• 상하수도학회지
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• 제26권5호
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• pp.713-721
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• 2012

강이나 호수로 유입되는 인(P)이 종종 부영양화의 가장 큰 제한요소로 작용한다. 그런데 하수처리장의 방류수가 자연수계에 인의 중요한 공급처로 작용하는 경우가 많기 때문에 하수처리장의 최종 처리수에서 인의 제거가 요구된다. 하수에서 인을 제거할 수 있는 많은 기술 중에서, 활성 칼슘-황토의 복합체를 이용한 흡착기술을 연구하였다. 칼슘을 황토에 첨가하여 인의 흡착 용량과 흡착강도를 증가시켰다. 칼슘을 첨가한 황토를 최적 온도로 밝혀진 $400^{\circ}C$의 고온에서 활성화시켰다. $400^{\circ}C$ 미만에서 활성화시킨 칼슘-황토는 하수처리 공정의 활성칼슘-황토 복합체를 이용한 처리조에 적용하기엔 강도가 부족하였다. 반면 $400^{\circ}C$ 초과 온도에서 활성화시킨 칼슘-황토 복합체는 복합체 표면이 유리화되어 흡착용량이 감소하였다. 활성칼슘-황토 복합체는 표면에 충분한 기공이 발달하지 못하여 인의 흡착용량에 한계는 있으나 칼슘을 첨가하였기 때문에 흡착강도는 높았다. 활성칼슘-황토는 입자형 복합체로 만들어졌다. 제조된 복합체를 흡착칼럼에 채워 하수처리공정에 적용하였다. 활성칼슘-황토의 복합체를 충진한 칼럼을 파일롯트 플랜트에 적용한 결과 0.5 mg/l의 인의 농도를 0.1 mg/l로 낮출 수 있었고, 이온성 인을 4개월의 운전기간 동안 완전하게 흡착시켜 제거할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1661-1666
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• 2010

본 연구의 목적은 충북대학교 부속농장에서 2009년 영농기간을 중심으로 담수된 논에서의 산화환원전위(Eh)의 변화와 시비에 따라 영양물질인 인(P)의 농도변화 특성을 파악함으로써, 논으로 부터의 인의 유출제어에 관한 기초 자료를 제공하는데 있다. 이 연구는 2009년 5월부터 11월까지 논에서 담수의 총인(T-P)과 인산염 인($PO_4$-P)의 농도변화와 토양의 산화환원전위(Eh)와의 관계 특성을 파악하였다. 관개기의 논에서 인은 분얼비 시기에 인성분이 시비되지 않았는데도 불구하고 T-P농도가 0.68 mg/L로 높게 나타났다. 이는 담수의 영향으로 논이 환원상태로 되어, 논바닥에 침전된 철이온에 흡착되어 있던 인이 철이온의 환원으로 함께 용출하기 때문이라고 생각된다. 높은 Eh는 산화경향을, 낮은 Eh는 환원경향을 나타낸다. 본 연구기간 동안의 Eh 값은 연속적으로 담수되었던 7월 중순까지는 74~112 mV 가량 나타냈고, 그 이후에는 담수상태가 아닌 경우가 많아 179~636 mV로 높게 나타났다. 논 담수의 T-P와 $PO_4$-P 농도는 분얼비 직후 1주일후까지 같이 상승하다가 T-P농도는 약 2주일까지 더 상승한 반면 $PO_4$-P 농도는 하강하였는데 이는 논 토양이 환원상태로 되면서 바닥에 있던 입자성 인이 논 표면으로 떠올랐기 때문으로 사료된다. 그 후에는 담수가 끝나는 시점까지인 농도는 낮아졌다. 관개초기에 인의 농도는 비교적 높게 나타났지만, 7월 이후로는 작물의 생장에 필요한 영양물질 섭취 등으로 인 농도가 낮게 나타났는데 이는 7월 이후의 논은 인의 유출을 억제하고 있는 것으로 추정된다. 또한 논 담수위의 증감에 따른 $PO_4$-P 농도와 Eh 값을 회귀분석 한 결과 각각 정의 상관관계와 부의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 논 담수 및 시비에 따른 인의 유출부하 특성과 산화환원전위(Eh)의 변화 특성이 규명된다면, 향후 환경부하가 작은 물관리가 가능해 질 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.200-200
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• 1999

^g , pp V (Poly-para phenylene vinylene) 유도체와^g , pp P(Poly-para phennylene) 유도체에 Ar, H2, N2 및 O2 등의 이온을 조사하여 PL(Photoluminescence)의 변화를 실험하였다. 각각의 전도성 고분자는 ITO9indium tin oxide)가 증착되어 있는 유리기판위에 spin coating을 하였으며 이렇게 처리된 전도성 고분자의 표면에 이온을 조사하였다. 여기에서 조사된 이온의 가속 에너지는 300eV에서 700eV까지 변화시켰고 이온 조사량은 1$\times$1013ions/cm2에서 1$\times$1017ions/cm2까지 변화시켰다. 이때 이온빔의 전류밀도는 0.2$\mu\textrm{A}$/$\textrm{cm}^2$이하로 고정하였으며 chamber내의 진공도는 $1.5\times$10-4Torr를 유지하였다. 이온 빔처리후 불안정한 고분자의 표면이 대기와 반응하는 것을 어느정도 방지하기 위해 이온 빔으로 처리된 시료를 chamber의 내부에 일정시간동안 방치하였다. Ar, H등의 이온으로 처리된 MEH-PPV의 경우는 PL의 세기가 감소하였고 이온 조사량이 1016ions/cm2 보다 클 때 PL의 세기는 급속히 감소하였다.^g , pp V와^g , pp P 유도체의 경우는 특정 이온 조사량에서 PL의 증가현상을 보였는데^g , pp P 도체중에서 P3의 경우를 보면 이온 빔 에너지가 300eV이고 이온 전류 밀도가 0.05$\mu\textrm{A}$/$\textrm{cm}^2$인 N2이온을 조사하면 이온 조사량이 1$\times$1013ions/cm2가 될 때 PL의 세기가 39%까지 증가하였다. PL의 변화에 대한 비교를 위해 이온빔으로 처리된 시료와 처리되지 않은 시료의 UV흡수스펙트럼과 IR 흡수 스펙트럼을 분석하였다. 본 실험에 사용된 모든 시료의 PL 세기는 1016ons/cm2이상의 dose에서 급격한 감소 현상을 나타내었고 PL의 최대값을 나타내는 파장의 이동은 관찰되지 않았다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제26권3호
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• pp.109-114
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• 2003

고층습지식물의 생리생태학적 특성을 규명하기 위하여 경상남도 양산시에 위치한 정족산 무제치늪에 서식하는 14과 22종의 식물을 대상으로 체내 무기양이온(K, Ca, Mg), 중금속이온(Al, Fe, Mn), 질소 및 인 함량의 계절적인 변화를 정량적으로 분석하였다. 무제치의 물은 15∼30 μ S/cm의 전기전도도(EC)와 pH 5.0∼5.6 (토양 4.3∼5.1)의 산도를 나타내었으며, Ca, Mg과 같은 2가 양이온의 함량이 낮은 반면 높은 중금속함량(특히 Al)을 보여 전형적인 산성토양의 특성을 보였다. 조사된 습지식물은 무기양이온함량에 있어 종간 뚜렷한 차이를 보였으며, 골풀, 진퍼리새, 기장대풀, 억새, 진달래, 산철쭉, 개미탑, 끈끈이주걱은 400 μ Mg DW 이하의 매우 낮은 함량을 나타내었으며, 동의나물, 숫잔대, 산제비난, 멱쇠채, 제비꽃, 바디나물은 체내 높은 무기양이 온 함량을 보였다. 특히 국화과의 멱쇠채와 제비꽃과의 제비꽃은 Ca과 Mg을 축적하는 경향성을 보였으며, 생육이 진전됨에 따라 오이풀과 꽃창포의 무기양이온 함량은 점차 감소하는 양상을 나타내었다. 한편 조사된 대부분의 식물들은 토양의 높은 중금속 함량에도 불구하고 체내 낮은 농도의 중금속을 함유하였으며, 축적된 총 중금속함량 및 조성은 식물 종간에 뚜렷한 차이를 보였다. 토양의 낮은 질소 및 인 함량에도 불구하고 조사된 대부분의 식물종들은 생육초기단계에 있어 비교적 높은 질소 및 인 함유하였으며, 생육이 진전됨에 따라 서서히 감소하는 양상을 나타내었다. 결론적으로 무제치늪에 서식하는 식물종들은 생육초기에 무기양이온 및 질소를 축적하고 생육과정에 이를 재이용하고, 중금속을 배제하는 기작을 발달시킴으로서 빈영양의 산성 환경을 극복하는 것으로 생각된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권5호
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• pp.615-621
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• 2013

본 연구에서는 수계 레독스 흐름전지에서 사용하는 멤브레인 특성분석방법을 개선하여 비수계 레독스 흐름 전지를 위한 멤브레인 특성분석방법을 확립하였다. 비수계 레독스 흐름 전지에 적합한 멤브레인 특성을 확인하기 위해 상용 멤브레인의 이온교환능력, 이동수, 이온 전도도, 활물질 투과도, 전지효율 실험 등 특성분석들을 수행하였다. 상용 음이온 교환 멤브레인의 특성분석 실험을 통해 충 방전 효율 및 에너지효율과 이온 선택성의 상관관계를 조사하였다. Neosepta AHA 음이온 교환 멤브레인은 이동수 측정에서 0.81의 값으로 비수계 전해질에서 비교적 낮은 이온 선택성을 보였지만, 충방전 전지효율 평가에서는 92%의 충 방전효율과 86%의 에너지효율을 각각 나타내었다. 또한 이온의 선택성이 없는 다공성 멤브레인은 높은 전류밀도의 비수계 레독스 흐름 전지에 적절함을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제3권4호
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• pp.605-613
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• 1992

분자량이 1,000과 2,000인 카보네이트형 폴리올(PTMCG)을 사용하여 MDI와 사슬 연장제인 N-methyldielhanolamine을 반응시켜 NCO-말단 프레폴리머를 합성한 후 이온화제로 1,3-propane sultone을 반응시켜 양쪽이온성 작용기를 갖는 카보네이트형 폴리우레탄(ZPU)을 합성하였다. 모델반응의 IR과 NMR 스펙트럼으로부터 동일한 조건하에서 이혼화가 잘 일어나고 있음을 알 수 있어, 양쪽이온성 카보네이트형 폴리우레탄의 구조를 확인할 수 있었다. 열적성질을 측정한 결과 유리전이온도(Tg)는 $-15{\sim}-30^{\circ}C$ 범위로써 분자량이 1,000인 폴리올을 사용한 경우 $-15{\sim}-18^{\circ}C$, 분자량이 2,000인 폴리올을 사용한 경우 $-25{\sim}-26^{\circ}C$임을 알 수 있었다. 기계적 성질을 측정한 결과 인장강도는 분자량이 1,000과 2,000인 폴리올 모두 다 이온함량에 따라 크게 증가되나 이온 함량의 몰비율이 4.0 이상에서는 오히려 감소함을 알 수 있었다. 신장율은 인장강도와 달리 이온함량에 따라 오히려 감소함을 알 수 있었다. 이러한 물성측정의 결과로부터 인장강도가 우수하고, 연신율이 크지 않은 ZPU10-30을 택하여, 투과증발법을 이용한 에탄올 수용액농축에 응용하였다. 보다 우수한 선택도를 얻기 위하여 hexamethylene diisocyanate(HMDI)를 이용하여 가교막을 제조하였다. 팽윤도 실험결과 50wt% 에탄올농도 근처에서 증가하는 경향을 나타내었는데, 이는 에탄올에 의한 가소화효과의 영향이라고 생각된다. 분리성능을 최적화하기 위해 공급액 농도변화와 온도변화를 실시하였다. 전반적인 투과증발분리 성능은 선택도 2~83.2 및 투과유량 $25.4{\sim}58.8g/m^2hr$를 갖는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제26권3호
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• pp.347-350
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• 2015

본 논문에서는 친환경 촉매 중 하나인 이온성액체를 이용한 이소부탄 알킬레이션 반응에 대해서 연구하였다. 산성 이온성액체 중 하나인 1-Octyl-3-methylimidazolium-bromide-aluminum chloride를 촉매로 사용하였다. 최적의 반응조건을 규명하기 위하여 액체공간속도, 반응온도 및 이온성액체의 조성에 따른 반응성능에 대하여 조사하였다. 일정한 실험 조건에서 반응온도의 경우 $80^{\circ}C$에서 최적의 반응성능을 보였고 이온성액체의 조성은 음이온 비가 0.56인 경우 우수한 반응특성을 보였다. 또한 반응조건에 따른 생성물의 수율을 예측할 수 있는 모델식을 통계학적 접근을 통해 완성하였다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 1999년도 춘계학술발표논문집
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• pp.33-33
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• 1999

고지 사용율을 증가시킴으로써 원가 절감을 모색하고 있는 국내 신문용지 생산업체에서 는 보류도와 탈수성 저하에 따른 생산성 악화가 발생하고 있을 뿐 아니라 제품의 강도 및 인쇄적성 저하라는 문제를 극복하는 것이 매우 중요한 과제로 대두되고 있다. 또 신문용지 생산공정의 수질이 악화됨에 따라서 사용되는 화학첨가제의 효능이 크게 감소하는 문제를 지니고 있다. 적합한 양성전분과 이러한 문제를 종합적으로 해결하기 위한 방안으로 신문용지 생산에 이의 적용기술을 모색하였다. 전기전도도가 4000 $\mu\textrm{s}$/cm인 신문용지 지료를 이용하여 DS 0.03인 저치환 양성 전분의 보류도 증가효과를 평가한 결과 양성전분을 사용하지 않은 경우에 비하여 보류도 증가율이 6 6%로 낮게 나타났으나, DS 0.06인 전분은 보류도 증가율이 21%로 향상효과가 높게 나타났 다. 또 양성전분의 치환도가 증가할수록 인장지수, 내부결합강도, 표면강도 향상 효과도 증 가되는 결과를 얻을 수 있었다. 가교 처리를 실시한 치환도 0.08 및 0.1의 습식양성전분의 경우에는 미세분 보류도, 여수도, 탁도 등에 큰 효과를 나타내지 않았다. 경우 보류도가 각 확인하였으며,이 건식방법으로 제조된 치환도 0.08 빛 0.15인 양성 전분을 0.5% 첨가할 각 16%, 21% 증가되어 적은 첨가량에서도 보류향상 효과가 높다는 것을 러한 효과는 여수도 및 양이온 요구량 측정을 통하여 재확인되었다. 저치환 양성전분의 성능을 개선시키기 위한 방법으로서 비이온성 천연고분자를 활용하 는 방안을 검토한 결과 비이온성 천연고분자를 병용함에 따라 보류도 증가율이 탁월하게 개 선되었으며, 인장지수, 내부결합강도, 표면강도 등에서도 같은 효과를 얻을 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제1권1호
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• pp.18-23
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• 1998

전기장이 충전층내 거대 이온성분자체의 분리를 위한 이론적 인 모델이 수행되었다 충전층내 여과재에서 전기적인 대류속도의 효과는 분자량이 큰 이온성 물질을 분리하기 위해서는 효과적이다. 이유는 전기장하에 거대이온성 분자체는 전기의 방향으로 빠르게 이온성분자체가 곧게 뻗는 현상때문이다. 이러한 분자체의 거동현상은 여과재내에 대류속도가 전기힘과 분자크기에 따라 대류속도가 다르기 나타나기 때문에 이들에 대한 연구는 충전층내에서 분자체를 분리하는데 도움이 된다 본 논문에서 여과재시스템내에서 이론분리는 확산에 대한 대류속도의 비$(Pe_t/Pe_g)$를 이용하여 예측하였으며 본 논문에서 얻어진 결과는 여과시스템을 설계하고 응용하는데 유효하게 적용될 것이며 이론적인 근거는 연산자 이론과 Reptation이론이 적용되였다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.559-563
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• 2014

상온에서 액체 상태인 이미다졸리움 계열의 이온성 액체에 이산화탄소가 잘 흡수된다는 사실은 잘 알려져 있다. 이러한 이산화탄소의 고용해도 때문에 이온성 액체를 포함하는 분리막은 이산화탄소/질소, 이산화탄소/메탄과 같은 기체 혼합물을 잘 분리할 수 있다. 본 연구에서는 다양한 종류의 이온성 액체를 포함하는 poly(vinylidene fluoride)-hexafluoropropyl copolymer (PVDF-HFP) 겔 분리막을 제조하고 여러 기체의 투과도를 측정하였다. 음이온이 tetrafluoroborate ($BF{_4}^-$)인 경우, 양이온의 탄소수가 증가할수록 이산화탄소의 투과도와 선택도가 모두 감소하였다. 양이온이 1-ethyl-3-methylimidazolium[emim]인 경우, 음이온이 tetrafluoroborate ($BF{_4}^-$)일 때에 비해서 bis(trifluoromethane)sulfoneimide ($Tf_2N^-$)일 때 이산화탄소의 투과도가 2배 정도 증가하였으나, 이산화탄소/질소 및 이산화탄소/메탄의 선택도는 감소하였다. 하지만 이산화탄소/수소 선택도는 두 경우에 거의 비슷하였다.