• 대한환경공학회지
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• 제32권5호
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• pp.417-426
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• 2010

본 연구에서는 가죽 생산 공정 중 원피 무게의 50% 이상 고형 폐기물로 발생하는 콜라겐 단백질의 섬유 기재에 미모사(Catechol Tannin) 및 채스트넛(Pyrogallol Tannin)과 같은 식물성 탄닌물질을 다양한 조건에서 고정화시킨 10 가지 다른 종류의 바이오 흡착제를 제조하였다. 제조한 각 바이오 흡착제들의 중금속 제거용 흡착제로서의 성능 평가를 위하여 Cu(II), Cd(II), Zn(II), Pb(II), Cr(III) 이온을 함유한 인공 오염수를 사용하여 다양한 반응 조건에서의 회분식 실험을 실시하였으며, 중금속들의 제거 특성을 규명하였다. 미모사를 탄닌물질로 사용하여 콜라겐에 고정화 반응을 시켰을 때 섬유 번들 내부로의 미모사의 침투력은 나프탈렌계 침투제의 주입량에 비례 하였다; 3% ${\geq}$ 1.5% > 0%. 모든 바이오 흡착제들에서 pH 3.0 이하에서는 중금속 이온들의 제거는 거의 일어나지 않았으나 pH 3.0 이상에서 중금속의 제거율이 급격히 발생하였으며 Zn(II)을 제외한 나머지 중금속이온들은 pH 6.0 이상에서는 거의 완전히 제거되었다. Cr(III)의 경우에는 바이오 흡착제 종류별 제거량이 매우 유사한 경향을 나타내었으나 Cu(II), Zn(II), Pb(II)의 제거에서는 축합형 탄닌(미모사)에 비해 이온결합이 가능한 다량의 카르복실기를 함유한 가수분해형 탄닌(채스트넛)을 사용하여 고정화시킨 바이오 흡착제에서 높은 제거능을 보였다. S10 바이오 흡착제에 대한 Pb(II) 및 Cu(II) 중금속 이온들의 흡착은 이온농도가 1,000배 변화거나 경쟁이온 화학종을 일하전 및 이하전 화학종을 사용하였을 때 영향을 받지 않았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.243-246
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• 2015

색센서는 액상 내 존재하는 특정 물질에 대하여 선택적인 색상변화를 통하여 대상물질을 검지할 수 있다. 기존 유기염료를 이용한 색센서는 단일종의 중금속 이온만을 검지한다는 단점이 있지만, 디티존(dithizone, DTZ)은 최소 5개 이상의 중금속 이온을 서로 다른 색상 변화로 검지해 낼 수 있다는 장점이 있다. 즉 다중검지용 색센서 물질로 사용할 수 있다. 그러나 디티존은 액상에서 주로 사용되어서 종이나 분말형태로 제조된 사례가 없어서 활용범위가 제한적이다. 이에 본 연구에서는 폴리스티렌(polystyrene, PS)과 디티존을 결합시켜 DTZ/PS 펠렛을 제조하여 10가지 중금속 이온에 대한 선택적인 색상변화를 관찰하였다. 제조한 DTZ/PS 펠렛에 대하여 10 ppm의 중금속 이온의 노출 결과, 수은과 코발트가 뚜렷한 색상 변화를 보였으며 선택적인 중금속 이온 검지에 활용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.321-322
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• 2009

산화마그네숨을 주성분으로 하고 있어 시멘트 고화로 문제가 되는 육가 크롬을 포함하지 않을 뿐만 아니라 시멘트, 석회류와 마찬가지로 내구성이 있는 경화물이 생성되기 때문에 불용화 처리 효과의 장기 안정성이 우수하며 인산염 시멘트의 압축강도는 $21^\sim$28MPa로서 포틀랜드 시멘트와 비교할만하다. 본 연구에서는 이러한 인산염 마그네시아의 특성을 이용하여 중금속인 Cr과 Pb의 고용화 적용 가능성을 실험하였으며, 중금속 이온과 마그네시아 시멘트에 의한 고용체의 생성 및 고정화 된 고용체에 서의 중금속 이온의 용출특성을 검토 하였다.

• 분석과학
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• 제15권2호
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• pp.163-171
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• 2002

수산가공 폐기물로 버려지는 게 껍질로부터 chitin을 추출하여 중금속 흡착제로 이용하였으며, 이 흡착제에 대해 Cd(II) 및 Pb(II) 이온의 흡착특성을 연구하였다. Chitin에 대한 Cd(II) 및 Pb(II) 이온의 흡착속도는 반응시간 2분경에 최대흡착량에 도달하였으며, 중금속 흡착에 미치는 pH의 영향은 두 이온 모두 pH 7.0>10.5>3.5순임을 알 수 있었다. Chitin에 대한 흡착률은 Cd(II)이온이 21${\sim}$99%이며, Pb(II)이온이 24${\sim}$95%이다. Cd(II)이온의 회수율은 22${\sim}$53%이고, Pb(II)이온의 회수율은 22${\sim}$73%로 나타났다. 이들 중금속 이온의 흡착양상은 Freundlich 흡착등온식에 비교적 잘 적용되었다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제26권3호
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• pp.109-114
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• 2003

고층습지식물의 생리생태학적 특성을 규명하기 위하여 경상남도 양산시에 위치한 정족산 무제치늪에 서식하는 14과 22종의 식물을 대상으로 체내 무기양이온(K, Ca, Mg), 중금속이온(Al, Fe, Mn), 질소 및 인 함량의 계절적인 변화를 정량적으로 분석하였다. 무제치의 물은 15∼30 μ S/cm의 전기전도도(EC)와 pH 5.0∼5.6 (토양 4.3∼5.1)의 산도를 나타내었으며, Ca, Mg과 같은 2가 양이온의 함량이 낮은 반면 높은 중금속함량(특히 Al)을 보여 전형적인 산성토양의 특성을 보였다. 조사된 습지식물은 무기양이온함량에 있어 종간 뚜렷한 차이를 보였으며, 골풀, 진퍼리새, 기장대풀, 억새, 진달래, 산철쭉, 개미탑, 끈끈이주걱은 400 μ Mg DW 이하의 매우 낮은 함량을 나타내었으며, 동의나물, 숫잔대, 산제비난, 멱쇠채, 제비꽃, 바디나물은 체내 높은 무기양이 온 함량을 보였다. 특히 국화과의 멱쇠채와 제비꽃과의 제비꽃은 Ca과 Mg을 축적하는 경향성을 보였으며, 생육이 진전됨에 따라 오이풀과 꽃창포의 무기양이온 함량은 점차 감소하는 양상을 나타내었다. 한편 조사된 대부분의 식물들은 토양의 높은 중금속 함량에도 불구하고 체내 낮은 농도의 중금속을 함유하였으며, 축적된 총 중금속함량 및 조성은 식물 종간에 뚜렷한 차이를 보였다. 토양의 낮은 질소 및 인 함량에도 불구하고 조사된 대부분의 식물종들은 생육초기단계에 있어 비교적 높은 질소 및 인 함유하였으며, 생육이 진전됨에 따라 서서히 감소하는 양상을 나타내었다. 결론적으로 무제치늪에 서식하는 식물종들은 생육초기에 무기양이온 및 질소를 축적하고 생육과정에 이를 재이용하고, 중금속을 배제하는 기작을 발달시킴으로서 빈영양의 산성 환경을 극복하는 것으로 생각된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.135-138
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• 2004

본 연구는 중금속으로 오염된 폐수처리에 있어 친환경적 유기흡착제로서 휴믹물질의 활용성을 평가하기 위한 기초 연구로서 이탄(peat moss)으로부터 Humin을 분리 한 후, 중금속 이온(Cd(II),Cu(II))과의 흡착특성을 조사하였다. 이탄으로부터 추출한 peat-Humin의 함량은 94%이상을 나타냈으며, 분자의 작용기 특성은 일반 토양 휴믹물질(soil humic substance)과 유사하였다. peat-Humin과 중금속 이온(Cd(II),Cu(II))과의 흡착 반응은 5분내에 빠른 흡착형을 보였으며, pH 5-6에서 가장 높은 중금속 제거율을 보였다. pH 3의 산성조건에서도 50%정도의 제거율을 보였다. pH 5에서의 등온흡착 실험결과를 Freundlich 등온식에 적용하여 해석한 결과, 각의 중금속에 대한 peat-Humin의 흡착상수(Kf)는 Cd(II)이 8.07 그리고 Cu(II)가 4.56으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.629-634
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• 2003

본 연구에서는 대표적인 산업부산물인 굴패각과 플라이애쉬를 활용한 흡착제를 개발하여 중금속 이온의 제거 기작을 평가하였다. 1차적으로 연구된 중금속 이온은 카드뮴, 납, 구리이며, 산업부산물을 활용하여 흡착특성을 평가하였고, 동시에 현장 적용성을 모사하기 위해 점성토와 화강풍화토에 대한 흡착실험도 함께 수행하여 각각의 흡착특성을 비교ㆍ평가하였다. 실험 결과를 등온흡착식으로 분석하여본 결과 굴패각의 경우 카드뮴, 납, 구리이온의 용액 내 제거율이 해성점토나 화강풍화토를 사용한 흡착제에 비해 우수하므로 흡착제로서의 사용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제13권3호
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• pp.368-377
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• 2000

실리카고정괭생이모자반을 합성하여 중금속 흡착제로 이용하였다. 이 흡착제에 대한 중금속 Cd(II), Pb(II)이온의 최대흡착조건을 알아보고 흡착특성을 연구하였다. 그 결과 산성보다는 알카리성에서 흡착량이 더 크고 Si-고정괭생이모자반에 대한 중금속 Cd(II), Pb(II)이온의 흡착량이 더 큼을 알 수 있었다. 또한 Cd(II) 이온보다 Pb(II) 이온의 흡착량이 더 높음을 알 수 있었다. Cd(II) 및 Pb(II) 이온의 회수율은 괭생이모자반에서 58.0-62.6%, 61.2-64.4%로 나타났고, Si-고정괭생이모자반에서 56.8-92.7%, 37.8-47.9%로 나타났다. Cd(II)이온은 Si-고정괭생이모자반에서의 회수율이 더 높게 나타났으나, Pb(II) 이온은 Si-고정괭생이모자반에서의 회수율이 더 낮게 나타났음을 알 수 있었다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 1995년도 추계 학술발표회
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• pp.25-26
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• 1995

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.535-541
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• 2005

본 연구에서는 피트모스(Canadian Sphagnum peat moss)로부터 추출한 피트-휴민 (p-Humin)입자를 충전한 칼럼의 연속흐름 조건하에서의 중금속 이온(Cd, Cu, Pb)의 흡착 및 탈착효율을 조사하였다. p-Humin 충전 칼럼은 단일 성분 및 혼합 중금속 용액 모두에서 높은 중금속 제거효율을 보였으며, 실험 결과는 Thomas 모델식을 적용하여 p-Humin의 중금속 흡착특성에 대한 기초 자료를 산출하였다. 단일 성분 중금속 용액을 대상으로 한 실험 결과, p-Humin 단위 그램당 Cd, Cu 및 Pb의 최대 흡착량($q_0$)은 각각 138.8, 44.66 및 41.61 mg/g으로 나타났다. 혼합 중금속 용액을 대상으로 각 중금속 이온의 경쟁흡착 반응실험 결과, p-Humin에 대한 중금속 이온의 친화력 세기는 Pb $\gg$ Cu > Cd이었다. 흡착된 금속이온은 0.05 N $HNO_3$ 용액을 사용하여 쉽게 탈착시켜 회수할 수 있었으며, 회수율은 약 95% 이상을 나타냈다. 본 연구를 통해 p-Humin은 친환경적이고 경제적인 생흡착제로서 폐수 중 중금속 이온의 제거에 활용 가능함을 확인하였다.