• 공업화학
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• 제23권5호
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• pp.450-455
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• 2012

수용액으로부터 유독한 플루오레세인 염료 성분을 제거하는데 있어서 활성탄의 활용가능성을 살펴보았다. 회분식 실험을 통해 입상 활성탄에 대한 플루오레세인 염료의 흡착특성을 초기농도, 접촉시간 및 흡착온도를 변수로 하여 조사하였다. 실험결과는 활성탄이 수용액으로부터 플루오레세인 염료를 고효율로 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 흡착 평형관계는 298~318 K의 온도범위에서 Freundlich 등온식이 잘 적용되었다. 흡착동력학적 연구로 부터 플루오레세인 염료의 흡착공정은 유사이차속도식에 잘 맞았으며 유사이차속도상수($k_2$)는 플루오레세인 염료 초기농도가 높을수록 감소하였다. 흡착자유에너지변화${\Delta}G^0$), 엔탈피변화${\Delta}H^0$), 엔트로피변화${\Delta}S^0$)를 계산하여 본 결과, 표준자유에너지 변화량이 -17.11~-20.50 kJ/mol로 자발적인 공정임을 알았다. 엔탈피변화량은 33.2 kJ/mol로 양의 값을 나타내어 활성탄에 대한 플루오레세인 염료의 흡착이 흡열반응임을 알 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제14권1호
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• pp.31-35
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• 1999

Penicillium janthinellum의 생균체와 변형 균체를 사용한 azo와 reactive계 염료의 생흡착에 대한 연구가 수행되었다. 반응액의 pH가 초기 흡착율과 탈색에 영향을 주어, 최적 pH는 3.0이었으며, 최적 온도는 $40^{\circ}C$이었다. Reactive계 염료인 Apollocion Red 7EB와 Apollfix Red SF-3B와 Apollocion Red HE-3B는 각각 초기 흡착율이 0.06, 0.086, 0.07mg/g.mm이었다. Azo와 reactive 계 염료들을 함유한 혼합염료도Pen janthinellum 균체에 흡착되어 0.084mg/g.min의 초기 흡착율을 보였다. Detergent 첨가시 탈색 백분율과 초기 흡착율은 대조군의 경우보다 낮았다. 또한 이온의 첨가는 염료의 흡착율에 영향을 미치지 않았다 Pen janthinellum의 변형 균체도 염료의 흡착율을 보였고, Apollocion Red 7EB의 흡착에 있어 이온교환수지보다 월등한 흡착능을 보였다.

• 멤브레인
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• 제28권6호
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• pp.414-423
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• 2018

본 연구에서는 염색 염료 산업의 폐수 처리 및 재활용 공정에 분리막을 적용하고자 실란 커플링제를 이용하여 상용화된 나노복합막을 표면 개질하였다. 실란 커플링제는 말단 관능기가 다른 octyltrimethoxysilane (OcTMS)와 (3-aminopropyl) trimethoxysilane (APTMS)을 사용하였으며, 표면 개질을 통해 염료 분리 및 내오염성을 향상시키고자 하였다. XPS, FE-SEM, EDX 분석을 통하여 막 표면의 화학 구조 변화 및 실란 적층을 확인하였고, AFM 분석을 통해 개질막의 표면 모폴로지를 확인하였다. Zeta potential을 통해 실란 개질 막이 상용막 대비 표면 전하가 중성으로 변하는 것을 확인하였다. 그 결과, OcTMS와 APTMS로 개질한 막의 내오염성은 NE70에 비해 약 2배 이상 향상되었다. 또한, 실란으로 표면 개질한 나노복합막은 음이온 염료(Orange II) 용액에서 약 90% 이상, 양이온 염료(Safranin-O) 용액에서 약 98% 이상의 염료 제거율을 나타내어 양이온 염료 용액 처리에 적합한 것을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2135-2139
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• 2000

시아노구아니딘-포름알데히드 수지에 의한 음이온성 콜로이드 입자의 응집현상은 음이온성 입자의 표면전하와 디아미노메틸렌우레아(diaminomethylene urea: DU) 이온과의 전기적인 작용에 기인한다고 보고되어 있다. 본 논문에서는 음이온성 염료폐수를 응집처리하기 위하여 100~500 nm의 양이온성 시아노구아니딘-포름알데히드 수지를 합성하였고, 응집제 수용액의 pH가 낮을수록 응집제의 Zeta potential은 높게 측정되었다. 농도 0.4 g/L 반응성 염료폐수를 응집처리하였을 경우 pH가 3, 5, 7, 9, 11 중에서 pH가 3인 조건이 다른 pH조건보다 COD, 색도 제거율이 높게 나타났으며, pH 3인 조건에서 400 ppm 주입시 COD 74%, 색도 90% 정도 제거할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.232-238
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• 2019

산업폐수 속의 대표적인 색도유발물질인 염료를 효과적으로 제거하기 위한 생체흡착제로 폴리에틸렌이민을 키틴에 가교결합한 PEI-chitin을 개발하였다. 대표적인 반응성염료인 Reactive Orange 16 (RO16)을 모델염료로 사용하였고, RO16에 대한 PEI-chitin의 흡/탈착 능력을 평가하기 위해 pH의 영향, 등온흡착, 흡착속도론, 탈착 실험을 수행하였다. 그 결과, Langmuir 식에 의해 산출된 최대흡착량은 pH 2에서 266.3 mg/g이었고, 흡착평형에 도달하는 시간은 50 mg/L에서는 약 20분, 100 mg/L에서는 약 60분 그리고 200 mg/L에서는 약 240분으로 평가되었다. 탈착실험은 암모니아/에탄올 혼합용액, NaOH, $NaHCO_3$, $Na_2CO_3$를 용리액으로 이용하여 평가하였으며, 암모니아/에탄올 혼합용액에서 75.24%로 가장 높은 탈착율을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권4호
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• pp.542-547
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• 2005

생체흡착은 염색폐수로부터 염료 제거를 위한 현재의 처리방법을 교체 또는 보충할 수 있는 유력한 대안이 되고 있다. 본 연구에서는 수용액으로부터 반응성 염료(Reactive Red 4, Reactive Blue 4)를 제거할 수 있는 생체흡착제로서 아미노산 발효공정에서 발생되고 있는 폐기물인 Corynebacterium glutamicum 바이오매스의 활용 가능성에 대해 평가하였다. 염료들의 흡착량은 용액 pH가 감소함에 따라 증가하였는데 이는 산성 pH에서 바이오매스의 표면 작용기는 (+)극성을 띠게 되어 반응성 염료의 (-)극성을 갖는 술폰기(sulfonate group)와 결합하였기 때문인 것으로 사료된다. 접촉시간에 따른 생체흡착속도 실험을 통해 평형에 도달하는 시간은 약 10시간으로 평가되었다. 흡착평형의 수학적인 묘사를 위해 Langmuir 흡착 모델을 적용한 결과, Reactive Red 4, Reactive Blue 4의 최대흡착량은 pH 1에서 112.4 mg/g 및 263.16 mg/g이었으며, pH 3에서는 각각 71.94 mg/g 및 155.88 mg/g이었다.

• 청정기술
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• 제10권3호
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• pp.131-137
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• 2004

오래 전부터 생물학적 폐수처리 방법에 대한 다양한 연구들이 꾸준히 진행되고 있으나, 전통적인 염료 염색 폐수처리 방법들은 다소 비효율적이다. 최근 들어 이를 극복하기 위하여 특정 미생물이나 효소를 이용한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 백색부후균이 생산하는 리그닌 효소에 의한 생물처리 방법으로, 아조계(azo) 염료인 Reactive black 5를 적용하였으며, 다양한 농도에 따른 분해경향을 확인하였다. 미생물 재이용과 장기간 운전, 효율적인 유기물 제거의 가능성을 확인하기 위해 i)생물학적 처리와 ii)분리막 처리공정과 iii)이 두 가지를 결합한 공정의 처리 효율을 비교하였다. 결합공정을 사용하였을 때 색도제거율이 100%였으며, 총유기물(TOC) 제거율은 70% 이상으로 각 단위공정만으로 처리하였을 때보다 더 효율적인 결과를 보였다. 또한, 생물반응에서 배양말기까지 유지된 효소활성(40 U/ml laccase and 300-600 U/ml MnP)을 통해 미생물 재이용의 가능성을 확인하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.38-40
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• 1995

분리막공정을 폐수처리에 적용시 적용되는 각 폐수의 특성과 조건에 따라 공정의 안정성 및 경제성에 많은 영향을 받게 된다. 특히 폐수에 대한 농축도는 공정의 경제성과 밀접한 관계를 갖고 있는 중요한 인자이다. 폐수중에 염류 및 난분해성 유기물의 농도가 높을 경우 최종 처리수의 양을 줄이지 않으면 추가로 농축수에 대한 처리비용이 증가하기 때문에 폐수에 대한 분리막의 농축특성을 실험을 통하여 충분히 고려하여야 한다. 난분해성 폐수의 일종인 염료폐수는 고농도의 유기물과 높은 염류를 함유하고 있어 분리막공정을 이용하여 처리시 농축도의 증가와 함께 폐수의 특성변화로 막의 성질을 변화시킬 수도 있다. 더불어 과포화된 무기이온성분에 의하여 막표면에 scale을 유발시킬 수 있으므로 농축에 따른 적절한 무기이온성분의 제거는 농축도를 높이는 중요한 인자라고 볼 수 있다. 본 연구에서는 2가 이온에 대한 선택적 배제가 가능한 nanfiltration계열의 분리막을 이용하여 염료폐수를 대상으로 처리효율, cold crystallization공정을 응용한 농축실험 및 세척효과에 관하여 연구하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (B)
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• pp.250-252
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• 2004

나노 기술의 개발과 마이크로어레이(microarray)의 등장으로 생물학자동을 한번에 보다 라르고 신속하게, 대량의 실험을 처리할 수 있게 되었다. 이와 발 맞추어 마이크로어레이를 이용한 다양한 실험 방법들이 개발되었다. 형광 염료(fluorescence dye)를 이 용한 관찰 방법 이 널리 이용되고 있으나, 관찰되는 형광 염료의 밝기가 실험 환경(pH, 온도)에 매우 민감하게 반응하며, 단백질을 포함한 많은 분자 물질들이 형광을 내지 않기 때문에 마이크로어레이를 이용한 분석 대상 물질들의 개수가 제한을 받는다. 본 논문에서는 직접적인 형광 염료의 사용 없이, SPR(Surface Plasmon Resonance)을 이용한 마이크로어레이 분석 시스템에서 스팟(spot)의 밝기(intensity)를 측정하기 위한 효율적인 전처리 과정을 제안하고자 한다. 전처리 과정은 크게 프로젝티브 왜곡 효과 제거, 스팟의 위치 추적, 스팟의 영역 추출, 정규화 된 스팟의 밝기 측정으로 나누어진다. 특히, 이러한 과정을 거쳐서 측정된 밝기는 반응 유무의 관찰뿐만이 아니라, 실험 물질의 양적인 측정에도 이용되기 때문에 정확한 스팟의 밝기 측정에 중점을 두고자 한다.

• 청정기술
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• 제20권2호
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• pp.141-145
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• 2014

본 연구에서는 자기조립다층박막을 활용하여 금 나노막대와 유기염료로 이루어진 복합체의 형성과 나노막대-염료간의 광학적 특성에 관한 연구를 진행하였다. 이를 위해 이온성 고분자로는 폴리아릴아민 하이드로클로라이드와 폴리스티렌 술폰산염을 선택하였으며, 나노막대와의 스펙트럼 중첩을 고려하여 유기염료는 로다민 비 이소디오시아네이트를 사용하였다. 자기조립적인 관점에서는 수용액상에서 이들 화합물을 순차적으로 금 나노막대 표면에 코팅시킴으로써 표면 플라즈몬 특성과 형광특성을 동시에 갖는 조립체를 형성하였으며, 그 후 금 나노막대를 화학적으로 제거 해나가면서 나노막대-염료간의 상호의존 특성을 연구하였다.