• 대한환경공학회지
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• 제27권9호
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• pp.989-994
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• 2005

본 연구에서는 활성탄 흡착, 오존 단독, 오존/활성탄 혼합공정을 이용하여 부식산을 처리하고 부식산의 처리효율을 $UV_{254}$와 DOC를 통해 살펴보았으며, 부식산의 분해특성은 분자량 크기분포의 변화와 활성탄 표면변화를 통해 관찰하였다. 각 공정에서의 DOC 제거효율을 살펴본 결과, 활성탄 흡착공정은 약 19%, 오존 단독공정은 38%이었으나, 오존/활성탄 혼합공정에서는 약 80%로 활성탄 흡착공정과 오존 단독공정의 DOC 처리효율을 합한 것보다 훨씬 높아, 혼합공정을 도입함으로써 시너지 효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 기리고 $UV_{254}$ 감소율 역시 오존/활성탄 혼합공정에서 가장 크게 나타났다. 오존/활성탄 혼합공정에서 활성탄은 고유의 흡착제 역할뿐만 아니라 흡착된 유기물과 오존의 접촉을 촉진시키는 반응자리를 제공하는 역할을 하는 것으로 사료된다. 각 공정에서의 분자량크기분포 변화를 살펴본 결과, 활성탄 흡착공정에의 분자량 크기분포는 반응 전후에 큰 차이가 없었으며, 오존 단독공정에서는 30 kDa 이상의 분자량이 반응시간 10분 이후에는 거의 감소하지 않고 일정하였으나, 0.5 kDa 이하의 저분자량은 초기 4.8%에서 120분 처리시 12.3%로 증가하였다. 한편 오존/활성탄 혼합공정에서는 120분 처리시 30 kDa 이상 분자량이 초기 36.3%에서 3.9%로 뚜렷하게 감소하였으며, 0.5 kDa 이하의 저분자량은 초기 4.8%에서 40.1%로 크게 증가하였다.

• 공업화학
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• 제23권5호
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• pp.490-495
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• 2012

오존/활성탄 공정을 이용하여 페놀을 처리 할 경우, 활성탄에 의해 나타나는 촉매효과에 관한 연구를 수행하였다. 오존 단독공정에 활성탄을 추가할 경우, 활성탄 투입량이 증가할수록 용존 오존 및 페놀의 분해효율이 증가하는 것으로 나타났다. 이는 활성탄에 의해서 용존 오존이 분해되어 생성된 수산화 라디칼이 페놀 제거에 영향을 미쳤으며, 본 연구에서는 활성탄의 촉매효과([$\Delta$phenol] / $[{\Delta}O_{3}]_{AC}$)로 나타내었다. 활성탄 10~40 g/L 투입 시, 모든 활성탄의 최대 촉매효과 값은 $2.0\;{\pm}\;0.1$로 나타났지만, 10 g/L와 20 g/L를 투입한 경우, 40 min 경과 후 최대 촉매효과에 근접한 반면, 활성탄 30 g/L와 40 g/L를 투입한 경우, 반응 20 min 경과 후 최대 촉매효과에 도달하였다. 또한 Total Organic Carbon (TOC, 총유기탄소)의 제거율은 오존 단독공정에서 0.23으로 나타났으며, 오존/활성탄 공정에서는 0.63으로 나타났다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2006년도 추계 학술발표회 발표논문집
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• pp.521-524
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• 2006

본 연구에서는 농업폐기물인 감귤박의 효율적인 재활용 방안으로 고부가가치 제품인 활성탄을 제조하여 이용하는 가능성에 대하여 조사한 결과, 감귤박 폐액으로부터 건조한 시료의 조성은 대부분이 탄수화물로 구성되어 있으며, 또한 이는 미생물, 농약 및 중금속에 오염되지 않은 순수한 천연 재료로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 또한 탄화공정 및 활성화공정을 통해 제조된 활성탄의 요오드 흡착능이 KS 규격 중 1급(활성탄 1,100 mg/g 이상)보다 높은 값으로 나타나 공업용 활성탄으로의 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2006년도 추계 학술발표회 발표논문집
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• pp.525-528
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• 2006

감귤박을 원료로 하여 활성화제인 KOH를 사용한 약품활성화공정을 수행하여 감귤박-활성탄을 제조하고, 흡착능 및 세공분포 등을 분석한 결과 요오드 흡착능이 KS 규격 중 1급(활성탄 1,100 mg/g 이상)보다 높은 값으로 나타나 양질의 활성탄을 제조할 수 있음을 보였다. 또한 약품활성화법을 사용함으로써 탄화공정에서 제조된 탄화시료보다 월등히 높은 비표면적과 미세세공의 발달이 이루어져 KOH를 이용한 약품활성화법이 활성탄의 제조공정으로서 활용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.178-181
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• 2005

토양세척 공정 시 오염물질을 제거하기 위해 사용한 계면활성제를 재사용하기 위해 활성탄을 사용하였으며 이때 계면활성제와 HOC (Hydrophobic Organic Chemical)의 분배를 예측 할 수 있는 모델을 개발하였다. 계면활성제로는 Triton X-100, HOC는 phenanthrene을 활성탄으로는 Darco 20-40 mesh를 사용하였다. 개발된 모델로 계면활성제 주입량, 활성탄 주입량에 따른 계면활성제와 HOC의 분배결과를 각각 전산 모사를 통하여 얻었다. 그 결과 활성탄이 포함된 계 내에서의 계면활성제와 HOC의 분배가 미셀이 형성되는 농도를 전후로 서로 다른 분배 양상을 보였다. 또한 전산모사 결과는 실제 실험결과를 비교적 정확하게 반영함을 알 수 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권6호
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• pp.68-78
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• 2008

국내에서 대표적으로 버려지는 폐벌목인 잣나무와 리기다소나무를 이용하여 고부가가치 제품으로 활용할 수 있는 활성탄 개발을 위해 활성탄 제조의 최적조건을 측정하였다. 폐벌목 활성탄 제조에 관한 연구는 저온열분해 공정에 의한 폐벌목의 목탄 제조공정과 화학적 활성화 반응을 이용한 목탄의 활성탄 제조공정으로 나누어지며 본 논문은 화학적 활성화 반응을 이용한 목탄의 활성탄 제조공정을 다루고 있다. 일반적으로 활성화제는 알칼리 약품을 이용하고 있으며 본 연구에서는 탄소와 활성화 반응이 잘 이루어지는 KOH와 NaOH를 사용하였다. 실험결과, KOH로 제조된 활성탄이 NaOH로 제조된 활성탄 보다 요오드 흡착력과 비표면적(BET) 등 물성이 우수하였으며 이는 세정공정 후 활성탄의 잔류물이 KOH는 검출되지 않았으나 NaOH는 $3{\sim}4%$의 잔류물이 있는 것으로 보아 목탄과 KOH의 반응이 더 활발함을 알 수 있었다. 일반적으로 잣나무를 이용하여 제조된 활성탄의 물성치가 리기다소나무를 이용한 활성탄 보다 우수함을 알 수 있었다. 목탄과 활성화제의 최적 침적비율은 400 wt.%임을 알 수 있었다 세정방법은 5M 염산용액으로 세척하여 중화시킨 후 증류수로 세정하는 방법이 활성탄의 물성을 높일 수 있었다. 본 연구의 최적 실험조건에서 잣나무를 이용하여 제조된 활성탄의 경우 BET값이 약 $2400\;m^2/g$에 이르렀다.

• 청정기술
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• 제28권4호
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• pp.285-292
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• 2022

대기 오염의 주요 원인인 휘발성유기화합물(VOCs)의 배출을 저감 하기 위한 방법으로 주로 활성탄 흡착탑이 활용되고 있다. 하지만 활성탄의 짧은 수명과 잦은 교체 주기의 단점이 있어 이를 극복하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있으며, 광촉매-활성탄 복합체는 이러한 활성탄의 단점을 극복할 수 있는 방법임을 입증하였다. 광촉매-활성탄 복합체는 활성탄 표면에 금속산화물 광촉매를 코팅하여 광촉매 효과와 활성탄의 흡착능력 효과를 동시에 확보할 수 있는 휘발성유기화합물 저감 물질이다. 미세유체공정을 이용하여 ZnO, 은(Ag) 나노입자를 동시에 합성한 후 실시간으로 ZnO와 은(Ag) 나노입자 용액을 활성탄이 채워진 충진층 반응기에 주입하여 Ag-ZnO 활성탄 복합체를 합성하였다. 합성 반응시간에 따른 광촉매 복합체의 증착양을 분석했으며, 다양한 분석 방법을 통해 광촉매가 활성탄의 기공을 막지 않고 활성탄 표면에 선택적으로 증착 되었음을 확인하였다. 톨루엔 가스백 시험과 흡착 파괴시간 시험을 통해 광촉매-활성탄 복합체가 순수한 활성탄보다 우수한 저감 효과와 지속성을 가지는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 개발된 공정은 광촉매-활성탄 복합체를 효율적으로 생산할 수 있는 방법으로 대량 생산을 위한 스케일 업 공정을 통해 국내의 VOCs 저감 물질 가격 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제25권3호
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• pp.63-71
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• 2017

본 연구에서는 활성탄 제조에 널리 이용되고 있는 KOH 활성화법으로 활성화된 활성탄의 표면적 증가를 위하여 세척시간, 교반속도, 세척횟수 등의 변수들에 대한 활성탄 세척공정 최적화 연구를 수행하였다. 연구결과, 활성탄의 표면적은 세척효율이 증가됨에 따라 뚜렷하게 증가되었는데, 90% 이상의 세척효율을 얻기 위해서는 활성탄의 복잡한 세공구조에 따른 세공 내 확산메커니즘이 제어인자로 작용함을 알 수 있었다. 또한, 세척액의 증발을 통하여 $K_2CO_3$를 얻을 수 있었고 이를 이용한 활성화실험이 이루어졌다. 그 결과, 비표면적 $2,219m^2/g$의 제조가 가능하였다. $K_2CO_3$가 KOH의 효과적인 대안이라는 것을 고려할 때, 활성탄 제조공정에서 폐수 재이용은 무배출 폐기물 공정에 적용 할 수 있음을 보여주었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.308-323
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• 2009

생물활성탄 공정은 정수처리에서 획기적인 공정으로 평가받고 있으며, 전 세계적으로 많은 정수장에서 BAC 공정을 채택하여 운전하고 있다. BAC 공정의 장점은 활성탄에 흡착된 오염물질들이 활성탄 표면에서 서식하고 있는 다양한 미생물 집합체(생물막)에 의해 생물분해되어 자연적으로 활성탄의 재생이 이루어져 활성탄 사용기간의 연장을 유도하여 정수처리 비용을 감소시킬 수 있다는 것이다. 또한, 유입수중의 생분해 가능한 유기물질들을 제거하여 배 급수관망에서 미생물의 재성장을 억제하는데 탁월하다. 그러나 BAC 공정의 효율이 활성탄 표면에 형성되어 있는 생물막에 의해 제한되어지는 문제점도 있다. 본 논문에서는 GAC에서 BAC로의 전환, BAC 생물막의 특성, 오염물질의 제거 메카니즘, BAC 공정에 영향을 미치는 인자들, BAC 공정의 제어 및 BAC 공정의 모델링에 대해 크게 여섯 부분으로 상세하게 기술하였다.

• 분석과학
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• 제18권6호
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• pp.535-541
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• 2005

본 연구에서는 오존/활성탄 혼합공정에서 부식산의 초기 pH(pH 3~pH 11)와 반응온도 ($0^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $40^{\circ}C$)를 변화시켰을 때 생성되는 알데히드류의 생성을 조사하였으며, 오존/활성탄 혼합공정 외에 활성탄 흡착과 오존 단독공정을 실험하여 공정에 따른 차이를 비교하였다. 오존 주입농도는 0.08g $O_3/g$ DOC, 활성탄 충진율은 16.5 v/v%였으며, 생성되는 알데히드류는 PFBOA법으로 전처리하여 GC/PDECD로 분석하였다. 오존/활성탄 혼합공정에서 생성되는 알데히드류를 분석한 결과, 포름알데히드와 글리옥살만이 검출되었으며, 그 생성량은 오존단독 공정에 비하여 오존/활성탄 혼합공정에서 더 적게 생성되었다. 오존/활성탄 혼합공정에서 부식산의 초기 pH를 변화시켰을 때, pH 11과 pH 7 에서 반응초기에 포름알데히드가 높은 농도(약 400 ppb)로 생성되었으며, 반응이 진행됨에 따라 포름알데히드와 글리옥살 농도는 모두 감소하는 경향을 나타냈다. 반응온도에 따른 실험에서는 온도가 가장 높은 $40^{\circ}C$에서 포름알데히드와 글리옥살이 가장 많이 생성되었으며, 이때 반응초기의 최고 농도는 각각 약 520 ppb, 120 ppb이었다.