• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.116-116
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• 2011

바이오 가스 플랜트의 혐기소화 공정에서 발생하는 바이오 가스는 중 유해가스인 황하수소($H_2S$)는 부식성 가스로 수천 PPM농도를 함유하여, 발전기나 가스보일러로 이용하는 경우에는 $H_2S$를 제거하는 탈황공정이 반드시 필요하다. 탈황방식에는 산화철 탈황(건식 탈황)과 생물 탈황이 현재 많이 사용되고 있어나 산화철 탈황은 산화철 pellet이 유화철에 변화하면 탈황능력이 저하되어 pellet을 교환해야 하며 많은 비용이 발생한다. 생물 탈황 방식은 유황산화세균의 서식활동조건(온도, 반응시간, 산소량)확보가 반드시 필요하여 높은 운전기술을 필요로 한다. 본 연구에서는 바이오가스 전처리 기술 중 활성탄 또는 약액을 이용한 기존의 탈황정제방식보다 흡착성능이 뛰어난 이온교환섬유를 이용하여, 황화수소($H_2S$)를 95% 이상 제거할 수 있는 고효율 섬유상 이온촉매 악취제거 시스템 개발을 수행하였다. 이온교환섬유는 방사선 조사를 이용하여 부직포에 라디칼을 인위적으로 형성시켜(그라프트 중합) 양이온 또는 양이온을 교환할 수 있도록 제조된 섬유상의 흡착제로, 이온교환 섬유의 화학적 이온교환과 물리적 흡착 및 탈착반응이 동시에 발생되고, 활성탄/실리카켈 보다 흡착능력이 2~4배 높다. 또한 이온섬유의 재생기능을 이용하여 장기적 다양한 악취($H_2S$, $NH_3$, 아민계, 메르갑탄류, 알데히드 등) 및 유해가스(VOCs, NOx, SOx) 등을 95% 이상 제거할 수 있다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권1호
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• pp.41-47
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• 2005

Cs$^{+}$ 이온에 대해 선택성을 갖는 ferrocyanide-음이온 교환수지를 제조하여 모의 제 염폐액 내에 존재하는 Cs$^{+}$ 이온에 대한 흡착실험을 수행하였다. 제조된 이온교환 수지가 citric acid를 주제염제로 하는 제염폐액 내에 존재하는 Cs+ 이온에 대한 흡착능력은 상용 양이온교환수지에 비해 4배 이상 효과적인 것으로 나타났다. 모의 제염폐액과 선택성 이온교환수지를 접촉시킨 후 360분이 경과하면 금속이온에 대한 흡착반웅이 평형에 도달하였다. 본 연구범위에서 Co$^{2+}$ 이온농도가 필요이상 증가하게 되면 Cs$^{+}$ 이온의 흡착율은 감소하였다. 과산화수소와 히드라진을 사용한 선택성 폐 이온교환수지의 재생실험 결과 전기중성화조건을 만족시키기 위해 Cs$^{+}$ 이온이 수지로부터 용출됨을 확인하였고 열화없이 재 사용가능성을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.146-154
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• 2017

최근에 구조물의 유지관리 및 보수에 관한 사안이 중요시되면서 콘크리트의 자기치유에 관한 연구가 진행되고 있다. 그러나 현재 진행되는 다수의 자기치유 콘크리트 연구는 콘크리트 유해이온의 침투경로인 내부 균열을 막는 방안에 초점을 맞추고 있다. 이와는 다르게 본 연구에서는 콘크리트 내부의 유해이온을 직접적이며 능동적으로 제어할 수 있는 소재인 이온교환수지의 적용 가능성을 보고자 한다. 이에 따라 이온교환수지를 시멘트 계 재료에 적용하기 이전에 이온교환수지의 성능평가는 배합설계 시 중요한 지표가 되기 때문에, NaCl 및 $Na_2SO_4$가 들어있는 포화 수산화칼슘 수용액 내에서 이온교환수지의 염소이온 및 황산이온 제거특성을 보았다. 본 연구에서는 음이온 교환수지를 사용하였고, 이온교환수지의 염소이온 및 황산이온 제거성능은 반응속도식과 등온흡착식을 적용하여 평가하였다. 결과적으로 포화 수산화칼슘 수용액에서 음이온 교환수지의 특성은 유사 1차 반응식과 Freundlich 등온흡착식보다 유사 2차 반응식과 Langmuir 등온흡착식에 상대적으로 더 적합하였다. 그리고 염소이온은 최대 약 1068 ppm, 황산이온은 최대 약 1314 ppm까지 제거할 수 있는 것으로 계산되었다.

• 폴리머
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• 제30권6호
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• pp.525-531
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• 2006

본 연구에서는 PONF에 스티렌을 방사선 조사에 의하여 그래프팅한 후, 설폰화시킨 이온교환섬유를 제조하였다. 또한 핫멜트 점착방식으로 이들과 비드 수지를 결합시켜 복합 이온교환섬유를 제조하고 이들의 중금속 흡착특성을 확인하였다. 설폰화 PONF-g-스티렌 이온교환섬유의 이온교환용량과 함수율은 비드나 단일 이온교환 섬유에 비해 모두 증가하였으며, 이온교환용량과 함수율은 각각 최대 4.76 meq/g, 23.5%로 높게 나타났다. 또한 복합 이온교환섬유의 $Hg^{2+}$ 흡착파과 시간은 130분으로 비드와 섬유상 이온교환체보다 매우 늦게 나타났다. $Hg^{2+}$의 흡착파과 시간은 pH가 증가함에 따라 파과가 빠르게 진행되었으며, 농도가 증가함에 따라 초기 흡착파과는 10분 전후에서 일어났다. 복합 이온교환섬유의 혼합용액($Hg^{2+}\;Pb^{2+},Cd^{2+}$)에서의 흡착은 초기 20분 이내에 급격한 흡착 반응이 진행되었으며, $Hg^{2+}$이 가장 빠른 흡착파과가 일어났다. 또한 온도 변화에 따른 복합 이온교환섬유의 중금속 흡착은 $Hg^{2+}$이 가장 빠른 흡착이 이루어졌다.

• 대한화학회지
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• 제27권2호
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• pp.127-132
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• 1983

톨루엔의 동종간 주고 받기 반응에 대한 ZSM-5 촉매의 활성은 양이온의 종류, 이온교환을 그리고 반응온도에 좌우된다. 활성은 알카리금속, 알카리토금속, 수소, 희토류 금속 이온이 교환되는 순서로 증가하며 이온 교환도가 증가함에 따라 감소한다. 이온 교환된 ZSM-5 촉매중에서 Cs-ZSM-5만이 p-크실렌에 대해 우세한 선택성을 나타내는데 p-크실렌에 대한 선택성은 세슘이온 교환율이 증가할 수록 반응온도가 감소 할수록 증가한다. 이러한 현상은 ZSM-5의 세공 교차점에 있는 세슘이온이 부분적으로 세공을 막아주는 형상 선택성으로 해석된다.

• 멤브레인
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• 제19권3호
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• pp.189-193
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• 2009

제올라이트 분리막 제조 시 제올라이트 골격 내에 존재하는 $Na^{+}$ 양이온을 $K^{+}$ 이온과 $Ca^{2+}$ 이온으로 교환하여 보다 효율적인 물/에탄올 혼합물로부터 물의 분리를 도모하고자 하였다. NaA형 제올라이트 분리막을 각각의 0.5 M KCI $CaCl_2$, $80^{\circ}C$ 수용액에서 4시간 동안 이온교환 하였다. $Na^{+}$ 이온을 $K^{+}$ 이온으로 교환한 결과, 이온 교환 전 총 투과플럭스는 $900\;g/m^2{\cdot}hr{\sim}2,500\;g/m^2{\cdot}hr$이었으나 이온 교환 후 $600\;g/m^2{\cdot}hr{\sim}2,000\;g/m^2{\cdot}hr$ 정도로 낮아졌으며, 이온 교환 전 $600{\sim}2,200$의 선택도를 나타내던 분리막의 선택도가 이온 교환 후에 $850{\sim}2,500$까지 높아짐을 확인하였다 또한, $Na^{+}$ 이온을 $Ca^{2+}$ 이온으로 교환한 결과, 제올라이트 분리막의 전체 투과플럭스와 선택도 모두 이온 교환 전 후 유사한 결과 값이 나타남을 확인하였다. 따라서 친수성 제올라이트 분리막의 유효세공경을 제어하고 적절한 크기로 조절하여 유기물/물 혼합물 분리에 활용한다면 보다 효과적인 유기물의 선택적 분리가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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• pp.322-324
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• 2003

이온교환은 액체상에 존재하는 이온과 고체상에 존재하는 이온이 당량적으로 치환되는 것으로 정의하며, 치환되는 정도는 일반적으로 전하의 크기와 이온이 수화반경에 따라 달라진다. 지금까지의 이온교환 반응에 대한 모델링 연구는 실험식, 질량작용식, 열역학식, 전기이중층이론, 표면착화모델 등을 이용하여 2 성분에 대하여 다양한 시도를 하였다. 본 연구에서는 2, 3, 4성분에 대해 질량작용법칙과 전기이중층이론을 조합한 표면착화모델과 질량작용법칙을 이용한 모델을 수행하였다. 그 결과 표면착화모델이 질량작용법칙을 이용한 것보다 실험치와 일치함을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제12권1호
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• pp.1-7
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• 2002

양이온만을 선택적으로 투과하는 양이온교환막의 응용분양에는 electrodialysis, deffusion dialysis, reverse osmosis, membrane electrolysis, membrance fuel cell 등이 있다. 현재 사용화된 양이온교환막들은 좋은 성능과 안정성을 가지고 있지만 가격이 너무 비싸고 일부응용분야에 최적화 되지 않은 문제를 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 많은 연구가들은 저렴하고 생산이 용이하며 각 응용분야에 적용 가능한 여러 가지 양이온교환막의 소재에 대한 연구를 진행하여 왔다. 그 소재들의 소개와 이를 이용한 양이온교환막의 성능과 특성에 대하여 기술하였다.

• 공업화학
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• 제4권1호
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• pp.171-177
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• 1993

원자로 냉각계통의 방사성 오염물질을 제거하기 위한 제염공정에서 유기산에 용해된 금속이온들은 이온교환 수지를 통과하면서 제거된다. 그러나 제염용액내 유기산들은 용액내 금속이온과 착화합물을 형성하여 이온교환수지에 대한 친화도를 감소시킨다. 이같은 관점에서 착화합물 형성이 이온교환공정에 미치는 영향 해석을 위해 코발트와 철 이온을 대상으로 Amberlite IRN-77 양이온수지와의 이온교환실험을 수행하였다. 실험결과에서 화학제염제로 사용된 유기산 가운데 EDTA는 철 이온보다 코발트 이온과 강한 착화합물을 형성하여 코발트 이온의 수지에 대한 이온교환용량을 현저히 감소시켜 주는 성분으로 나타났다. 반면에, Oxalic Acide와 Citric Acide의 영향은 미미하였다. 또한, 실험결과로부터 이들 금속이온 들에 대한 단일 성분계 및 2성분계 비선형 평형식을 결정하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.250-251
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• 2004

하나로(HANARO) 수조고온층 정화 계통은 수조고온층에 유입되는 원자로 수조수의 방사성 이온을 거르는 장치이다. 주기적인 수조고온층 계통의 이온교환수지 교체 및 폐기물 처리 작업은 원자로실에서 행하는 작업 중 방사선 피폭이 큰 작업 중의 하나이다. 지금까지 교환되어 일정기간 붕괴된 수조고온층 이온교환수지의 시료를 채취하고 HPGe MCA를 이용하여 수지에 흡착된 방사성 핵종의 종류 및 농도를 측정하고 이를 토대로 붕괴 추세선을 작성하였다.(중략)