• 제목/요약/키워드: Binder treatment

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질화알루미늄 나노분말의 자가 접착과 미세구조화 특성을 활용한 고효율 유수분리 소재 개발 (Development of Highly Efficient Oil-Water Separation Materials Utilizing the Self-Bonding and Microstructuring Characteristics of Aluminum Nitride Nanopowders)

  • 최헌주;조한동
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.601-607
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    • 2024
  • The discharge of oily wastewater into water bodies and soil poses a serious hazard to the environment and public health. Various conventional techniques have been employed to treat oil-water mixtures and emulsions; Unfortunately, these approaches are frequently expensive, time-consuming, and unsatisfactory outcomes. Porous materials and adsorbents are commonly used for purification, but their use is limited by low separation efficiencies and the risk of secondary contamination. Recent advancements in nanotechnology have driven the development of innovative materials and technologies for oil-contaminated wastewater treatment. Nanomaterials can offer enhanced oil-water separation properties due to their high surface area and tunable surface chemistry. The fabrication of nanofiber membranes with precise pore sizes and surface properties can further improve separation efficiency. Notably, novel technologies have emerged utilizing nanomaterials with special surface wetting properties, such as superhydrophobicity, to selectively separate oil from oil-water mixtures or emulsions. These special wetting surfaces are promising for high-efficiency oil separation in emulsions and allow the use of materials with relatively large pores, enhancing throughput and separation efficiency. In this study, we introduce a facile and scalable method for fabrication of superhydrophobic-superoleophilic felt fabrics for oil/water mixture and emulsion separation. AlN nanopowders are hydrolyzed to create the desired microstructures, which firmly adhere to the fabric surface without the need for a binder resin, enabling specialized wetting properties. This approach is applicable regardless of the material's size and shape, enabling efficient separation of oil and water from oil-water mixtures and emulsions. The oil-water separation materials proposed in this study exhibit low cost, high scalability, and efficiency, demonstrating their potential for broad industrial applications.

상온 양생한 초고성능 콘크리트(UHPC)의 경화 전과 후의 성능 관계 (Performance of Fresh and Hardened Ultra High Performance Concrete without Heat Treatment)

  • 강성훈;홍성걸
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.23-34
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    • 2014
  • 초고성능 콘크리트(UHPC)를 현장에서 타설 하기 위해서는 타설 장비, 배근 상태, 타설 환경 등 현장 조건을 고려한 유동성 조절이 필요하다. 구성 재료와 배합비가 최적화된 UHPC 제품에서 유동성 조절을 위해 현실적으로 변경 가능한 방법은 물-결합재 비(W/B) 또는 고성능 감수제 혼입률(SP/C)을 조절하는 것이며, 경제적 이유로 강섬유 혼입률도 변경 할 수 있다. 일반 콘크리트와는 달리 UHPC는 아주 작은 재료와 배합비 변화에도 굳기 전 또는 굳은 성능에 많은 차이를 나타낸다. 따라서 이 연구에서는 이러한 요인들이 UHPC의 슬럼프 플로와 공기량에 미치는 영향, 그리고 인장 및 압축 성능에 미치는 영향을 알아보았으며, 슬럼프 플로와 공기량과의 선형적인 상관관계를 이용하여 이러한 성능들을 예측할 수 있는 식을 유도 하였다. UHPC의 특성 중 하나인 자기 충전성을 만족하는 조건에서 압축강도에 관한 최적 W/B와 SP/C는 각각 16.8%와 3%로 결정 되었으며, 이러한 조건에서 측정된 공기량은 3.2~4.2%로 이 범위에서의 공기량은 압축강도에 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 휨 인장강도에 있어 W/B와 SP/C는 무시할 만큼 작은 영향을 미쳤으며, 상온 양생한 UHPC의 경우 섬유 혼입률이 휨 인장성능을 지배 하는 것으로 평가 되었다. 다만, 체적비로 1%의 강섬유가 혼입된 시편의 경우 섬유가 혼입되지 않은 시편과 달리 균열 후 연성적인 거동은 보였으나, 강도 증진에는 효과가 없는 것으로 나타났다. 반면, 체적비 2%의 강섬유가 혼입된 시편은 강도와 연성을 크게 증가시켰다.

프라이밍 및 종자펠렛 제조를 통한 물푸레나무와 물오리나무의 발아율 향상 및 생장증대 효과 (Effect of Priming and Seed Pellet Technique for Improved Germination and Growth in Fraxinus rhynchophylla and Alnus sibirica)

  • 박해일;심훈섭;최리나;조현길;한승호;이재근;유창연;임정대
    • 한국약용작물학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.7-19
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    • 2013
  • This study was carried out to select new pelleting binder and material for seeds from Fraxinus rhynchophylla Hance and Alnus sibirica Fisch. ex Turcz. The optimum treatments of the various concentrations and species of priming agents to improve seed germination of both woody medicinal plants were also estimated. Germinability was increased when the seeds of Fraxinus rhynchophylla Hance was soaked in -1.0 MPa of PEG6000 solution at $15^{\circ}C$ for 4 days significantly, the optimum treatment for improving germination of Alnus sibirica Fisch. ex Turcz was observed when the tested seeds was soaked in 100 mM of KCl at $15^{\circ}C$ for 4 days. The influence of physical and chemical properties of pelleting solid materials, the mixture of gypsum, diatomaceous earth, dalma ceramic and vermicuolite (6:1:1:1 ratio) were found as the best pelleting materials for Fraxinus rhynchophylla Hance and Alnus sibirica Fisch. ex Turcz. seeds. To satisfy the requirements of absorption and compatibility for multi-layer seed pelleting, SGPA (Starch-grafted cross-linked polyacrylates) hydrogel was prepared using starch, acrylonitrile, ceric ammonium nitrate, nitric acid, methyl alcohol and potassium hydroxide. The resulting SGPA hydrogel showed high water absorption but not plant compatibility. It suggested that seed pelleting using pelleting materials and SGPA hydrogel (multi-layer coating) after priming agent treatment is to increase germinability and seedling growth and it can reduced irrigation labours and can also save seed.

참깨종자의 과위화 재료에 따른 발아 및 물리적 특성 (Germination and Physical Characteristics of Pelleted Sesame Seed with Different Materials)

  • 오명규;김종태;유숙종;고종철;박문수;이중용
    • 한국작물학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.497-502
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    • 1997
  • 종자가 작아 솎음작업이 불편한 참깨 종자를 과립화하여 솎음작업 노력을 절감하고자 실험을 실시하였다. 과립화 방법은 종자+과립화 물질(제올라이트, 피트, 활성탄소) + 알진산용액을 혼합하여 반죽을 만든 후 플라스틱 병에 담아 4mm 배출구를 만들어 조금씩 배출 CaCl$_2$용액에 떨어뜨려 과립을 만들었다. 각 재료별 과립종자의 특성 및 발아율을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Pellet당 1~3개의 종자를 목표로 할 때 증량제 1$\ell$당 87g의 종자을 혼합하는 것이 바람직하였다. 2. 과립종자의 경도 및 줄뿌림 파종시 파괴율은 과립화 물질에 따라 다르게 나타났는데, 재료별로 zeolite의 경도가 강했고, 파괴율도 2% 낮았다. 3. 과립종자의 수분 흡수율은 재료별로 피트 + 활성탄소 > 피트 > 활성탄소 > 제올라이트 순으로 낮았다. 4. 활성탄소를 재료로한 과립종자의 발아율은 95%로 무처리 (일반종자) 98%와 큰 차이가 없었으며, 경도가 크고 충격에도 안정적일 뿐 아니라 맥류세조파기의 파종 롤러에 의한 파괴도 적어 공시재료 중 가장 유망시 되었다. 5. 복토 정도에 따른 발아율은 과립종자가 지면에서 1/4 보이게 파종시 pelleting재료에 따라 80~92% 였으며, 이중 활성탄소가 가장 좋았다.

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소석회-광물찌꺼기 고형화의 초기 수화에 미치는 황산염의 영향 (Influence of Sulfate on the Early Hydration in the Solidification of Lime-tailings)

  • 이현철;민경원;유환근
    • 자원환경지질
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    • 제46권6호
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    • pp.535-544
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    • 2013
  • 폐광산의 광물찌꺼기의 고형화처리 시 황산염이 초기 수화에 미치는 영향을 확인하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 광물찌꺼기에 소석회를 결합재로 사용하였고, $Na_2SO_4$를 혼합수로 이용하여 9가지 조건의 고화체를 제작하였다. 제작된 고화체를 7일, 14일, 28일 양생 후 압축강도 측정, 중금속 용출시험, XRD 분석을 실시하였다. 증류수를 이용하여 양생을 실시한 고화체는 양생기간이 경과함에 따라 압축강도가 증가하였으며, $Na_2SO_4$를 혼합한 고화체는 양생기간 경과에 따라 압축강도가 감소하였다. $Na_2SO_4$의 농도가 증가할수록 고화체 외부 균열이 확실하게 나타났고, 시간이 경과함에 따라 균열이 내부까지 진행되었다. 고화체의 Cu, Cd, Zn, As 농도는 양생기간 경과에 따라 감소하였고, Pb의 경우 소석회 함량이 10 wt% 이상 혼합될 경우 농도가 증가함을 확인하였다. 균열이 발생된 고화체의 수화 생성물에서 석고와 $MgSO_4$ 피크가 XRD 분석으로 확인되었고, SEM-EDS를 통해 주상의 결정이 Ca, S, O로 구성된 석고임을 확인하였다. 소석회를 이용하여 광물찌꺼기를 고형화시킬 경우 황산염 생성으로 균열이 심하게 발생되므로, 황 함량이 높은 광물찌꺼기의 처리 시에는 이를 보완할 수 있는 대책이 강구되어야 할 것으로 판단된다.

PHOTOCATALYTIC ANTIEUNGAL ACTIVITY AGAINST CANDIDA ALBICANS BY $TiO_2$ COATED ACRYLIC RESIN DENTURE BASE

  • Yang Ji-Yeon;Kim Hee-Jung;Chung Chae-Heon
    • 대한치과보철학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.284-294
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    • 2006
  • Statement of problem. Proliferation of Candida albicans is primarily within the plaque on the fitting surface of the denture rather than on the inflamed mucosa. Consequently, the treatment of the denture is equally important as treatment of the tissue. Cleansing and disinfection should be efficiently carried-out as the organisms can penetrate into the voids of the acrylic resin and grow in them, from which they can continue to infect and reinfect bearing tissues. Purpose. The purpose of this study was to evaluate the applicability of photocatalytic reaction to eliminate Candida albicans from acrylic resin denture base, and to investigate the anti-fungal effect with various UVA illumination time. Materials and Methods. The specimens were cured by the conventional method following the manufacturer's instruction using thermal polymerized denture base resin (Vertex RS: Dentimex, Netherlands). $TiO_2$ photocatalyst sol(LT), which is able to be coated at normal temperature, was made from the Ti-alkoxide progenitor. The XRD patterns, TEM images and nitrogen absorption ability of the $TiO_2$ photocatalyst sol(LT) were compared with the commercial $TiO_2$ photocatalyst P-25. The experimental specimens were coated with the mixture of the $TiO_2$ photocatalyst sol(LT) and binder material (silane) using dip-coater, and uncoated resin plates were used as the control group. Crystallinity of $TiO_2$ of the specimen was tested by the XRD. Size, shape and chemical compositions were also analyzed using the FE-SEM/ EDS. The angle and methylene blue degradation efsciency were measured for evaluating the photocatalytic activity of the $TiO_2$ film. Finally, the antifungal activity of the specimen was tested. Candida albicans KCTC 7629(1 ml, initial concentration $10^5$ cells/ ml) were applied to the experiment and control group specimens and subsequently two UVA light source with 10W, 353 nm peak emission were illuminated to the specimens from 15cm above. The extracted $2{\mu}l$ of sample was plated on nutrient agar plate ($Bacto^{TM}$ Brain Heart Infusion; BD, USA) with 10 minute intervals for 120 minute, respectively. It was incubated for 24 hours at $37^{\circ}C$ and the colony forming units (CFUs) were then counted. Results. Compared the characteristics of LT photocatalyst with commercial P-25 photocatalyst, LT were shown higher activity than P-25. The LT coated experimental specimen surface had anatase crystal form, less than 20 nm of particle size and wide specific surface area. To evaluate the photocatalytic activity of specimens, methylene blue degradation reaction were used and about 5% of degradation rate were measured after 2 hours. The average contact angle was less than $20^{\circ}$ indicating that the LT photocatalyst had hydrophilicity. In the antifungal activity test for Candida albicans, 0% survival rate were measured within 30 minute after irradiation of UVA light. Conclusion. From the results reported above, it is concluded that the UVA-LT photocatalytic reaction have an antifungal effect on the denture surface Candida albicans, and so that could be applicable to the clinical use as a cleaning method.

규산코팅 벼 종자를 이용한 담수직파재배 시 벼 키다리병 경감효과 (Bakanae Disease Reduction Effect by Use of Silicate Coated Seed in Wet Direct-Seeded Rice)

  • 강양순;김완중;김연주;정기홍;최을수
    • 한국작물학회지
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    • 제61권1호
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    • pp.9-16
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    • 2016
  • 벼 직파재배에서 볍씨에 피복재인 지오라이트와 결합재인 수용성규산(25%)으로 혼합 코팅된 "규산코팅볍씨(SCS)"의 활용에 의한 키다리병 억제효과를 구명하고자 서해안 간척지유래토양에서 담수표면직파된 포장시험과 아울러 시험포장에서 발병된 키다리병 이병주를 접종원으로 하여 변온조건(주야 $18{\sim}26^{\circ}C$)과 항온조건($30^{\circ}C$)에서 실내시험으로 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 담수직파에서 규산코팅볍씨 처리구는 무코팅볍씨 처리구에서 보다 입모분포상태가 균일하였고 분얼중기경 건물생산량이 13% 증가되었다. 2. 무코팅볍씨 처리구에서는 분얼중기 경부터 키다리병이 발생되어 종자감염을 일으키는 출수기 경에 9.9%의 심한 이병경율을 보인 반면에 규산코팅볍씨 처리구에서는 분얼중기까지 거의 발생이 없다가 출수기 무렵에 0.01%의 극미한 발생으로 99.9%의 방제가를 보였다. 이병주의 줄기마디와 이삭영화 감염부위에서는 전형적인 키다리병균의 소형분생자와 대형분생자 및 균사체 등이 확인되었다. 3. 무코팅볍씨와 규산코팅볍씨를 $30^{\circ}C$ 항온기에 각각 치상하고 시험포장에서 발병된 이병주의 이삭을 2주일간 접종 처리한 결과 무코팅볍씨 처리구의 접종이삭 종자에서는 종자표면에 균총이 형성되었고 종자내에는 소형분생자, 대형분생자 및 균사 발육이 왕성하게 증식된 반면에 규산코팅볍씨 처리구에서는 소형분생자와 균사는 생존하지 못하였고 대형분생자와 균사체 발육은 크게 위축되었다. 이상의 결과로 규산코팅볍씨의 활용으로 직파재배 시 종자소독 없이도 친환경적 키다리병 방제가 가능하며, 향후 종자소독제로의 개발도 가능할 것으로 판단되었다.

반탄화 낙엽송 및 백합나무 칩으로 제조한 펠릿의 현미경 관찰과 펠릿의 내구성에 대한 바인더의 영향 (Microscopic Observation of Pellets Fabricated with Torrefied Larch and Tulip Tree Chips and Effect of Binders on the Durability of the Pellets)

  • 박대학;안병준;김상태;이재원;한규성;양인
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권2호
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    • pp.224-230
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    • 2015
  • 본 연구는 반탄화 처리한 낙엽송 및 백합나무 칩을 이용하여 제조한 펠릿의 내구성에 대한 영향 인자를 조사하기 위하여 펠릿 제조 및 내구성 측정, 그리고 제조된 펠릿의 현미경 관찰을 수행하였다. 또한 반탄화 펠릿의 내구성 향상을 위하여 수분 및 바인더를 첨가하여 펠릿을 제조하고, 이에 대한 내구성을 측정하여 수분 및 바인더가 펠릿의 내구성에 미치는 영향을 분석하였다. 반탄화 낙엽송 및 백합나무 목분으로 제조한 펠릿의 내구성은 무반탄화 펠릿과 비교하여 낮았으며, 반탄화 펠릿의 내구성은 $230^{\circ}C$/30분의 조건에서 가장 높았다. SEM-EDX를 이용한 펠릿의 관찰에서 무반탄화 펠릿의 표면에는 리그닌이 광범위하게 분포하고 있었으며, 반탄화 펠릿에서는 리그닌이 국부적으로 응집하여 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 펠릿 제조시 목분에 수분 첨가는 반탄화 낙엽송 펠릿의 내구성 향상에 기여하였으나, 반탄화 백합나무 펠릿의 내구성은 수분 첨가와 함께 감소하였다. 한편 반탄화 펠릿의 내구성은 바인더의 첨가와 함께 향상되었으며, 리그닌과 단백질이 전분보다 내구성 향상에 효과적인 것으로 조사되었다. 결과를 종합하면, 반탄화 낙엽송 및 백합나무를 이용한 펠릿 제조시 $230^{\circ}C$ 이하의 온도와 30분 이하의 조건에서 반탄화 처리하는 것이 펠릿의 내구성 유지를 위한 적절한 반탄화 조건이라 판단된다. 또한 반탄화 처리한 고비중의 목재를 펠릿의 원료로 이용할 경우 내구성 향상을 위하여 원료에 대한 적절한 함수율 조절이, 그리고 저비중 목재는 함수율 조절보다 반탄화 처리 조건의 조절을 통하여 펠릿 제조용 원료로 이용하는 방안이 효과적일 것으로 생각한다.

Cu/hexaaluminate 펠렛 촉매를 이용한 친환경 액체 추진제 분해 반응에 미치는 조촉매의 영향 (Effect of Promoter on the Decomposition of Eco-Frendly Liquid Monopropellant on Cu/hexaaluminate Pellet Catalyst)

  • 김문정;김우람;조영민;전종기
    • 청정기술
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    • 제26권3호
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    • pp.196-203
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    • 2020
  • 본 연구에서는 Cu/hexaaluminate를 공침법으로 제조한 후, 바인더를 첨가하여 펠렛 형태로 성형하였다. 니켈 및 루테늄 조촉매의 첨가가 Cu/hexaaluminate pellet 촉매의 특성과 ADN계 액체 단일 추진제의 분해 반응에 미치는 영향을 고찰하는데 초점을 두었다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매는 미세 기공은 거의 없으며 메조 기공이 발달한 촉매이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매에 루테늄을 조촉매로 첨가하면 기공의 부피와 기공의 크기는 큰 폭으로 증가하였다. ADN 기반 액체 단일 추진제의 열분해 반응에서 분해 개시 온도는 170.2 ℃이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매를 사용한 경우, 분해 개시 온도는 93.5 ℃로 크게 감소한 것을 확인하였다. 루테늄 1% 및 3%를 조촉매로 첨가했을 때, ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 개시 온도가 각각 91.0 ℃와 83.3 ℃로 낮아졌다. 즉, 루테늄 조촉매가 ADN 기반 액체 단일 추진제의 분해 개시 온도를 낮추는데 효과가 있다는 것을 의미한다. 이는 루테늄 금속이 ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 반응에 활성이 뛰어나면서, 동시에 기공 부피와 기공의 크기를 증가시키는데 기여하였기 때문이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매의 내열성에 루테늄이 미치는 영향을 확인하기 위하여 1200 ℃에서의 열처리와 ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 실험을 반복적으로 수행한 결과, 루테늄의 첨가 비율이 증가함에 따라 내열성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

세라믹섬유지를 사용한 허니컴 흡착소자 제조 및 VOC 흡착특성 (Fabrication of Honeycomb Adsorbents by Using the Ceramic Paper and Adsorption Characteristics of VOC)

  • 유윤종;조철희;김홍수;안영수;한문희;장건익
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.1035-1041
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    • 2002
  • 세라믹섬유지에 VOC 흡착특성이 우수한 제올라이트-Y와 ZSM-5를 담지시키기 위하여 바인더로 사용된 실리카 졸의 첨가량 변화에 따른 흡착제의 표면고착특성을 고찰하였다. 세라믹섬유지에 담지된 제올라이트는 입자가 고르게 분산되어 31 wt% 정도가 고착되었으며, X-ray 회절분석결과 담지 후 열처리와 바인더의 사용에도 불구하고 제올라이트는 원래의 결정구조를 유지하였다. 담지된 제올라이트의 비표면적 감소는 메조포어의 감소에 따른 것으로, VOC 흡착에 가장 유효한 $20{\AA}$ 미만의 마이크로포어에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 세라믹섬유지로 제조한 직경 10cm, 길이 40cm의 허니컴에 제올라이트를 담지시켜 톨루엔, MEK, Cyclohexanone에 대한 흡착실험결과 흡착제거효율이 모두 97% 이상으로 나타났으며, 회전식 흡착농축장치에 적용할 경우 VOC 농도 300 ppmv의 오염공기를 $42 Nm^3/h$ 정도 연속적으로 처리할 수 있는 흡착특성을 나타내었다.