• 대한토목학회논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.11-18
• /
• 1991

휘발성 유기물질(VOC)은 많은 경로를 통해 발생되는데, 독성이 있을뿐 아니라 발암물질을 포함하고 있으므로, 이들 물질 제거는 매우 중요하다. 본 연구에서는 휘발성 유기물질 처리를 위해 활성탄을 사용할 경우 처리와 설계를 위해 흡착능력의 연구가 반드시 필요하다. 그러므로, 본 연구에서는 사용할 화합물에 대한 가스 상태의 등온흡착선을 물리적 특성과 액화상태의 등온흡착선으로 부터 예측하였다. 이를 위해 이용된 방법이 quantitative structure-activity relationships(QSAR) 방법이다. 가스 상태의 등온흡착선을 분자연결제수($^2{\chi}$)와 헨리의 계수, 또는 용해도와 가스 상태의 평형농도에 의해서 예측 할 수 있었다. 연구결과, Freundlich 모델을 근거로한 가스 상태의 등온흡착선은 ${\log}\;a_g=0.238\;^2{\chi}+0.573\;{\log}\;H_a+4.330(r^2=0.94)$ 이었다. 결과적으로, 저흡착능력 범위에서 Freundlich 이론을 근거로한 이 방법은 시간소비적 실험을 통하지 않고도 가스 상태의 등온흡착선을 예측할 수 있다는 것을 제시하고 있다.

• 청정기술
• /
• 제27권2호
• /
• pp.160-167
• /
• 2021

본 연구에서는 시화반월산업단지에서 보편적으로 사용하고 있는 일반형 활성탄흡착탑과 활성탄 공동재생시스템 적용을 위해 개발된 카트리지형 활성탄흡착탑으로 개선하여 얻게 되는 환경적 효과분석을 고찰하였다. 일반형 활성탄흡착탑 4개소와 카트리지형 활성탄흡착탑 2개소를 선정하여 사용하고 있는 활성탄의 물성특성을 분석하고 환경오염물질의 저감효율을 비교 분석하였다. 그 결과, 카트리지형 활성탄 흡착탑에 사용되는 활성탄은 요오드흡착력 800 mg g^-1 이상의 양질의 활성탄으로 확인되었으며 교체주기내에서 양호한 수준으로 활성탄 흡착성능이 유지되는 것으로 확인되었다. 환경오염물질 저검효율 분석결과 카트리지형 활성탄 흡착탑의 경우 THC (Total Hydrocarbon), toluene 및 MEK (Methylethylketone) 성분의 처리효율이 각각 71%, 77% 및 80%로 좋은 처리효율을 보인 것으로 확인되었다. 일반형 활성탄 흡착탑은 처리효율이 매우 낮아 배출오염물질을 처리하는 방지시설로서의 역할을 제대로 하지 못하고 있었다. 일반형 활성탄 흡착탑을 카트리지형 활성탄 흡착탑으로 개선하여 운영 시 배출오염물질을 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.274-275
• /
• 2000

현재 우리 나라는 공단지역에서 발생하는 VOCs(휘발성 유기화합물) 및 악취의 처리에 대한 연구개발 및 기존기술이 매우 취약한 실정이며, 일부 화학공장에서는 축열식 연소장치나 촉매연소장치를 설치하여 운전하고 있지만, 유지비(보조연료비)가 많이 소요되어 제대로 가동하지 못하는 경우가 있다. 대부분 제조업체의 경우, 활성탄 흡착탑을 설치하여 운영하지만, 화학공장에서 발생하는 포름알데히드, 스티렌 등과 같은 일부 물질은 흡착탑 내부에 타-르 같은 물질이 침적하고, 활성탄에 의한 흡착율이 낮다. (중략)

• 공업화학
• /
• 제19권4호
• /
• pp.452-456
• /
• 2008

메조포러스 실리케이트 물질은 넓은 비표면적과 규칙적인 나노 기공구조를 가지고 있어 흡착제로 활용도가 높다. 본 연구에서는 대표적인 메조포러스 실리케이트인 MCM-41, SBA-15을 흡착제로 활용하여 휘발성 유기화합물의 하나인 벤젠의 기상 흡착 실험을 수행하였다. 벤젠의 파과곡선(Breakthrough curves)을 통하여 각 물질의 벤젠 흡착량을 비교한 결과, 본 실험의 조건에서는 기공구조가 큰 SBA-15이 더 높은 벤젠 흡착량을 보여주었다. 특히 다른 분자체 물질인 제올라이트 X보다도 약 2.7배 높은 흡착력을 보여주었다. SBA-15를 이용하여 흡착온도와 벤젠 주입속도를 달리하며 벤젠 기상 흡착을 수행한 결과, 온도가 증가할수록 벤젠의 흡착량은 급속히 감소하였다. 이러한 결과는 SBA-15에 흡착하는 벤젠의 결합이 약하다는 것을 보여준다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.403-404
• /
• 2003

현재까지 개발되고있는 휘발성유기화합물질의 처리기술들로는 소각, 흡착, 산화, 그리고 생물학적 처리 등이 있다. 그러나 이러한 기술은 각기 나름대로의 장점과 단점들, 그리고 적용의 한계성을 가지고 있으며, 아직도 많은 극복해야될 문제점을 가지고 있어서 여전히 연구개발 진행중에 있다. 지금까지 대형 배출원에서 일부 응용되고 있거나 처리시설로 가장 활발히 검토되고 있는 제어기술은 활성탄 흡착을 이용한 흡착처리기술이다. 그러나 실제로 흡착을 이용하여 휘발성유기화합물을 처리하고 있는 많은 업체에서 흡착시설 또는 흡착탑을 효율적으로 이용하지 못하고 있다. (중략)

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.176-176
• /
• 1999

Si(113) 표면은 상온에서 3x2 주기성을 가지고 재배열되며 기판온도 (약 800K) 및 이종물질의 흡착에 의해서 3x1으로 상전이 되는 것으로 알려져 있다. 현재까지 3x2 표면의 구조 및 3x1으로의 상전이에 대해서 여러 가지 모형이 제안되어 왔으나 3x2 표면의 자세한 구조 및 상전이 메카니즘은 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 low energy electron diffraction (LEED), photoemission spectroscopy (PES)를 이용하여 재배열된 표면의 구조,상전이, 그리고 에너지안정화 메카니즘에 대하여 조사하였다. 연구결과 Si(113) 표면상의 tetramer가 표면에너지를 감소시키기 위하여 relax되며 결과적으로 tetramerso에 전하 이동이 존재하는 것으로 생각된다. 그리고, 약 800K에서 일어나는 상전이는 기존에 보고된 것과는 달리 order-disorder 전이임을 알 수 있었다. 물질의종류 및 기판온도(150-800K)에 관계없이 이종물질의 흡착이 3x1으로의 상전이를 야기시킨다는 사실이 관측되었고 이는 현재 널리 받아들여지고 있는 adatom-dimer-interstitial 모형이 적절하지 않음을 보여준다. LEED 및 PES 결과를 바탕으로 기판온도 및 이종물질의 흡착에 의해 형성되는 상전이를 잘 설명할 수 있는 3x2 표면에 대한 가능한 구조모형을 제안하고자 한다.

• 토지주택연구
• /
• 제15권1호
• /
• pp.167-177
• /
• 2024

본 연구에서는 하이드로사이클론, 응결/응집, 용존공기부상 단일 공정이 결합한 실 규모 물순환 조합공정(HCFD)의 오염 지표수 처리 성능을 평가하였다. 실 규모 물순환 공정은 수질 변동이 큰 유입 원수를 대상으로 안정적인 수처리 효율을 보였으며, 유입수의 주요 수질 지표가 매우 나쁨(BOD, TP, COD) 혹은 약간 나쁨(SS)이었으나, 방류수는 매우 좋음(BOD, SS, TP) 혹은 좋음(COD) 수준으로 향상되었다. 물순환 시스템 방류수의 후속 고도 처리를 위해 활성탄 기반 흡착 공정의 용존성 유기물 및 미량오염물질(잔류의약물질 APAP 및 산업 화학물질 AO7) 처리 잠재성을 평가하였다. 오염원 흡착 특성은 흡착동역학 및 등온 흡착실험과 관련된 모델링 기법을 이용하여 관찰하였다. 실험 결과, 후처리 활성탄 흡착은 잔류 유기물, APAP, AO7 유기물에 대한 높은 오염원 제거 잠재성이 있음이 확인되었으며, 오염원 흡착속도 및 최대 흡착량 값은 유사 2차 반응속도 모델과 Langmuir 등온흡착 모델에 의해 결정되었다. 본 연구 결과, 활성탄 기반 흡착 공정은 기존의 물순환 조합공정과 연계시 수처리 효율을 상호 보완적으로 높이고, 흡착 공정은 전단의 입자 분리 공정으로 제거가 어려운 용존성 오염원의 후속 처리에 대한 높은 잠재성이 있음을 시사한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.162-166
• /
• 2011

인위적인 배출에 기인한 인의 축적은 지표수에서 발생하는 부영양화의 가장 큰 원인이다. 본 연구에서는 이러한 인을 제거하기 위하여 titanium oxysulfate-sulfuric acid 분말을 이온교환 물질로 하여 알지네이트 겔에 고정화시켜 수용액 상에 존재하는 인 제거 효율을 정량화하여 보았다. 본 연구에서 적용한 흡착물질의 고정화 기법은 1) 알지네이트 수용액에 흡착물질을 주입한 후 고정화시키는 것, 2) 초음파를 이용한 흡착물질의 분산 기법, 그리고 3) 수용액 상태의 흡착물질을 알지네이트 수용액과 반응시켜 고정화시키는 방법 등이다. 평형과 비평형 흡착 실험은 3가지 다른 기법으로 제작한 담체를 적용하여 진행되었으며, 이를 통해 흡착 용량과 시간에 따른 인의 제거율을 구득할 수 있었다. 평형배치 실험 결과는 Langmuir 흡착 등온선을 이용하여 분석하였으며 수용액 기법을 적용하여 담체를 제작하였을 때 92.26 mg/g으로 가장 높은 인 제거능을 나타내었다. 또한 비평형 배치 실험 결과는 pseudo-second-order kinetic 모델을 따라 분석하였으며 그 결과는 평형 배치와 유사하였다. 본 실험에서 제작한 티타늄 분말을 고정화한 담체는 기반물질의 경제성 확보와 담체 제조 기법 가운데 수용액 기법의 높은 흡착능 유지를 통하여 하 폐수에 존재하는 인을 경제적으로 제거하는데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제51권2호
• /
• pp.233-239
• /
• 2013

Poly(isobutylene), polystyrene 및 poly(methyl methacrylate)로 코팅된 quartz crystal microbalance(QCM) 시스템을 구성하여, 매우 낮은 압력에서 benzene, toluene, p-xylene의 흡착량을 측정하였다. 모든 흡착실험에서 QCM 시스템의 공진 주파수 변화는 압력의 증가에 비례하였다. 실험결과로부터 각각의 고분자 필름에 대한 흡착물질의 Henry 상수를 구하였으며 고분자 필름과 흡착물질 사이의 최소 흡착 포텐셜 에너지와 비교하였다. 전체적으로 흡착량과 최소 흡착 포텐셜 에너지는 명백한 상관관계가 있었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.316-325
• /
• 2012

페인트제조시설에서 다량 발생하는 VOC/HAPs은 물질별 독성, 발암성 등의 특징으로 미량으로도 인체에 유해할 뿐만 아니라, 하절기 오존 생성과 악취 민원의 원인물질로 작용하고 있어 이들 시설에 대한 배출특성과 제어방안에 대한 연구가 시급한 실정이다. 본 연구에서는 부산지역에 소재한 페인트제조시설 4개소를 선정하여 VOC/HAPs 주 배출공정 및 주요 오염물질을 도출하고 적절한 제어방안을 제시 하였으며, 천연소재인 Kapok fiber의 흡착 시험을 통하여 상용 흡착제로서의 적용 가능성을 평가하였다. 연구결과, 발생되는 VOC/HAPs의 60% 이상이 방지시설로 유입되지 않고 공장내부로 자연 휘발되어 외기로 확산되는 것으로 조사되었고 주요 물질로는 Toluene, Ethylbenzene, Xylene이 70% 이상의 분포를 나타내었다. 주요 악취 원인물질은 A, B, C사는 Toluene, D사는 m/p-Xylene으로 나타났으며, 악취방지시설인 활성탄 흡착시설의 평균 제거효율은 66.2%로 평가되었다. 이 결과를 토대로 오염물질의 외부확산을 최소화하기 위한 방안으로 중앙제어식 환기장치의 설치 등 다양한 제어방안과 함께 실제 운영시설의 규모를 고려한 흡착시설의 규격, 흡착제량, 교체주기 등을 산출 제시하여 현장에 적용 가능하도록 하였다. 도출된 원인물질을 표준시료로 활용하여 유통 활성탄과 천연소재인 Kapok fiber의 Toluene 흡착시험을 실시한 결과, 활성탄의 제거율은 대부분 99% 이상 우수한 것으로 나타났으나 Kapok fiber는 Space Velocity의 차이에 따라 91.9%, 66.7%의 제거효율을 나타내어 Kapok fiber의 흡착능은 미흡한 것으로 나타났으나, 저렴한 소재 가격, 친환경성 등을 감안한다면 기초 흡착제로서의 적용은 가능한 것으로 판단되었고 향후 상용화에 필요한 추가연구가 필요할 것으로 사료된다.