• 자원리싸이클링
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• 제27권5호
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• pp.61-68
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• 2018

알루미늄 드로스는 알루미늄 용해 공정에서 용탕 표면에 발생하는 산화물 덩어리로서, Salt 유무에 따라 화이트드로스와 블랙드로스로 구분된다. 화이트드로스의 경우 금속 함량이 높아 용해 공정으로 재활용 되지만, 블랙드로스는 금속 함량이 낮고 성분 분리가 어려워 대부분 매립 처리되며, 물과 반응하면 가스와 발열 반응이 일어나 토양오염의 원인으로 작용한다. 하지만 블랙드로스에는 NaCl과 KCl과 같은 Salt 성분과, $Al_2O_3$, MgO와 같은 무기소재가 포함되어 있어 이러한 유가자원을 회수하고 소재화하는 기술 연구가 필요하다. 본 연구에서는 알루미늄 블랙드로스를 재활용하기 위한 공정을 제시하였다. 파쇄-용해(Dissolution)-고액분리-감압증발을 거치는 공정을 통하여 블랙드로스에 존재하는 무기물과 용해성 물질을 분리하였다. 물과 블랙드로스 함량을 제어하여 조건에 따라 분리물의 회수율을 최적화하였으며, 블랙드로스:물 비율이 1:9 일 때 91 wt.%의 Salt flux 회수율을 보임을 확인하였다. 추가적으로, 회수된 무기물을 이용한 제올라이트의 합성을 통하여 블랙드로스의 소재화 가능성을 확인하였다.

• 한국작물학회지
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• 제42권5호
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• pp.497-502
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• 1997

종자가 작아 솎음작업이 불편한 참깨 종자를 과립화하여 솎음작업 노력을 절감하고자 실험을 실시하였다. 과립화 방법은 종자＋과립화 물질(제올라이트, 피트, 활성탄소) ＋ 알진산용액을 혼합하여 반죽을 만든 후 플라스틱 병에 담아 4mm 배출구를 만들어 조금씩 배출 CaCl$_2$용액에 떨어뜨려 과립을 만들었다. 각 재료별 과립종자의 특성 및 발아율을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Pellet당 1~3개의 종자를 목표로 할 때 증량제 1$\ell$당 87g의 종자을 혼합하는 것이 바람직하였다. 2. 과립종자의 경도 및 줄뿌림 파종시 파괴율은 과립화 물질에 따라 다르게 나타났는데, 재료별로 zeolite의 경도가 강했고, 파괴율도 2% 낮았다. 3. 과립종자의 수분 흡수율은 재료별로 피트 ＋ 활성탄소 > 피트 > 활성탄소 > 제올라이트 순으로 낮았다. 4. 활성탄소를 재료로한 과립종자의 발아율은 95%로 무처리 (일반종자) 98%와 큰 차이가 없었으며, 경도가 크고 충격에도 안정적일 뿐 아니라 맥류세조파기의 파종 롤러에 의한 파괴도 적어 공시재료 중 가장 유망시 되었다. 5. 복토 정도에 따른 발아율은 과립종자가 지면에서 1/4 보이게 파종시 pelleting재료에 따라 80~92% 였으며, 이중 활성탄소가 가장 좋았다.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권5호
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• pp.41-49
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• 2017

This study was aimed to investigate the influence of cation exchange capacity (CEC) and application amounts of zeolite on the stabilization of heavy metals (As, Ni, Pb, and Zn) in upland soils. The upland soils were sampled from field near mines located in Gyeonggi Province. The CEC of zeolite was treated at three different levels, ie, low, medium, and high, while zeolite was amended with soils at the ratio of 0.1 % and 0.5 % as to soil weight. A sequential extraction was performed for the soil sampled at 1, 2 4, and 8 week after zeolite was added to the soil. The concentrations of Pb and Zn appeared to be high in the sampled soils. The mobility of heavy metals obtained from sequential experiments was as follows: Pb > Zn > Ni >As. Addition of zeolite to contaminated soils effectively reduced exchangeable and carbonate fractions but increased organic and residual fraction, indicating that zeolite is effective for immobilizing heavy metals in soils. The influence of incubation time on the metal stabilization was rather pronounced as compared to the application amount and CEC of zeolite.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.414-422
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• 2008

활성탄과 제올라이트에 대한 $H_2$, $CH_4$, CO, $CO_2$에 대한 흡착평형 실험을 정적부피법에 의해 수행하였다. 활성탄과 제올라트를 이용한 4탑 PSA 공정을 통하여 다성분 혼합기체($H_2$ 72.2%, $CH_4$ 4.06%, CO 2.03%, $CO_2$ 21.6%)로부터 수소를 분리하는 연구를 수행하였다. 흡착평형 실험결과 각각의 기체들에 대하여 dual-site langmuir(DSL) 모델이 잘 예측을 하였으며, 활성탄과 제올라이트의 충전비율에 따른 파과특성을 살펴본 결과 최적의 활성탄 층의 높이는 전체 탑 길이 80 cm 중 55 cm로 나타났다. PSA 공정에서 공정 변수인 총 주기시간($T_c$), 세정기체 공급압력차(${\Delta}P$) 그리고 흡착압력이 공정효율에 미치는 영향을 실험과 전산모사를 통해 그 결과를 비교하였다.

• 자원환경지질
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• 제36권6호
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• pp.557-561
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• 2003

적조구제효율이 높고 환경 친화적으로 적조를 방제시킬 수 있는 물질을 개발하기 위해 점토광물, 철 광물 및 제올라이트 등 단일광물에 대해 구제효율을 측정하였고, 그 결과를 황토와 비교하였다. 실험 조건은 해수와 각 광물의 분말을 10g/${\ell}$의 비율로 혼합 살포하였으며, 코클로디니움의 개체수가 $m{\ell}$ 당 3,000∼5,000 셀을 유지하는 조건하에서 10분, 30분, 60분이 경과한 후, 활동성 있는 적조생물의 개체수를 계수하였다. 측정결과, 일라이트, 캐올리나이트, 몬모릴로나이트 등의 점토광물과 적니, 합성제올라이트는 코클로디니움에 대한 구제효율이 84-92%범위로써 ‘황토’와 유사하였다. 비정질체와 적철석은 투입 30분 경과 후 구제효율은 99%에 달함으로써 가장 높은 구제효율을 나타내었다. 또한 적조구제효율은 대상물질의 화학조성과 pH에 무관하였으며 입도가 3∼50${\mu}m$ 범위일 때는 ‘황토’와 유사하지만 나노크기일 때는 탁월하였다. 위의 실험결과로부터 적조구제제로서 광물질을 사용할 때, 적조구제의 주요 매카니즘은 접촉 및 응집작용으로 판단되며 따라서 구제효율은 적용되는 물질의 비표면적에 정비례한다는 것을 지시한다.

• 생태와환경
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• 제43권2호
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• pp.221-231
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• 2010

국내에서 널리 분포하여 쉽게 구할 수 있는 천연재료인 상수리나무, 밤나무, 녹차, 황토, 맥반석, 제올라이트와 혼합물 등 7가지 물질의 남조와 녹조류 성장 억제능을 파악하기 위하여, 단순 추출법을 이용하여 얻은 각 물질을 농도별(1, 5, 10 mg $L^{-1}$)로 배양조류에 처리하고 각 조류의 성장 특성을 조사하였다. 분리형 남조 Microcystis aeruginosa, 군체형 M. aeruginosa 등은 저농도의 상수리나무, 밤나무, 제오라이트에 의해서 60% 이상의 높은 조류억제능을 보였으며, 녹조 Scenedesmus quadricauda는 녹차, 상수리나무에서 50% 이하의 억제능을 보였으며, 제오라이트에서는 65% 이상 성장이 억제되었다. 녹차를 포함한 대부분의 물질에서 낮은 농도인 1 mg $L^{-1}$에서 녹조 Chlorella vulgaris의 성장을 촉진하였으며, 황토는 S. quadricauda 성장을 촉진하였다. 따라서 부영양호수에서 흔히 발생되는 남조발생 억제에는 상수리나무, 밤나무, 제올라이트가 적합할 것으로 판단되었으며, 녹차, 황토나 맥반석 등은 녹조류 대량배양이나 배지로서 이용 가능성이 높다고 사료되었다.

• 한국습지학회지
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• 제16권4호
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• pp.379-388
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• 2014

본 연구는 2단(수직 및 수평 흐름) 복층여재(모래와 제올라이트 그리고 모래와 굴 껍질) 갈대 인공습지에 생활하수를 간헐적으로 주입하였을 때 각 수질항목별 처리효율 평가이다. 하수는 수리학적 부하량 $314L/m^2{\cdot}day$(수직 흐름 인공습지 기준)를 하루 4(10분 동안 주입 후 5시간 50분 동안 중단)회 균등하게 간헐적으로 주입하였다. 그 결과 유출수의 pH는 수평 흐름 인공습지 굴 껍질 층의 높이에 크게 영향을 받았으며 굴 껍질 층의 높이가 200 mm일 때 pH 6.24를 보였다. DO(oxygen demand)는 유입수(0.19 mg/L)보다 수직 흐름 인공습지 유출수(7.65 mg/L)에서 높았다가 수평 흐름 인공습지 유출수(6.49 mg/L)에서는 다시 낮아졌다. 그리고 여름보다 겨울에 높았다. 또한 OTR(oxygen transfer rate)은 수직 흐름 인공습지 $57.15g\;O_2/m^2{\cdot}day$ 그리고 수평 흐름 인공습지 $5.65g\;O_2/m^2{\cdot}day$로 나타났다. $NH_4{^+}$-N의 처리효율은 80.17% (유출수 농도 6.01 mg/L)로 전부를 제올라이트로 충진하였을 경우(타 연구)와 비교하여 낮았지만 수직 흐름 인공습지 제올라이트 300 mm 충진 층으로도 하수처리에서 요구되는 방류수질의 T-N 농도(20 mg/L)까지 안전성 있게 처리할 수 있을 것으로 예측된다. 각 항목별 평균 처리효율은 유출수에서 SS 88.09%, BOD 88.12%, $COD_{Cr}$ 83.11%, $COD_{Mn}$ 85.58%, T-N 57.21%, $NH_4{^+}$-N 80.17%, T-P 86.73%를 보였다. $NO_3{^-}$-N의 농도는 수직 흐름 인공습지 유출수에서 보다 수평 흐름 인공습지 유출수에서 감소하였다. 유출수 중 T-N의 반 이상이 $NO_3{^-}$-N(7.92 mg/L)으로 잔존하였으며 $NO_2{^-}$-N은 평균 0.90mg/L이었다. T-P의 처리효율은 굴 껍질의 충진 층 높이가 800 mm에서 93.24%, 500 mm에서 86.30% 그리고 200 mm에서 55.44%로 굴 껍질 충진층의 높이에 비례하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제32권5호
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• pp.343-353
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• 2023

A zeolite material (ZCH) was synthesized from coal fly ash in an HD thermal power plant using a fusion/hydrothermal method. ZCH with high crystallinity could be synthesized at the NaOH/CFA ratio of 0.9. Ion-exchanged ZCH adsorbents for ammonia removal were prepared by ion-exchanging various cation (Cu²⁺, Co²⁺, Fe³⁺, and Mn²⁺) on the ZCH. They were used to evaluate the ammonia adsorption breakthrough curves and adsorption capacities. The ammonia adsorption capacities of the ZCH and ion-exchanged ZCHs were high in the order of Mn-ZCH > Cu-ZCH ≅ Co-ZCH > Fe-ZCH > ZCH according to NH₃-TPD measurements. Mn-ZCH ion-exchanged with Mn has more Brønsted acid sites than other adsorbents. The ion-exchanged Cu²⁺, Co²⁺, Fe³⁺, or Mn²⁺ ions uniformly distributed on the surface or in the pores of the ZCH, and the number of acidic sites increased on the alumina sites to form the crystal structure of zeolite material. Therefore, when the ion-exchanged ZCH was used, the adsorption capacity for ammonia gas increased.

• 한국대기환경학회지
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• 제27권2호
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• pp.191-200
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• 2011

A way to adsorptively remove indoor carbon dioxide at relatively lower concentration under ambient temperature was studied. A small lab-scale carbon dioxide adsorption and desorption reactors were prepared, and 5A and 13X zeolites were packed in this reactors to investigate their adsorption and desorption characteristics. The inflow carbon dioxide concentration was controlled to 5,000 ppm, relatively higher concentration found in indoor spaces with air quality problems, by diluting carbon dioxide with nitrogen gas. The flow rate was varied as 1~5 L/min, and the carbon dioxide concentration after this reactor was constantly monitored to examine the adsorption characteristics. It was found that 5A adsorbed more carbon dioxide than 13X. A lab-scale carbon dioxide desorption reactor was also prepared to investigate the desorption characteristics of zeolites, which is essential for the regeneration of used zeolites. The desorption temperature was varied as $25{\sim}200^{\circ}C$, and the desorption pressure was varied as 0.1~1.0 bar. Carbon dioxide desorbed better at higher temperature, and lower pressure. 5A could be regenerated more than three times by thermal desorption at $180^{\circ}C$. It is required to modify zeolites for higher adsorption and better regeneration performances.

• 대한화학회지
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• 제32권6호
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• pp.520-527
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• 1988

$Co^{2+}$ 이온과 $Ag^+$ 이온으로 교환된 제올라이트 A 즉, $Ag_6Co_3-A$(a = 12.131(5)$\AA$) 과 $Ag_3Co_{4.5}$-A(a = 12.145(1)$\AA$)의 결정구조를 X-선 단결정회절법으로 입방공간군 Pm3m을 사용하여 해석하였다. I > 3$\sigma$(I)인 189개의 회절반점을 써서 $Ag_6Co_3-A$구조에 대해서는 R1=0.06, R2 = 0.076까지 정밀화시켰으며 $Ag_6Co_3-A$ 구조에 대해서는 I > 3$\sigma$(I)인 258개의 회절반점을 써서 R1 = 0.045, R2 = 0.041까지 정밀화시켰다. 두 구조 모두 Co(II) 이온은 골조의 3개의 산소와 배위하고 있었고 Co(II)-O(3) 거리는 $Ag_3Co_{4.5}-A$에서는 2.118(4)$\AA$이었고 $Ag_6Co_3-A$에서는 2.106(4)$\AA$이었다. 또 두 구조 모두 O(3)-Co(II)-O(3) 각도는 약 $120^{\circ}$로서 Co(II)와 3개의 O(3)는 거의 이상적인 삼각 평면형의 배열을 갖고 있었다. 단위포당 양이온의 총수가 8개 이상이면 $Ag^+$이온은 8-링 위치에 $Co^{2+}$ 이온은 6-링 위치의 골조산소와 우선적으로 결합한다. Co(II)이온의 수가 단위포당 4.5개 이상이 되면 $Ag_{12-2x}Co_x-A (x > 4.5)$ 결정은 X-선 회절패턴이 없었고, 이것은 $Co^{2+}$ 이온이 $H_2O$분자를 가수분해하여 생성되는 $H^+$이온 농도가 축적되어 제올라이트 골조를 파괴시켰을 것으로 생각된다.