• 제목/요약/키워드: Physical separation

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입상 활성탄에 대한 비스마르크 브라운 R 염료의 흡착평형, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Adsorption Equilibrium, Kinetics and Thermodynamic Parameters Studies of Bismarck Brown R Dye Adsorption on Granular Activated Carbon)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제24권3호
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    • pp.327-332
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    • 2013
  • 입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착평형, 동력학 및 열역학 파라미터들을 회분식 실험을 통해 살펴보았다. 조작변수로서 초기농도, 접촉시간과 흡착온도의 영향을 조사하였다. 흡착평형자료는 선형회귀법을 사용하여 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착평형은 Freundlich 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(1/n) 값으로부터 입상 활성탄이 bismarck brown R을 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k_2$) 값은 온도가 증가할수록 증가하였다. 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 Gibbs 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 298~318 K의 온도 범위에서 조사하였다. 활성화 에너지의 계산값은 100 mg/L에서 8.73 kJ/mol로 입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. Gibbs 자유에너지변화의 음수값(${\Delta}G$ = -2.59~-4.92 kJ/mol)과 엔탈피변화의 양수값(${\Delta}H$ = +26.34 kJ/mol)은 흡착공정이 자발적이며 흡열과정으로 일어난다는 것을 나타냈다.

다중형 돌말지수를 이용한 국내 하천의 생물학적 온전성 평가 (A multimetric diatom index for biological integrity assessment of Korean streams)

  • 조인환;이영원;김하경;김용재;황순진;원두희;노성유;이재관;김백호
    • 환경생물
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    • 제37권2호
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    • pp.204-216
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    • 2019
  • 수생태계 생물학적 온전성을 평가하기 위하여 국내 하천 및 하구 923개 지점의 자료를 근거로 한국형 다중형 돌말지수(KMDI)를 개발하고, 이를 금강수계 233개 지점을 대상으로 온전성평가를 실시하여 단일형 돌말지수들과 비교 검토하였다. KMDI의 개발은 1) 먼저 선행문헌들을 참고로 300개 이상의 메트릭을 추출하고, 2) 이 중 설명력이 높은 46개 후보 메트릭을 선택하며, 3) 각 메트릭 값들의 변이성, 중복성, 변별력, 환경에 대한 민감성 등을 검증하고, 최종적으로 5가지의 메트릭을 선정하였다. KMDI는 매트릭의 단순합으로 표현하고, 환경요인들에 대한 신뢰성 검토 결과, 토지이용, BOD, TN, 전기전도도 등에 대해 높은 민감성 및 설명력을 보였으나 단일형 돌말지수들 보다는 동일 지점의 생물학적 온전성은 다소 높게 평가되는 특성을 보였다. 추후 국내는 물론 지역에 상관없이 적용가능한 설명력 높은 매트릭의 발굴 및 정확한 돌말류 분석 연구가 뒷따라야 될 것으로 판단되었다.

대불산업단지 도로먼지 내 중금속류 오염 특성: 입도와 자성에 따른 구분 (Characteristics for Heavy Metal Pollution in Road Dust from Daebul Industrial Complex: Classification by Particle Size and Magnetic Separation)

  • 정혜령;최진영;나공태
    • 환경영향평가
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    • 제29권4호
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    • pp.252-271
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    • 2020
  • 본 연구에서는 대불산업단지 내 14개 지점에서 채취한 도로먼지의 입도, 중금속 성분, 자기특성 등 물리 화학적 특성을 파악하고, 오염도 평가를 통해 주변 환경에 미치는 영향에 대한 고찰을 시행하였다. 도로먼지 내 금속농도는 Fe>Zn>Cu>Pb>Cr>Ni>As>Cd>Hg 순이었으며, 중금속류 오염은 연구지역의 주요 산업 및 교통 활동에 영향을 받은 것으로 나타났다. 도로먼지 내 중금속 원소와 입도와의 상관관계 분석결과는 Fe 및 모든 분석된 원소가 서로 유의한 상관관계를 가지며, 입자크기와는 유의한 음의 상관성을 가짐을 보여주었다(p<0.05). 그러나 큰 금속 입자들의 노면 유입으로 인해 일부 금속의 경우 >1000 ㎛의 입자의 중금속류 농도가 가장 높았으며, 이 분율의 단위면적당 오염부하량이 다른 입도분율보다 높았다. 도로먼지에서 자성입자의 분리 후 Cr, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb의 농도 수준이 전체의 85(As)-22(Ni)%로 감소함을 알 수 있었다. 연구지역 도로먼지의 평균 중금속 오염도는 3지역 토양환경 우려기준을 초과하지 않아 우려할 수준은 아닌 것으로 나타났으나, 일부 지점의 경우 Zn 농도 기준을 초과해 재 비산이나 비점오염유출 등을 통해 도로먼지가 주변 환경에 미치는 영향과 효과적 관리방법에 대한 더욱 자세한 연구가 필요한 것으로 판단된다.

Alpha-hCG 측정을 위한 섬광 근접 측정법 (Scintillation Proximity Assay)에 관한 연구 (Studies on Scintillation Proximity Assay for the mesurement of alpha-hCG)

  • 최태현;임상무;최창운;정위섭;임수정;이수진;이태섭;오옥두
    • 대한핵의학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.133-139
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    • 2002
  • 목적: 섬광 근접측정법은 항원 항체 반응 후 결합 분획과 유리분획을 분리하는 과정이 필요없다. 이러한 원리를 검체 내 hCG와 항 ${\alpha}$ hCG 항체간의 항원 항체 반응에 적용하고자 한다. 대상 및 방법: 항 ${\alpha}$ hCG 항체를 biotin과 결합시켜 SPA bead에 부착된 streptavidin과 부착 가능하게 만들었다. 이 측정법은 항 ${\alpha}$ hCG 항체가 부착된 SPA beads에 대해 혈청내 hCG와 표지항원인 $[^{125}I]hCG$간의 경쟁 반응을 기본 원리로 이용하였다. Biotin 표지 항 ${\alpha}$ hCG 항체를 $[^{125}I]hCG\;100{\mu}{\ell}$와 표준용액이나 환자 혈청 $200{\mu}{\ell}$이 들어있는 실온에서 20분 방치하였다. 그리고 streptavidin이 붙은 SPA beads $20{\mu}{\ell}$를 바이알에 넣고 10분 더 방치한다. 환자 혈청의 수치를 표준 응답곡선을 통해 계산하였다. 결과: SPA측정법에 사용되는 방사성 핵종의 방사능 양에 따라 반응용액 속에서 SPA bead와 자유 방사성 핵종에 의한 배후 방사능이 측정값에 영향이 없음을 확인하였다. SPA 방법을 응용한 측정에서 적합한 표준 응답곡선을 얻었고, 실제 환자혈청에서의 hCG 농도를 결정할 수 있었다. 결론: 이 실험을 통해 SPA 방법을 이용한 측정법이 임상진단에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

유해원소로 오염된 토양 세척 및 세척수의 처리 (Soil Washing and Effluent Treatment for Contaminated Soil with Toxic Metals)

  • 양중석;황진민;백기태;권만재
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권6호
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    • pp.745-754
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    • 2013
  • 본 연구에서는 유해원소로 오염된 현장토양을 대상으로 물리적 및 화학적 토양세척공법을 적용하였을 경우, 유해원소의 처리효율과 더불어 토양세척공법에서 발생하는 폐수를 중화, 응집, 흡착 반응을 이용하여 처리할 경우를 고려하여 최적 토양세척공법의 선정방법을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용한 토양에서 주된 유해원소인 비소제거에 수산화나트륨 수용액이 황산 수용액보다 효과적이었다. 반면, 폐수 처리의 경우 수산화나트륨 수용액으로 토양 세척 시 함께 추출되는 토양유기물로 인하여 폐수처리가 복잡하고 유해원소의 제거가 잘되지 않아 세척공정의 세척제로는 산을 이용하여 토양을 세척하는 것이 좋으며, 발생하는 세척액의 pH를 6.5 이상으로 중화시켜 대부분의 유해원소를 제거할 수 있었다. 흡착제로 GFO(Granular ferric oxide)를 이용하였을 경우 비소와 납의 제거율이 뛰어났으며, 중화공정과 결합하였을 경우 대부분의 유해원소를 제거할 수 있었다. 결과적으로, 토양세척 공법 적용 시 토양의 특성에 따라 유해원소의 제거율 및 세척액의 처리 및 재이용 방법이 차이가 있으므로, 세척효율 및 세척수 처리 공정을 고려한 체계적인 최적화를 진행하여야 할 것으로 판단된다.

자동차(自動車) 폐촉매(廢觸媒)로부터 백금족(白金族) 회수(回收)를 위한 어트리션 스크러빙의 효과(效果) (Effect of Attrition Scrubbing on the Recovery of Platinum Group Metals from Spent Automobile Catalytic Converters)

  • 김완태;김형석;조성백;이재천;김상배
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권5호
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    • pp.28-36
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    • 2008
  • 자동차 폐촉매로부터 백금족 금속(PGMs)의 회수를 위한 어트리션 스크러빙의 효과를 조사하였다. 자동차 폐촉매를 2mm이하로 분쇄한 후 60분 범위내에서 어트리션 스크러빙하였으며 이를 체가름하였다. 스크러빙을 통해 촉매층은 촉매 지지체 표면으로부터 탈리되어 $45{\mu}m$이하의 미립자로 분리되었다. $45{\mu}m$ 이하 미립자의 양은 스크러빙 시간이 증가함에 따라 증가하였으며, 스크러빙 시간 40분에서 미립자의 유가물 함량은 $CeO_2$ 19.3%, $ZrO_2$ 1.9%, PGMs 419ppm을 나타내었다. 미립자에서 감마 알루미나의 회수율은 스크러빙 시간이 증가함에 따라 증가하였으며, 동시에 $CeO_2$, $ZrO_2$ 및 PGMs의 회수율도 $CeO_2$ 82.9%, $ZrO_2$ 78.7%, PGMs 78.9%로 증가하였다. 시료의 고액비 및 초기 투입 입자 크기가 증가할 때 미립자의 양 및 감마알루미나의 회수율은 증가하였다. 어트리션 스크러빙은 분쇄 및 분리 기술로서 스크러빙 용기내에서 입자들 사이의 충격 및 전단 운동에 의해 코디어라이트 촉매 지지체로부터 감마알루미나의 분리에 효과적임을 알 수 있었다.

$^{99m}Tc-HMPAO$를 이용한 자가백혈구표지 및 그를 이용한 염증병소의 스캔 (Inflammation Scan Using $^{99m}Tc-HMPAO$ Labelled Leukocytes)

  • 양우진;정수교;신경섭;박용휘;김훈교
    • 대한핵의학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.219-223
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    • 1989
  • Inflammation scan using radiolabelled leukocytes has high sensitivity and specificity. Several methods for labelling leukocytes have been evaluated using P-32 diisopropyl fluorophosphate (DFP-32), H-3 thymidine, Cr-51 chromate, Ga-67 citrate and Tc-99m-sulfur colloid. In-111-oxine has proved so far to be the most reliable agent for labelling leukocytes. In-111-oxine is, however, expensive, not easily available when needed, and its radiation dose to leukocytes is relatively high. Moreover, resolution of the resultant image is relatively poor. Tc-99m is still the agent of choice because of, as compared with the indium, its favorable physical characteristics, lower cost and availability. Now the technique for labelling the leukocytes with technetium is successfully obtained using the lipophilic HAPAO with higher efficiency for granulocytes than for other cells. With this technique it is possible to label leukocytes in plasma to improve the viability of the leukocytes. Inflammation scan using Tc-99m-HMPAO has been evaluated in several laboratories, and difference in methods for separation and labelling accounts for difference in efficiency, viability and biodistribution of the labelled leukocytes. We performed inflammation scan using leukocytes labelled with Tc-99m-HMPAO in three dogs 24 hours after inoculation of live E. Coli and A. Aureus in their right abdominal wall. We separated mixed leukocytes by simple sedimentation using 6% hetastarch (HES) and labelled the leukocytes with Tc-99m-HMPAO in 20% cell free plama diluted with phosphate buffer solution(Fig. 1). Uptake was high in the liver and spleen but is was minimal in the lungs on whole body scan. Kidneys and intestine showed minimal activity although it was high in the urinary bladder(Fig. 2). Uptake of labelled leukocytes in the inflammation site was do(mite on 2 hour-postinjection scan and abscess was clearly delineated on 24 hour-delayed scan with high target-to-nontarget ratio(Fig. 3, 4). Inflammation scan using mixed leukocytes labelled with Tc-99m-HMPAO is very sensitive and specific in early detection of inflammation.

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고압공기분사를 이용한 유류오염토양 세척기법의 적용성 연구 (Applicability of Washing Techniques Coupled with High-Pressure Air Jet for Petroleum-contaminated Soils)

  • 최상일;김강홍
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권6호
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    • pp.61-68
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    • 2006
  • 유류오염토양에 대한 고압공기분사를 이용한 세척기법의 적용성 연구를 위하여 저유소 주변의 실제 디젤오염토양을 사용하였으며 초기 오염농도는 $2,828{\pm}206\;mg/kg$으로 토양환경보전법상 가지역 우려기준 농도를 5배 이상 초과하였다. 세척공정의 기본 운전인자들에 대한 조건별 효율성 평가 및 최적조건 도출실험을 수행한 결과 효율적인 세척을 위하여 impeller는 편심 및 기울어진 중심에 위치하는 것이 가장 유리하였으며 교반속도는 높은 전단력(shear force)이 발생하는 고속교반조건(300 rpm)에서 세척효율이 가장 우수하였다. 교반시간은 10분이 효율성 및 경제성이 우수한 조건으로 판단되었으며 1차 반응속도식에서 도출된 교반속도별 속도상수들간 증가율 감소를 확인하여, 저속 교반조건(30, 60 rpm)에서도 추가적인 물리적 탈착력이 더해진다면 고속교반조건에서와 같은 제거효율을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 고압공기 분사에 따른 세척효율은 소수성(hydrophobic)의 토양표면 유류물질이 수중의 공기방울 표면에 강하게 부착(attracting)되어 제거됨을 확인하였고 공기압이 높아질수록 반응기내 공기유량이 증가되면서 오염물질의 부착율이 향상되었다. Impeller에 의한 교반과 고압공기 분사 혼합공정에서는 60 rpm, $2\;kg/cm^2$ 조건이 가장 효율적으로 판단되었다. 따라서 고압공기분사를 통한 토양세척기법은 유류오염토양 정화에 효율적 적용이 가능할 것으로 사료된다.

하구언 수문 작동으로 인한 금강 하구역의 물리적 환경변화: III. 저염수의 조석동조 (Physical Environment Changes in the Keum River Estuary Due to Dike Gate Operation: III. Tidal Modulation of Low-salinity Water)

  • 최현용;권효근;이상호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제6권3호
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    • pp.115-125
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    • 2001
  • 금강하구언에서 낙조동안 인위적으로 방류된 담수의 하구 내 거동을 파악하고자 1997년 5월과 1998년 7월에 각각 수로방향으로 설정된 3개 지점에서 표층 염분변화를 관측하였으며, 1999년 7월에는 군산-장항간 도선항로를 따라 18일간 표층염분과 수온을 관측하였다. 관측된 염분변화의 특징으로부터 방류된 담수가 하구 내에서 거동${\cdot}$소멸하는 과정을 분석하였다. 담수가 방류되면 저염수는 하구 폭 전반에 걸친 강한 염분전선을 형성하며 담수거동은 기본적으로 조석운동에 동조되어 수로를 따라 왕래하고, 이 전선의 통과로 염분은 급격한 변화를 보인다. 수문개폐로부터 한 조석주기 이후의 하구 폭 평균염분의 시간적 변화로부터 해석된 수로방향의 공간적 분포는 전선역에 담수희석수가 응축되며 표층염분이 상류쪽으로 갈수록 점진적으로 증가하는 것으로 제시되었다. 이러한 염분의 전선역 분포는 두 시간정도의 하구언 수문 개방에 의한 급작스런 담수공급과 중단에 의해 발생한 것으로 해석되었다. 매일 담수방류의 반복은 수문 개방시기에 의해 이전의전선과 새로운 전선의 분리(이중전선) 혹은 병합을 만들고, 담수공급이 2일 이상 중단되면 염분이 증가되며 전선이 소멸한다. 또한, 표층염분 변화에 나타나는 변동과 변이는 하구언에서 인위적으로 행해지는 담수 방류량 차이에 의해 발생하는 염분전선의 세기와 통과시기의 공간적 차이, 그리고 일시적인 하구수로 방향을 따른 염분전선 등에 의한 것으로 해석되었다.

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Poly(ethylene oxide)와 Poly(ethylene-co-vinyl acetate)의 혼합막에 대한 기체분리 특성 (Gas Separation Properties of Poly(ethylene oxide) and Poly(ethylene-co-vinyl acetate) Blended Membranes)

  • 이현경;강민지
    • 멤브레인
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    • 제27권2호
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    • pp.147-153
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    • 2017
  • 본 연구에서는 poly(ethylene oxide) (PEO)와 poly(ethylene-co-vinyl acetate) (EVA) 혼합으로 구성된 막을 통한 단일기체($N_2$, $O_2$, $CO_2$)의 투과 성질을 조사하였다. FT-IR 분석 결과 제조된 막에서 새로운 흡수피크는 보이지 않았는데, 이것은 PEO와 EVA가 물리적으로 혼합되었음을 나타낸다. SEM 관찰에서는 PEO/EVA 혼합 매트릭스에서 EVA 함량이 증가함에 따라 PEO의 결정상이 감소함을 보여 주었다. DSC 분석결과 PEO/EVA 혼합막의 결정화도는 EVA 함량이 증가함에 따라 감소하였다. 기체투과 실험은 4~8 bar의 공급압력에서 이루어졌다. PEO/EVA 혼합막에서 $CO_2$의 투과도는 공급 압력 증가에 따라 증가하였다. 그러나 $N_2$$O_2$의 투과도는 공급 압력에 무관하였다. 반면에, PEO/ EVA 혼합막의 모든 기체의 투과도는 반결정성 PEO에서 무정형 EVA의 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 특히, 40 wt% EVA 혼합막은 64 Barrer의 $CO_2$ 투과도와 61.5의 $CO_2/N_2$ 이상선택도를 보였다. 높은 $CO_2$ 투과도와 $CO_2/N_2$ 이상선택도는 PEO의 극성 에테르기 또는 EVA의 극성 에스터기와 극성 $CO_2$ 간의 강한 친화성에 기인한다.