• 자원리싸이클링
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• 제29권4호
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• pp.58-66
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• 2020

나트륨 농축수로부터 나트륨 화합물을 합성하기 위하여 탄산화(step I) 및 저온 결정화(step II)를 수행하였다. 탄산화 과정에서는 반응 온도를 조절 변수로 이용하여 이를 통해 이산화탄소(95 wt.%)의 용해도 및 pH를 변화시켰다. 저온 결정화 과정은 탄산화 과정 후 2 ℃로 유지한 상태에서 진행하였다. 이산화탄소의 주입은 용액 내 탄산 이온의 안정적 생산과 포화 용해도를 고려하여 두 차례 주입하였다. 첫 번째 주입은 이산화탄소 주입량 증가 및 안정적인 탄산 이온 생성을 목적으로 반응 온도를 35 ℃에서 10 ℃로 변화시켜 CO₂의 용해도를 변화하고자 하였고, 두 번째 주입은 NaCl 용액 혼합과 동시에 탄산화를 통한 나트륨 화합물의 핵생성을 유도할 목적으로 수행하였다. 또한 저온 결정화에서는 pH 조절 및 반응 온도 변화(10 ℃에서 2 ℃)를 통해 탄산화 속도를 느리게 유도함으로써 나트륨 화합물의 결정 성장을 유도할 수 있었다. 본 연구에서는 NaOH 농도에 대한 효과를 검토하였으며 2M NaOH를 사용한 경우에 나트룸 화합물의 순도가 증가하였다. 또한, 합성 한 나트륨 화합물은 대부분 rod 형상을 갖는 물질들로 X-선 회절 분석을 통해 중탄산나트륨 또는 수화물(monohydrate) 형태의 탄산나트륨임을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.214-218
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• 2011

마이크로파 가열 방법과 기존의 가열 방법을 이용하여 석탄회로부터 제올라이트 A를 합성하였다. 반응시간, sodium aluminate의 양, 반응 온도 등이 제올라이트 A의 결정화에 미치는 영향에 대해 연구하였다. $80{\sim}100^{\circ}C$의 범위에서 제올라이트 A의 합성에 필요한 반응 시간은 3~6 h이었으며, 6 h 이상이 되면 결정화도가 오히려 감소하였다. 제올라이트 A의 합성에 필요한 sodium aluminate의 양은 $90^{\circ}C$ 이상에서는 합성용액의 $SiO_2/Al_2O_3$의 비가 0.44~1.05에서 최적이었으며, $80^{\circ}C$에서는 더 많은 양이 필요하였다. 마이크로파 가열 방법은 기존의 가열 방법에 비해 초기 결정화 속도는 약간 증가하였으나, 충분히 결정화되는데 필요한 반응시간은 서로 비슷하였다. 따라서 마이크로파 가열에 의한 석탄회로부터 제올라이트 A의 합성에 미치는 영향은 크지 않다는 것을 알 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제21권6호
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• pp.745-753
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• 2007

By struvite and hydroxyapatite crystallization, was high concentration of nitrogen and phosphorus in wastewater simultaneously. Particularly, removal of nitrogen and phosphate for crystallization have been applied to landfill leachates and animal wastewater. The purpose of this study is to decide the optimum struvite crystallization factors, sequence of $Mg^{2+}$ addition, pH control and the molar ratio of $Mg^{2+}$ over $PO_4^{3-}$. In conclusion, dosage of the magnesium followed by pH control formed magnesium hydroxide, so pH was decreased. Therefore, pH adjustment should followed by after magnesium dosage and then pH should be adjusted to 11. Over pH 10, it was not good for struvite crystallization efficiency by side reaction. Following of the $Mg^{2+}$ and the $PO_4^{3-}$ are dosed excessively, the removal efficiency of the $NH_4^+$ increased. A molar ratio of $Mg^{2+}:NH_4^+:PO_4^{3-}$, 1.3:1:1.3 was the most on effective for $NH_4^+$ removal at pH 9.5. But for the perfect removal $NH_4^+$, it is thought to be that molar ratio should be 2:1:2.

• 한국물환경학회지
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• 제25권4호
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• pp.515-521
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• 2009

In this study, the applicability of $CaCO_3$ as a seed material for crystallization reaction was tested. $CaCO_3$ was ground to lesser than 425 mesh and was made to media mixed with binder. Batch experiment was to investigate the ${PO_4}^{3-}-P$ removal efficiency of different parameters such as $CaCO_3$ dosage and binder ratio, size, type and mass of media. In addition, the effect of phosphorus removal from wastewater was tested using a lab-scaled crystallization reactor. At the results of the batch test, phosphorus removals were improved with increasing $CaCO_3$ dosage and media mass but were decreased with increasing media size. Moreover, phosphorus removals were influenced by specific surface area but media type. The average T-P and ${PO_4}^{3-}-P$ removal efficiency in a lab-scaled crystallization reactor with $CaCO_3$ media for wastewater were shown to be 60.2% and 60.3% for 18 days of operation time.

• 대한환경공학회지
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• 제39권8호
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• pp.462-469
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• 2017

최근 부영양화 문제, 인광석 자원이 부족해지고 있는 국제적 상황, 하수처리장 관로 스케일 문제 등에 대응하기 위하여, Struvite 결정화 공정을 하수처리장 슬러지처리 계통의 고농도 인 제거/회수에 적용하려는 시도를 하고 있다. 본 연구는 실제 국내 하수처리장 슬러지처리 계통에 대한 Struvite 결정화 공정 적용 가능성을 평가를 목표하여, 첫째, 운영자료 및 현장측정자료 분석을 통하여 실제 하수처리장 슬러지처리 계통의 인 농도 및 물질수지를 분석하였고, 둘째, 평형화학 계산 프로그램을 활용하여 Struvite 결정화 반응 포텐셜, 이에 따른 최적 $Mg^{2+}$ 주입량, pH 등에 관해 연구하였고, 셋째, 실험실규모 배치실험을 통해 실제 Struvite 결정화 반응 동역학에 대해 연구하였다. 슬러지처리 계통에서의 인 농도 및 물질수지를 분석하였을 때, Struvite 결정화 공정은 소화슬러지 및 탈리여액에 적용함이 바람직한 것으로 파악되었다. 평형화학 계산결과, 안정적인 공정 운영을 위해서는 pH 8 이상, $Mg^{2+}$ 주입량은 몰비 기준 이론 요구량의 1.2배 이상을 첨가해야 하는 것으로 파악하였다. 그리고, Struvite 결정화 반응 동역학은 1차 반응속도식을 따르고, Struvite 결정화 반응이 평형상태에 도달한 경우, 모든 pH 조건에서 인산염인 제거율이 80% 이상으로 우수하게 나타났다. Struvite 결정화 반응 시 NaOH 첨가 없이 폭기만으로 $CO_2$ 탈기를 일으켜 반응 종결 후 pH 8.7 이상까지 상승했으며, $Mg^{2+}$ 주입원의 경우 간수 등 저가 대체물질을 활용할 수 있으므로, 약품비에 의한 운영비 증대 없이 Struvite 결정화 공정을 적용할 수 있으리라 판단된다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.564-569
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• 2014

지르코니아 나노분말을 수열합성법으로 제조하였으며, 반응온도, 반응시간, 침전제의 종류 및 농도, 전구체의 종류를 실험 변수로 하였고, 각각의 제조된 분말을 X-선 회절(XRD)과 주사전자현미경(FE-SEM)을 통해 입자크기 및 결정상을 측정하였다. 침전제의 농도 증가에 따라 지르코니아 입자크기가 증가하였으며, 입자의 결정화도도 높아졌고, KOH 보다 NaOH 침전제를 사용하였을 경우, 입자 성장 속도가 증가하였다. 이는 입자의 크기 컨트롤에 있어 NaOH를 사용하는 경우보다 KOH를 사용하는 것이 더 효과적이었다. 4 h의 수열반응시간에서는 4 h의 수열반응시간에서는 비정질의 지르코니아 입자가 발견되었지만, 8 h 이상 합성 시, 단사정상의 지르코니아 입자가 생성됨을 확인하였고, 반응시간이 길어짐에 따라 지르코니아 입자의 폭이 소폭으로 줄어들고, 길이는 소폭 늘어남을 확인하였다. 동일한 합성 조건에서 전구체로서 zirconium (IV) acetate, zirconium nitrate, zirconium chloride 중에서 zirconium chloride를 사용하여 합성하였을 경우, 입자의 크기가 가장 작게 형성되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권1호
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• pp.44-49
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• 2000

Silicon nitride powders, were synthesized by the vapor phase reaction using SiH4-NH3 gaseous mixture. The reaction temperature, ratio of NH3 to SiH4 gas and the overall gas quantity were varied. The synthesized powders were characterized using X-ray, TEM, FT-IR and EA. The synthesized silicon nitride powders were in amorphous state, and the average particle size was about 100nm. TEM analysis revealed that the particle size decreased with increasing reaction temperature and gas flow quantity. As-received amorphous powders were annealed in nitrogen atmosphere at 140$0^{\circ}C$ for 2h, then the powders were completely crystallized at 0.2 ratio of NH3 to SiH4.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권5호
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• pp.875-884
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• 2003

본 연구에서는 축산폐수내에 고농도로 함유되어 있는 질소와 인을 재생하기 위한 공정으로서의 struvite 결정화 방법의 운전인자를 파악하고 폐수처리 측면에서 효율적인 struvite법과 전기분해법과의 연계공정을 도출하고자 하였다. 유효용적인 2L인 Struvite 반응조를 이용하여 주입원의 종류, pH, 교반과 폭기 등에 따른 암모니아와 인의 결정화 특성을 파악하였으며, 효율적인 전기분해법과의 연계방법을 찾고자 6가지 서로 다른 방법에서의 NH$_4$-N과 PO$_4$$^{3-}$의 제거특성을 분석하였다. 시험결과 struvite 형성을 위한 주입원으로는 CaCO$_3$나 CaCl$_2$ 보다는 MgSO$_4$ 혹은 MgCl$_2$을 사용하는 것이 효율적인 것으로 판단되었다. 공기주입과 교반이 struvite 결정화 반응에 미치는 영향을 파악한 시험에서는 포기의 경우 pH가 8.5이상으로 상승하면서 인 제거효율이 90%에 도달하는데 1시간이 걸린 반면 교반의 경우에는 14시간이 걸리는 것으로 나타나 포기가 교반보다 빠른 pH 상승효과를 가져오면서 struvite 결정화 반응을 촉진함을 알 수 있었다. 포기조건에서의 struvite 결정화는 유입폐수의 pH에 영향을 받는 것으로 나타났는데 유입폐수의 pH가 5수준일 때는 아무런 결정화가 이루어지지 않았으며 pH 6, 7, 9 에서는 struvite 결정화가 활발하여 각각 3시간, 2시간, 10분만에 90%의 PO$_4$$^{3-}$가 struvite 반응으로 제거되었다. 그러나 pH 10 이상에서는 과량의 거품발생으로 인한 운전의 어려움이 목격되었으며 pH 11에서는 struvite 결정화 반응이 둔화되는 것으로 나타났다. 이상의 결과와 축산폐수의 pH의 범위가 7~9 수준임을 감안할 때 축산폐수의 경우에는 아무런 pH 조절제를 사용하지 않고도 포기만으로도 효율적인 결정화 반응 유도가 가능함을 알 수 있었다. 전기분해법을 struvite 반응과 연계하여 폐수내 인과 질소 제거효율을 높이기 위해서는 struvite 결정화 반응과 전기분해를 모두 포기 조건에서 수행하면서 struvite 반응 후에 상등액을 전기분해 하는 것이 시험된 공정 중 가장 효율적인 것으로 나타났다. 본 공정에서의 인과 암모니아성 질소의 제거 효율은 각각 98%와 86%이었으며 색도 제거효율은 92.4%이었다.

• 폴리머
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• 제36권2호
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• pp.245-250
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• 2012

장쇄분지(long chain branch, LCB)를 가지는 분지화된 폴리프로필렌(polypropylene, PP)이 세 종류의 분지제(branching agent)를 이용하여 고상(solid state)에서 제조하였다. 분지화된 PP의 화학구조, 비등온결정화 거동 및 복합점도를 적외선분광기(FTIR), 시차주사열용량분석기(DSC), 광학현미경 그리고 동적유변측정기(ARES)를 이용하여 관찰하였다. 분지화된 PP의 화학구조는 3100 $cm^{-1}$에서 나타나는 분지제의 =C-H 신축진동을 이용하여 확인하였다. PP-D-0-3과 PP-F-0-3의 경우 순수 PP와 비교하여 용융온도에 큰 변화를 보이지 않은 반면 HQ를 사용한 경우에는 용융온도의 감소를 나타내었다. 이는 분지화 반응보다 분해반응이 우세하여 나타나는 현상으로 해석되고, 복합점도의 감소를 통해 확인하였다. 분지화된 PP의 비등온결정화 거동은 Avrami 방정식을 이용하여 분석하였다. PP의 Avrami 지수는 3의 값을 나타내었고, DVB와 FS로 처리된 분지화 PP의 경우는 3보다 약간 작은 값을 나타내었다. Kissinger 방법에 의해서 계산된 분지화 PP의 활성화에너지는 순수 PP의 25 kJ/mol과 큰 차이를 보이지 않았다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2000년도 춘계총회,특별강연,심포지움,연구발표회
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• pp.16.1-16.1
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• 2000