• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권5호
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• pp.1222-1228
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• 2020

Tin bis(monohydrogen orthophosphate) monohydrate 물질의 흡착 성질에 관하여 KCl 수용액을 통하여 조사하였다. 금속이온 농도와 pH를 변화시키면서 어떻게 달라지는지 화학평형에 바탕을 두고 data를 분석하였다. 금속이온들의 흡착 data는 Langmuir 흡착식에 넣어 Langmuir 수치들을 얻는 데 사용되었다. Tin phosphate는 산성에서 이온교환 화합물로 작용하였으며, 2가의 전이금속이온에 대해 Cu⁺² > Co⁺² > Ni⁺²의 순서로 선택적 흡착성질을 나타내었다. 약한 산성 이온 교환체에서와 같이 금속이온의 교환은 tin phosphate의 선택성을 결정하는데 결정적 역할을 하였다. 모든 경우에서 흡착의 정도는 온도와 농도의 증가와 함께 증가하였다. Lnngmuir 수치들은 흡착과정 동안의 엔트로피, 엔탈피, 자유에너지 변화량같은 열역학적 함수들을 계산하는데 이용되었다.

• 한국습지학회지
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• 제20권3호
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• pp.263-271
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• 2018

생활 하수 및 농축산 폐수를 통한 하천으로의 다량의 질소와 인의 유입은 부영양화를 초래하여 하천 자정작용에 악영향을 끼친다. 본 연구에서는 컬럼 실험을 통한 흡착제(활성탄, 제올라이트, 여과사)의 여재층 높이에 따른 암모니아성 질소, 인산염 제거특성을 분석하고, 밀도범함수이론(density functional theory, DFT)를 바탕으로 한 양자역학적 전산 모사를 통해 흡착제와 암모니아성질소($NH_4{^{+}}$)와 인산염($PO_4{^{3-}}$)에 대한 화학적 흡착 거동을 분석하였다. 컬럼 실험 결과, 암모니아성 질소에 대한 제거효율은 제올라이트(95.1%)>활성탄(65.8%)>여과사(10.7%), 인산염의 제거효율은 활성탄(99.6%)>제올라이트(18.8%)>여과사(10.9%) 순으로 나타났다. 제올라이트의 경우, 여재층의 높이에 관계없이 90%이상의 암모니아성 질소에 대한 높은 흡착력을 가졌고, 활성탄의 경우 여재층의 높이가 증가할수록 인과 질소에 대한 높은 흡착효율을 가졌다. DFT를 이용한 흡착제(산화 알루미늄, 활성탄, 여과사)와 영양염류($PO_4{^{3-}}$, $NH_4{^{+}}$)에 대한 흡착거동 분석결과, 제올라이트는 암모니아성 질소($NH_4{^{+}}$)에 대한 높은 흡착에너지(-6.43 eV)를 가졌다. 활성탄의 경우 여과사보다 좁은 HOMO-LUMO 밴드갭을 가져, 전자 이동에 유리한 환경을 조성하여 높은 흡착에너지(-7.10eV)로 영양염류가 제거되는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권7호
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• pp.515-520
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• 2009

본 연구에서는 칼럼실험을 이용하여 알루미늄 철 산화물 동시피복모래에서 박테리아(Bacillus subtilis)의 부착에 산화음 이온(질산염, 탄산염, 인산염)이 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과, 질산염의 경우 피복모래에서의 박테리아 부착은 질산염 이온의 농도변화와 무관하였다. 질산염의 농도가 변화함에 따라(0.1, 1, 10 mM) 질량회수율은 10.9${\pm}$0.2 %로 일정하였다. 탄산염의 경우 농도가 0.1 mM에서 1 mM로 증가함에 따라 질량회수율이 25.6%에서 39.0%로 증가하였고, 인산염의 경우에도 동일한 농도조건에서 50.9%에서 78.9%로 증가하였다. 이러한 현상은 박테리아 부착에 대한 탄산염과 인산염 이온의 방해효과 때문이었다. 반면, 탄산염/인산염의 농도가 1 mM에서 10 mM로 증가함에 따라 질량회수율이 각각 39.0%에서 23.8%로 78.9%에서 52.6%로 감소하였다. 이러한 현상은 탄산염/인산염의 농도증가에 따라 피복모래표면에 흡착되지 않고 수용액상에 존재하는 탄산염이나 인산염 이온이 이온강도를 증가시킴으로써 일어나는 박테리아 부착에 대한 증진효과 때문이었다. 본 실험조건에서 피복모래에서의 박테리아 부착에 미치는 영향은 인산염, 탄산염, 그리고 질산염 중, 인산염이 가장 큰 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.136-142
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• 2007

최근 부영양화를 야기시키는 물질인 $PO_4^{3-}$ 이온을 제거하기 위해 고형반응물을 이용하는 것이 주목을 받고있다. 철광석의 정련 과정에서 생기는 슬래그는 용해된 무기 인산염을 폐수로부터 유리시켜 흡착 제거하는 것에 대한 근본적인 연구가 이루어져 왔다. 본 연구는 물 속의 인산염을 제거하기 위해 전로슬래그를 이용하였을 때 오랜 시간동안 hydroxyapatite 형태로 변화시켜 제거하고 인산염 제거를 향상시키기 위한 가능성을 찾기 위하여 여러 가지 조건을 변화시켜서 수행하였다. 본 연구 결과 전로슬래그를 이용한 등온흡착식을 적용했을 때 Freundlich 식을 적용할 수 있었으며, 인을 제거하는데 사용된 전로 슬래그의 크기는 $2{\sim}0.425mm$가 가장 적당한 것으로 나타났다. 특히, 연속반응탑을 이용할 경우, 유입수 농도가 1 mg/L일 때 80%까지 제거되는 것으로 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제34권3호
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• pp.201-210
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• 2020

2 (Langmuir, Freundlich, Elovich, Temkin, and Dubinin-Radushkevich) and 3 (Sips and Redlich-Peterson)-parameter isotherm models were applied to evaluated for the applicability of adsorption of Cu(II) and/or phosphate isotherm using chitosan bead. Non-linear and linear isotherm adsorption were also compared on each parameter with coefficient of determination (R²). Among 2-parameter isotherms, non-linear Langmuir and Freundlich isotherm showed relatively higher R² and appropriate maximum uptake (q_m) than other isotherm equation although linear Dubinin-Radushkevich obtained highest R². 3-parameter isotherm model demonstrated more reasonable and accuracy results than 2-parmeter isotherm in both non-linear and linear due to the addition of one parameter. The linearization for all of isotherm equation did not increase the applicability of adsorption models when error experiment data was included.

• 대한환경공학회지
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• 제36권8호
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• pp.554-560
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• 2014

해양오염퇴적물 정화를 위한 몬모릴로나이트의 피복소재 적용성 평가를 위하여 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착특성을 알아보고자 동적흡착, 평형흡착, pH, 흡착제 주입량, 이온경쟁, 타 흡착제 복합사용 그리고 해수에서의 흡착특성을 살펴보았다. 동적흡착실험 결과 50 mg/L의 농도에서는 1시간대에 흡착평형을 나타내었고, 300 mg/L의 농도에서는 3시간대 흡착평형을 나타내었다. Freundlich 모델과 Langmuir 모델을 적용한 결과 다층흡착을 가정한 Freundlich 모델이 $PO{_4}{^{3-}}$의 평형 흡착에 더 잘 부합하였고, $PO{_4}{^{3-}}$의 흡착은 pH가 낮을 때 높은 흡착경향을 나타내었다. 이는 높은 pH에서는 OH-가 경쟁관계를 형성함으로 판단된다. 이온 경쟁관계 실험 결과 질산, 황산, 중탄산 모두 몬모릴로나이트의 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착에 영향이 미비한 것으로 나타났다. 몬모릴로나이트는 적니와 제강슬래그를 혼합하여 사용하는 것보다 단일 사용하였을 때 $PO{_4}{^{3-}}$ 제거에 더 효과적이었다. 해수에서의 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착특성을 살펴본 결과 담수에서의 흡착량 보다 높은 결과를 나타내었고 이는 해수 내 존재하는 칼슘이온 등의 결과로 판단된다. $PO{_4}{^{3-}}$ 용출 수조실험결과 몬모릴로나이트 피복 수조는 실험 14일까지 $PO{_4}{^{3-}}$이 측정되지 않았다. 몬모릴로나이트는 수용액중 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착 제거에 효과적인 피복소재로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제25권2호
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• pp.241-248
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• 2011

This research was performed to evaluate the efficacy of phosphate removal from wastewater by surface-modified wood powder and to clarify the removal mechanisms. In this work, Pinus rigida which is abundant in Korea and has little economic value was used in preparation of the wood powder as a sorbent material. The experiments were carried out in 2 phases, isothermal adsorption test and column test. The results of adsorption test fitted well both the Langmuir and Freundlich isothermal equations. Adsorption capacity was highest with the bark powder followed by the mixed powder(50% bark powder and 50% woody powder) and woody powder. Phosphate removal efficiency was as high as 98% at initial phosphate concentration of 50mg/L. Specific surface area of the powder increased following the experiment and phosphate removal was speculated to occur through adsorption mechanism. Energy dispersive X-ray analysis(EDXA) revealed that the phosphate adsorbed onto the surface of the powder was in the form of strengite($FePO_{4}$).

• 유기물자원화
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• 제23권3호
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• pp.60-67
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• 2015

본 연구의 목적은 농경지에서 유출되는 유거수로부터 부영양화를 감소시키기 위하여 참나무를 원료로 제조한 바이오차의 인산염 인($PO_4-P$) 흡착특성을 구명하는 것이었다. 30 mg/L $PO_4-P$ 용액에 참나무 바이오차 투입량을 4~20 g/L로 변화시키는 조건으로 실험을 수행하였다. $PO_4-P$의 흡착량은 4~14 g/L 범위에서 3배 증가하였고, 제거율은 4~16 g/L 범위에서 28.6% 증가하였다. 최대 단분자층 흡착능($q_m$)과 결합세기(b)는 각각 0.10 mg/g, 0.06 L/mg으로 산출되었다. 또한 Langmuir 흡착등온식의 특징인 무차원상수($R_L$)는 0.37로 0과 1사이로 나타나 Langmuir 흡착등온식을 잘 표현하여 흡착에 용이함을 알 수 있었다. 따라서, 참나무를 원료로 제조한 바이오차는 농경지 유거수로부터 부영양화를 감소시키기 위한 $PO_4-P$ 흡착제로 용이하다고 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권4호
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• pp.231-237
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• 2016

본 연구에서는 여재와 식생을 결합한 수질정화기술에 적용된 여재의 흡착특성을 파악하고, 장기 여과실험에 따른 제거효율의 추이를 관찰하였다. 연구대상 여재는 Adphos이며 인산염 인 ($PO_4{^{3-}-P}$) 흡착특성 분석결과 Adphos는 Langmuir 흡착모델에 적합한 것으로 분석되었고 이 모델에 적용 시 인산염 최대흡착량 ($q_m$)은 1.162 mg/g 으로 산출되었다. 정화기술의 효율을 검증하기 위하여 Adphos의 두께를 400 mm로 충진한 실험실 규모 반응기를 제작하였다. 식생부는 노랑꽃창포 (Iris pseudacours L.)를 식재하였고 식물의 활착을 위한 기반재는 야자섬유 롤 (coir roll)을 사용하였다. 일일 8시간씩 71일간 여과실험을 지속한 결과 융복합형 반응기의 평균 제거효율은 SS, T-N, T-P 각각 94%, 41%, 64%로 나타났다. 실험 결과에 따라 정화기술의 성능이 우수한 것으로 사료되며, 부도기술의 장기 적용을 위한 유지관리방안 마련이 요구된다.

• 분석과학
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• 제8권1호
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• pp.25-32
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• 1995

구리이온(II)과 티오글리콜산의 착물인 CuRS를 HMDE(Hanging Mercury Drop Electrode)에 흡착시켜 음극으로 주사하는 흡착벗김 전압전류법으로 미량의 티오글리콜산을 정량하는 방법을 고찰하였다. 지지 전해질로는 pH 6.5 인산염 완충용액과 pH 9.5 붕산염 완충용액을 사용하였고, 최적 조건은 구리이온(II) 농도 $1{\times}10^{-4}M$, 흡착 축적 전위 -0.2V, 흡착 축적 시간 60초, 그리고 주사 속도 20mV/sec이다. 이 때 티오글리콜산의 검출 한계는 $1{\times}10^{-9}M$이다. 이 조건하에서 콜드 파마액과 제모제 속에 포함된 티오글리콜산의 함량을 구하였다.