• 유기물자원화
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• 제31권3호
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• pp.65-71
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• 2023

원자력 발전소에서 유출되는 세슘은 인체의 유해성으로 인하여, 이를 안전하게 처리하는 기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 수용액에 용해된 세슘을 효율적으로 제거하고자, triethylenediamine (TEDA) 첨착 공정을 활성탄소에 적용하였다. 이 실험에서는 활성탄소 표면을 다양한 TEDA(2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5%) 농도로 화학적 개질을 하였으며, 세슘 제거효율 평가에 의하여 최적의 TEDA 농도가 5.0%임을 구할 수 있었다. 또한, 5.0% TEDA로 첨착된 활성탄을 사용하여 5.0과 10.0 mg/L의 세슘을 처리하였을 때, 제거효율은 각각 71.5%와 61.1%를 나타내었다. 그리고 온도 변화에 의한 흡착동력학 실험으로부터, 화학적 흡착이 이루어짐을 알 수 있었다. 이 연구를 통하여 얻어진 새로운 복원 기술은 지표수와 지하수에 함유된 세슘을 실용적으로 제거하는데 사용될 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
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• 제40권2호
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• pp.141-151
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• 2007

충북 영동지역에서 산출되는 일라이트를 대상으로 철 성분을 제거하는 실험을 수행하였다. 이는 일라이트 광석에 들어있는 철 성분을 제거하여 백색도를 향상시킴으로써 광석의 활용 가능성을 높여 주는데 있다. 철 성분의 제거 효율성을 평가하기 위해 무기산(황산, 염산), 유기산(L-아스코르브산, 옥살산), 혼합산(무기산+유기산)을 사용하였다. 실험결과 0.15 M L-아스코르브산을 0.5 N 황산에 첨가한 혼합산과의 탈철 반응을 수행한 경우, 60분 반응 시 1.5 wt%의 산화철 성분을 제거하여 가장 높은 효율을 나타내었다. 0.5N황산을 단독으로 사용한 경우에는 60분 반응 시 제거된 산화철이 0.68%에 불과하다. 황산만을 이용하여 1.5wt %의 산화철을 제거하기 위해서는 5N의 반응농도와 150분의 반응시간이 요구되었다. 따라서 친환경적이고, 인체친화적인 L-아스코르브산의 탈철반응이 반응농토와 반응시간에 있어서도 효율적임을 관찰하였다. 산화철 제거 후 일라이트는 백색도가 42%에서 75%로, 색도가 10YR 8/4에서 5Y, 8/1로 향상되어 CBD 처리와 같은 수준으로 증가하였다. 일라이트 입자를 교결하고 있던 산화철이 제거되어 입도가 소폭 감소하였으나 광물학적/물리 화학적 특성은 변화가 관찰되지 않았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권4호
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• pp.574-583
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• 2021

광촉매 재생을 통하여 교대로 운전되는, TiO₂-anatase 광촉매를 담지한 다공성 SiO₂ 담체를 충전한 두 개의 환형 UV/광촉매 반응기(유효 부피: 1.5 L) 중에서, 광촉매 활성이 재생된 하나는 32 일/회 동안 운전시키고 광촉매가 비활성화된 다른 하나는 15 W UV-A 광원을 켠 상태에서 100 ℃의 고온 공기에 의하여 광촉매를 재생시키면서, 에탄올(100 ppmv)과 황화수소(10 ppmv)를 동시 함유하는 3 L/min 유량의 폐가스를 교대로 처리하는 광촉매반응기 시스템의 지속적 운전을 수행하였다. 교대로 운전되는 광촉매반응기 시스템(A)의 에탄올 제거 거동으로서, 광촉매 반응기 시스템의 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 운전의 정상 상태에서의 에탄올 제거효율 값은 각각 약 60, 55 및 54%를 유지하였다. 한편 광촉매반응기 시스템(A)의 황화수소의 제거효율 거동은, 각 운전 횟수에서 에탄올 제거효율의 거동과 다르게, 시간이 지남에 따라서 황화수소 제거효율의 감소 및 더 낮은 정상상태 도달의 반복적인 추세를 보였다. 그럼에도 불구하고 황화수소 제거에 있어서 각 운전 기간이 경과한 후에 황화수소 제거효율 값은 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 운전 후에 각각 약 80, 75 및 73%를 유지하여서 에탄올 제거효율 값인 약 60, 55 및 54%보다 각각 약 20, 20 및 19%만큼 높았다. 따라서 다공성 SiO₂ 광촉매 담체의 흡착을 가역적 비활성화로 간주하고 흡착을 포함한 광촉매의 가역적 비활성화에 의한 제거효율 감소분이 재생 후 사용 횟수에 무관하게 일정하다고 가정할 때에, 사용 횟수가 세 번째에서 광촉매의 비가역적 비활성화에 따른 에탄올 및 황화수소 제거효율 감소분의, 직전 사용 횟수보다 증가 폭은 각각 약 1 및 2%로써 사용 횟수가 두 번째인 경우의 각각 약 5 및 5%보다 미미하거나 더 적어졌다. 한편 교대로 운전되는 다른 환형 광촉매반응기 시스템에서도 환형 광촉매반응기 시스템의 추세와 거의 동일하게 관찰되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권1호
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• pp.14-20
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• 2006

수산물 가공공장 폐수의 생물학적 처리를 위하여 미생물 강제포획방식인 EMMC 공정을 적용하여 유기물 및 질소의 동시제거 가능성을 평가하였다. 처리도 실험은 도시하수처리장에서 가져온 활성슬러지를 cellulose triacetate를 이용한 gel matrix에 고정시켜 실험을 수행하였다. anoxic조와 oxic조로 구성된 시스템에 유기물 및 질소부하 율을 증가시켜가며 실험한 결과 비교적 안정된 형태의 운전이 가능하였다. 적용 유기물부하는 $0.65{\sim}1.72kgCOD/m^3{\cdot}d$, 총질소 부하는 $0.119{\sim}1.317kgT-N/m^3{\cdot}d$의 범위에서 4단계로 나누어 적용시켰다. 본 연구에 사용한 수산물 가공공장폐수의 경우 공장폐수의 유출수 총질소 농도 규제치인 60 mg/l 이하를 기준으로할 때 T-N의 경우 한계 적용용적부하는 약 $0.3kgT-N/m^3{\cdot}d$인 것으로 나타났다. T-N의 경우는 부하율 증가에 따른 제거효율 저하가 뚜렷하였으나 ${NH_4}^+-N$의 경우는 각 단계별로 부하율을 증가시키면서 실험해본 결과 부하율 증가에도 불구하고 제거 효율 변화는 완만하여 본 실험에 적용한 시스템의 경우 질산화 반응은 부하변동에 관계없이 효율적으로 이루어지는 것으로 평가되었다. 실험 기간 중 Anoxic조의 질산성 질소 제거율은 각 단계별로 평균 $99.51{\sim}98.62%$로 나타났으며 oxic조의 질산화 제거율은 $94.0{\sim}96.9%$로 나타났다. 시스템 전체로는 적용 용적부하율하에서 화학적 산소요구량(COD: Chemical Oxygen Demand)의 경우 $94.2%{\sim}96.6%$, 총질소의 경우 $73.4{\sim}83.4%$ 의 제거효율을 나타내었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권1호
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• pp.1-12
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• 2012

본 논문은 다양한 시설내에 적은 농도의 $CO_2$ 제거를 위한 선택적 $CO_2$ 흡수능력을 향상시킨 흡착제의 효율평가에 관한 것이다. 직경 4mm의 구형 흡착제는 시판용 제올라이트에 첨가제, 물, 바인더, LiOH를 섞어 제조하였다. 칼럼테스트에서 400분 이내에 90% 이상의 $CO_2$흡착효율을 나타내었고, 흡착필터모듈 흡착능력을 평가하기 위해 회분식과 연속식타입의 챔버테스트가 시행되었다. 회분식테스트에서 30분 이내에 약 92%의 $CO_2$가 제거되는 것을 확인하였다. 연속식테스트에서 30분 이내 70%의 $CO_2$가 제거효율을 보였으며, 2,500ppm 이상의 $CO_2$가 제거되는 것을 확인하였다. 재현성테스트를 수차례 수행한 결과 15일동안 1,000ppm 이상의 $CO_2$가 연속적으로 제거됨을 보였다. TGA 분석법을 이용한 흡착량 분석에서 흡착제 g당 5.0mmol의 $CO_2$를 흡착하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 흡착제는 상온에서 저농도 $CO_2$ 실내환경에 적용가능한 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제57권3호
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• pp.319-327
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• 2024

탄산염광물인 방해석과 아라고나이트는 화학식 CaCO₃인 동질이상광물이다. 본 연구에서 사용된 pH 상승용 중화제는 자연산 석회암과 아라고나이트, 방해석으로 구성된 가리비(scallop)와 아라고나이트로 구성된 바지락(clam) 패각이다. 실험에 사용한 인공산성배수의 중금속은 Cd, Cu, Fe, Mn, Zn이다. 실험결과에 의하면, pH상승 효과는 방해석과 아라고나트계열 모두 자연산 광석보다 패각이 더 높다. Cd 제거에 가장 적당한 매질은 자연산 방해석과 가리비(방해석)이며 Cu와 Fe는 4개 시료 모두 95% 이상의 높은 효율을 나타내었다. Zn은 아라고나이트와 바지락(아라고나이트)이 효율이 높으며, Mn은 4개의 매질 모두 50% 이하로 낮다. 중금속 제거 효율은 Mn을 제외하고 90% 이상이며 Fe > Cu > Cd > Zn > Mn 순이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.2904-2912
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• 2011

본 연구에서는 소규모 수도시설에서 수질기준을 자주 초과하는 항목으로 지적되고 있는 불소와 질산성질소를 효과적으로 제거하기 위하여, 탄소나노튜브를 이용한 전극을 제작하여 전기흡착 공정에 적용함으로써 두 종류의 무기이온 제거 가능성을 평가하였다. 탄소나노튜브를 활용한 전극을 제작하기 위해 코팅 (coating)법과 소결(sintering)법을 이용하여 전극을 제작하였다. 코팅전극은 바인더의 종류, 소결전극은 소결온도를 변화시켜 각각의 전극을 제작하였다. 제작된 전극을 이용하여 전류밀도 및 반응시간 등을 변화시켜가며 전기흡착 실험을 진행한 결과 유기바인더를 이용해 제작된 전극의 이온제거율은 불소 46%, 질산성질소 99.9%로 무기바인더를 이용하여 제작된 전극보다 제거효율이 우수하였다. 또한 소결하여 제작된 탄소나노튜브 중 $1000^{\circ}C$ 고온에서 제작한 전극은 불소 77%, 질산성질소 87%의 제거율을 보여 $850^{\circ}C$ 저온에서 제작한 전극보다 더 높은 제거효율을 보임을 확인하였다. 적당한 전류밀도 및 반응시간 하에서 모두 먹는 물 수질 기준에 적합한 농도로 처리될 수 있음을 보임으로써, 탄소나노튜브를 활용하여 제작한 전극을 채택한 전기흡착 공정이 소규모 수도시설에 적합한 공정으로 평가받을 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.223-233
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• 2014

광산에서 순도 높은 금은을 추출하기 위해 청화법을 이용해 왔다. 이러한 광산 활동에서 많은 양의 시안이 사용되어 왔으며 이에 따라 고농도의 시안을 함유한 광산폐수가 발생되어 광산 주변 지역의 수계를 오염시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 시안함유 광산폐수 및 침출수로부터 시안을 제거하기 위하여 $TiO_2$ 광촉매와 UV-LED 광원을 이용한 광산화 공정에 대하여 연구하였다. 기존 광산화 공정에서는 주로 UV 램프가 광원으로 많이 사용되었지만 여러 가지 단점으로 인하여 본 연구에서는 그 대체 광원으로 UV-LED의 적용 가능성을 평가하였다. 세 종류의 $TiO_2$의 광산화 효율을 평가한 결과, 아나타제와 루틸이 혼합된 Degussa P25가 광산화 효율이 가장 좋은 것으로 확인되었다. 또한 형태와 파장이 다른 네 종류의 UV-LED를 비교 평가한 결과, 365 nm 램프형 > 365 nm 캔형 > 280 nm 캔형 > 420 nm 램프형 순으로 제거효율이 좋은 것으로 나타났다. 본 연구는 UV-LED는 기존의 UV 램프의 단점을 극복할 수 있는 대체광원으로서 광산화 공정에 적용 가능하다는 것을 입증하였으며, 시안의 광산화 효율은 $TiO_2$ 광촉매의 종류에도 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권2호
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• pp.173-182
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• 2020

본 연구에서는 주류공장 내 고농도 CO₂ 제거 및 포집을 위해 L-alanine 흡수제를 적용하여 CO₂ 흡수, 탈리 효율을 평가 후 재생 성능을 확인하였다. 탈리공정의 효율적인 처리를 평가하기 위해 실험실 규모에서 Hot plate, Steam 두가지 탈리 방법을 비교하였으며 Hot plate는 약 10%, Steam의 경우 약 60%의 재생효율을 확인하였다. 따라서 주류공장 내 100㎥/min 실증화 규모에 Steam-Tower 탈리공정을 적용하여 최적조건을 평가한 결과 탈리 유량 4L/min 이하, Steam 온도 160℃ 이상, 탈리효율 85.5%로 확인할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.6-12
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• 2005

급격한 경제성장의 결과로서 최근까지 각종 유류관련 시설의 누출로 인한 토양 오염에 대한 관심이 고조되고 있다. 토양복원을 위하여 재래식 토양가스추출법(SVE)과 같은 공법이 사용되고 있으나 휘발성 유류성분의 제거에 적합하며 디젤, 방향족화합물 등과 같은 저휘발성 오염물의 제거에는 부적합한 결과를 보이고 있다. 본 연구에서는 디젤과 같이 저휘발성 유류성분을 제거하기 위한 효율적인 공기주입 및 SVE 공정 개발을 위해 디젤유의 개별성분들의 온도와 유량에 따른 제거효율, 수분함량에 따른 영향 평가를 실시하였다. 디젤범위의 오염성분(DROs)들은 온도의 증가에 따라 휘발성의 순서대로 제거되는 경향을 보이고 있다. 실험결과, $90\%$ 이상의 DROs 범위 내 오염물은 온도를 $100^{\circ}C$ 이상으로 유지할 경우 효과적으로 SVE 방법에 의하여 제거할 수 있다고 판단된다. 유량이 증가함에 따라 오염물이 토양 내 잔류하는 비율이 빠르게 감소하지만 유량이 40cc/min를 초과하면 감소 폭이 크지 않았으며 이는 큰 유량에 대하여 오염물이 휘발되는 속도에 있어서 물질전달상의 제한에 기인한다고 판단된다. 수분함량에 영향은 DROs성분 중 n-decane은 적은 것으로 나타났으나 다른 오염성분들은 수분이 존재함에 따라 제거효율이 좋아지는 결과를 나타내었다.