• 분석과학
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• 제12권6호
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• pp.478-483
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• 1999

Alum, PAC, PACS의 알루미늄 응집제에서 유기화합물의 응집효율을 조사하였다. pH에 따른 응집효율은 pH 6~7에서 가장 크며, 중성의 pH에서 응집효율은 PACS, PAC, alum의 순서로 감소하였다. 분자량이 큰 유기물은 모든 응집제에 대해 좋은 응집율을 보였으나 작은 분자들은 응집되지 않았다. 반면에 분자량이 작은 유기물 중에서 인접한 위치에 2개 이상의 COOH와 OH의 작용기를 가진 분자들은 10~80%의 응집효율을 보였다.

• 청정기술
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• 제15권1호
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• pp.38-41
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• 2009

적니(red mud)는 보오크싸이트로부터 수산화알루미늄/알루미나를 제조하는 Bayer 공정에서 부산물로 발생되는 폐기물이다. 본 연구에서는 적니로부터 철과 알루미늄을 염산으로 침출시켜 폐수처리용 응집제를 제조하였다. 적니응집제를 합성폐수에 투입한 후 조절된 pH가 증가함에 따라 중금속이온 제거율이 증가하였다. 적니응집제 제조 시에 적니의 양이 증가할수록 Fe의 침출효율은 낮아졌으나, 적니응집제의 pH는 적니의 양이 증가할수록 높아졌다. 적니응집제와 물을 혼합한 용액을 다시 적니와 반응시켜 Fe 및 Al의 농도가 더 증가되고, pH가 향상된 침출액을 얻었다. 이 침출액의 pH는 다른 응집제 $FeCl_3$와 $Fe_2(SO_4)_3$의 pH와 비슷한 값을 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권6호
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• pp.42-53
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• 2015

고체추진제에 첨가되는 알루미늄 입자의 크기에 따른 탄소 복합재 노즐의 기계적 삭마특성 변화를 예측하는 연구를 수행하였다. 추진제에 첨가되는 알루미늄 입자의 초기 크기에 따라 연소생성물 응집체($Al(l)/Al_2O_3(l)$)의 크기와 분포를 예측할 수 있는 모델을 개발하여 사용하였으며, 모델 예측 결과로 얻어지는 응집체의 크기를 초기조건으로 하여 상용 수치해석 프로그램(STAR CCM+)을 이용한 복합재 노즐에서의 기계적 삭마특성 해석을 수행하였다. 본 연구를 통해 초기 알루미늄 첨가제의 크기가 작을수록 응집체의 크기가 작아지고, 기계적 삭마가 감소하는 특성을 확인하였으며, 특히 나노입자를 사용할 때 기계적 삭마가 확연히 개선됨을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제48권3호
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• pp.273-282
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• 2004

기존 설비를 이용하여 최소한의 공정 비용으로 PACS의 특성에 버금가는 개선된 폴리염화알루미늄(IPAC)을 합성하는 기술을 확립하였다. IPAC을 합성하기 전 규산염을 활성화하는 조건을 연구하였고, 수산화알루미늄과 진한 염산을 원료로 하여 활성화된 규산염과 알긴산염을 첨가하여 IPAC을 제조하였다. 제품의 규격, 구조 및 응집특성을 규격시험법, 기기분석법 및 Jar test 장치로 각각 시험연구 하였다. 본 연구에서 합성한 IPAC은 산화 알루미늄 함량이 17%이상 되었으나 원액 보관 시 전혀 침전 생성이 없었으며, 동일 조건에서 PAC 보다 더 큰 floc을 생성하였고 침강속도도 빨랐다. 현재 이 제조기술을 현장에 적용시킨다면 제조설비의 재투자 없이 기존 설비를 이용하되, 추가 반응시약 비용은 기존 공정 상 첨가하는 망초를 넣지 않아도 되기 때문에 거의 원가상승 요인 없이 고효율 무기 고분자응집제를 합성할 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제18권3호
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• pp.331-336
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• 2004

The correlation between polymeric aluminum species of coagulant and its coagulation efficiency was investigated using several commercial polymeric Al(III) inorganic coagulants (Poly Aluminum Hydroxy Chloro Sulfate 2020 (PAHCS2020), Poly Aluminum Hydroxy Chloro Sulfate 2500 (PAHCS2500) which was introduced in Korean water treatment plants. The poly aluminum chloride (PAC), Poly Aluminum Hydroxide Chloride Silicate (PACS)) and the aluminum salts ($AlCl_3$, Alum ($Al_2(SO_4)_3$)) were used for the purpose of comparison. The comparison of the coagulation efficiency of each coagulant was made by turbidity removal through the standard jar testing procedure and the determination of the hydrolytic Al(III) species was made by the ferron method which can differentiate the monomeric aluminum species from the polymeric aluminum species. Overall, PAHCS2020 and PAHCS2500 showed the better performance in turbidity removal than the aluminum salts. The performance of coagulation was even better without adjustment of pH during the coagulation experiment. The positive correlation between polymeric aluminum species of coagulant and coagulation efficiency was found.

• 한국농공학회지
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• 제63권1호
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• pp.9-16
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• 2021

• 자원리싸이클링
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• 제13권2호
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• pp.47-53
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• 2004

알루미늄 폐드로스는 알루미늄 용해업체에서 발생되는 주요 폐기물 중 하나인데, 폐드로스에는 상당량의 금속 알루미늄이 잔류한다. 본 연구에서는 알루미늄 폐드로스 내에 잔류하는 금속 알루미늄을 회수하고자 폐드로스를 수산화나트륨 용액으로 침출하여 폐드로스 중의 잔류 알루미늄을 용액 상으로 침출, 분리시킨 다음. 침출용액 중에서 알루미늄 성분을 수산화알루미늄으로 제조하는 연구를 수행하였으며, 연구결과의 상용화를 위하여 시범생산라인을 건설하여 시운전하였다. 시범생산라인은 년간 1,000톤의 폐드로스를 처리하여 500톤의 수산화알루미늄을 생산할 수 있는 규모이다. 생산라인의 시운전 결과 연구 개발한 기술의 상용화 가능성을 확인할 수 있었으며, 시험생산한 수산화알루미늄은 수처리 응집제용으로 사용 가능하다고 판단된다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2003년도 추계정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.252-257
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• 2003

본 연구에서는 국내 재생 알루미늄업체에서 발생된 알루미늄 폐드로스를 수산화나트륨 용액으로 침출하여 폐드로스 중의 잔류 알루미늄을 용액 상으로 침출, 분리시킨 다음, 침출용액 중에서 알루미늄 성분을 수산화알루미늄으로 제조하는 연구를 수행하였다. 또한, 연구결과의 상용화를 위하여 시범생산라인을 건설하고, 수처리 응집제용으로 사용하기 위한 시제품을 시험 생산하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.346-349
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• 2004

국내에 자연 방치된 폐광산에 대한 문제가 대두되면서 폐광산 주변지역에 대한 산성광산폐수와 중금속 광산폐기물의 오염실태조사가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 폐광산의 유출수와 광산폐기물에 주변 오염지하수 내의 중금속 As, Cd, Pb, Fe, Mn, Zn, Cu에 대하여 무기 응집제의 첨가와 pH의 조절에 의한 제거효율을 .실내 배치실험을 통하여 규명하였다. 본 실험을 통하여 황산알루미늄(Al$_2$(SO$_4$)$_3$ㆍ13～14$H_2O$), 염화 제2철(FeCl$_3$ㆍ6$H_2O$), 황산 제2철(Fe$_2$(SO$_4$)$_3$ㆍ n$H_2O$)을 이용하여 오염수내 중금속을 90%이상 제거할 수 있었으며, 폐광산 침출수나 오염 지하수의 중금속 제거에 0.1 wt%의 응집제 첨가만으로 응집제를 이용한 화학적 처리 방법이 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.