• 공업화학
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• 제33권6호
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• pp.624-629
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• 2022

포름알데하이드는 호흡기 및 피부 질환을 일으키는 등 인체에 유해한 실내 환경 오염물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 활성탄소섬유 표면에 질소 작용기를 도입하기 위하여 질소 플라즈마 처리를 하였고, 질소 작용기 함유 활성탄소섬유에 대한 포름알데하이드 흡착 특성을 고찰하였다. 주입되는 질소 가스의 유량이 증가함에 따라 활성탄소섬유 표면에 도입되는 질소 작용기의 함량이 약 7% 정도 증가하였으며, 존재하는 질소 작용기의 종류별 비율도 유사하였다. 또한 플라즈마 처리에 의한 식각 효과로 인하여 활성탄소섬유 표면에 초미세기공이 증가하였다. 이에 따라 표면 개질된 활성탄소섬유의 포름알데하이드 흡착 효율도 증가하였다. 그러나, 질소 유량이 120 sccm 이상인 조건에서는 활성탄소섬유 표면이 과도하게 식각되어, 비표면적이 감소하고 포름알데하이드 흡착 능력이 오히려 저하되었다. 따라서, 질소 플라즈마 처리된 활성탄소섬유의 포름알데하이드 흡착은 도입된 질소 작용기의 함량이 주요 요인이지만, 이와 함께 적합한 기공 구조를 가질 때 포름알데하이드의 흡착 효율이 향상됨을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제17권2호
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• pp.201-209
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• 2006

활성탄과 제올라이트 13X를 충진시킨 흡착탑에 흡착질인 벤젠을 포화 흡착시킨 후 여러 가지 탈착 방법에 대한 효율을 살펴보았다. 뜨거운 수증기에 의한 탈착, 세정 기체에 의한 탈착, 진공에 의한 탈착 등을 실험하였고, 그 결과 뜨거운 수증기에 의한 탈착이 가장 좋은 탈착 방법으로 판단되었다. 또한 뜨거운 수증기는 흡착탑 내의 온도를 상승시키면서 탈착을 야기시키고 수증기 탈착 과정 이후에는 건조 공정이 수반되어야만 효율이 높아짐을 알 수 있었다. 건조 공정이 수반되지 않을 경우는 수증기가 추후에 흡착을 방해하는 결과를 초래하였다. 진공에 의한 탈착은 효과가 매우 적은 것으로 나타났는데 이로부터 벤젠의 경우에 압력 변화에 의한 탈착 보다는 온도 변화에 의한 탈착이 더 효과적인 것으로 판단되었다. 세정 기체에 의한 탈착에서는 진공 탈착과 함께 이루어질 때 좋은 탈착 성능이 나타남을 알 수 있었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2019년도 정기학술대회 발표논문집
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• pp.134-134
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• 2019

Utilization of organic waste as a renewable energy source is promising for sustainability and mitigation of climate change. Pyrolysis converts organic waste to gas, oil, and biochar by incomplete biomass combustion. Biochar is widely used as a soil conditioner and adsorbent. Biochar adsorbs/desorbs metals and ions depending on the soil environment and condition to act as a nutrient buffer in soils. Biochar is also regarded as a carbon storage by fixation of organic carbon. Phosphorus (P) and nitrogen (N) are strictly controlled in many wastewater treatment plants because it causes eutrophication in water bodies. P and N is removed by biological and chemical methods in wastewater treatment plants and transferred to sludge for disposal. On the other hand, P is an irreplaceable essential element for all living organisms and its resource (phosphate rock) is estimated about 100 years of economical mining. Therefore, P and N recovery from waste and wastewater is a critical issue for sustainable human society. For the purpose, intensive researches have been carried out to remove and recover P and N from waste and wastewater. Previous studies have shown that biochars can adsorb and desorbed phosphates implying that biochars could be a complementary fertilizer. However, most of the conventional biochar have limited capacity to adsorb phosphates and nitrate. Recent studies have focused on biochar impregnated with metal salts to improve phosphates and nitrate adsorption by synthesizing biochars with novel structures and surface properties. Metal salts and metal oxides have been used for the surface modification of biochars. If P removal is the only concern, P adsorption kinetics and capacity are the only important factors. If both of P and N removal and the application of recovery are concerned, however, P and N desorption characteristics and bioavailability are also critical factors to be considered. Most of the researches on impregnated biochars have focused on P removal efficiency and kinetics. In this study, coffee waste is thermally treated to produce biochar and it was impregnated with Mg/Al to enhance phosphates and nitrate adsorption/desorption and P bioavailability to increase its value as a fertilizer. Kinetics of phosphates and nitrate adsorption/desorption and bioavailability analysis were carried out to estimate its potential as a P and N removal adsorbent in wasewater and a fertilizer in soil.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.207-214
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• 2003

원자력시설에서 방사성요오드 제거용으로 사용되는 TEDA 침착활성탄의 고온공정에서의 메틸요오드의 제거성능을 은이온제올라이트(AgX)와 상호 비교하였다. $30^{\circ}C~400^{\circ}C$ 온도범위에서 온도에 따른 메틸요오드의 흡착량 및 탈착후 잔존량을 측정한 결과, 비첨착활성탄의 흡착성능은 온도가 증가함에 따라 급격히 감소하지만 TEDA 침착활성탄의 흡착성능은 $100^{\circ}C$부근에서도 AgX와 거의 유사한 값을 나타내었고, 탈착후 잔존량은 $250^{\circ}C$까지도 비침착활성탄에 비하여 매우 높은 값을 유지하였다. 또한 $100^{\circ}C$ 이상의 고온공정에서 AgX 및 TEDA 침착활성탄을 충전한 고정층 파괴특성을 상호 비교하였으며, 반응 생성기체의 분석으로부터 AgX에 의한 메틸요오드 제거 메커니즘을 제안하였다.

• 한국연초학회지
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• 제2권1호
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• pp.8-16
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• 1980

Zeolite의 일종인 clinoptilolite를 담배필터 첨가제로 활용하는 연구를 하였다. 입자크기 30 $\pm$ 5 A.S.T.M. mesh의 clinoptilolite와 charcoal 1 : 1 (V/V)로 혼합하여 삼중필터의 cavity부분에 충진했을 때, 1. Cellulose acetate필터에 비하여 nicotine 35%, T.P..M.22%를 감소시켰으며, 2. Gas phase중 n-amyl alcohol등 aliphatic compound와 furan등 cyclic compound를 cellulose acetate filter에 비하여 60$\pm$ 5%를 감소시켰다. 3. Charcoal의 removal efficiency는 40-50% clinoptilolite의 10-20%에 비하여 큰 값이였지만 charcoal은 분자량이 큰 aromatic compound의 removal efficiency가 50$\pm$5%로서 aliphatic compound의 removal efficiency 40: 5%보다 큰 값이였음에 비하여 clinoptilolite는 alcohol과 ketone계열의 분자갹이 작은 화합물의 removal efficiency가 15-20%로 cyclic compounds의 removal efficiency 10-15%에 비하여 보다 큰 값이었다. 이 두물질의 gas phase성분의 흡착기능은 상호 보완적임을 알 수 있었다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제15권E호
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• pp.29-38
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• 1999

This study identified emission sources and emissions of air pollutants such as volatile organic compounds (VOCs), solvents, and acid gases produced from chemical plants. We collected air samples from various processes, reactors and facilities using VOC detectors and workers' experience. We identified chemical structures and emission concentrations of air pollutants. We analyzed total emissions of air pollutants emitted from the chemical plants. Also, we developed some emission reduction technologies based on chemical types and emission situations of the identified air pollutants. For reduction of air emissions of acid gases, we employed a method improving solubility of pollutants by reducing scrubber operation temperature, increasing surface area for effective contact of gas and liquid, and modifying or changing chemicals used in the acid scrubbers. In order to reduce air emissions of both amines and acid gases, which have had different emission sources each other but treated by one scrubber, we first could separate gas components. And then different control techniques based on components of pollutants were applied to the emission sources. That is, we first applied condensation and then acid scrubbing method using H2SO4 solution for amine treatment. However, we only used an acid scrubbing method using H2O and NaOH solution for acid gas treatment. In order to reduce air emissions of solvents such as dimethylformamide and toluene, we applied condensation and activated carbon adsorption. In order to reduce air emissions of mixture gases containing acid gases and slovents, which could not be separated in the processes, we employed a combination of various air pollution control devices. That is, the mixture gases were passed into the first condenser, the acid scrubber, the second condenser, and the activated carbon adsorption tower in sequence. In addition, for improvement of condensation efficiency of VOCs, we changed the type of the condensers attached in the reactors as a control device modification. Finally, we could successfully reduce air emissions of pollutants produced from various chenmical processes or facilities by use of proper control methods according to the types and specific emission situations of pollutants.

• 한국대기환경학회지
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• 제24권3호
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• pp.336-345
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• 2008

A large volume of work has been attempted to improve the separation efficiency of cyclone by establishing new design and optimum operation. An auxiliary device called Post Cyclone (PoC) has been introduced and tested in an earlier work (In order to reduce the emission of fine dust from the reverse flow cyclones). This work applies the PoC to remove the dust and gaseous elements using a centrifugal effect remained in the discharging flow over the cyclone. As a result of the experiment, the efficiency was found best at the high gas concentration and low inlet velocity.

• 공업화학
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• 제29권3호
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• pp.356-361
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• 2018

혈액과 같이 다성분으로 이루어진 복잡한 matrix로 구성된 시료에서 휘발성 유기화합물(VOC)이나 반휘발성 유기화합물(SVOC)의 분석은 분리공정을 거쳐 분석되는 것이 일반적이다. 흡착은 어떤 성분이 다른 상의 표면에 축적되는 물리적 현상이다. 전처리 과정에서 번거로움을 극복하기 위해 흡착이 적용되며 이를 위해 다공성 탄소인 carboxen (CAR)이 도포된 solid phase microextraction (SPME) 장치가 흔히 사용된다. 본 연구에서는 플라스틱 제조시 가소제 등으로 사용되는 4-octylphenol의 carboxen에 대한 흡착특성을 살펴보았다. 이를 위해 dichloromethane ($CH_2Cl_2$, DCM), ethylacetate ($CH_3COOC_2H_5$, EA) 및 diethylether ($C_2H_5OC_2H_5$, $Et_2O$)에 대한 추출효율과 bistrimethylsilyltrifluoroacetamide (BSTFA), methylchloroformate (MCF) 및 pentafluorobenzylbromide (PFBBr)에 대한 유도체화 반응의 특성을 조사하였다. 열역학적 특성 파악을 위한 추출용제로는 DCM이 양호한 효과를 보였으며 BSTFA를 이용한 silylation의 분석특성이 우수하여 이를 적용하였다. 열역학적 및 동력학적 흡착실험 결과 흡착과정은 흡열특성을 보였고 Langmuir식보다는 Freundlich 등온식에 더 근접하였으며 동력학적으로는 pseudo-$2^{nd}$ order kinetic model에 따르는 것을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.472-478
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• 2023

본 연구에서는 공기청정기 필터용 활성탄의 아세트알데하이드 제거 특성이 금속 촉매 첨착 및 관능기 도입 방법을 사용하여 조사되었다. 야자각 차의 KOH 활성화를 통해 고 비표면적(1700 m²/g)과 미세기공이 발달한 활성탄을 제조하였으며, 금속촉매 첨착과 관능기 개질을 위해 침지 후 기공 내 건조조건에 따른 첨착 효율을 조사하였다. 제조된 활성탄의 물성은 비표면적 및 기공 분석(BET), 유도결합 플라즈마 분광 분석(ICP), 유기 원소 분석(EA) 및 푸리에변환 적외선 분광 분석(FT-IR) 등을 통해 분석하였으며, 활성탄 성능 확인을 위해 침지 농도에 따른 아세트알데하이드 흡착성능을 가스크로마토그래피(GC)로 분석하였다. 첨착용액의 농도가 증가함에 따라 금속촉매 첨착량은 증가하였으며, 비표면적은 감소하는 경향을 보였다. 각 금속촉매 첨착 및 표면개질 활성탄의 파과시험 결과 MgO10@AC, CaO10@AC, EU10@AC, H-U3N1@AC 조성에서 우수한 아세트알데하이드 흡착성능을 보여주었다. 흡착성능이 가장 뛰어난 MgO10@AC에 대해 파과 시간은 533.8 분, 흡착량은 57.4 mg/g으로 측정되었으며, 이는 활성탄에 나노 크기의 MgO 촉매를 첨착할 경우 아세트알데하이드의 카보닐기와 상호작용하여 흡착성능이 개선됨을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권6호
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• pp.45-53
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• 2023

본 연구에서는 축산 분야에서 배출되는 암모니아를 효과적으로 회수할 수 있는 흡착기술의 연구개발 동향 및 향후 전략에 대해 논의하였다. 적절한 암모니아 흡착제는 표면의 산성기나 수소결합기를 가지며 높은 비표면적과 암모니아 흡착에 적절한 표면구조를 지니어야 한다. 일반적인 암모니아 흡착제로는 활성탄이나 제올라이트 등의 광물질이 널리 쓰이나 대체로 흡착효과가 낮아 표면 개질 등을 통한 개선이 필요하다. 일례로 금속염화물이 다공성 흡착제에 포함되었을 때, 활성탄이나 제올라이트의 표면에 흡착 시보다 암모니아 흡착량이 더 증가하는 것으로 알려져 있다. 최근에는 MOFs (Metal-Organic Frameworks)나 POPs (Porous Organic Polymers) 같은 새로운 종류의 흡착제가 개발 및 적용되고 있으며 조절가능한 높은 비표면적과 다공성으로 매우 높은 암모니아 흡착용량을 보였다. 그 외에 프러시안 블루가 높은 암모니아 흡탈착성능 및 선택성을 보였는데. 이는 축산폐기물 배출 암모니아 회수에 관련하여 상대적으로 유리한 측면으로 보인다. 향후 다양한 흡착제를 이용, 축산현장에 맞는 조건에서 암모니아 흡탈착 효율 및 순도를 평가하는 연구가 더 활발히 진행되어야 할 것이다. 아울러 암모니아 회수를 극대화하기 위한 효과적인 전/후처리 공정도 병행되어야 한다.