• Carbon letters
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• 제22권
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• pp.60-69
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• 2017

Nitrogen-doped carbon nanosheets with a developed porous structure were prepared from polyurethane foams by hydrothermal carbonization following $ZnCl_2$ chemical activation. Scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, solid state $^{13}C$ nuclear magnetic resonance (NMR) spectra and X-ray photoelectron spectroscopy were used to characterize the nitrogen-doped carbon nanosheet structure and composition. The removal of Cr(VI) by the N-doped carbon nanosheets was investigated. The results showed that the maximum removal capacity for chromium of 188 mg/g was found at pH=2.0 with PHC-Z-3. pH had an important effect on Cr(VI) removal and the optimal pH was 2.0. Moreover, amino groups and carboxyl groups in the nitrogen-doped carbon nanosheet played important roles in Cr(VI) removal, and promoted the reduction of Cr(VI) to Cr(III).

• 암석학회지
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• 제13권1호
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• pp.16-33
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• 2004

자기암석학적인 연구를 화강암에 적용시키기 위해서는 먼저 화강암의 자성 함량, 즉, 대자율에 대한 전반적인 이해와 암석의 화학적인 연구 기반을 바탕으로 화강암의 자기적 특성을 규명해야 한다. 이를 위해서는 자기 암석학적인 연구가 선행되어야 한다. 자성광물특성, 전암의 자기성질, 암석학적 연구, 지화학적 연구와 자기이상 특성을 연구하여 암석에 기록되어 있는 자기특성을 이해함으로서 좀 더 명확한 지질학적인 해석과 자기탐사에서의 지질학적 응용을 증대시킬 수 있다. 그러므로 이 연구에서는 국내의 화강암체들 중 포천, 지포리, 금산, 남원, 속리산, 용담, 태백산 지역, 마산, 진동화강암체 등 시대별, 지구조적으로 서로 다른 화강암들에 대한 대자율을 측정하고 이를 암석화학적 자료들과 비교하였으며 그 결과 암석의 진화경로, 지구조적인 차이, 화강암이 생성되는 암석화학적인 환경, 화강암의 정치심도에 따라 대자율이 반드시 정비례적이지는 않지만 서로간에 상관관계를 보이고 있음을 알 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제46권5호
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• pp.411-424
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• 2013

${\bigcirc}{\bigcirc}$고속도로 건설현장 ${\bigcirc}$공구에 분포하는 암석에 대하여 산성배수 발생개연성을 평가하고 피해 저감대책을 검토하였다. 고속도로건설구간의 지반은 이천리층에 해당하는 사암과 중성내지 산성 화산암으로 구성되어 있으며 이들은 주변의 화강암관입에 수반된 열수 용액에 의해 황화광물을 산점상으로 함유하고 있다. 황화광물의 함량이 높은 화산암과 사암은 산성배수 발생개연성이 높고 중금속(Zn, Pb, As)을 많이 함유한 산성배수가 주변지역으로 유출되어 환경오염을 유발할 개연성이 높은 것으로 나타났다. 건설공사과정중 산성배수가 발생될 개연성이 높은 구역에서 배출되는 배수는 중화 및 중금속 제거처리 후 배수가 이루어져야 하며, 절취면의 안정성 확보를 위하여 산성배수의 발생을 근원적으로 억제할 수 있는 코팅처리기술을 적용한 후 숏크리트, 앵커 등 사면보강공법이 적용되어야 할 것으로 판단된다. 화산암과 사암은 골재로서 활용이 어려우며 지반성토재로 사용할 경우 지하수와 우수의 접촉을 최소화할 수 있는 성토층의 구조를 갖춘 후 활용하여야 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.1008-1014
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• 2012

국내의 경우 배출되는 이산화탄소의 양은 연간 6억톤 이상으로 대기로의 방출을 막기 위해 이 중 일부를 포집하여 저장을 하여야 하나, 아직 적당한 저장소를 발견하지 못한 상태이다. 따라서 포집된 이산화탄소의 일부를 다시 유용한 탄소원으로 전환하여 사용하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 안정한 이산화탄소를 보다 적은 에너지원을 사용하여 유용한 탄소자원을 만드는데 있다. 이를 위해 환원가스와 금속계 산화물(활성화제)이 필요하다. 따라서 환원가스는 수소를 사용하였고, 활성화제로는 코발트계 페라이트를 사용하였다. 활성화제는 제법에 따라 물성에 대한 차이가 있을 것으로 판단하여 고상법과 수열합성법을 이용해 제조된 분말을 사용하여 각각 이산화탄소 분해 특성 연구를 수행하였다. 이산화탄소의 분해 특성을 관찰하기 위해 TPR/TPO와 TGA 장치를 사용하였다. TPR/TPO를 이용한 $CO_2$에 의한 흡착분해 곡선면적을 측정한 결과 고상법으로 제조된 활성화제 중 CoO의 함량이 5와 10 wt%일때 우수한 성능을 나타내었다. 마찬가지로 TGA를 이용한 실험결과에서도 고상법에 의해 제조된 시료가 수소에 의한 흡착환원이 29.0 wt% 발생하였고, $CO_2$에 의한 산화량도 27.5 wt%로 가장 높게 나타났다. 그리고 $CO_2$의 분해효율이 95%로 우수한 이산화탄소 전환 특성을 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.63-69
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• 2023

'탄소중립 기술적용 시나리오 모형 (CATAS; Carbon-neutrality Assessment based on Technology Application Scenario)'은 공간 단위에서 에너지전환, 수송, 건물 등 분야에 탄소중립 기술을 적용했을 경우 온실가스 감축 효과성 분석을 제공한다. 모형의 개발범위는 온실가스 배출원은 온실가스 직접배출량 대상으로 분석하며, 공간적 범위는 직접·간접배출의 경계를 공간적 범위로 설정하였다. 그리고 기술적 범위는 2050 탄소중립 시나리오에서 온실가스 배출량이 가장 큰 전환부문의 9개 기술과 산림 흡수원을 포함하였다. 탄소중립률 평가 방법론은 ①온실가스 배출현황 분석, ②기술도입에 따른 에너지생산량 예측, ③온실가스 감축량 산정, ④탄소중립률 산정까지 4단계로 이루어져있다. 웹기반 CATAS-BASIC을 개발 한 후 서울시의 ｢2050 온실가스 감축추진계획｣상 제시된 신재생에너지 보급목표를 적용하여 분석을 실시하였다. 태양광·수소연료전지·수열을 적용한 결과, 서울시의 전환부문 배출량인 1.49백만 tCO₂eq 중 기술도입으로 0.43백만 tCO₂eq 감축하여 전환부문 탄소중립률은 28.94 %로 분석되었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권2호
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• pp.229-240
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• 2003

밀기울의 수침처리가 밀기울 내 phytase에 의한 피틴태 인의 분해에 미치는 영향을 연구하기 위하여 in vitro 실험을 실시하였고, 육계사료에 밀기울을 첨가 하였을 때 밀기울에 들어 있는 phytase가 육계 생산성 및 P 이용률에 미치는 영향을 구명하기 위해 5주간의 사양실험을 실시하였다. 수침처리는 배양온도 55$^{\circ}C$와pH 5.5 완충용액에서 배양액과 밀기울의 비율 및 배양 시간을 달리하고, 배양 후 55, 65와 75$^{\circ}C$에서 건조 시켰다. 피틴태 인 함량 감소(phytic acid 분해)에 가장 큰 영향을 미치는 요인으로는 밀기울과 완충용액의 비율로 밀기울:완충용액 비율이 증가할수록 곡선적(quadratic)으로 피틴태 인 함량이 감소 하였으며 1:5 전후가 효율적이었고 배양시간은 10분 이상에서는 큰 차이가 없었다. 건조온도(55$^{\circ}C$, 65$^{\circ}C$와 75$^{\circ}C$)와 완충용액의 pH(5.5 및 7.0)는 큰 영향을 미치지 않았다. 사양 실험은 갓 부화한 240수의 병아리(Ross®)를 24 cage에 10수씩 공시하여 4처리 6반복(처리별 암수 각 3반복)으로 완전임의 배치하였다. 처리구 들은 대조구; 정상수준의 nonphytate-P(NPP)구, LP구; 저 NPP구로 대조구보다 0.1% 낮음, LPWB구; 저 NPP구(LP)에+밀기울로 475IU phytase 공급, LPHWB구; LP+수침 후 건조 처리한 밀기울을 LPWB와 동량 공급한 구 등이었다. 실험 결과 증체량에 있어서 전기(1~21일)의 경우 타 처리구들에 비해 LP구가 유의하게 낮았으며 육성기(22-5일)와 전 기간에 있어서는 LP구의 웅추만이 대조구에 비해 유의하게 낮았다. 전 기간동안 LPWB구와 LPHWB구는 대조구와 차이가 없었다. 전 기간동안 사료 섭취량은 LPWB는 대조구와 유의한 차이가 없었으나 LP구는 LPHWB보다 그리고 LPHWB구는 대조구보다 유의하게 낮았다. 사료 요구률은 LPHWB와 LP구가 대조구와 LPWB보다 유의하게 낮았다. 폐사율은 LPHWB구에서 가장 높았다. 영양소 이용률에 있어서 LP구가 조지방, 조회분과 Ca 이용률이 타처리구에 비해 유의하게 낮았으나 Fe이용률 만은 가장 높았다. P, Mg 및 Zn의 이용률은 LPWB 및 LPHWB구가 대조구나 LP구 보다 높았다. P 배설량은 대조구에 비해 저 NPP구들이 낮았으나 저 NPP구들 간에는 차이가 없었다. 혈청 내 Ca 함량은 LP구가 가장 높았고 P 함량은 LP구가 가장 낮았다. 경골 내 조회분 함량은 밀기울 처리들에서 높았지만 Ca 함량은 대조와 LP구가 높았다. P 함량에선 LP가 LPWB보다 낮았다. Fe 함량은 LP구가 가장 높았다. 결론적으로 밀기울의 피틴태 인 감소에 수침처리 조건으로 밀기울과 완충용액의 비율이 가장 큰 영향을 미치는데 밀기울에 대한 완충용액의 비율이 증가함으로써 피틴태 인 함량이 감소하였으며 1:5 전후가 효율적이었고 저 NPP사료에 밀기울을 phytase 공급원으로 사용 시 육계의 생산성 감소를 방지하고 P의 배설량을 줄일 수 있다. 밀기울의 수침처리는 광물질 이용률 향상에 다소 도움이 되나 생산성 향상에는 도움이 되지 않았다.

• 한국환경농학회지
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• 제19권5호
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• pp.401-418
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• 2000

1. Production of the artificial zeolite from coal ash Coal fly ash is mainly composed of several oxides including $SiO_2$ and $Al_2O_3$ derived from inorganic compounds remained after burning. As minor components, $Fe_2O_3$ and oxides of Mg, Ca, P, Ti (trace) are also contained in the ash. These components are presented as glass form resulting from fusion in the process of the combustion of coal. In other word, coal ash may refer to a kind of aluminosilicate glass that is known to easily change to zeolite-like materials by hydrothermal reaction. Lots of hot seawater is disposing near thermal power plants after cooling turbine generator periodically. Using seawater in the hydrothermal reaction caused to produce low price artificial zeolite by reduction of sodium hydroxide consumption, heating energy and water cost. As coal ash were reacted hydrothermally, peaks of quartz and mullite in the ash were weakened and disappeared, and new Na-Pl peaks were appeared strengthily. Si-O-Si bonding of the bituminous coal ash was changed to Si-O-Al (and $Fe^{3+}$) bonding by the reaction. Therefore the produced Na-Pl type zeolite had high CEC of 276.7 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$ and well developed molecular sieve structure with low concentration of heavy metals. 2. Utilization of the artificial zeolite in agro-environment The artificial zeolite(1g) could remove 123.5 mg of zinc, 164.7 mg copper, 184.4 mg cadmium and 350.6 mg lead in the synthetic wastewater. The removability is higher 2.8 times in zinc, 3.3 times in copper, 4.7 times in cadmium and 4.8 times in lead than natural zeolite and charcoal powder. When the heavy metals were treated at the ratio of 150 $kg{\cdot}ha^{-1}$ to the rice plant, various growth inhibition were observed; brownish discoloration and death of leaf sheath, growth inhibition in culm length, number of panicles and grains, grain ripening and rice yield. But these growth inhibition was greatly alleviated by the application of artificial zeolite, therefore, rice yield increased $1.1{\sim}3.2$ times according to the metal kind. In addition, the concentration of heavy metals in the brown rice also lowered by $27{\sim}75%$. Artificial Granular Zeolites (AGZ) was developed for the purification of wastewater. Canon exchange capacity was 126.8 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$. AGZ had Na-Pl peaks mainly with some minor $C_3S$ peaks in X-ray diffractogram. In addition, AGZs had various pore structure that may be adhere the suspended solid and offer microbiological niche to decompose organic pollutants. AGZ could remove ammonium, orthophosphate and heavy metals simultaneously. Mixing ratio of artificial zeolite in AGZs was related positively with removal efficiency of $NH_4\;^+$ and negatively with that of $PO_4\;^{3-}$. Root growth of rice seedling was inhibited severely in the mine wastewater because of strong acidity and high concentration of heavy metals. As AGZ(1 kg) stayed in the wastewater(100L) for 4days, water quality turned into safely for agricultural usage and rice seedlings grew normally.

• 자원환경지질
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• 제53권6호
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• pp.781-792
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• 2020

망간단괴, 망간각, 해저열수광상 개발에서 필연적으로 발생하게되는 선광잔류물은 방대한 양과 잠재적인 독성으로 인해 관심이 증가하고 있지만, 아직까지 선광잔류물의 발생량, 물리·화학적 특성, 환경 유해성, 해양생태계에 미치는 영향 등에 관한 정보가 부족한 실정이다. 최근에는 선광잔류물의 친환경적인 처리 중요성이 인식되고, 그에 따른 저감/처리법이 강구되고 있다. 심해저 광물자원개발 시 선광잔류물이 선상에서 처리되지 못할 경우, 선광잔류물의 육상으로 운반 비용이 발생하고 육상 환경오염 문제를 해결해야하는 경우가 발생하게 된다. 따라서, 한국해양과학기술원에서는 1) 오염인자/환경영향, 2) 환경/생물 위해성 영향, 3) 입자 확산, 4) 선광, 5) 저감/처리(정화)를 친환경적인 선상에서의 선광잔류물 처리를 위한 주요 핵심 요소로 구분하여 선광잔류물의 유해성, 해양생태계에 미치는 영향, 오염 입자 확산 모델, 선광 및 정화처리 후보기술 등에 대한 연구를 수행하고 있다. 본 연구 결과는 향후 심해저광물자원 개발과정에서 발생할 수 있는 환경영향에 대한 과학적인 증거 확보를 통해 환경문제를 최소화 할 수 있는 연구 기반을 제시할 수 있고, 이는 다른 기원의 오염물 및 규제없이 방치되고 있는 육상 폐광산의 누출수 처리에도 적용할 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.5376-5383
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• 2011

본 연구의 목적은 연소 배기가스로부터 포집된 이산화탄소를 다시 일산화탄소 또는 탄소로 전환하여 산업에 다시 활용하고자 하는 탄소순환형 기술개발이다. 이산화탄소는 화학적으로 안정한 분자로써 쉽게 분해되지 않기 때문에 낮은 온도에서 반응이 일어날 수 있는 적합한 금속계 산화물(활성화제)의 선택이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Ni-Fe 전이금속산화물을 사용하여 $CO_2$를 CO나 C로 전환하고자 하였다. 시료는 고상법과 수열합성을 이용해 제조된 분말을 사용하여 각각 이산화탄소 분해특성 연구를 수행하였다. 이산화탄소의 분해 특성을 관찰하기 위해 TPR/TPO와 TGA 장치를 사용하였다. TPR/TPO를 이용한 수소의 환원면적은 NiO의 함량이 15wt%일 때 높게 나타났고, $CO_2$에 의한 흡착분해 곡선면적은 NiO의 함량이 5wt%일 때 우수한 성능을 나타내었다. 그러나 TGA를 이용한 실험결과에서는 고상법에 의해 제조된 시료 중 NiO의 함량이 2.5wt%일 때 수소에 의한 흡착환원이 28.47wt% 발생하였고, $CO_2$에 의한 산화량의 경우 26.95wt%로 가장 높게 나타났다. 그리고 이산화탄소의 분해효율이 94.66%로 우수한 산화 환원 특성을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제30권4호
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• pp.493-498
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• 2019

수소연료전지의 백금 촉매층은 높은 활성을 가지고 있어야 하며, 물과 산소의 원활한 물질전달을 위하여 얇은 두께를 유지해야 한다. 이를 위해 수열 합성 기반의 높은 백금 함량의 담지 촉매 합성법이 보고되어 왔지만, 반응과정에서의 입자 성장 거동 및 속도에 대한 접근은 상대적으로 희박하다. 본 연구에서는 환원과정이 완료된 현탁액을 교반하면서 백금 결정의 성장을 시간별로 관찰하였고 이의 전기화학적 활성을 평가하였다. 초반 교반과정 단계의 단지 수 시간에서 백금 콜로이드가 탄소 담지 백금 촉매에 붙어 백금 결정을 성장시키는 것을 확인하였다. 그 이후에는 새로운 핵성장 반응으로 크기가 작은 콜로이드가 형성되지만, 백금 결정 성장에는 참여하지 않는 것을 확인하였다. 따라서 6 h만 교반과정을 겪은 탄소 담지 백금 촉매도 산소환원반응에 대해 우수한 성능을 가지고 있음을 확인하였다.