• 한국결정성장학회지
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• 제25권2호
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• pp.62-67
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• 2015

혼합소스 HVPE 방법을 사용하여 탄소 마이크로구를 합성하였다. 소스 물질로는 그래파이트 보트에 담겨 진 Ga, Al을 사용하였고 반응가스로 암모니아, 염산, 질소 가스를 사용하였다. 탄소 마이크로구의 합성은 $1090^{\circ}C$에서 실시하였다. 질소 가스는 5000, 염산 가스는 80, 암모니아 가스는 2000 sccm으로 공급되며 반응 시간은 3시간으로 하였다. 탄소 마이크로구의 SEM 측정 결과 수백 ${\mu}m$의 지름을 가지고 매끈한 표면을 가지는 완전한 구형 모양을 가짐을 알 수 있었다. XPS 결과 탄소 마이크로구의 내부는 탄소 71.78 wt%, 산소 15.37 wt%, 황 0.32 wt%, 규소 1.97 wt%로 구성되어 있었다. 또한 TEM 분석을 통해 탄소 마이크로구가 비정질임을 알 수 있었다. 탄소 마이크로구가 합성된 것은 에피 성장 과정 중에 배양판과 같이 홈이 파져 있는 공간에서 가스 간의 흡착 반응에 의해 탄소 마이크로구의 성분들이 합성된 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권1호
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• pp.102-107
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• 2012

황화수소가 고분자 전해질막 연료전지의 연료극에 공급되었을 때 전지 성능의 저하와 황화수소 피독 후 순환전류 전압법(CV) 스캔을 통해 전지의 성능 회복에 관한 연구를 수행하였다. 수소에 30 ppm의 황화수소를 희석하여 연료극에 공급하고 전류밀도를 $0.5A/cm^2$로 고정하여 1시간 동안 3차례 피독한 후 CV를 5회 스캔하여 단위전지의 성능회복을 확인한 결과 피독 전 단위전지의 초기 성능은 0.60 V에서 $1.16A/cm^2$이였으며, 30 ppm의 황화수소를 한 시간 동안 피독한 결과 $0.77A/cm^2$로 그 성능이 감소하였고, 피독 횟수가 증가함에 따라 성능이 0.57 V까지 감소하였다. 그리고 황화수소 피독 후 각 스텝에서 CV 스캔을 5회 실시하였을 때 단위전지의 성능이 90.3%까지 회복하는 것을 알 수 있었다. 또한, 황화수소 피독 후 단순히 고순도의 수소 가스만 연료극에 주입하여도 약 80% 정도의 성능회복이 가능하였다. 이러한 현상으로 판단할 때 황화수소 가스의 백금 촉매층에의 흡착은 그리 강하지 않음을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제18권1호
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• pp.7-25
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• 2008

본 연구에서는 칼슘 이온 제거를 위해 칼슘용액에 임계미셀농도(CMC) 이상으로 음이온계면활성제인 sodium dodecyl sulfate (SDS)를 주입하여 미셀을 형성한 후, 미셀 표면에 칼슘 이온의 흡착 또는 결합으로 형성된 응집체들을 2종류의 세라믹 분리막으로 배제하였다. 그 결과, 99.98% 이상 칼슘 배제율을 보였다. 또한 본 실험범위에서 TMP가 증가할수록 막오염($R_f$)은 증가하는 경향을 보였지만, 구동력의 증가로 인해 총여과부피($V_T$) 및 무차원한 투과선속($J/J_o$), 투과선속(J) 역시 증가하였다. 또한 세라믹 분리막에 대하여 주기적 질소 역세척을 실시할 경우, 질소 역세척 시간(BT) 및 여과 시간(FT), 즉 역세척 주기의 영향을 조사하였다. 그 결과, NCMT-6231 (평균기공 $0.07{\mu}m$) 및 NCMT-7231 ($0.10{\mu}m$) 분리막의 최적 BT는 각각 10초, 15초이었다. 또한, 최적 FT는 2종류 분리막 모두 5분으로, 빈번한 질소 역세척이 막오염을 효과적으로 감소시켰다. 한편 칼슘용액으로 실험하여 도출된 최적 운전조건을 두유 포장팩 세척수로 사용하고 있는 지하수에 적용한 결과, 2종류의 분리막 모두 칼슘을 99.98% 이상 제거할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제28권4호
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• pp.221-232
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• 2018

Poly(imide siloxane)(Si-PI)와 polyvinylpyrrolidone (PVP)를 혼합한 고분자를 사용하여 실리카가 함유된 탄소 분리막을 제조하였다. 고분자 혼합물의 열분해에 의해 제조 된 다공성 탄소 구조의 특성은 두 고분자의 미세 상 분리 거동과 관련이 있다. Si-PI와 PVP의 고분자 혼합물의 유리 전이 온도(Tg)는 시차 주사 열량계를 사용하여 단일 Tg로 관찰되었다. 또한 $C-SiO_2$ 막의 질소 흡착 등온선을 조사하여 다공성 탄소 구조의 특성을 규명했다. Si-PI/PVP로부터 유도 된 $C-SiO_2$ 막은 IV형 등온선을 나타내었고 중간기공의 탄소 구조와 관련된 히스테리시스 루프를 가지고 있었다. 분자 여과 확인을 위해서, Si-PI/PVP의 비율과 열분해 온도 및 등온 시간과 같은 열분해 조건을 다르게 하여 $C-SiO_2$ 막을 제조하였다. 결과적으로, 120분 간의 등온 시간 동안 $550^{\circ}C$에서 Si-PI/PVP의 열분해에 의해 제조된 $C-SiO_2$ 막의 투과도는 820 Barrer ($1{\times}10^{-10}cm^3(STP)cm/cm^2{\cdot}s{\cdot}cmHg$)이었으며, $O_2/N_2$ 선택도는 14이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권8호
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• pp.822-828
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• 2005

본 연구에서는 대표적인 유기인계 농약인 parathion을 대상으로 태양광의 조사 하에 $TiO_2$ 광촉매반응과 광반응에 의한 처리를 수행하였다. 실험의 결과 $TiO_2$ 광촉매반응이 광반응과 $TiO_2$ 흡착 조건에 비하여 효과적으로 parathion을 제거시켰다. 10 mg/L의 parathion은 90분 이내에 광촉매 반응으로 완전히 제거되었으며 반응시간 150분 후에 TOC는 약 63% 정도 감소되었다. 광촉매 반응에 의한 parathion의 분해에 따라, 질소 형태의 이온 부산물은 ${NO_2}^-$, ${NO_3}^-$, 그리고 ${NH_4}^+$가 발견이 되었고, 황은 ${SO_4}^{2-}$로 약 80%, 그리고 인은 ${PO_4}^{3-}$로 5% 이하로 회수되었다. 또한 parathion의 분해시 유기중간 생성물은 paraoxon과 4-nitrophenol 등이 측정되었으며, 이들 부산물들은 반응이 진행되어 가며 계속 분해됨을 보였다. 광촉매 반응과 광반응에 의하여 처리된 용액의 독성의 감소를 평가하기 위하여 두 가지 생물종인 V. fischeri와 D. magna를 이용하여 처리수의 급성 독성의 감소를 알아보았다. 두 가지 생물종 모두 광촉매반응 조건에서는 처리수의 상대독성이 초기에 비해 반응시간 150분 후에 거의 모두 감소되었고, 광반응 조건에서는 V. fischeri와 D. magna 각각에 대해서 76%와 57%의 상대독성 감소가 관찰되었다. Parathion과 TOC의 감소와 급성독성의 저감양상은 유사한 경향을 보였다.

• 자원환경지질
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• 제41권6호
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• pp.709-717
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• 2008

대표적 오염 방사능 핵종인 세슘(cesium)으로 오염된 수계를 정화하기위하여 해바라기(Sunflower; Helianthus annuus L.)와 강낭콩(Bean; Phaseolus vulgaris var.)을 이용한 뿌리여과(rhizofiltration) 실내 실험을 실시하였다. 해바라기의 경우 뿌리여 과실험 24시간 내에 세슘의 98%를 제거하였으며, 강낭콩은 99%의 제거율을 나타내어 친환경적이며 녹색 정화방법인 뿌리여과법이 세슘으로 오염된 수계 정화에 매우 효과적으로 적용 할 수 있음을 제시하였다. 수용액의 pH에 따른 뿌리여과법의 세슘 제거 실험 결과, 두 식물 모두에서 오염수의 pH가 $5{\sim}9$인 경우 98%이상의 제거효율을 나타내었다. 뿌리여과법 실험 후 식물에 농축된 세슘량을 부위별로 측정한 결과, 수용액으로부터 식물로 이동한 총 세슘의 80% 이상이 뿌리에 농축되어 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 대규모 오염 현장에서 뿌리여과법을 적용 시, 농축이 심한 뿌리 부분만을 후 처리함으로써 비용과 시간을 절감할 수 있음을 의미한다. 뿌리여과법 적용 후 식물 뿌리 표면의 SEM이미지와 EDS성분 분석 결과, 수용액 내 세슘은 먼저 뿌리 표면에 이온상으로 흡착한 후 서서히 뿌리 내부로 흡수되는 것으로 판단되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제33권6호
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• pp.715-721
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• 2017

식생체류지 기법 중 하나인 나무여과상자는 유역면적 및 강우유출수의 특성에 따라 기법의 용적 및 수질 저감 능력 조정이 가능한 도시 저영향개발 기술이다. 본 연구는 주차장 강우유출수 처리를 위해 6년동안 운영된 나무여과상자의 성능을 평가하기 위하여 수행되었다. 또한 나무여과상자의 저감 능력에 영향을 미치는 수리 수문학적 요인들을 조사하였다. 분석 결과, 강수량의 증가는 나무여과상자의 유출량, 평균유량 및 첨두유량 감소 등의 수리 수문학적 성능이 감소되는 것으로 평가되었다(r = -0.53 to -0.59; p < 0.01). TSS, 유기물, 영양물질 및 중금속 등의 오염물질은 나무여과상자 내 충진된 여재의 여과 및 흡착, 침투, 증산발 기작 등을 통하여 저감되는 것으로 나타났다(p < 0.001). 또한 유출량, 평균유량, 첨두유량, 체류시간 및 강우지속시간 등과 같은 수리 수문학적 요인의 영향을 받는 것으로 평가되었다. 이는 나무여과상자 시설을 유역면적 대비 시설의 표면적을 1 % 미만으로 설계 시 특히 유용한 것으로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제24권5호
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• pp.345-355
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• 1991

어류가공시 부산물로 얻어지는 어피를 보다 효율적으로 이용하기 위하여 가자미피로부터 열수추출법으로 젤라틴을 추출한 후 이의 기능성 개선을 위해 L-leucine alkyl ester를 도입시킨 젤라틴의 기능성을 공업적 유화제인 Tween-60과 비교 검토하였다. 시제한 L-leucine alkyl ester가 도입된 젤라틴(EMFSG)의 분자량은 $EMFSG-C_2$와 $EMFSG-C_4$가 각각 20.5kDa, 19.5kDa였으나 $EMFSG-C_6,\;C_8,\;C_{10}$은 모두 16.5kDa이었다. 유화성과 유화점도는 도입된 탄소수가 증가할 수록 증가하는 경향을 보였으나, 유화안정성 및 포말안정성은 $EMFSG-C_6$, 포말성은 $EMFSG-C_8$가 각각 가장 우수하였다. 전기전도율은 임계미셀농도 지점까지는 비례적으로 증가를 보이다가 그 이후로는 증가율이 감소되었으며, $EMFSG-C_{10}$의 임계미셀농도가 가장 낮았다. 그리고 유화입자가 표면에 흡착되는데는 1시간, 1시간 후의 표면장력은 $EMFSG-C_{10}$의 임계미셀농도가 가장 낮은 농도인 $0.05\%$, 또 가장 낮은 35dyne/cm의 표면장력을 나타내었다. 이러한 표면장력의 측정 결과에 의해서 각 분자당 표면적은 $54.3{\AA}^2$로서 가장 조밀하게 분포되었으며, 현미경 관찰에 의한 결과와 일치함을 확인하였다. 이러한 결과에 의해, $EMFSG-C_{10}$의 기능성이 가장 우수하였으며, 모든 EMFSG는 대체로 대조구인 Tween-60보다 우수하였다. 그러므로 유화제로서의 이용이 가능할 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제21권4호
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• pp.248-256
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• 2015

MnO₂를 KMnO₄와 MnCl₂･4H₂O을 이용해 자연침전을 유도한 후, 수열방법으로 120-200 ℃, 0.5-5시간 범위에서 제조하여 300 ℃에서 열처리 후 CO 산화반응을 수행하였다. 촉매활성 원인의 규명과 물리화학적 특성을 분석하기 위해 X 선 회절 분석, 질소 흡착, 주사전자현미경, 수소 또는 일산화탄소 승온환원 분석(H₂- 또는 CO-TPR)을 실시하였다. 합성조건에 따라 순수한 α-MnO₂ 혹은 α/β-혼합상을 가진 MnO₂가 각각 합성되었다. 촉매활성과 안정성은 순수한 α-MnO₂ 상에서 α/β-혼합상을 가진 MnO₂보다 우수하게 관찰되었다. 특히, 150 ℃에서 1시간 수열 합성된 촉매는 가장 큰 비표면적인 214 m² g^-1을 가졌으며 H₂, CO-TPR 분석에서 가장 우수한 환원성과 격자산소 종의 활성을 보였으며 일산화탄소의 승온 및 등온 산화반응에서 가장 우수한 촉매활성을 나타내었다. 이것은 촉매의 물리화학적 특성에 기인한 것으로 촉매의 결정구조, 비표면적, 환원성 및 격자산소 종의 활성은 촉매활성과 깊은 상관관계가 존재함을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제28권5호
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• pp.351-360
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• 2018

본 연구에서는 NaY 제올라이트 분리막의 프로필렌/프로판 분리 메카니즘을 규명하고자 하였다. 투과온도 증가 시에 프로필렌과 프로판 투과도는 증가하다 최고점을 보이고 감소하였고 약 $50-60^{\circ}C$ 부근에서 최대 선택도를 보였다. 혼합가스 프로판 투과도는 단일가스 투과도 보다 작았고, 프로필렌/프로판 혼합가스 선택도는 단일가스 투과선택도보다 우수하였다. 시간에 따른 혼합가스 투과거동 실험에서, 투과시간이 증가함에 따라서 프로필렌 투과도는 증가하는 반면, 프로판의 투과도는 감소하였고 선택도는 증가하였다. 위의 모든 실험결과는 NaY 제올라이트 분리막을 통한 프로필렌/프로판 분리는 선택적으로 흡착된 프로필렌의 프로판 투과 억제에 의해 일어나며 프로필렌 투과는 표면확산에 의해 지배된다는 것을 나타낸다. 프로필렌/프로판(89 : 11) 혼합가스에 대하여 분리막은 $50^{\circ}C$, 4 bar에서 선택도 12, 프로필렌 투과도 497 GPU를 나타내었다. 따라서 본 연구에서 제조된 NaY 제올라이트 모세관 분리막은 가격이 저렴하고 우수한 분리성능을 보이기 때문에 프로필렌/프로판 분리를 위한 유망한 분리막 소재임을 확인할 수 있었다.