_3\;L^{-1}$ 이었다. 탈염소 수도수에서 나타난 지연된 사망률은 배양배지의 급격한 경도 차이에 의한 영향으로 판단된다. 그러므로 국내의 자연수(지하수, 표면수, 탈염소 수도수 등)를 사용하여 D. magna를 배양할 경우, 배양배지의 경도를 100 mg $CaCO_3\;L^{-1}$ 이상 강화시켜 사용하는 것이 필요하다. 그리고 궁극적으로는 국내에 서식하는 토착 물벼룩류를 대상으로 국내 수 환경에 적합한 시험생물을 개발하는 국가적인 연구가 필요하다고 사료된다.

• 공업화학
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• 제20권6호
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• pp.700-704
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• 2009

본 연구에서는 다공성 탄소전극의 내부 전해질 농도에 따른 전극의 전기화학적 특성 변화를 연구하였다. 다공성 탄소전극의 내부를 0.01, 0.05, 0.1, 0.5 M KCl 용액으로 채우고 양이온교환막을 결합한 후 cyclic voltammetry, chronoamperometry, impedance spectroscopy 분석을 실시하였다. 실험결과 전극의 특성은 전극 내부의 전해질 농도에 따라 큰 차이를 보였으며 농도가 높을수록 전극 내부의 charging 저항이 감소하여 전기용량이 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 실험결과로부터 이온교환막을 결합한 축전식 탈염공정에서 전극 내부의 전해질 농도를 높임으로써 저 농도의 염수를 효과적으로 탈염할 수 있을 것으로 기대된다.