• 산업기술연구
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• 제27권A호
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• pp.203-209
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• 2007

본 연구는 목재로서 활용가치가 적은 수피(bark)를 활용하여 수질오염물질을 제거할 수 있는 여과 시스템에 대한 기초연구로서 소나무의 일종인 loblolly pine(Pinus taeda L.) 수피의 인 ($PO_4-P$) 흡착특성을 연구하였다. 실험에 사용된 수피는 입상형태로서 polyallylamine hydrochloride로 전처리하여 회분식 등온 흡착실험을 수행하였다. 회분식 등온흡착실험은 수용액 pH 3~pH 8범위에서, 인의 농도별(10, 20, 30, 40 mg/L)로 수행하였다. pH 5에서 가장 높은 인 제거 효율을 나타냈으며, 수용액의 pH는 실험 후 pH 3으로 감소하였다. 이러한 감소는 수피에 의한 phosphate의 흡착이 Lewis acid-base 반응으로서 이 과정에서 $H^+$의 방출로 인하여 나타난 현상인 것으로 여겨지며, 주된 반응 메카니즘은 더 연구할 필요성이 있다. 인 흡착은 초기에 빠른 속도로 진행되었으며 대략 200분 이후에 평형에 도달하였고, 시간이 지날수록 흡착양이 증가하는 경향을 보였다. 인의 흡착특성 결과는 Langmuir 등온흡착식과 Freundlich 등온흡착식으로 설명될 수 있으며, 등온흡착식 적용결과, 흡착제에 대한 최대 흡착능은 7.14 mg/g 이며 다른 흡착제와 비교하여 더 높았다. 실험결과와 모델에 의한 흡착능을 비교하고자 pseudo second-order model을 적용하여 흡착 동역학 상수를 구하였다. 또한 EDXA분석으로 회분식 흡착실험 후 수피와 인이 결합되어있는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1997년도 가을 학술발표회 프로그램
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• pp.65-66
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• 1997

우리나라의 대부분 하천과 인공댐의 경우 조류발생에 기여하는 영양염은 질소, 인 그리고 규소 등인데 특히 인이 생산제한 인자로 작용하고 있다. 따라서 인을 적절히 제거할 경우에는 조류 발생에 의한 수질의 악화와 수이용의 저해요인을 배제할 수 있어 이에 대한 연구가 많이 진행되어 왔다. 지금까지와 연구는 인의 화학적 응집 침전법, 생물학적 처리법에 대하여 수행되어 왔으나 설비자금, 운영비, 운전기술, 슬러지 생성 그리고 제거효율 등에서 만족스런 결과가 도출되지 못하여 현장 적용을 하지 못하고 있는 실정이다. 이러한 현실을 감안하여 우리의 자연 환경에서 쉽게 자할 수 있는 황토를 모재로하여 Al3-과 Fe3-, Ca2-을 적절히 배합하여, 주로 인을 선택적으로 제거하 고자 개발된 황토의 흡착능력 그리고 흡착 메카니즘에 대한 기본적인 연구를 하고자 (1) 등온흡착실험을 통하여 흡착용량을 평가하고 (2) 흡착제거속도를 평 가하였고 (3)파과시간 및 흡착특성을 파악하기 위해 column 흡착실험을 하였다 또한 (4) 황토내의 Al3-, Fe3-과 Ca2- 등이 인의 화학적 흡착에 기여하는 정도를 파악하여 흡착메카니즘을 규명하고자 하였다. 먼저 흡착용량실험을 위하여 PO3-4-P 농도 3ppm의 용액 200mf에 황토 0.2g, 0.5g, 1.0g, 2.0g을 각각 투여한 후 충분한 흡착평형이 일어나게 24시간 동 안 130rpm으로 $25^{\circ}C$ 등온반웅조에서 저어주어 흡착평형에 도달하면 상등액을 GF/C Filter로 여과한 후, 여액에 대해 PO3-4-P의 농도를 Ascrobic he건법으로 측정한 결파, Freundlich 등온흡착식에 의하면 K값은 17.34와 16.28이었으며 1/n 값은 1.32와 1.42로 인흡착 성능이 뛰어난 것으로 평가되었다. 둘째, 흡착속도 실험은 PO3-4-P 농도 1.5ppm의 용액 2f에 259의 황토를 투여하고 충분한 혼합이 일어날 수 있도록 170rpm으로 교반하면서 시간별 용액 의 농도 변화를 측정한 결과, 0.45mg/g/m교의 속도로 15분만에 94.3%의 인 제거 효율을 보였다. 셋째, 직경 12mm의 glass column에 황토를 209 채우고 1.5ppm의 PO34P 용액을 2.Sne11in의 유량으로 통수 시킨 후, 시간에 따른 농도 변화를 측정한 결과, 원수 농도의 50%에 해당하는 파과점까지 약 70시간 만에 도달하였다. 넷째, Al3-, Fe3-과 Ca2- 등이 화학적 흡착에 기여하는 정도를 파악하기 위 하여 황토 2g에 대하여 Hieltijes and Lijklema 방법에 의해 Adsorbed-p, Nonapatite inorganic-P(NAI-P), Apatite-p, Organic-P로 구분하여 분석하고, 총인(Total Phosphorus)을 Standard Methods에 따라 Persulfate digestion후 0.45 m membrane 여지 여과하여 여액에 대해 PO3-4-P의 농도를 Ascorbic Acid 법으로 측정한 결과, NAI-P가 가장 큰 비율을 차지하였고, 부원료로 첨가된 금속 양이온 중 Fe3-이온이 흡착에 기여하는 정도가 가장 큰 것으로 평가되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제26권2호
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• pp.124-130
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• 2007

제지슬러지(PMS)는 침전과정에서 alum을 사용함으로 인해 다량의 알루미늄을 함유하며, 그 결과 토양 시용시 종종 작물에 대한 인의 흡수를 제한하는 요인으로 작용한다. 본 연구는 그러한 제지슬러지의 인 흡착 특성을 조사하기 위하여 토양을 대조로 하여 alum을 처리하기 전과 후에 채취한 제지 슬러지 및 제지슬러지 퇴비(PMSC)를 대상으로 인 최대 흡착$(X_m)$과 흡착에너지 상수 $K_f$를 조사하였다. 토양의 인 최대흡착량은 800 ${\mu}g\;g^{-1}$인 반면, alum 처리 전 PMS는 47 $mg\;g^{-1}$, alum처리 후 PMS는 61 $mg\;g^{-1}$으로서 대조 토양에 비해 PMS의 인 흡착량은 현저하게 높고, alum 처리 후 인흡착능은 약 30% 증가하였다. 또한 퇴비화 후 PMS 퇴비의 최대 인 흡착능은68 $mg\;g^{-1}$으로서 퇴비화로 인하여 약 11%의 인 흡착능이 증가하였다. 인 흡착 계수인 $K_f$는 alum 처리 유무 간 큰 차이가 없었으나 퇴비화후에는 크게 증가하는 것으로 나타났다. 인 최대 흡착량$(X_m)$과 흡착에너지 상수 $K_f$를 고려한 이러한 결과들은 제지슬러지의 퇴비의 장기 혹은 과량시용이 작물에 대한 인의 흡수를 제한하는 요인으로 작용할 수 있음을 암시한다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권4호
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• pp.246-252
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• 2015

철강공장의 열연공정에서 발생하는 폐부산물인 mill scale을 원료로 하여 인흡착에 효율적인 무기흡착제인 magnetite를 생산하고자 하였다. Mill scale의 주요 구성성분은 wustite (FeO), magnetite (FeO), hematite (FeO)였으며, 산처리를 수행할 경우 대부분의 wustite가 magnetite와 hematite로 전환되었다. Mill scale의 산처리는 HCl과 $H_2O_2$를 이용하여, 염기처리는 NaOH 이용하여, 산-염기 복합처리는 $H_2SO_4$와 NaOH를 이용하여 수행하였다. Oil 제거 및 DI water로 rinsing만 한 경우, 인 흡착용량은 0.28 mgP/g으로 나타난 반면, 염기처리를 한 경우 0.68, 산처리를 한 경우 1.19 mgP/g으로 인 흡착용량이 증가하였다. 산-염기 복합처리 과정을 통해 단일상의 magnetite 입자를 얻을 수 있었으며, 이 입자의 인 흡착용량은 3.11 mgP/g 이상인 것으로 파악되었다. 산화철의 인 흡착에 대한 동력학적 특성 분석결과 Freundlich와 Langmuir 두 등온 흡착모델 모두 magnetite의 인 흡착 거동을 잘 모사하였다. Freundlich 모델의 흡착능(K)과 흡착강도(1/n)를 조사한 결과, 온도가 증가할수록 강한 흡착능을 보이는 것으로 나타났다. Langmuir 모델 적용결과 최대 흡착용량은 $20^{\circ}C$에서 5.1 mgP/g인 것으로 파악되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제22권2호
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• pp.148-152
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• 2003

인공습지 하수처리장에 축적되어 하수처리장 수명의 제한인자로 작용하는 인의 포화치를 조사하기 위해 여재 입경별 최대 인 흡착능을 조사하여 최적의 여재를 선정하였고, 또한 유기물과 굴패각의 인 흡착제로서 사용가능 여부를 조사하기 위해 최대 인 흡착능을 조사하였다. 그리고 인공습지 하수처리장에서 하수처리장의 수명을 연장하기 위한 방안을 검토하기 위해 여재별로 흡착제인 유기물 양을 달리하여 최대 인 흡착능을 조사하였고, 최적으로 선정된 여재에 Ca, Mg, Al, Fe 및 굴패각 첨가에 따른 최대 인 흡착능을 조사하였다. 여재 입경별 최대 인 흡착능을 조사한 결과 여재 입경이 작아질수록 최대 인 흡착능이 증가하는 경향으로 여재 대($4{\sim}10\;mm$), 중 ($2{\sim}4\;mm$) 및 소($0.1{\sim}2\;mm$)의 최대 인 흡착능은 각각 8, 10 및 22 mg/kg로서 여재 입경이 $0.1{\sim}2\;mm$인 여재소(C)가 최적의 여재이었고, 유기물과 굴패각의 최대 인 흡착능을 조사한 결과 유기물이 1,00 mg/kg 및 굴패각이 833mg/kg이었다. 입경별 여재에 유기물을 첨가하였을 경우 모든 여재에서 유기물 첨가량이 증가할수록 최대 인 흡착능이 점점 증가하였다. 따라서 인공습지 하수처리장에서 수초에 의해 쌓여 부식된 유기물은 인의 흡착능을 증가시켜 인 처리능력을 향상시킬 수 있을 것이라 사료되었다. 최적 여재인 여재 소(C)에 Ca, Mg, Al 및 Fe를 첨가하였을 경우 모든 조건에서 첨가량이 증가할수록 최대 인 흡착능도 점점 증가하였으며, 특히 Ca 0.1% 첨가시 인 흡착능이 885 mg/kg으로 급격히 증가하였다. 굴패각을 여재에 첨가하여 흡착능을 조사한 결과 굴패각을 2% 첨가시 인 흡착능이 약 22 mg/kg에서 약 36 mg/kg으로 약 14 mg/kg이 증가하였다.기의 텍스트 레이아웃 디자인에 충분히 활용 가능할 것으로 기대된다.강조하고 있으나 친환경성이 입증되지 않은 제품에 대해서도 친환경 소재임을 내세워 소비자의 판단을 흐리는 경우가 많으므로 이에 대한 시정이 필요하다.칼리를 시용한 구보다 유의하게 높았는데(p<0.05), 이러한 경향은 이른 봄에 액상구비를 시용한 구에서 더욱 뚜렷하였다. 불과하였고 설명 후 이의 필요성에 대하여 묻는 질문에는 135명(71.4%)이 필요하다고 하였으며 동의서의 길이가 길어진다면 스스로 읽겠다(30명, 15.9%)기보다는 84.1%가 구두설명의 필요성을 요구하고 있었다. 임상시험시 발생하는 부작용 또는 문제점의 발생시 의사나 회사에 책임을 묻겠다는 대답이 76명(40.2%)으로 이 중 17명(9.0%)은 시비를 가리지 않고 무조건 책임을 묻겠다고 하였다. 결 론 : 본 설문조사는 임상시험과 피험자 동의서에 대한 가장 기초적인 설문 조사로 대상인 암환자와 가족들이 비교적 정확하고 긍정적인 견해를 가지고 있었으나 임상시험과 피험자 동의서에 대한 보다 적극적인 홍보와 교육이 필요하며 피험자동의서의 간편성과 이해력의 향상에 대한 연구가 요구됨을 보여주었다. 논평하였음을 퇴계는 '완세불공(玩迷不恭)'이라고 판단했을 것이다. 장육당은 청(淸)과 탁(濁)이 있음을 알지 못하고. 그것의 분별도 하지 못하는 세상 사람들을 완농(玩弄)하였다. 그러므로 그는 진환(塵　)에서 초연(超然)했던 것이다. 천석고황(泉石膏　)으로 태평성대(太平聖代)에 사시가흥(四時佳興)을 한가지로 하는 퇴계와는 그래서 다르다. 퇴계는 순풍(淳風)과 어진 인성(人性)을 긍정하였기에 만족하고. '고인(古人)의 녀던 길'을 끊임없이 행(行)하고자 하였다. 여기에서 '완세불공(玩世不恭)'과 '온유돈후(溫柔敦厚)'가 판별되어진다. 장육당이 '완세불공(玩世不恭)'했다면, 그것은 자취(自取)한 것이요. 퇴계의 '온유돈후(溫柔敦厚)'함도 스스로 취한 태도이다. 이 자취(自取)

• 한국잠사곤충학회지
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• 제31권1호
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• pp.45-54
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• 1989

본 연구에서는 견에 대한 산성염료의 염착기구를 규명하기 위하여 전하수가 다른 산성염료에 의한 흡착실험을 수행하여, 견섬유와 피브로인막의 구조와 염료의 구조를 관련시켜서 산성염료의 흡착거동에 관한 해석을 하였다. 산성염료에 sulfonic acid group이 도입됨에 따라서 partition coefficient(Kp)는 감소하였지만 Langmuir type sorption constant(KL)는 증가하였고, 염욕의 pH와 온도의 증가에 따라서도 Kp, KL 값은 증가하였다. 전하수가 1, 2인 Dye I과 Dye II는 견섬유와 피브로인 막에 대하여 stoichiometric adsorption이 잘 적용될 수 있었으나 전하수가 3인 Dye III는 잘 적용되지 않았다. sulfonic acid group이 산성염료에 도입됨에 따라 각각의 sulfonic acid group의 표준친화력은 감소하였고, 모든 엔탈피 값은 음(-)으로 나타난 반면에 엔트로피 값은 양(+)으로 나타났다. 견섬유와 피브로인 막의 흡착 constant를 비교한 결과, 견 피브로인에 대한 산성염료의 흡착거동은 견 피브로인의 구조에 영향을 받는다는 것을 알 수 있다.

• 상하수도학회지
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• 제27권5호
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• pp.631-639
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• 2013

국내 하수처리장 인 방류기준이 강화되어 다양한 방법의 인 제거기술이 적용되고 있다. 흡착은 비교적 간단하면서 효과적으로 인을 제거할 수 있다. 본 연구에서는 흡착제인 Fe-Mn-Si oxide와 Fe-Mn oxide을 개발하여, 인 제거효율을 검토하였으며 이 흡착제에 대하여 Kinetic과 Isotherm모델을 비교하였다. 두 흡착제의 최대흡착양은 각각 47.8, 35.5 mg-$PO{_4}^{3-}/g$이었고, 이들은 낮은 pH에서 효과적으로 흡착하였다. Freundlish isotherm 모델이 Langmuir 모델보다 Fe-Mn-Si oxide의 흡착에 더 적합했다. 이온성 용액은 인이 흡착되는 과정에서 음이온들과 경쟁관계로 흡착능이 감소되었다. 비록 음이온과 humic물질들로부터 흡착에 영향을 받지만 Fe-Mn-Si oxide는 Fe-Mn oxide보다 흡착능이 크게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권8호
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• pp.761-766
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• 2010

본 연구에서는 인 및 암모니아 흡착에 효과적인 La(III) 및 제올라이트를 적절히 결합하여 호소수 및 연못 등의 질소 및 인을 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 La(III)-zeolite 복합체 개발을 목적으로 하였다. 연구 결과 La(III)-zeolite 복합체 제조 시 최적 결합 비는 0.0048 La(III) g:1 zeolite g 인 것으로 나타났다. 복합체 제조 시 건조 온도는 인 흡착에 결정적인 영향을 주는 것으로 나타났는데 상온 건조가 가장 적합한 것으로 관찰되었다. La(III)-zeolite 복합체 최적 주입량은 4.052 g/L로 나타났다. La(III)-zeolite 복합체 주입 시 최적 흡착 시간은 90 분으로 나타났다. 수용액상에서 알칼리도의 존재는 암모니아 및 인흡착에 긍정적인 영향을 주는 것으로 관찰되었다. 상온에서 건조시킨 La(III)-zeolite 복합체는 용액 내에서 La(III)의 탈리 현상이 관찰되지 않았으며, 이는 La(III)-zeolite 복합체가 인을 흡착하여 바닥에 가라앉은 후 바닥으로부터 용출되는 인을 효과적으로 차단 할 수 있음을 의미한다.

• 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.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권12호
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• pp.5-13
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• 2014

본 연구에서는 발포질석을 글리세롤로 코팅하여 인에 대한 흡착력을 높인 발포질석 흡착제 제조 및 인 제거능력을 평가하였다. 발포질석과 4 mol%의 황산을 포함한 글리세롤을 1:4 비율로 혼합 후 380, 580, $780^{\circ}C$로 가열하여 다공성 탄소층을 발포질석 표면에 부착하였다. $380^{\circ}C$로 가열한 질석의 경우 비표면적인 $53.1m^2/g$을 나타내었으며, TGA 분석을 통해 탄소성분의 산화로 인한 질량손실이 가장 큰 것으로 분석되었다. $380^{\circ}C$로 제조된 코팅 발포질석을 이용한 수용액 속의 인 제거를 흡착모델에 적용해보니 Langmuir 모델에 더 적합하며 여기로부터 구한 최대제거량은 714.3 mg/kg으로 기존 점토광물을 이용한 인 흡착연구결과보다 더 흡착용량이 뛰어난 것을 알 수 있었다.