• 청정기술
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• 제7권2호
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• pp.133-140
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• 2001

본 연구는 활성탄으로 충전된 고정층 흡착탑에서 휘발성유기화합물(VOCs), 벤젠과 톨루엔의 흡착특성을 조사하였다. 흡착질인 benzene과 toluene의 흡착강도는 두 흡착질의 평형흡착능 차이에 의한 것이며, 흡착제와의 흡착강도가 비교적 작은 benzene이 non-key component로 작용하여 이성분에 대한 고정 흡착층의 파과특성에서 roll up 현상을 나타냈다. 또한 동일한 농도조건에서 이성분의 각 성분에 대한 파과곡선과 단일성분계에 대한 파과곡선의 특성을 비교해 보았을 때, key component인 toluene의 양론파과시간은 차이가 거의 없지만, non-key component 인 benzene의 양론파과시간은 단일성분에서의 200분에서 70분으로 상당히 일찍 나타났다. 이성분 흡착질의 파과특성에서 non-key component인 benzene의 roll up 현상의 정도는 혼합가스의 농도와 고정 흡착층의 형상비에 비례하며, 혼합가스 유속에 반비례함을 알 수 있었다. 특히, key component의 몰분율이 클수록 roll up 현상이 크게 나타남을 알 수 있었다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제14권E호
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• pp.19-25
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• 1998

동적흡착방법을 사용하여 유사구조를 가진 DMMP와 IMPE의 흡착특성을 연구하였다. 유입농도를 4mg/I로 고정한 후 활성탄이 충진되어진 흡착 컬럼을 통과한 유출농도가 4.0$\times$$10^{-5}$mg/I에 다다를 때까지를 파과 시간으로 설정하였으며 여러 유속에서 동일한 방법을 사용하여 파과시간의 변화를 파악하였다. IMPF와 DMMP 증기에 대한 파과시간을 충진된 활성탄의 함수로 도시하여 활성탄의 동적흡착용량, 흡착속도상수 및 임계베드중량을 구하였다. 흡착속도상수의 경우 DMMP가 IMPF보다 높은 값을 나타낸 반면 임계버드중량은 반대의 결과가 나타났다. 동적흡착용량의 경우 과거 발표되어진 자료와 다르게 유속의 변화에 영향을 받는 것으로 나타났으며 본 연구에서는 실험결과에 적절한 수학적인 방정식을 제안하여 유속의 흡착용량과의 관계식을 유도하였다. 동일한 조건하에서 DMMP에 대한 파과시간이 IMPF보다 긴 것으로 나타났으며 두 파괴시간의 상호관계는 아래의 식으로 나타내어질 수 있는 것으로 밝혀졌다. Tb(IMPE) ＝ 0.9825 $\times$ Tb(DMMP)-15.368

• 청정기술
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• 제20권2호
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• pp.166-170
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• 2014

강산성 양이온 교환수지를 충전한 고정층 컬럼을 사용하여 수중의 리튬이온을 제거하는 연속식 실험을 수행하였다. 층 높이, 유입 유량 및 유입 농도와 같은 파라미터들을 살펴보았으며, 파과곡선으로부터 파과시간($t_{0.05}$), 포화시간($t_{0.95}$) 및 제거된 리튬이온의 총량(mtotal)을 구하였다. 실험 결과 $t_{0.05}$와 $t_{0.95}$는 층 높이가 감소함에 따라 감소하였고, 유입 농도와 유입 유량이 증가함에 따라 감소하였다. mtotal은 유입 유량과 층 높이가 증가함에 따라 증가하였지만, 유입 유량이 증가함에 따라서는 감소하였다. 실험자료를 토마스 모델식과 윤-넬슨 모델식을 적용한 결과, 토마스 모델식이 파과 데이터에 잘 부합하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권1호
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• pp.14-22
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• 2006

Cd과 Cr(VI)으로 동시에 오염된 지하수 정화에 반응벽체 공법을 적용하기 위하여 환원능과 흡착능을 동시에 가지는 새로운 반응 물질인 Fe-loaded zeolite의 반응성을 실내 주상실험을 통해 평가하였다. Cd과 Cr(VI)을 동시에 포함한 오염용액을 반응물질이 충진된 칼럼에 주입하고, 이 칼럼을 통과한 유출수에서의 Cd과 Cr(VI) 농도를 측정하여 파과곡선을 얻는 방법으로 본 주상실험을 수행하였다. 유출수의 농도 분석 결과 Cd의 파과는 Cr(VI)의 파과곡선이 완료되는 시점까지 전혀 관찰되지 않아, 반응물질의 전반적인 효율은 Cr(VI)에 대한 반응성에 의해 결정됨을 알 수 있었다. Cr(VI)의 파과곡선은 파과 시작점이 다소 지체되고 파과의 진행 속도도 느려지며 파괴곡선의 상대농도 값이 1까지 증가하는 양상을 나타내었다. 이러한 Cr(VI) 파과곡선의 양상을 정량적으로 묘사하기 위하여 형상계수라고 하는 새로운 계수 ${\alpha}$와 ${\beta}$를 정의하고, 이를 오염물질의 이동방정식에 적용함으로써 파과곡선의 지체 정도와 기울기 정도를 나타내었다. 초기 주입 용액의 농도가 증가할수록 ${\alpha}$값은 감소하였고, 이로부터 파과곡선의 시작 시점이 빨라 지는 것을 알 수 있었다. 또한 초기 주입 용액의 속도가 증가할수록 ${\beta}$ 값이 감소하였으며, 이로부터 파과곡선의 기울기가 점차 가팔라지는 것을 알 수 있었다. 이를 통해 Fe-loaded zeolite를 반응벽체 내 반응물질로 적용할 경우, Fe-loaded zeolite는 지하수 상에 존재하는 서로 다른 이온 형태의 중금속인 Cd과 Cr(VI)을 효과적으로 동시에 제거할 수 있음을 획인하였으며 이때, Fe-loaded zeolite를 통한 Cr(VI)의 파과는 지하수 흐름이 빠를수록 파과의 진행이 더욱 급격히 나타날 것이며 오염농도가 높은 지하수일수록 파과의 시점이 빠르게 나타나 반응물질은 그 사용 한계 에 다다르게 될 것임을 예측할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.373-379
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• 2009

고정층 반응기에서 cesium carbonate 흡착제를 사용하여 이산화탄소($CO_2$), 질소 및 수분의 혼합기체로부터 $CO_2$를 수착하여 $CO_2$-cesium carbonate의 반응속도론을 구하기 위하여 $CO_2$의 파과곡선을 측정하였다. 비촉매 불균일반응계에서 반응속도론을 해석하기 위하여 $CO_2$의 파과곡선을 사용하여 비활성화 모델로부터 반응속도론을 구하고 $CO_2$의 파과곡선의 비선형해석으로부터 비활성화 모델에서 수착속도상수와 비활성속도상수를 구하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 춘계학술발표논문집
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• pp.596-598
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• 2006

본 논문에서는 수지 조성비 및 수지탑 배열이 이온교환 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 전해질 농도는 $Na^+\;125ppm$, $Cl^-\;315ppm$ 유속은 500ml/min, 이온교환 수지는 ROHM&HAAS IR 120 양이온 수지와 ROHM&HAAS IRA 402 음이온 수지를 사용하였고, 수지탑 배열은 혼상-혼상-음이온, 혼상-음이온-혼상, 음이온-혼상-혼상 수지탑 순으로, 이온교환 수지탑의 양 음이온교환 수지의 조성 비율은 1:1, 1:2, 1:3 로 변화하여 실험한 결과 이온교환 수지의 조성비 변화에서는 양 음이온교환 수지 조성비 1:2의 경우 1:1, 1:3의 경우보다 파과시간이 연장되었다. 수지탑 배열이 음이온-혼상-혼상 수지탑인 경우 혼상-혼상-음이온 수지탑 배열과 파과시간을 비교해보면 약 60% 파과시간이 연장되었다. 따라서 수지탑 배열은 음이온-혼상-혼상 수지탑 순으로, 수지 조성비는 1:2일 때 가장 효율적인 것으로 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제8권4호
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• pp.36-41
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• 2004

메탄/질소 분리용 흡착제로의 성능평가를 위하여 천연 제올라이트의 일종인 clinoptilolite 로 파과실험을 수행하였다. 분리성능을 향상시키기 위해 Ca으로 이온교환한 clinoptilolite에 대하여 $98.2\%$의 메탄과 $1.8\%$의 질소가 함유된 원료가스로 유속 670ml/min, 압력 333kPa의 조건에서 파과실험을 하였다. 상온(293K)에 비하여 저온(253K)에서 흡착용량이 증가하는 것을 확인하였으며, Ca-clinoptilolite는 온도가 낮을수록 질소흡착성능이 증가하는 일반적인 특성을 보였다 가스 유속 670ml/min인 조건에서 압력을 333kPa와 700kPa에서의 파과실험을 수행하였다. 253K와 293K에서 모두 압력이 높을수록 흡착용량이 증가하였다.

• 청정기술
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• 제20권2호
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• pp.179-188
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• 2014

본 연구에서는 고정탑 반응기(높이 30 cm, 내경 1 cm)에 서로 다른 4종류의 제올라이트(zeolite) 시료를 충전하여, 탈착압력이 $CO_2$ 흡착파과 및 탈착파과 거동에 미치는 영향을 연구하였다. 흡착제로는 상용물질인 제올라이트 3A, 4A, 5A, 13X 펠렛(pellet)을 사용하였다. 연속조작(cyclic operation)실험은 흡착-탈착 순으로 5회 반복하여 실험하였으며, 흡착 및 탈착 시간은 각각 80분이었다. 탈착압력이 연속조작거동에 미치는 영향을 살펴보기 위해 탈착 압력(혹은 재생 압력)을 진공(0 bar)에서 3 bar까지 변경하며 실험을 진행하였다. 흡착압력(3 bar), 온도(293 K), 농도($CO_2:N_2=10:90$vol%)와 유량(400 ccm) 조건은 고정하였다. 파과시간(breakthrough time), 포화시간(saturation time), 재생시간(regeneration time), 흡착량 그리고 탑 내 온도변화 등을 측정하였다. 상기 변수 실험을 통하여 연소 후 $CO_2$ 포집에 적합한 흡착제 및 운전조건을 찾고자 하였다.

• 상하수도학회지
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• 제35권6호
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• pp.533-544
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• 2021

전자 및 화학 산업의 초순수 생산 및 원자력 발전소의 부식 제어를 위해 이온교환 수지탑의 성능 파악이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 4종의 H 및 ETAH 형 양이온 교환수지가 채워진 양이온 및 혼상 이온교환수지탑에 미량의 NaCl를 포함하는 에탄올아민(ETA) 및 암모니아(NH₃) 용액을 주입하여 양이온 파과특성을 조사하였다. 조사 결과, 주성분인 ETAH⁺ 및 NH₄⁺와 달리, 미량성분인 Na⁺는 (이론적교환용량의 3배 이상) 시험기간 동안 수지탑 출구에서 파과 및 오버슈팅 현상이 나타나지 않았다. H형 수지탑의 파과현상은 ETAH⁺ 및 NH₄⁺가 순서대로 일어났고, 오버슈팅은 NH₄⁺가 파과할때 ETAH⁺에 대해서 발생했다. 파과영역의 너비로 결정되는 상대적 선택도는 NH₄⁺가 ETAH⁺보다 최대 51.5 % 더 높았다. 유입수 Na⁺ 농도가 높을수록, 선택도는 감소하고 오버슈팅 현상은 증가하였다. 이온교환 수지의 고유 특성을 개선하여 감소시킬 수 있는 Na⁺ 누출은, ETAH형에서 높았고 4종의 양이온수지에 대해 동일하지 않은 것으로 조사되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권4호
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• pp.495-500
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• 2009

고정층 반응기에서 활성탄 흡착제를 사용하여 질소 기류에서 벤젠 증기의 파과곡선을 측정하였다. 흡착실험은 흡착온도 $25{\sim}50^{\circ}C$, 질소 가스의 유량 $80{\sim}150cm^3/min$, 흡착제의 공급량 3~5 g, 그리고 벤젠 증기의 농도는 포화조의 온도를 $25{\sim}40^{\circ}C$로 변화시켜 행하였으며, 파과곡선의 비선형해석으로부터 비활성화 모델의 흡착속도상수와 비활성속도상수를 구하고 비활성화 모델과 흡착 등온 모델과의 상관관계를 고찰하였다.