• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 1998.11a
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• pp.64-68
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• 1998

본 연구는 오염토양/지하수의 정화를 위하여 사용되는 계면활성제 교정기술의 보다 현실적인 평가를 위하여 토양에 흡착된 계면활성제에 대한 소수성 유기오염물인 Naphthalene과 Phenanthrene의 흡수현상에 대한 연구결과를 나타내었다. 음이온 계면활성제인 Sodium Dodecyl Sulfate (SDS)와 중성 계면활성제인 Tween 80의 흡착곡선은 소수성 꼬리 (hydrophobic tails)간의 상호작용에 의하여 S-형 모양을 보이며 이들 흡착된 계면활성제는 Micelle로 존재하는 계면활성제에 비하여 유기오염물에 대한 보다 강한 흡수능력을 나타내었다. 결과에 나타난 흡수능력의 차이는 계면활성제가 흡착되어있거나 Micelle상태로 존재할 경우 다른 구조를 형성하기 때문이라 사료된다. 흡수된 계면활성제와 Micelle의 상호경쟁에 의하여 유기오염물의 부동성(immobility)을 나타내는 분배계수(distribution coefficient)는 계면활성제의 농도에 반비례하였다. 결론적으로 토양/지하수의 오염물 정화를 위하여 계면활성제 교정기술의 적용 시 고정상 (solid phase)에 있는 흡착 계면활성제에 의한 유기오염물의 지체현상 (retardation)을 고려하여야 한다.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.14 no.5
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• pp.18-28
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• 2009

Both feasibility and accuracy of lumped approach to group 12 organic compounds in mixtures into a fewer number of pseudocompounds in sorption processes were evaluated using mixtures containing organic compounds with various physicochemical properties and low-surface-area mineral sorbents. The lumped approach for sorption to simulated mineral sorbents was developed by cluster analysis from statistics. Using the lumped approach, the sorption estimated from both reduced number of pseudocompounds and their sorption parameters (i.e., $K_f$, n) can approximate sorption behavior of complex organic mixtures. Additionally, the pseudocompounds for various mixtures to different types of low-surface-area mineral sorbents can be estimated a priori from the physicochemical properties of organic compound (i.e., ${\gamma_w}^{sat}$). Therefore, the lumped approach may help to simplify the complex fate and transport model of organic contaminant mixtures, reduce experimental efforts, and yet provide results that are statistically identical for practical purposes. Further research is warranted to enhance the accuracy of lumped approach using the multiple regression analysis considering the H-bonding capacity, site concentrations, functional groups for mineral sorbents.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.32.2-32.2
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• 2011

반도체 생산공정에서 CMP (Chemical-mechanical planarization) 공정은 우수한 전기전도성 재료인 Cu의 사용과 다층구조의 소자를 형성하기 위해서 도입되었으며, 최근 소자의 집적도가 증가함에 따라 CMP 공정 비중은 점점 높아지고 있다. Cu CMP 공정에서 연마제인 슬러리는 금속 표면과의 물리적 화학적 반응을 동시에 사용하여 표면을 연마하게 되며, 연마특성을 향상시키기 위해 산화제, 부식방지제, 분산제 및 다양한 계면활성제가 첨가된다. 하지만 슬러리는 Cu 표면을 평탄화하는 동시에 오염입자, 유기오염물, 스크레치, 표면부식 등을 발생시키며 결과적으로 소자의 결함을 야기시킨다. 특히 부식방지제로 사용되는 BTA (Benzotriazole)은 Cu CMP 공정 중 Cu-BTA 형태로 표면에 흡착되어 오염원으로 작용하며 입자오염을 증가시시고 건조공정에서 물반점 등의 표면 결함을 발생시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 Cu 표면에서 식각과 부식반응을 최소화하며, 오염입자 제거 및 유기오염물을 효과적으로 제거하기 위한 Post-CMP 세정 공정과 세정액 개발이 요구된다. 본 연구에서는 오염입자 및 유기물 제거와 동시에 표면 거칠기와 부식현상을 제어할 수 있는 post Cu CMP 세정액을 개발 평가하였다. 오염입자 및 유기오염물을 제거하기 위해서 염기성 용액인 TMAH 사용하였으며, Cu 이온을 용해할 수 있는 Chelating agent와 표면 부식을 억제하는 부식 방지제를 사용하여 세정액을 합성하였다. 접촉각 측정과 FESEM(field Emission Scanning Electron Microscope) 분석을 통하여 CMP 공정에서 발생하는 유기오염물과 오염입자의 흡착과 제거를 확인하였으며 Cu 웨이퍼 세정 전후의 표면 거칠기의 변화와 식각량을 AFM(Atomic Force Microscope)과 4-point probe를 사용하여 각각 평가하였다. 또한 세정액 내에서의 연마입자의 zeta-potential을 측정 및 조절하여 세정력을 향상시켰다. 개발된 세정액과 Cu 표면에서의 화학반응 및 부식방지력은 potentiostat를 이용한 전기화학 분석법을 통해서 chelating agent와 부식방지제의 농도를 최적화 시켰다. 개발된 세정액을 적용함으로써 Cu-BTA 형태의 유기오염물과 오염입자들이 효과적으로 제거됨을 확인하였다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.22 no.2
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• pp.193-201
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• 2000

Partitioning of hydrophobic organic compounds (HOCs) to a biosurfactant, hydroxypropyl-${\beta}$-cyclodextrin (HPCD), was conducted to evaluate the feasibility of using HPCD to remove HOCs from soil/groundwater. HOC partitioning to HPCD was very fast, with over 95% of the complexation occurring within 10 min. Some influence of solution chemistry and HOC concentration on HOC-HPCD complex formation coefficients was observed. HPCD sorption on soil as quantified by both a fluorescence technique and total organic carbon measurements was negligible, indicating no significant affinity of HPCD for the solid phase. Although the HOC solubilization capability of HPCD was lower than that of synthetic surfactants such as SDS and Tween 80, HPCD can be effective in removing sorbed HOCs from a model subsurface environment, primarily because of its negligible sorption to the solid phase (i.e., all the HPCD added facilitates HOC elution). However, in contrast with conventional surfactants, HPCD becomes relatively less effective for HOC partitioning with increasing HOC size and hydrophobicity. Therefore, comparisons between HPCD and synthetic surfactants for enhanced remediation applications must consider the specific HOC(s) present and the potential for surfactant material losses to the solid phase, as well as other more generally recognized considerations such as material costs and potential toxicological effects.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.18 no.4
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• pp.349-356
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• 2002

In this research, phenol was selected as a representative hydrophilic organic compound and phenanthrene as a representative hydrophobic organic contaminant in petroleum. Fine-grained soil which was manufactured artificially in laboratory was contaminated and EK remediation tests were executed. Also, in order to increase removal efficiency, the surfactant that had been used with improvement technique at the pump-and-treat was used by enhanced method. In the test, the phenol which has high solubility is easily removed, but phenanthrene which has low solubility is almost not. Also, it seems to be the delay phenomenon that the phenanthrene is accumulated near the cathode department vicinity at the enhanced technique which applied the surfactant, but the removal efficiency increases as the surfactant concentration increases. By the test which increases with time, the enhanced method with increasing time is more efficient than the method with increasing surfactant.

• Journal of Korea Soil Environment Society
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• v.4 no.2
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• pp.77-86
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• 1999

Partitioning of two hydrophobic organic compounds (HOCs), phenanthrene and naphthalene, to kaolinite and sorbed surfactants was studied to evaluate the feasibility of surfactant-enhanced remediation (SER) of contaminated subsurface systems. Sorbed surfactant partition coefficients. $K_ss$, showed a strong dependence on the surfactant sorption isotherms at low sorbed surfactant levels $K_ss$ values were at their highest and then decreased with increasing surfactant sorption densities. $K_ss$ values for SDS were always larger than corresponding $K_mic$values. For Tween 80, however. $K_ss$ values $K_mic$ were higher than $K_mic$ values only at the lower sorbed surfactant densities. HOC distribution between immobile and mobile phases varied with surfactant dose distribution coefficients increased initially with increasing surfactant concentrations and then decreased at higher doses. This observation shows directly the competition between sorbed and micellar surfactants for HOC partitioning. Overall results of this study demonstrate that surfactant sorption to the solid phase can lead to increases in HOC retardation in some SER applications. Therefore, before an SER process is selected, appropriate consideration of surfactant sorption and HOC partitioning to immobile versus mobile phases pertinent to a specific subsurface system must be contemplated.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.09a
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• pp.266-268
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• 2004

대부분의 유기물은 토양의 특성에 따라 그 흡착 및 탈착 양상이 다르며 이는 오염물질의 토양에서의 지속성 및 이동성에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 대표적인 유기오염물인 PAH(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon)에 대하여 흡착 및 탈착과 오염물질의 미생물 분해 등을 통한 제거 기작과의 연관성을 연구하고자 한다. PAH의 이론적인 미생물분해반응식은 열역학적 이론을 바탕으로 하는 반쪽반응방법을 사용하여 예측할 수 있다. 오염물과 토양의 특성에 따른 흡착 및 탈착 양상을 파악하고, 앞에서 구한 미생물 분해반응식을 이용하여 이론적 분해량을 예측하면 오염물의 생물학적 이용성과 노출량을 결정할 수 있다 이를 위하여 본 연구에서는 토양의 여러 특성을 분석한 후, PAH의 미생물 분해량 및 분해율을 측정하고자 한다. 실험을 통하여 실제 토양에서 측정된 PAH 분해량과 위의 이론적 분해량 예측 결과 사이의 관계를 토양의 특성을 이용하여 설명할 수 있으며 나아가 오염물질의 생물학적이용성에 관하여 개략적으로 일반화된 예측 모형을 얻을 수 있을 것이다. 본 연구를 통하여 토양과 유기오염물질, 미생물간의 상호 작용에 대한 이해를 높이고 보다 실질적인 유기오염물의 생물학적 이용성을 예측할 수 있는 방안을 마련할 수 있을 것이다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.12 no.2
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• pp.265-274
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• 1992

A mathematical model was proposed to predict the fate of a priority organic pollutant, anthracene, accidently spilled into a stream. The model consists of 6 differential equations with 5 input variables and 9 rate constants. Volatilization, biodegradation, adsorption/desorption, photodegradation as well as the convective inputs and outputs are included in the model. As a result of a series of dynamic simulations and sensitivity analyses under the given conditions, the concentrations of the organic chemical could be predicted within a detection limit in the stream. It was also suggested that the rate constant for diffusion/transport and adsorption rate constant are the most influential ones for predicting the chemical conentrations in dissolved and particulate phase. The model proposed appears to be a useful tool for assessing chemical spills.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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• pp.94-94
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• 2003

위성체의 유기오염은 광학계 렌즈 등의 오염 민감 표면에 분자단위로 흡착되어 표면에 층을 이루며 존재하는 것으로 위성의 성능저하 및 임무실패를 야기할 수 있는 주요원인이 된다. 유기오염은 단순히 대기에 노출되는 것만으로도 발생할 수 있으며, 특히 고온 고진공 상태에서는 다른 표면들에서 outgassing된 물질들이 흡착될 수 있기 때문에 그 영향이 극대화 된다. 본 연구에서는 이러한 유기오염을 측정하기 위하여 청정실과 열진공챔버 내에 witness plate를 설치하고 이를 적외선분광장비로 분석하였다. 적외선 분광장비를 이용하여 ESA(European Space Agency) 문서를 기준으로 4가지 물질에 대하여 검교정을 수행하였고, 그 결과를 바탕으로 유기오염물을 정량분석 하였다. 또한 유기오염물질의 분별을 통해 보다 정확한 분석을 수행하기 위하여 GC-MS(Gas Chromatograph - Mass Spectrometer)를 사용하여 분석을 시도하였으며, 이를 국제 기준에 적용하기 위한 방안도 모색하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.4 no.2
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• pp.114-119
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• 2003

This study is to remove several organic pollutants from wastewater by non-dispersive membrane solvent extraction technique. The distribution coefficients of several solvents were determined and the experimental system was operated counter-currently and cocurrently with respect to the aqueous phase and solvent. In these experiments, as the flow rate of aqueous solution inclosed, due to being shortened contact time to solvent, the rate of removal of organic pollutants decreased and as the flow rate of solvent increased, the rate of removal increased. Meanwhile, the rate of removal of organic pollutants for the countercurrent flow system was higher than that for the occurrent flow system.