• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권6호
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• pp.1029-1038
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• 2008

전이금속 산화물의 전구체가 들어있는 합성모액을 수열 반응시켜 전이금속 산화물이 고정된 하이드로탈사이트를 제조하여 이들에 대한 이산화질소의 흡착 성질을 조사하였다. 전이금속 산화물의 분산도, 이산화질소의 흡착량 및 흡착상태를 XRD, SEM, XPS, 질소 흡착등온선, 중량식 흡착법, FT-IR, 승온탈착법으로 조사하였다. 전이금속 산화물은 주로 하이드로탈사이트의 표면에 분산 담지되었으며, 철과 니켈 산화물이 고정된 하이드로탈사이트에 이산화질소가 많이 흡장되었다. 철 산화물이 표면에 분산되어 담지되면 이산화질소의 흡장량이 많지만, 철 산화물이 지나치게 많이 담지되면 덩어리져서 표면의 염기점을 차폐하므로 이산화질소의 흡장량이 오히려 줄어들었다. 철 산화물의 고정량이 적절하면 하이드로탈사이트에서 이산화질소의 흡장세기는 약해지지만, 흡장량은 많아지고 수열 안정성이 증진되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.81-88
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• 2010

Hydrogen energy applications have recognized clean materials and high energy carrier. Accordingly, Hydrogen energy applies for fuel cell by Mg and Mg-based materials. Mg and Mg-based materials are lightweight and low cost materials with high hydrogen storage capacity. However, commercial applications of the Mg hydride are currently hinder by its high absorption/desorption temperature, and very slow reaction kinetics. Therefore one of the most methods to improve kinetics focused on addition transition metal oxide. Addition to transition metal oxide in $MgH_x$ powder produce $MgH_x$-metal oxide composition by mechanical alloy and it analyze XRD, EDS, TG/DSC, SEM, and PCT. This report considers kinetics by transition metal oxide rate and Hydrogen pressure. In this research, we can see behavior of hydriding/dehydriding profiles by addition catalyst (transition metal oxide). Results of PCI make a excellent showing $MgH_x$-5wt.% Sc2O3 at 623K, $MgH_x$-10wt.% $Sc_2O_3$ at 573K.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권2호
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• pp.143-148
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• 2007

도시가스를 원료로 수소를 제조하여 연료전지에 활용할 경우에 도시가스에 포함된 황화합물이 개질기의 촉매와 연료전지의 전극에 독으로 작용하므로 금속이온이 담지 된 $\beta$-제올라이트(BEA)로 황화합물 흡착 제거를 수행하였다. 담지 된 금속염의 농도, 종류에 따라 파과흡착량이 달라졌으며, $AgNO_3$이 담지 된 흡착제가 실험에 사용된 흡착제 중 가장 높은 파과흡착량을 나타내었다(41.1 mg/g). 그러나 $Ni(NO_3)_2$, $Fe(NO_3)_3$, $Co(NO_3)_2$와 같은 금속염이 담지 된 BEA도 $AgNO_3/BEA$와 비교할 수준의 황화합물 흡착량을 나타냈다. $AgNO_3/BEA$ 흡착제 특성 분석과 온도 영향성 실험 및 X선 광전자 분광기(x-ray photoelectron spectroscopy, XPS) 분석을 통하여 흡착제와 황화합물 사이에 작용하는 힘은 금속이온과 황화합물간의 화학적 상호작용보다 물리적 상호작용이 우세한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1915-1922
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• 2012

본 연구는 SBA-15, MCM-41, MCM-48, KIT-6와 같은 메조포러스실리카를 다양한 조건에서 합성하고 이를 이용하여 CMK(Carbon Mesoporous Korea)를 합성한다. 합성된 CMK를 이용하여 메조포러스 구조의 전이금속체를 제조하였다. 각각의 메조포러스실리카에 따라 합성된 CMK의 특성을 분석하고 이를 이용하여 합성된 메조포러스 전이금속체의 특성을 질소흡탈착 등온선, SEM, 저각 X-선 회절분석으로 분석하므로써 최적의 메조포러스 전이금속체의 합성조건을 도출하였다, 실험 결과 가장 우수한 특성을 나타내는 메조실리카는 SBA-15이며, BET 분석으로 SBA-15로부터 합성된 메조포러스 구리 분자체의 비표면적은 $225m^2/g$, 기공크기는 2.91nm로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권1호
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• pp.60-69
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• 2013

Purified melanin pigment from Klebsiella sp. GSK was characterized by thermogravimetric, differential thermal, X-ray diffraction and elemental analysis. This melanin pigment is structurally amorphous in nature. It is thermally stable up to $300^{\circ}C$ and emits a strong exothermic peak at $700^{\circ}C$. Its carbon, hydrogen and nitrogen composition is 47.9%, 6.9% and 12.0%, respectively. It was used to scavenge metal ions and free radicals. After immobilizing the pigment and using it to adsorb copper and lead ions, the metal ion adsorption capacity was evaluated by atomic absorption spectroscopy (AAS) and the identity of melanin functional groups involved in the binding of metal ions was determined by Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. Batch adsorption studies showed that 169 mg/g of copper and 280 mg/g of lead were adsorbed onto melanin-alginate beads. The metal ion adsorption capacity of the melanin-alginate beads was relatively significant compared to alginate beads. The metal ion desorption capacity of HCl was greater (81.5% and 99% for copper and lead, respectively) than that of EDTA (80% and 71% for copper and lead, respectively). The ability of the melanin pigment to scavenge free radicals was evaluated by inhibition of the oxidation of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) and was shown to be about 74% and 98%, respectively, compared with standard antioxidants.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.463-463
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• 2012

ITRS (international technology roadmap for semiconductors)에 따르면 MOS(metal-oxide-semiconductor)의 CD (critical dimension)가 45 nm node이하로 줄어들면서 poly-Si/$SiO_2$를 대체할 수 있는 poly-Si/metal gate/high-k dielectric이 대두된다고 보고하고 있다. 일반적으로 high-k dielectric를 식각시 anisotropic 한 식각 형상을 형성시키기 위해서 plasma를 이용한 RIE (reactive ion etching)를 사용하고 있지만 PIDs (plasma induced damages)의 하나인 PIED (plasma induced edge damage)의 발생이 문제가 되고 있다. PIED의 원인으로 plasma의 direct interaction을 발생시켜 gate oxide의 edge에 trap을 형성시키므로 그 결과 소자 특성 저하가 보고되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 이에 차세대 MOS의 high-k dielectric의 식각공정에 HDP (high density plasma)의 ICP (inductively coupled plasma) source를 이용한 원자층 식각 장비를 사용하여 PIED를 줄일 수 있는 새로운 식각 공정에 대한 연구를 하였다. One-monolayer 식각을 위한 1 cycle의 원자층 식각은 총 4 steps으로 구성 되어 있다. 첫 번째 step은 Langmuir isotherm에 의하여 표면에 highly reactant atoms이나 molecules을 chemically adsorption을 시킨다. 두 번째 step은 purge 시킨다. 세 번째 step은 ion source를 이용하여 발생시킨 Ar low energetic beam으로 표면에 chemically adsorbed compounds를 desorption 시킨다. 네 번째 step은 purge 시킨다. 결과적으로 self limited 한 식각이 이루어짐을 볼 수 있었다. 실제 공정을 MOS의 high-k dielectric에 적용시켜 metal gate/high-k dielectric CMOSFETs의 NCSU (North Carolina State University) CVC model로 구한 EOT (equivalent oxide thickness)는 변화가 없으면서 mos parameter인 Ion/Ioff ratio의 증가를 볼 수 있었다. 그 원인으로 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)로 gate oxide의 atomic percentage의 분석 결과 식각 중 발생하는 gate oxide의 edge에 trap의 감소로 기인함을 확인할 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제30권2호
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• pp.235-241
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• 2014

본 연구에서는 활성탄의 문화재 전시 환경에 대한 습도 및 유해물질 제어 능력을 확인하고자 하였다. 흡 방습 성능 실험 결과, 저습과정(RH $30{\rightarrow}55{\rightarrow}30%$)에서는 박물관에서 주로 사용되는 Silica계 조습제에 비해 활성탄의 흡습량이 많은 반면 방습량은 적었다. 흡습속도는 활성탄이 Silica계 조습제에 비해 빠르고 방습속도는 Silica계 조습제가 빨랐다. 중습과정(RH $50{\rightarrow}75{\rightarrow}50%$)에서는 활성탄에 비해 Silica계 조습제의 흡습량이 근소하게 많았으며 방습량은 비슷하게 나타났다. 흡 방습 속도는 활성탄의 흡습 속도가 Silica계 조습제에 비해 빠르고 방습속도는 큰 차이를 보이지 않았다. 유해물질 흡착 실험에서는 활성탄을 적용한 환경이 Silica 계 조습제를 적용한 환경에 비해 Formaldehyde의 농도가 낮았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권4호
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• pp.535-541
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• 2017

Ag 200 ppm과 총유량 120 l/h의 기준으로 이온 교환 섬유 시스템을 제작하였다. 이 시스템은 이온교환 섬유로서 강염기성인 FIVAN A-6을 이용하였고, 이온교환 섬유의 교환이 용이하고 고정틀이 필요 없도록 고안된 이중관 형 이온 교환 섬유조로 구성되어있다. 이 시스템의 이온교환섬유의 Ag에 대한 이온교환 용량은 4.6 meq/g 이었으며, 공정조건별로는 다음과 같은 결과를 얻었다. 흡착공정의 경우 유속의 영향을 확인한 후 40~90 l/h의 범위에서 운전하였으며, pH 7~12 범위에서는 Ag의 착이온 형성에 대한 pH의 영향이 없는 것으로 나타났다. 역세공정의 경우 60~120 l/h의 범위에서 Ag 회수율 실험을 수행하였으며, 역세용 화학물질로는 NaOH, $NH_4Cl$, NaCl을 이용하여 비교실험을 하였고, 역세 화학물질이 고농도 일수록 탈착시간은 짧아지지만 몰당 탈착 효율은 저하되는 경향이었으므로 탈착시간과 농도의 균형을 잘 맞추어 운전해야 경제적 운전이 될 수 있음을 확인하였다. 강염기성 음이온 섬유인 FIVAN A-6와 이중관형 이온교환 섬유조를 이용하여 Ag 흡착율은 99.5% 이상, 총 Ag회수율은 96% 이상의 결과를 얻을 수 있었으며 상용화 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권2호
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• pp.92-98
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• 2004

본 연구에서는 생물흡착제인 미역을 사용하여 인공폐액내의 중금속의 흡착 특성을 조사하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 미역 폐기물을 이용하여 제조된 생물흡착제의 단일 중금속 흡착효율은 각 중금속 100 mg/L인 용액에 biosorbent 3g을 처리했을 때 Pb는 거의 100%였고, Cu와 Cd가 약 $85{\sim}86%$, Zn과 Cr은 약 $60{\sim}64%$, Co와 Ni은 약 57%, Mn은 약 48%였다. 복합중금속 흡착효율은 단일중금속 흡착효율에 비하여 Pb를 제외한 다른 중금속들은 크게 감소되었으나 biosorbent g당 전체 중금속 흡착량은 더 증가되었다. 온도, pH에 따른 중금속 흡착효율은 별 차이가 없었으며 전반적으로 pH는 pH $5{\sim}6$ 범위, 온도는 $20{\sim}30^{\circ}C$ 범위의 실온이 적당한 것으로 나타났다. 생물흡착제의 흡착평형은 모든 중금속이 1시간 이내에 이루어졌다. Freundlich과 Langmuir 등온흡착식을 구하여 실제폐수처리에 적용여부를 검토한 결과 Pb, Cu, Cr, Cd, Co 순으로 비교적 친화도가 큰 것으로 나타났고, Freundlich 등온 흡착식에 가장 잘 일치하였다. 모든 중금속의 Freundlich 지수 1/n값이 $0.1{\sim}0.5$ 범위에 포함되어 흡착이 용이하고, Pb, Cr, Cu, Cd 순으로 비교적 평형 흡착량이 큰 것으로 나타났으며, 이 결과는 Langmuir 흡착등온식의 결과와 거의 유사하였다. 따라서, 중금속 농도범위에 따른 한계범위를 설정하여 등온흡착식을 적용시키면 매우 높은 중금속 처리효율을 나타낼 것으로 판단된다. 생물흡착제가 중금속 흡착 후의 구조적인 특성을 조사하기 위하여 FT-IR분석 결과, 중금속 이온과 치환될 것으로 생각되는 functional group을 확인할 수 있었으며, 3,400/cm에서의 -OH group, 1,648/cm에서의 C=O bond,1,426/cm에서의 C-O bond그리고 850/cm에서의 S=O등이 전반적으로 중금속 흡착 후에 peak가 커지는 것이 관찰되었다. 생물흡착제의 재사용 가능성을 검토하기 위하여 최적의 중금속 탈착조건 검토하였는데, 탈착제 종류에 따른 중금속 탈착효율은 탈착제 종류와 중금속 종류에 따라 차이가 있었고, 전반적으로 NTA>$H_2SO_4$>HCl>EDTA 순으로 우수하였으며, 전체적으로 특정 중금속의 탈착효율이 떨어지지 않는 NTA가 탈착제로 가장 적합하였다. NTA농도에 따른 중금속 탈착효율은 NTA $0.1{\sim}0.3%$ 농도범위에서는 농도 증가에 따라 탈착 효율도 약간 증가되었으나 그 이상의 농도에서는 별 차이 없었다. 온도와 pH 변화에 따른 중금속 탈착효율은 Cr을 제외한 다른 중금속들은 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며 전반적으로 온도는 $30^{\circ}C$, pH는 2에서 높았다. 탈착제 접촉 반응시간에 따른 탈착효율은 10분 이내에 전체 탈착량의 80%이상이 탈착 되었으며 1시간 이후에는 거의 변화가 없었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제51권1호
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• pp.28-35
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• 2008

The physico-chemical properties of kapok fibers were altered via the combination processes of chlorite-periodate oxidation, in order to assess their efficacy as a heavy metal adsorbent. The chemically-oxidized kapok fibers were found to harbor a certain amount of polysaccharides, together with lowered lignin content. This alteration in lignin characteristics was clearly confirmed via FTIR and NBO yield. Moreover, chemically oxidized kapok fibers retained their hollow tube shape, although some changes were noted. The chemically oxidized kapok fibers evidenced elevated ability to adsorb heavy metal ions with the best fit for the Langmuir adsorption isotherm model. Three cycles of adsorption-desorption were conducted with in-between regeneration steps. Our experimental results indicated that chemically oxidized kapok fibers possessed excellent adsorption characteristics, and the modified kapok fibers could be completely regenerated with almost equimolar diluted sodium hydroxide. Pb, Cu, Cd and Zn ions evidenced adsorption rates of 93.55%, 91.83%, 89.75%, and 92.85% on the chemically oxidized kapok fibers. The regeneration efficiency showed 73.58% of Pb, 71.55% of Cu, 66.87% of Cd, and 75.00% of Zn for 3rd cycle with 0.0125N NaOH.