• 대한환경공학회지
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• 제33권9호
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• pp.623-629
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• 2011

입상활성탄에 의한 트리사이크라졸의 흡착특성을 회분식 실험을 통해 조사하였다. 트리사이크라졸에 대한 흡착동력학적 연구는 298, 308, 318 K에서 초기농도 250, 500, 1,000 mg/L의 수용액을 가지고 수행하였다. 입상활성탄에 의한 트리사이크라졸의 흡착평형관계는 298 K에서 Freundlich 등온식이 잘 적용되었다. 유사일차반응속도식과 유사이차반응속도식을 사용하여 동력학 실험값을 평가한 결과, 유사이차반응속도식이 더 잘 맞았으며, 속도상수($k_2$) 값은 초기농도 250, 500, 1,000 mg/L에 대해 각각 0.1076, 0.0531 및 0.0309 g/mg h로 조사되었다. 이 값을 이용하여 활성화에너지, 표준엔탈피, 표준엔트로피 및 표준 자유에너지를 평가하였다. 또한 표준자유에너지값은 초기농도 500 mg/L에서 -4.25~-8.15 J/mol로 조사되어 흡착공정이 자발적인 공정임을 알 수 있었다. 조사된 표준엔탈피변화량은 -66.43 J/mol을 나타내어 활성탄에 대한 트리사이크라졸의 흡착이 발열반응으로 일어난다는 것을 알 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제29권5호
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• pp.565-573
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• 2015

The influencing factors to remove phosphate were evaluated by converter slag (CS). Experiments were performed by batch tests using different CS sizes and column test. Solutions were prepared at the different pH and concentrations. The maximum removal efficiency was obtained over 98% with the finest particle size, $CS_a$ within 2 hours in batch tests. The removal efficiency was increased in the order of decreasing size with same amount of CS for any pH of solutions. The adsorption data were well fitted to Freundlich isotherm. From the column experiment, the specific factors were revealed that the breakthrough removal capacity (BRC) $x_b/m_{cs}$, was decreased by increasing the influent concentration. The breakthrough time, tb was lasted shorter as increasing the influent concentration. The pH drop simultaneously led to lower BRC drop during the experimental hours. The relation between the breakthrough time and the BRC to influent concentration was shown in the logarithmic decrease. Results suggested that the large surface area of CS possessed a great potential for adsorptive phosphate removal. Consequently particle size and initial concentration played the major influencing factors in phosphate removal by converter slag.

• 한국토양비료학회지
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• 제25권4호
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• pp.342-356
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• 1992

규산(硅酸)의 흡(吸) 탈착기구(脫着機構)를 밝히기 위하여 pH 3수준(水準)(pH 5, 6.5, 8)과 온도(溫度) 3수준(水準)을 두고 stirred-flow 방법(方法)을 이용(利用)한 kinetic study를 실내실험(室內實驗)으로 수행(遂行)하였다. 실험(實驗) 결과(結果)는 아래와 같다. 1. 규산(硅酸)의 흡(吸) 탈착량(脫着量)은 실험기간내(實驗期間內)에 최대치(最大値)에 도달(到達)하지 않고 계속(繼續) 증가(增加)하였다. 2. 규산(硅酸)의 흡(吸) 탈착량(脫着量)은 pH증가(增加)와 온도(溫度) 증가(增加)에 따라 크게 증가(增加)하였으며 pH의 영향(影響)은 온도(溫度)의 영향(影響)에 비(比)하여 컸다. 3. 규산(硅酸)의 등온(等溫) 흡착(吸着)은 C type 형태(形態)인 것으로 나타났으며 Freundlich 등온(等溫) 흡착식(吸着式)을 따르는 것으로 나타났다. 4. 탈착(脫着) 과정후(過程後)의 pH 변화(變化)는 낮은 pH처리(處理) 조건(條件)(pH 5, 6.5)에서는 증가(增加)하는 반면(反面) 높은 pH 조건(條件)에서는 감소(減少)하였다. 위의 결과(結果)들을 종합(綜合)하여 볼때 규산(硅酸)의 토양흡착(土壤吸着) 기구(機構)는 다분자층(多分子層) 흡착(吸着)으로서 흡착(吸着)된 규산(硅酸)이 새로운 흡착(吸着)자리를 제공(提供)하나 흡착(吸着)에너지는 흡착량(吸着量)이 배가(培加)될수록 지수적(指數的)으로 감소(減少)되며, 한편 pH 조건(條件)에 따라 흡착(吸着) ligand 형태(形態)가 변(變)하는 것으로 보였다. 5. 규산(硅酸) 흡(吸) 탈착(脫着)의 역학(力學)은 first-order와 parabolic diffusion 역학(力學) 등식(等式)에 잘 부합(附合)되나 이들을 이용(利用)한 흡착기구(吸着機構)에 대(對)한 설명(說明)은 본(本) 실험(實驗)에서 어려웠다. 6. First-order와 parabolic diffusion 역학(力學) 등식(等式)에 사용(使用)되는 fraction term(Fa와 Fd)은 반응속도(反應速度)에 미치는 온도(溫度)의 영향(影響)의 평가(評價)시 나쁜 영향(影響)을 끼치므로 이에 대(對)한 연구(硏究)가 필요(必要)한 것으로 보였다.

• 공업화학
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• 제23권5호
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• pp.450-455
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• 2012

수용액으로부터 유독한 플루오레세인 염료 성분을 제거하는데 있어서 활성탄의 활용가능성을 살펴보았다. 회분식 실험을 통해 입상 활성탄에 대한 플루오레세인 염료의 흡착특성을 초기농도, 접촉시간 및 흡착온도를 변수로 하여 조사하였다. 실험결과는 활성탄이 수용액으로부터 플루오레세인 염료를 고효율로 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 흡착 평형관계는 298~318 K의 온도범위에서 Freundlich 등온식이 잘 적용되었다. 흡착동력학적 연구로 부터 플루오레세인 염료의 흡착공정은 유사이차속도식에 잘 맞았으며 유사이차속도상수($k_2$)는 플루오레세인 염료 초기농도가 높을수록 감소하였다. 흡착자유에너지변화${\Delta}G^0$), 엔탈피변화${\Delta}H^0$), 엔트로피변화${\Delta}S^0$)를 계산하여 본 결과, 표준자유에너지 변화량이 -17.11~-20.50 kJ/mol로 자발적인 공정임을 알았다. 엔탈피변화량은 33.2 kJ/mol로 양의 값을 나타내어 활성탄에 대한 플루오레세인 염료의 흡착이 흡열반응임을 알 수 있었다.

• 농약과학회지
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• 제10권4호
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• pp.279-288
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• 2006

강우에 의한 경사지 토양으로부터의 농약 유출양상을 파악하고 그에 대한 환경적 요인 및 영농방법등의 영향 정도를 평가하기 위하여 토양흡착실험과 인공강우유출실험 및 콩 재배 lysimeter 포장에서 유출 실험을 수행하였다. 흡착실험을 수행하여 농약의 이동 가능성과 이동형태를 파악하고, 인공강우시설을 이용한 유출실험으로 강우양상 및 경사도의 영향 정도를 살펴보고, 콩 재배 경사지 포장에 설치된 lysimeter 실험을 수행하여 작물 재배에 따른 농약의 유실 양상 차이를 파악하여 농약의 표면유출에 의한 유실 수준을 평가하고자 하였다. 두 농약의 Freundlich 흡착계수 K는 diazinon은 $4.0{\sim}5.5$이었고 metolachlor는 $1.6{\sim}2.0$이었다. Freundlich 등온흡착식의 직선성을 나타내는 1/n 값은 탈착방법의 경우 $0.96{\sim}1.02$이었고 흡착방법의 경우는 $0.87{\sim}1.02$이었다. 영국 SSLRC의 이동성 분류기준으로 판단하면 diazinon과 metolachlor는 moderately mobile ($75{\leq}Koc$ <500) 등급에 해당하였다. 인공강우 처리구의 유출수 및 유실토양에 의한 농약 유실률은 각각 diazinon $0.1{\sim}0.6%$ 및 $0.1{\sim}0.2%$, metolachlor $0.5{\sim}1.0%$ 및 $0.1{\sim}0.7%$ 이었고, 경사도 30%의 경우가 10%에 비하여 농약 유실량이 $0.2{\sim}1.9$ 배 많았다. 인공강우실험 후 농약의 토심별 분포를 살펴 본 결과 diazinon은 토심 $5{\sim}10$ cm까지 이동하였고 metolachlor는 토심 $10{\sim}15$ cm까지 이동하였다. Lysimeter 포장유출실험 결과 경사도 및 경사장별 나지구의 유실량은 diazinon $0.23{\sim}0.50%$, metolachlor $1.0{\sim}3.1%$ 수준이었으며, 인공강우실험의 유실률에 비하여 $1/3{\sim}2.5$ 배 수준으로 나타났다. 콩재배구의 유실률은 나지구의 유실률에 비하여 평균적으로 $21{\sim}75%$ 정도 감소된 것으로 나타났다. 유출수 중 농약성분의 최고농도는 콩재배구 및 나지구 각각 diazinon $1{\sim}9{\mu}g\;L^{-1}$ 및 $3{\sim}16{\mu}g\;L^{-1}$, metolachlor $7{\sim}31{\mu}g\;L^{-1}$ 및 $5{\sim}40{\mu}g\;L^{-1}$ 수준으로 작물 재배 여부에 따른 유출수 중 농도의 차이는 크지 않은 것으로 나타났다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권6호
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• pp.459-463
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• 2012

본 연구에서는 연안어장 준설퇴적물에 대한 영양염류(인공수 중 질산염과 인산염)의 흡착반응에서 흡착제, pH, 이온강도가 미치는 영향을 살펴보았다. 그리고 준설퇴적물을 이용해서 영양염류를 제거할 수 있는 가능성을 평가하고자했다. ${NO_3}^-$-N($100{\mu}M$, 10mM), ${PO_4}^{3-}$-P($100{\mu}M$, 10mM)에 대한 흡착반응은 10분 이내에 완료되었고, 정상상태에서 $100{\mu}M$ ${NO_3}^-$-N과 $100{\mu}M$ ${PO_4}^{3-}$-P가 각각 61%, 77% 제거 되었다. $900^{\circ}C$에서 준설퇴적물을 열처리했을 때 영양염류 제거율은 증가하지 않았다. CaO와 MgO 같은 첨가제를 사용하면 질산염의 제거율은 0%까지 감소했으나, 인산염 제거율은 98%까지 증가했다. 질산염과 인산염의 등온흡착은 Freundlich 식에 의해 잘 설명되었다($R^2$>0.99). 흡착반응은 pH와 이온강도에 의해 거의 영향을 받지 않았다. 흡착반응시간이 짧고 영양염류 제거율이 상당히 높다는 연구결과는 연안어장 준설퇴적물이 영양염류 제거를 위해 실제로 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권1호
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• pp.58-63
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• 2006

국내에서 광범위하게 사용되고 있는 살충제 imidacloprid의 토양흡착 특성과 벼 재배 환경중 용탈 가능성을 평가하기 위하여 방사성 동위원소로 표지된 $[^{14}C]$limidacloprid를 이용하여 수원근교 논토양 2종을 대상으로 시험하였다. Freundlich 흡착 등온식으로부터 구한 imidacloprid의 흡착상슈$(K_f)$는 $1.7{\sim}2.6$, 기울기(1/n)는 1 미만, 토양 유기탄소기준흡착계수$(K_{oc})$는 $228{\sim}249$, 토양 반감기를 이용한 지하수 오염가능성(GUS index)은 $1.6{\sim}2.4$로 흡착성이 중간 정도로 평가되어 토양중 용탈 가능성은 높지 않았다. 논토양에서 용탈성은 숙성잔류물 함유 토양보다 신생잔류물 함유 토양에서 더 높았다. 논토양의 토층별 $^{14}C$의 분포는 $0{\sim}10cm$ 깊이에 80% 이상이 분포하였으며, 벼 재배구에서 처리된 $^{14}C$의 식물체로의 이동성은 신생잔류물 함유 토양이 숙성잔류물 함유 토양보다 높았으나 식물체로 흡수된 $^{14}C$은 총처리량의 약 3% 미만으로서 imidacloprid의 용탈성과 생물이용도가 매우 낮음을 시사하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제7권2호
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• pp.96-101
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• 1988

Ionic strength 및 공존(共存) 음(陰)Ion($Cl^-$, $SO^{2-}\;_4$, $ClO^-\;_4$)이 Zeolite에 의(依)한 중금속(重金屬)의 흡착(吸着)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. Ionic strength별(別) Zeolite에 의(依)한 Cd, Cu 및 Zn의 흡착등온선(吸着等溫線)은 Freundlich 식(式)에 잘 부합(符合)되었다. Ionic strength가 증가(增加)할수록 중금속(重金屬)의 흡착량(吸着量)은 3종(種)의 서로 다른 음(陰)Ion이 공존(共存)하여도 모두 감소(減少)하는 경향(傾向)이었다. Background salt의 음(陰)Ion 종류별(種類別) 중금속(重金屬) 흡착량(吸着量)은 $ClO^-\;_4>SO^{2-}\;_4>Cl^-$의 순(順)이었으며 흡착평형용액내(吸着平衡溶液內)에서 음(陰)Ion은 Ligand로 작용(作用)하여 중금속(重金屬) Ion들과 Complex를 형성(形成)하는 능력(能力)에 차이(差異)가 있음이 인정(認定)되었다.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.509-515
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• 2017

일반적으로 석영은 지각을 구성하는 광물 가운데 가장 많은 부분을 차지하고 있으며, 이러한 석영의 용해와 침전에 대한 이해는 암석의 풍화 매커니즘과 열수작용 및 변성환경에서의 암석과 물의 관계를 규명하는데 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 석영의 용해와 침전에 영향을 미치는 다양한 물리화학적 환경을 수식을 이용해 재정리하였으며, 이전의 연구자들이 발표한 연구결과를 바탕으로 물리화학적 조건하에서의 석영 용해에 대해 이론적 접근을 실시하였다. 본 논문을 통해서 석영의 용해 및 침전이 다양한 환경에 영향을 받으며, 특히 이론적 접근을 통해서 석영에 작용된 압력보다는 주변의 pH 및 온도 조건에 더 큰 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2115-2123
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• 2000

본 연구는 활성탄 피흡착물인 페놀의 아세톤에 의한 탈착모델 및 탈착 동역학을 결정하여 활성탄으로부터 페놀이 탈착되는 현상을 구명하는데 그 목적을 두고 있다. 아세톤에 의한 페놀의 Freundlich 등온탈착 평형반응상수인 $k_e$는 온도의 함수로서 다음과 같이 표현된다: $k_e(T)=0.1{\cdot}exp(797.297/T)$. 또한 Freundlich 등온탈착 평형반응상수인 n은 약한 온도함수로서 $50^{\circ}C$ 이하에서는 용도에 따라 큰 영향을 받지 않으나, $100^{\circ}C$ 이상에서는 5% 이상 차이가 나기 때문에 온도에 대한 보정치를 적용하는 것이 필요하다. 페놀 탈착모델은 활성탄 표면에서의 탈착반응을 제한반응으로 가정하였으며, 탈착반응상수 ($k_d$)는 실험치와 모델 이론치의 최적합도에서 결정하였고, Arrhenius 관계식으로 다음과 같이 표현된다: $k_d( sec^{-1})=0.0479{\cdot}exp(-3037/T)$. 모델에서 결정한 $k_d$값을 검증하기 위해 다른 반응조건에서의 실험결과와 이론치를 비교하였으며, 두 값의 차이가 5% 이내인 것을 미루어 본 연구에서 설정한 탈착반응모델이 타당한 것으로 추정된다. 본 모델을 이용한다면 특정조건(온도, 용매 부피, 활성탄 양, 페놀 초기 흡착량)에서의 재생시간과 재생율을 결정할 수 있으며, 본 실험에서 사용한 조건에 근거한 재생시간과 재생율을 온도의 함수로서 표현할 수 있다: (1) 재생시간 : ${\tau}_{reg}(hr)=-0.08130T_c+8.4775$, (2)재생율 : ${\eta}(%)=0.2210T_c+83.745$. 이 식을 적용하는 경우 반응온도 15, 55, $100^{\circ}C$에서 재생시간은 각각 7, 4.2, 0.35시간. 한편 재생율은 87, 96, 99%로 결정할 수 있다.