• 청정기술
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• 제24권1호
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• pp.55-62
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• 2018

$90^{\circ}C$ 이하의 저온열원 구동 수분 흡착식 냉방 시스템에 사용되는 흡착제는 효과적인 냉열 생산을 위해서 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 높은 수분 흡-탈착량 차를 보이는 것이 좋다. 메조다공성 실리카(MCM-41)와 다공성 유기-금속 구조체(MIL-101) 의 경우 최대 수분 흡착량은 많지만 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3 구간에서 각각 $0.027{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$, $0.074{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$의 낮은 수분 흡-탈착량 차를 갖는다. 이 연구에서는 메조다공성 실리카와 다공성 유기-금속 구조체의 표면 성질을 조절하여 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 수분 흡-탈착량 차를 증가시켰다. 주로 수분 흡착이 상대습도($P/P_0$) 0.5 ~ 0.7에서 일어나는 메조 다공성 실리카의 경우 알루미늄을 관능화 시킨 후에 염기도가 다른 여러 양이온($Na^+$, ${NH_4}^+$, $(C_2H_5)_4N^+$)들로 교환하거나 염($CaCl_2$)을 20 wt% 함침하여 각각의 흡착제들에 대해 $35^{\circ}C$에서 수분 흡착 등온선을 측정하였다. 양이온 교환 후 수분 흡착이 주로 일어나는 구간이 상대습도($P/P_0$) 0.5 부근으로 이동하였으나 여전히 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 낮은 수분 흡-탈착량 차를 보였다. 하지만 흡습성을 갖는 염($CaCl_2$)을 20 wt% 함침한 메조다공성 실리카는 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 수분 흡-탈착량 차가 $0.027{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$에서 $0.152{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$으로 증가하였다. 수분 흡착이 상대습도($P/P_0$) 0.3 ~ 0.5에서 주로 일어나는 다공성 유기-금속 구조체에도 염($CaCl_2$)을 20 wt% 함침하였더니 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 수분 흡-탈착량 차가 $0.330{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$까지 증가하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제19권2호
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• pp.115-121
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• 1986

원자력시설(原子力施設)에서 방출(放出)될 수 있는 장반감기핵종중(長半減期核種中)의 하나인 $Cs^{137}$을 5개 답토양(畓土壤)에 처리(處理)하여 토양중(土壤中)에서의 흡(吸) 탈착상태(脫着狀態)를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. $Cs^{137}$은 토양(土壤)에 다량(多量) 흡착(吸着)되며 치환성형태(置換性形態)의 탈착량(脫着量)은 K첨가에 따라서는 감소(減少)하였고, $Cs^{137}$ 처리량(處理量)의 증가에 따라서는 비례적으로 증가하였으며 치환성형태의 탈착량(脫着量)은 수용성(水溶性)에 비하여 매우 높았다. 2. 토양(土壤)에 첨가된 $Cs^{137}$의 존재형태(存在形態)는 토양(土壤)에 따라서 차이(差異)가 있으나 평균적으로 수용성(水溶性)이 5.9%, 치환성(置換性)이 17.1%, 비치환성(非置換性)이 77.0%로 나타났다. 3. 토양(土壤)에 흡착(吸着)된 $Cs^{137}$의 수용성(水溶性) 및 치환성탈착량(置換性脫着量)은 토양(土壤)pH와 치환성 염기함량의 증가에 따라 감소(減少)하였고, 유기물과 점토함량(粘土含量)의 증가에 따라서는 증가하였다. 4. 토양(土壤)에 흡착(吸着)된 $Cs^{137}$은 Illite와 Vermiculite가 많은 토양(土壤)에서 비치환성형태(非置換性形態)로의 흡착(吸着)이 많았다.

• 대한화학회지
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• 제32권3호
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• pp.171-178
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• 1988

$K^+$이온 치환 제올라이트-L(K-L)의 main channel에 있는 흡착 분자의 퍼텐셜 에너지를 계산하였다. 단위 세포에 3분자가 흡착된 K-L에서 제올라이트 격자와 $H_2O,\;NH_3,\;CH_3NH_2,\;(CH_3)_2NH$ 및 $(CH_3)_3NR 분자와의 상호작용 에너지는 각각 61.11, 62.31, 65.68, 74.65, 79.88 kJ/mol이다. 이들 값은 $K^+$이온과의 친화력보다 $3.7{\sim}12.6kJ/mol$이 작다. 이들 결과는 골조 산소의 음전하에 의해서 정전기적 에너지가 감소되기 때문일 것이다. K-L에 관해서 $NH_3$와 $CH_3NH_2$의 흡착자리 분포를 승온탈착법에 의하여 연구하였다. K-L에서 NH3와 CH3NH2의 실험적 탈착에너지는 이론적 값과 잘 일치하였다. $NH_3$와 $CH_3NH_2$의 탈착은 재흡착이 일어나는 1차 탈착반응이다.

• 신재생에너지
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• 제2권2호
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• pp.60-68
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• 2006

소수 station의 수소분리정제를 위한 compact형 PSA 공정을 연구하였다. 기존 PSA 공정의 흡착탑이 차지하는 시스템의 공간을 줄이기 위하여 하나의 흡착탑 안에 다른 흡착탑을 넣어 흡착탑이 차지하는 공간을 최소화하였으며, 흡착탑 간의 열교환이 효과적으로 일어나도록 설계하였다. 수소 혼합물에 대한 활성탄으로 충진된 dual bed에서의 수소 혼합물에 대한 흡/탈착 동특성 실험을 실시하였으며, 시간에 따른 농도와 온도의 변화를 측정하였다. 수소 혼합물로는 $H_2/CO/CH_4/CO_2$ (69:2:3:26 vol.%) 를 사용하였으며, 흡착유량은 7LPM, 흡착압력은 9atm 조건에서 운전하였다. Inner bed와 outer bed의 성능은 각각의 열전달 특성의 차이로 인하여 다르게 나타났으나, 단일탑의 동특성보다는 우수한 성능을 보이고 있었다. 따라서 개발된 dual bed는 적은 부지를 차지하면서도, 보다 우수한 수소 분리 성능을 보일 수 있는 PSA 공정에 응용될 수 있음을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권6호
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• pp.752-756
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• 2010

시화/반월 산단 내에서 활성탄 흡착탑을 사용하는 업종 중 도장 공정을 사용하는 대표적인 업체에서 수거한 폐활성탄의 탈착특성을 조사하였다. 탈착특성을 조사하기 위하여 열중량분석기(Thermogravimetric Analyzer)를 사용하였다. 탈착특성 자료를 바탕으로 탈착 특성비교에 중요한 요소인 반응차수와 활성화에너지를 구하기 위하여 Friedman법과 Freeman-carroll법을 사용하였다. 도장 공정에서 수거한 폐활성탄으로 Friedman법을 이용하여 활성화에너지를 계산한 결과 20.6~43.2 kJ/mol을 나타내었으며, Freeman-Carroll법을 이용하여 활성화에너지와 반응 차수를 계산한 결과 활성화에너지는 12.3~26.5 kJ/mol, 반응 차수는 0.1~1.7을 나타내었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.162-167
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• 2003

최근 수년간 유선 시뮬레이션은 연산 속도의 효율성과 수치 분산으로 인한 오차를 감소시킬 수 있는 장점으로 인해 많은 연구가 이루어졌으며 오염물의 거동을 모사 하는데 많이 사용되고 있다. 이 연구에서는 유선 시뮬레이션의 기법을 이용하여 1차의 비평형 흡착을 고려한 오염물 거동 수치 모사를 수행하였다. 1차의 비평형 흡착의 경우 흡착 계수에 따라 오염물의 이동 속도가 민감하게 반응하는 것을 확인할 수 있었고 흡착 계수의 값이 커질수록 오염의 전파 지연 효과가 크게 나타남을 알 수 있었다. 1차의 비평형 흡착의 경우에 평형 흡착과는 달리 오염이 진행되면서 오염물의 농도를 감소시키는 영향을 나타내었으며 이로 인하여 오염물이 더 이상 진행하지 못하는 제로라인을 형성하게 하였다. 이 제로라인은 흡착 계수의 값이 클수록 탈착 계수의 값이 작을수록 오염원에 가깝게 형성되었다.

• 대한화학회지
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• 제48권6호
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• pp.590-598
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• 2004

수용액 중 흔적량 Cu(II)과 Pb(II)을 알긴산칼슘 비드에 흡착 농축시켜 정량하는 방법에 대해 연구하였다. 알긴산칼슘 비드는 시료용액에 일정량의 Ca(II)과 알긴산을 첨가하여 용액 내에서 형성되도록 하였다. 그리고 효율적인 흡착농축을 위해서 검토해야 할 수용액의 흡착 pH, Ca(II)의 농도, 알긴산의 양, 겔화 방지를 위한 에탄올의 농도, 흡착 평형시간과 탈착을 위해 사용하는 산의 종류 및 농도 등의 조건을 최적화하였다. 흔적량 Cu(II)과 Pb(II)이 포함된 시료 용액에 Ca(II)과 에탄올을 가한 후 용액의 pH를 5.0으로 고정하고, 알긴산을 첨가하여 알긴산칼슘 비드가 용액 내에서 형성되도록 하였다. 흡착 평형이 이루어지면 막 필터로 용액을 거르고, 걸러진 알긴산칼슘 비드를 소량의 완충용액으로 세척한 후 질산용액을 가하여 초음파 세정기에 넣고 역 분산시켰다. 역 분산을 위해 사용하는 탈착제로는 질산이 가장 좋았고, 이때 질산의 농도가 1.0 mol/L 이면 정량적으로 탈착되었다. 공존이온에 대한 방해효과를 Na(I), K(I) 및 Mg(II)에 대해 검토한 결과 Pb(II)에 대해서는 방해효과가 없었으나 과량 존재할 때 Cu(II)에 대해서는 흡광도를 감소시키는 방해를 야기하였다. 2가지 물 시료에 본 방법을 적용한 결과 $90.4{\sim}104.3%$의 회수율을 얻었으므로 수용액 중 흔적량 존재하는 Cu(II)과 Pb(II)을 분리 흡착 농축할 수 있는 효과적인 방법이라고 생각한다.

• 농약과학회지
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• 제2권3호
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• pp.70-78
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• 1998

유기물의 함량이 상이한 두 토양에서 제초제 oxadiazon의 소실, 흡착 및 탈착 양상을 알아보고 토양유기물과 결합되는 기작을 알기 위하여 산화환원촉매인 laccase를 이용하여 humic monomer와의 반응성을 규명하였다. Oxadiazon의 토양중에서 소실되는 반감기는 Soil I과 Soil II에서 각각 38일 및 45일로 나타나 유기물이 많은 토양에서 반감기가 더 짧았다. Oxadiazon의 흡착양상은 Freundlich식에 잘 부합하였으며 Freundlich 홉착계수 k값은 Soil I과 Soil II 에서 각각 31.79 및 22.50으로 유기물을 제거한 토양의 1.28 및 3.60에 비해 매우 크게 나타났다. 효소의 첨가에 의한 oxadiazon의 흡착량은 효소를 첨가하지 않은 시험구에 비해 Soil I과 Soil II에서 각각 17.1% 및 9.3% 증가하였으나, 유기물을 제거한 토양에서는 효소 첨가의 영향이 나타나지 않았다. 흡착된 oxadiazon의 탈착율은 Soil I과 Soil II에서 각각 51.1% 및 58.5%로 유기물을 제거한 토양의 88.3% 및 84.6%에 비해 낮았다. 효소가 처리된 토양에 흡착된 oxadiazon의 탈착율은 유기물을 제거시킨 토양에서는 차이가 없었으나 유기물을 제거하지 않은 토양에서는 감소하였다. Oxadiazon은 Myceliophthera thermophila로부터 분리된 산화환원효소인 laccase와 단독으로 반응하였을 때는 거의 전환되지 않았으나 humic monomers인 catechol, guaiacol 및 gallic acid 등이 있을 때는 $20{\sim}24%$ 수준으로 전환되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.279-285
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• 1993

여러 오염물질 사이의 흡착 경쟁, 평형, 물질확산의 상호 연관성을 이해하는 것은 효율적인 활성탄 흡착탑 설계 및 운전을 위하여 중요하다. 흡착탑내에서의 오염물질의 확산 및 흡착 현상을 동역학적 및 수학적으로 예측하기 위하여 "Micro-Diameter-Depth Adsorption System" Technique을 개발하여 평형 및 물질확산 계수들을 측정하였다. 활성탄 입자의 외부 "Film Transfer"와 입자 내부에서의 "Surface Diffusion"을 고려한 오염 물질 사이의 흡착경쟁, 탈착, Chromatographic Displacement Effect 등을 Homogeneous Surface Diffusion Model(HSDM)을 이용하여 예측했다. p-Chlorophenol(PCP)/p-Nitrophenol(PNP)의 Breakthrough Curve에서 PCP는 PNP에 의해 Displace되는 현상을 볼 수 있었으며 HSDM은 이를 잘 예측하였다. Dodecylbenzenesulfonate (DBS)는 흡착된 DBS의 일부분이 비가역적 흡착반응을 보인다는 가정하에서 HSDM에 의해 잘 예측될 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제4권1호
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• pp.76-84
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• 1995

본 연구에서는 코코넛 껍질로부터 제조한 활성탄을 열 및 산소-암모니아의 혼합가스로 전처리하여 표면의 특성 변화와 이산화황 흡착능에 미치는 영향을 살펴보았다. 전처리한 활성탄으로 이산화황 흡착실험을 수행한 결과, 전처리한 활성탄은 기본 활성탄 시료보다 높은 흡착능력을 보였다. 본 연구의 전처리 실험에서는 산소와 암모니아를 주입하여 활성점을 제공하는 산소와 환원성 분위기를 조성하는 질소관능기를 도입하였다. 전처리 조건은 0∼25%의 암모니아와 473∼1273K의 온도이며 처리조건을 변화시킴으로써 표면 기능의 척도가 되는 세공구조와 원소조성 및 표면 관능기 등에 직접적인 영향을 주었다. 흡착능력은 고정층 반응기에서 전자 비틀림 저울로 이산화황 흡착량을 측정하여 비교하였고, 이 과정 중의 활성탄 표면의 특성변화를 원소분석, 승온탈착법, 산-염기 적정법, 주사현미경법 등의 분석 방법을 통해서 알아보았다. 그 결과, 이산화황의 최대 흡착 능력은 온도조건 973∼1173K에서 나타났다. 또한, 암모니아로 처리하지 않은 활성탄에 비하여 암모니아로 처리한 활성탄은 그 주입농도에 관계없이 이산화황의 흡착제거율을 약 48% 정도 향상시켰다.