• Geomechanics and Engineering
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• 제11권2호
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• pp.197-209
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• 2016

Clayey rock has large clay mineral content. When in contact with water, this expands considerably and may present a significant hazard to the stability of the rock in geotechnical engineering applications. This is particularly important in the present work, which focused on mitigating some unwelcomed properties of clayey rock. Changes in its physical properties were simulated by subjecting the rock to a low voltage direct current (DC) using copper, steel and aluminum electrodes. The modified mechanism of the coupled electrical and chemical fields acting on the clayey rock was analyzed. It was concluded that the essence of clayey rock electrochemical modification is the electrokinetic effect of the DC field, together with the coupled hydraulic and electrical potential gradients in fine-grained clayey rock, including ion migration, electrophoresis and electro-osmosis. The aluminum cathodes were corroded and generated gibbsite at the anode; the steel and copper cathodes showed no obvious change. The electrical resistivity and uniaxial compressive strength (UCS) of the modified specimens from the anode, intermediate and cathode zones tended to decrease. Samples taken from these zones showed a positive correlation between electric resistivity and UCS.

• Membrane and Water Treatment
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• 제11권3호
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• pp.201-206
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• 2020

Electrodialysis (ED) is used in wastewater treatment, during the processing and recovery of beneficial materials, to produce usable water. In this study, sulfate and chlorine ions, which are the anions majorly used for electroplating, were studied as factors affecting the recovery of copper, nickel and water from wastewater by electrodialysis. Although the removal rates of copper and nickel ions were slightly higher with the use of chlorine ions than of sulfate ions, the removal efficiencies were above 99.9% under all experimental conditions. The metal ions of the plating wastewater flowed through the ion exchange membrane of the diluate tank and the concentrate tank while all the water moved together due to electro-osmosis. The migration of water from the diluate tank to the concentrate tank was higher in the presence of a monovalent chloride ion compared to that of a divalent sulfate ion. When sulfate was the anion used, the recoveries of copper and nickel increased by about 25% and 30%, respectively, as compared to the chloride ion. Therefore, when divalent ions such as sulfate are present in the electrodialysis, it is possible to reduce the movement amount of water and highly concentrate the copper and nickel in the plating wastewater.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제16권5호
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• pp.18-23
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• 2011

The electrokinetic transport characteristics of salts were investigated using nitrate and sulfate accumulated saline greenhouse soil. Within 8 days, 95% of nitrate was removed from the soil, while sulfate removal was 19% for 8 days. The low removal of sulfate came from adsorption reaction on the soil particles or organic matter and precipitation with calcium. Divalent cations such as calcium and magnesium were transported toward cathode via electromigration, and most monovalent cation such as potassium was removed. The pattern of residual electrical conductivity was similar with that of sulfate. Based on the results, electrokinetic technique is effective to restore nitrate-accumulated saline soil, but is not effective to restore sulfate-accumulated soil.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1997년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.3-10
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• 1997

제염농축공정은 증류, 증발법을 일반적으로 사용하나, 에너지 절약차원에서 전기투석 (Electro dialysis)장치를 증발기 선단에 도입한 복합공정을 국내에서도 사용하고 있는 실정이다. 그러나, 전기투석장치는 전기적인 소모와 막의 재생, 교체처리비가 문제점이 되므로 역삼투 장치를 제염농축 공정 최선단에 도입한 복합공정을 이용할 경우 전기 투석 및 증발 복합공정에 비해 40%의 에너지 절감 효과를 기대할 수 있다. 이와 같은 장점에도 불구하고 역삼투 공정은 공급용액의 삼투압보다 큰 적용압력을 막표면에 가하여 물질분리를 수행하므로 농축공정에서 유발되는 배제액 농도의 상승은 삼투압의 증가를 일으켜 실적적용압력의 효과를 떨어뜨리게 되며 결과적으로 농축효과를 감소시키게 된다. 본 연구에서는 효과적인 염농축 공정을 위하여 막모듈 투과부에 고농도 삼투압 감소액(osmotic sink solution)을 향류식(막투과흐름을 맞받아치며 흐르는 방식)으로 유입시키는 향류식 역삼투 (counter-current reverse osmosis, CCRO) 나권형 모듈을 고안 제작하였으며, 제작된 모듈을 기존 역삼투 공정과 향류식 염삼투 공정에 적용하여 염농축도의 성능을 상호 비교하고 염농축에 관계되는 공급농도, 공급유량, 투과유량, 배제유량, 향류 유입유량, 압력구배, 삼투압차 및 농축단수 등의 인자들을 이용하여 두 공정에 대한 염농축 분리조작의 제반조건과 제작된 모듈 내의 농축관련 특성을 실험 및 수치적으로 비교, 고찰하였다.

• 공업화학
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• 제27권6호
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• pp.606-611
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• 2016

본 연구에서는 오염된 토양 속에 함유된 중금속과 페놀의 처리에 대하여 직류 전원과 펄스 전원을 적용하여 고찰하였다. 직류 전원을 사용하여 오염된 토양을 처리하였을 때 구리, 아연, 비소, 납의 제거 효율은 각각 70, 87, 12, 11%를 나타내었고, 페놀은 85% 이상이 제거되었다. 그리고 펄스 전원을 사용하였을 때 구리, 아연, 비소, 납의 제거효율이 각각 87, 91, 37, 38%이었으며, 페놀은 88% 제거되었다. 이러한 결과들은 펄스 전원을 오염된 토양에 적용하였을 때, 전기삼투 현상은 낮아졌지만 중금속들의 전류이동 속도가 증가함을 알 수 있었다. 또한 토양의 점토 성분에 의한 흡착 능력의 향상으로 인하여 비소와 납의 제거효율이 증가되었다. 따라서 이러한 직류 전원과 펄스 전원을 이용하는 동전기 실험 결과들은 여러 가지 중금속들과 페놀을 처리하는 복원 기술로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제1권4호
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• pp.275-289
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• 2009

Electroosmosis (EO) is the movement of water in a porous medium under the influence of a direct current (dc). In past decades, electro-osmosis has been successfully employed in many soil improvement and other geotechnical engineering projects. Metal electrodes, such as steel, copper and aluminum have been used traditionally to conduct current. The shortcoming of these electrodes is that they corrode easily during an EO treatment, which results in reduced effectiveness and environmental concerns. More recently, conductive polymers are developed to replace metal electrodes in EO treatment. Electrical vertical drainages (EVDs) are one of these products under trial. The goal of this study is to assess the performance of EVDs for soil improvement and to further understand the scientific principle of the EO process, including the voltage drop at the soil-EVD interface, electrical current density, polarity reversal, and changes in soil physico-chemical properties generated by electroosmosis. It is found from the study that after 19 days of EO treatment with a constant applied dc electric field intensity of 133 V/m, the soil's moisture content decreased by 28%, the shear strength and pre-consolidation pressure increased more than 400%. It is also found that the current density required triggering the water flow in the soil tested, the Korean Yulchon marine clay, is 0.7 $A/m^2$. The project demonstrates that EVDs can serve as both electrodes and drains for soil improvement in short term. However, the EVDs, as tested, are not suitable for polarity reversal in EO treatment and their service life is limited to only 15 days.

• 멤브레인
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• 제33권3호
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• pp.87-93
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• 2023

전기투석(ED)은 이온교환막을 통한 이온의 분리에서 중요한 과정이다. 해수담수화로 발생하는 염수 처리는 환경적으로 큰 문제이며 막분리 기술을 통한 재활용 효율이 높다. 마찬가지로 알칼리는 가죽, 전기도금, 염색, 제련 등과 같은 여러 화학 산업에서 생산된다. 폐기물의 고농도 알칼리는 부식성이 높고 화학적 산소 요구량(COD) 값이 높기 때문에 환경에 방출하기 전에 처리해야 합니다. 칼슘과 마그네슘의 농도는 염수의 거의 두 배이며 주요 환경 오염 물질인 이산화탄소의 흡착에 완벽한 후보입니다. 수산화나트륨은 양극성 막 전기투석 공정으로 쉽게 생산되는 금속 탄산화 공정에 필수적입니다. 역삼투압(RO), 나노여과(NF), 초여과(UF), ED 등 다양한 공정을 통해 회수가 가능하다. 본 검토에서는 알칼리 회수를 위한 이온교환막에 의한 ED 공정에 대해 논의한다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권4호
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• pp.795-801
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• 2016

본 연구는 응집제로 calcium alginate를 이용한 질산성 질소 처리에 관한 연구이다. 질산성 질소를 제거하기 위한 방법으로는 역삼투법, 이온교환수지법, 전기투석법, 생물학적 방법 등이 있지만 본 연구에서는 응집 침전시키는 방법으로서 질산성 질소를 처리하고자 하였다. 응집제로 이용한 calcium alginate가 킬레이트 결합을 형성하여 질산성 질소를 응집 침전시킬 것으로 예상하고, 응집제의 성분, 응집 반응시간, 응집제의 몰비, 응집제의 주입율에 따라 질산성 질소가 제거되는 경향을 보았다. 또한 FE-SEM과 EDS(Energy Dispersive X-Ray Spectrometer)를 통하여 응집반응 후 침전물의 구조 및 구성성분비를 분석함으로써 질산성 질소가 Calcium-nitro-alginate 형태로 제거되는지를 확인하였다. 그 결과 반응시간은 60분, 응집제의 몰비는 1:1일 때, 응집제의 주입율은 합성폐수의 2 %일 때 질산성 질소의 제거율이 최대 56.7 %로 나타났다.