• 에너지공학
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• 제5권1호
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• pp.56-64
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• 1996

본 연구는 방사성 폐액의 처리를 목적으로 화학처리와 한외여과막의 결합공정에 의해서 Cs과 Co이온의 제거 특성을 조사하였다. 실험은 회분식 UF Stirred Cell을 이용하였고, 화학결합제로서 Cs에 대해서는 시안화철구리화합물, 그리고 Co에 대해서는 Polyacrylic Acid(PAA)를 주입하여 Cs이온과 Co이온의 제거 거동을 조사하였다. Cs의 결합특성은 Langmuir Isotherm형태의 식으로 나타내어 평가하였으며, Cs/K$_2$Cu$_3$(Fe(CN)$_{6}$)$_2$의 몰비가 1.5에서 효율적인 조건임을 알 수 있었다. Co의 제거효율은 용액의 pH, PAA및 Co이온의 몰비에 의해서 결정되었다. Co의 제거거동은 리간드와 Co와의 결합,용액의 pH및 Co농도와의 상호작용에 의한 평형관계식에 의해서 평가하였으며, 이때 90%의 제거율을 얻기 위한 조건은 몰비가 2($\beta$=2)이고 pH가 5.6이었다. 이의 결과로부터 Cs과 Co의 동시제거을 위한 화학첨가제의 주입방법에 대한 제거성능을 평가하였다.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.95-103
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• 2017

본 연구는 비 $TiO_2$ 계 광촉매 중 가장 널리 알려져 있는 $ATiO_3$ (A = Ca, Sr, Ba) perovskite를 sol-gel 법을 이용해 합성하였고, 골격치환이 용이한 점을 이용해 A site에 Ni을 첨가한 입자를 합성하였다. 합성한 $ATiO_3$와 Ni-$ATiO_3$ 입자의 불리화학적 특성은 X-선 회절분석(XRD), 자외선-가시선 분광광도계(UV-visible spectroscopy), 주사전자현미경 (SEM), 에너지분산형 분광분석법(EDS), 질소 등온 흡 탈착실험, X선 광전자분광법(XPS)을 이용해 확인하였다. 수소제조는 메탄올을 광분해하여 얻었으며, $ATiO_3$ 보다 Ni-$ATiO_3$ 촉매에서 높은 수소발생량을 나타내었다. 특히 Ni-$SrTiO_3$ 촉매를 사용하였을 때 24시간 반응 후 $273.84mmolg^{-1}$의 수소가 발생하였다. 또한 Ni-$SrTiO_3$ 촉매는 물(0.1 M KOH)을 분해하였을 때에도 높은 수소 제조 성능을 나타냈으며, 24시간 반응 후 $961.51mmolg^{-1}$의 수소가 발생한 것을 확인하였다.

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.523-530
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• 2018

오존층의 파괴물질인 CFCs의 대체물로써 $SF_6$의 사용량이 늘어나면서 대기 중의 $SF_6$의 농도가 높아지고 있다. $SF_6$은 지구온난화가스중의 하나로써 대기 중에서 3,200년 이상 머무를 뿐만 아니라 온난화지수도 매우 높아 무려 22,800이나 된다. 그러나, 대기 중에서의 $SF_6$ 농도는 낮은 수준이어서 검출한계이하인 경우가 많다. 본 연구에서는 이러한 극미량 $SF_6$ 농도를 정확하게 분석하기 위해서 $GC-{\mu}ECD$를 이용한 12가지 분석방법을 실험적으로 고찰하였다. 극미량 $SF_6$ 농도를 가장 정확하게 분석할 수 있는 방법은 Carboxen-1000 물질을 사용한 흡착관과 저온농축 고온탈착 방식의 농축장치에 역추출방식의 분석법을 사용할 경우가 최상의 효율을 나타냈다.

• 한국가스학회지
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• 제8권3호
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• pp.43-51
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• 2004

GMS(generalized Maxwell Stefan) 모형을 이용하여 나노기공성 TPABr (Tetrapropylammoniumbromide) templating 실리카/알루미나 복합막에서 $CO_2$와 $N_2$의 투과 및 분리 특성을 해석하였다. 담체로 쓰이는 메조포러스 알루미나 지지체에서의 기체 투과는 누슨 확산 (Knudsen diffusion) 및 점성 확산 (viscous diffusion 혹은 Poiseuille flow)에 의존하였으며, 이러한 투과메커니즘은 DGM (dusty gas model)을 통하여 규명할 수 있었다. 본 연구에 사용한 복합막의 분리 특성을 결정 짖는 TPABr templating silica layer의 경우 강한 흡착 특성으로 인하여, 기공 확산보다는 표면 확산(surface diffusion)을 나타내었다. 따라서 GMS 모형을 통해 다성분계의 표면 확산 투과/분리 메커니즘을 성공적으로 해석할 수 있었다. 본 연구에서 사용된 복합무기막에서는 흡착량과 표면 확산 현상이 복합적으로 일어나기 때문에, 강흡착질인 $CO_2$와 비교적 약흡착질인 $N_2$ 혼합물 분리에 있어, $CO_2$의 pore-blocking 현상으로 인해 $CO_2$가 투과 농축되었다.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권10호
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• pp.1437-1443
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• 2018

In this work, $SnO_2$ modified with reduced graphene oxide (rGO) and carbon nanotubes (CNTs) separately and combined sensitized by using the co-precipitation method and their sensing behavior toward ethanol vapor at room temperature were investigated. An interdigitated electrode (IDE) gold substrate is very expensive compared to a fluorine doped tin oxide (FTO) substrate; hence, we used the latter to reduce the fabrication cost. The structure and the morphology of the studied materials were characterized by using differential thermal analyses (DTA) and thermogravimetric analysis (TGA), transmission electron microscope (TEM), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, Brunauer-Emmett-Teller surface area and Barrett-Joyner-Halenda (BJH) pore size measurements. The studied composites were subjected to ethanol in its gas phase at concentrations from 10 to 200 ppm. The present composites showed high-performance sensitivity for many reasons: the incorporation of $SnO_2$ and CNTs which prevents the agglomeration of rGO sheets, the formation of a 3D mesopourus structure and an increase in the surface area. The decoration with rGO and CNTs led to more active sites, such as vacancies, which increased the adsorption of ethanol gas. In addition, the mesopore structure and the nano size of the $SnO_2$ particles allowed an efficient diffusion of gases to the active sites. Based on these results, the present composites should be considered as efficient and low-cost sensors for alcohol.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권7호
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• pp.43-52
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• 2015

The uranium removal capacity of radish sprouts (Raphanus sativus L.) in groundwater was calculated on the basis of the amount of uranium accumulated in the radish sprouts rather than the concentration in solution, of which process was very limited in previous studies. Continuous rhizofiltration clean-up system was designed to investigate the feasibility of radish sprouts, applying for uranium contaminated groundwater (U concentration: 110 μg/L) taken at Bugogdong, Busan. Six acrylic boxes (10 cm × 30 cm × 10 cm) were connected in a direct series for the continuous rhizofiltration system and 200 g of radish sprouts cultivars was placed in each box. The groundwater was flushed through the system for 48 hours at the constant rate of 5 mL/min. The rhizofiltration system was operated in the phytotron, of which conditions were at 25℃ temperature, 70% of relative humidity, 4,000 Lux illumination (16 hours/day) and 600 mg/L of CO₂ concentration. While 14.4 L of contaminated groundwater was treated, the uranium removal efficiency of the radish sprouts (1,200 g in wet weight) was 77.2% and their removal capacities ranged at 152.1 μg/g-239.7 μg/g (the average: 210.8 μg/g), suggesting that the radish sprouts belong to the group of hyper-accumulation species. After the experiment, the sum of U amounts accumulated in radish sprouts and remained in groundwater was 1,472.2 μg and the uranium recovery ratio of this rhizofiltration experiment was 92.9%. From the results, it was investigated that the radish sprouts can remove large amounts of uranium from contaminated groundwater in a short time (few days) because the fast growth rate and the high U accumulation adsorption capacity.

• 분석과학
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• 제24권4호
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• pp.275-281
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• 2011

세제 제조시설 폐수의 유기물을 틀로 하여 $Al(OH)_3$과 $H_3PO_4$의 반응으로 $AlPO_4$-계 물질을 합성하였다. 소성된 $AlPO_4$-계 물질을 APTMS, 석신산 무수물과 반응시켜 표면을 카르복실기로 바꾸었다. 분말 XRD 결과, 특징적인 $AlPO_4$-계 물질의 패턴을 얻었으며, 물질의 형태는 SEM으로 조사하였고, 작용기는 FT-IR 분석으로 확인하였다. 증류수에 분산시킨 고체의 표면 전위 측정 결과, $AlPO_4-NH_2$는 양의 표면 전하를 갖는 반면, $AlPO_4$-COOH는 음의 표면 전하를 갖는 것으로 나타났다. 합성된 $AlPO_4$-계 물질을 이용하여 수용액에서 유해 중금속의 제거 실험을 수행하였다. 납 이온은 표면에 존재하는 카르복실기와 착물을 형성하며 물질에 흡착되었고, 흡착 분배계수는 91.1 mL/g이었다. 결론적으로 본 연구에서 고찰한 $AlPO_4$-계 물질은 수환경에서 유해 중금속 이온의 제거에 활용될 수 있을 것이다.

• 대한화학회지
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• 제6권2호
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• pp.158-161
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• 1962

Three kinds of acid clay are chosen as samples; sample-I is the Korean acid clay, Sample-II is prepared by heating the mixure of the Korean acid clay with 20% $H_2SO_4$ for 4 hrs., and the sample-III, the reference sample, is the Japanes acid clay supplied by Katayama Chem. Co.. 15 samples are prepared by heating them at temperatures of $100^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $700^{\circ}C$, and $900^{\circ}C$ for 6 hrs. separately.The adsorption experiments are carried out on these samples using bromphenol blue water soln.(conc., 0.001%) as adsorbate. It is found that the degree of decoloration depends upon the temperature of thermal treatment, i.e., the higher the temperature the lower the degree of decoloration is. At any specified temperature of thermal treatment, the degree of decoloration is in following order: sample II>sample I>sample III.The X-ray photographs of the samples show that the intensities of a few specified lines decrease with increasing temperatures of thermal treatment.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.140-145
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• 2015

본 연구에서는 박테리아를 활용하여 콘크리트 구조체를 코팅할 수 있는 기초 기술을 개발하는데 중점을 두었다. 박테리아의 자기정화 능력과 함께 콘크리트 내구성 향상을 함께 도모하기 위하여 슬라임 막을 형성하는 박테리아(Rhodobater capsulatus)를 선정하고 이를 흡착하기 위한 기술을 제시하였다. Rhodobater capsulatus의 배지별 슬라임 생성량 및 생장속도 평가결과로부터 최적의 배지조건은 maltose로 평가되었다. 제시된 배지를 기반으로 배양된 Rhodobater capsulatus의 고정화를 위해 흡착제를 활용하였으며 이를 image analysis 통해 흡착특성을 평가하였다. Rhodobater capsulatus 흡착을 위해서는 고 다공성 수지가 추천될 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제55권4호
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• pp.377-388
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• 2022

제강슬래그를 이용한 광물탄산화 공정 이후 발생하는 잔사슬래그의 비소(As) 제거 기작 규명을 위해, 전로제강슬래그(blast oxygen furnace slag: BOF)에 직접 및 간접탄산화 공정이 각각 적용된 두 종류의 잔사슬래그를 대상으로 실험실 규모의 실험을 실시하였다. 광물탄산화 공정은 잔사슬래그의 화학적-광물학적 조성변화, 용출수의 pH 저감, 표면 미세공극 형성 등 기존 제강슬래그의 특성을 변화시키는 것으로 밝혀졌다. 다양한 pH 범위의 As 인공오염수(초기농도: 203.6 mg/L)에 잔사슬래그를 반응시킨 배치실험에서, RDBOF (직접탄산화 후 BOF)는 초기 pH가 감소할수록 As 제거효율이 증가하는 경향을 보이며 초기 pH가 1인 환경에서 99.3%의 As 제거효율을 나타냈다. 이는 RDBOF 표면을 피복하던 CaCO₃가 낮은 초기 pH 환경에서 용해되어 RDBOF 표면에서 철산화물의 노출 면적을 증가시킴으로 인해, 철산화물의 As 음이온 표면 흡착을 촉진한 것에서 기인한 것으로 판단되었다. 반면 RIBOF (간접탄산화 후 BOF)는 초기 pH가 높은 환경일수록 As 제거효율이 증가하며 초기 pH 10의 As 오염수에서 70.0%의 가장 높은 As 제거효율을 보였다. RIBOF의 영전하점(pH 4.5)을 고려할 때, 초기 pH 4-10 조건에서 음전하를 띠는 RIBOF의 표면에 As 음이온의 전기적 인력에 의한 표면 흡착은 발생하기 어려울 것으로 예상되었다. 다만 수용액 내 용존하는 Ca²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺와 같은 2가 양이온들에 의해 As 음이온이 RIBOF 내 철산화물에 간접적으로 고정되는 양이온 가교효과(cation bridge effect)가 발생하였고, 초기 pH가 높은 환경일수록 슬래그 표면이 더 강한 음전하를 띠며 양이온 가교효과가 가속화되어, 결과적으로 많은 As가 흡착된 것으로 판단되었다. 하지만 강알칼리 (pH 10-11 이상) 조건에서는 RIBOF 표면에 생성된 칼슘침전물이 철산화물을 피복함으로써 철산화물에 의한 As 음이온 표면 흡착을 저해하는 현상이 발생하였다. 또한 배치실험 이후 회수된 잔사슬래그에 TCLP 시험을 수행한 결과, RDBOF와 RIBOF 모두 2% 미만의 As 탈착률을 보여 안정적인 형태로 As가 고정되어 있음이 확인되었다. 본 연구 결과를 통해, 잔사슬래그가 기존에 As 제거제로 활용되던 제강슬래그의 단점인 수계의 급격한 pH 상승을 억제하는 동시에, 높은 As 제거효율 및 안정성을 나타내는 저비용-친환경의 As 제거제로서의 활용 가능성을 입증하였다.