• 청정기술
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• 제19권3호
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• pp.287-294
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• 2013

구리-제올라이트 촉매와 Fe-제올라이트 촉매로 과잉산소 분위기에서 일산화질소의 암모니아 선택적 촉매환원반응을 체계적으로 조사하였다. 촉매는 디젤엔진에서의 SCR기술의 적용을 위하여 구리와 철을 $NH_4$-BEA와 $NH_4$-ZSM-5 제올라이트에 이온교환법과 함침법으로 담지시켜 제조하였다. 촉매의 특성은 BET, XRD, FE-TEM과 SEM/EDS를 사용하여 조사하였다. 고정된 반응조건에서 선택적 촉매환원반응의 활성을 조사한 결과에서 구리를 BEA 제올라이트에 이온교환시켜 제조한 촉매가 $200{\sim}250^{\circ}C$의 저온영역에서 탁월한 성능을 나타내었다. $250^{\circ}C$ 이하의 저온에서 구리-제올라이트 촉매가 Fe-제올라이트 촉매보다 높은 반응활성을 나타내었다. BEA 제올라이트에 담지된 촉매가 ZSM-5 제올라이트에 담지된 촉매보다 $250^{\circ}C$ 이하의 저온에서 우수한 반응활성을 나타내었다.

• 청정기술
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• 제21권3호
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• pp.153-163
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• 2015

Fe/제올라이트 촉매의 저온에서의 NO의 암모니아 선택적 촉매환원반응 활성에 미치는 반응가스 중의 수분과 SO₂의 영향을 조사하였다. Fe/제올라이트 촉매에 조촉매로 Mn, Zr과 Ce를 첨가한 Fe/제올라이트 촉매로 수분과 SO₂가 포함된 저온에서의 NO의 암모니아 선택적 촉매환원반응에서 조촉매 첨가효과를 조사하였다. 조촉매는 이온교환법으로 철을 담지시킨 Fe/제올라이트 촉매에 건식 함침법으로 첨가하였다. 제올라이트는 디젤엔진에서의 SCR기술의 적용을 위하여 NH₄-BEA와 NH₄-ZSM-5을 사용하였다. 촉매의 특성은 BET, XRD, SEM/EDS와 TEM/EDS를 사용하여 조사하였다. 반응가스 중에 5% H₂O와 100 ppm SO₂이 존재하는 경우 Fe/BEA 촉매의 NO 전환율은 200 ℃에서 77%에서 47%로 감소하였다. MnFe/BEA 촉매는 수분과 SO₂가 존재하는 경우에 200 ℃에서 53% 이상의 NO 전환율을 나타내며 Fe/BEA 촉매보다 우수한 반응활성을 보였다. Mn은 Fe 성분의 분산도를 증가시키고 Fe의 소중합체 형성을 방지하는 효과를 나타내었다. 첨가제는 Mn이 Zr과 Ce보다 우수한 특성을 나타내었다. 250 ℃ 이하의 온도에서 Fe/BEA 촉매가 Fe/ZSM-5 촉매보다 우수한 반응특성을 나타내었다.

• 폴리머
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• 제28권5호
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• pp.374-381
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• 2004

제올라이트 분말을 첨가한 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE) 복합 필름의 $CO_2,\;O_2,\;N_2$에 대한 기체 투과성을 조사하였다. 제올라이트 첨가 필름은 금속 양이온 혹은 계면 활성제로 표면 개질한 제올라이트 분말을 $20 wt\%$ 함유하는 LDPE 마스터배치를 제조한 후 이를 LDPE 수지와 용융혼합하여 중공필름 성형법으로 제조하였다. 최종적으로 제올라이트 분말이 0, 3, 5, 10 wt$\%$ 함유된 복합 필름을 얻었으며 이를 기체 투과도 측정에 사용하였다. 필름의 기체 투과성은 부피측정법에 기초한 기체 투과도 측정장치를 제작하여 분석하였다. 모든 경우에 있어 제올라이트 함량이 증가함에 따라 기체 투과도는 감소한 후 점차 증가하는 경향을 보여주었다. 계면 활성제로 표면 개질한 제올라이트 입자는 매트릭스 수지와의 계면 접착력을 향상시켰지만 표면 개질 이온의 종류에 따른 필름의 기체 투과 특성에는 뚜렷한 차이가 나타나지 않았다. 제올라이트 첨가 필름의 경우 각 기체의 투과도에 대한 온도 의존성의 차이는 순수 LDPE 필름에 비해 다소 작게 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제34권4호
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• pp.360-369
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• 1990

보로실리케이트와 HZSM-5 제올라이트 및 이들의 골격에 철이 일부 치환된 촉매를 제조하여 메탄올의 전환반응에서 촉매성질을 조사하였다. 산점의 세기와 양이 생성물 분포에 미치는 영향을 암모니아의 승온 탈착곡선으로부터 얻어진 산성도와 연관지어 고찰하였다. 강한 산점이 적은 보로실리케이트 촉매에서는 프로필렌 선택도가 높았으나, 강한 산점이 많은 HZSM-5 제올라이트 촉매에서는 방향족 화합물의 선택도가 높았다. 약한 산점이 전환반응에 기여하는지 여부는 확인되지 않았으나, 생성물 선택도는 강한 산점의 양과 관련지어 설명할 수 있었다. 철의 치환으로 약한 산점이 많아졌으나, 전화율이나 올레핀 선택도에는 영향이 없었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.185-188
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• 2003

오염된 지하수 정화에 있어 반응벽체(Permeable Reactive Barriers, PRBs)를 이용한 정화기법은 최근 가장 큰 관심을 모으고 있는 기술이다. 반응벽체의 적용에 있어 가장 중요한 사항은 오염물질의 특성을 고려하여 적절한 반응성을 가지는 충진물질을 선택하는 일이다. 지금까지 연구된 반응물질 중 제올라이트는 취득이 용이하고 가격이 저렴하여, 암모늄이나 중금속과 같은 양이온성 오염물질의 정화에 그 적용성을 인정받아왔다. 하지만 표면에 음전하를 띠는 제올라이트의 특성 때문에, 지하수내에서 음이온의 형태로 존재하는 Cr(VI) 등에는 반응성이 없는 것으로 알려져 왔다. 이에 본 연구에서는 제올라이트에 영가철을 결합한 ZanF란 물질을 개발하여 양이온성 중금속의 하나인 납과 음이온성 중금속의 하나인 Cr(VI)을 동시 제거하는 실험을 수행하였다. 실험결과 ZanF는 초기농도 2-15mmol를 가지는 납 오염용액에 대해 90% 이상의 제거율을 보였으며, 초기농도 0.1 mmol을 가지는 Cr(VI) 오염용액의 농도를 5시간 내에 검출한계 이하로 떨어뜨리는 탁월한 효과를 보였다. 실험결과를 토대로 ZanF는 납과 Cr(VI)으로 동시에 오염된 지하수 정화에 효과적으로 사용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.250-250
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• 2013

단일벽 탄소나노튜브(Single-walled nanotubes, SWNTs)는 나노스케일의 크기와 우수한 물성으로 인하여, 전자, 에너지, 바이오 분야로의 응용이 기대되고 있다. 특히 SWNTs의 직경을 제어하게 되면 튜브의 전도성 제어가 훨씬 수월하게 되어, 차세대 나노전자소자의 실현을 앞당길 수 있으며 이러한 이유로 많은 연구들이 현재 행해지고 있다. SWNTs의 직경제어 합성을 위해서는 현재 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition; TCVD)이 가장 일반적으로 이용되고 있으며, 합성 촉매와 합성되는 튜브의 직경과의 크기 연관성이 알려진 후로는, 촉매의 크기를 제어하여 SWNTs의 직경을 제어하고자 하는 연구들이 활발하게 보고되고 있다. 특히, 촉매 나노입자의 직경이 1~2 nm 이하로 감소될 경우, SWNTs의 직경 분포가 어떻게 변화할 것인지가 최근 가장 중요한 관심사로 남아 있으나, 이러한 크기의 금속입자는 나노입자의 융점저하 현상이 발현되는 영역이므로, SWNTs의 합성온도 영역에서 촉매 금속입자는 반액체(Semi-liquid) 상태로 존재할 것으로 추측하고 있다. 본 연구에서는 고온의 SWNTs 합성환경에서 금속나노촉매의 유동성을 제한하기 위하여 나노사이즈의 기공이 규칙적으로 정렬된 다공성 물질인 제올라이트를 촉매담지체로 이용하였고, 이 때 다양한 합성변수가 SWNTs의 직경에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. SWNTs의 합성을 위해 실리콘 산화막 기판 위에 제올라이트를 도포한 후, 합성 촉매로서 전자빔증발법을 통하여 수 ${\AA}$에서 수 nm 두께의 철 박막을 증착하였다. 합성은 메탄을 원료가스로 하여 TCVD법으로 실시하였다. 주요변수로는 제올라이트 종류, 증착하는 철 박막의 두께, 합성온도를 설정하였으며, 이에 따라 합성된 SWNTs의 합성수율 및 직경분포의 변화를 체계적으로 살펴보았다. SWNTs의 전체적인 합성수율의 변화는 SEM 관찰결과를 이용하였으며, SWNTs의 직경은 AFM 관찰 및 Raman 스펙트럼의 분석에서 도출하였다. 실험결과, 제올라이트 종류에 따라서는 명확한 튜브직경 분포의 변화 없이 비교적 좁은 직경분포를 갖는 SWNTs가 합성되었으며, 합성온도가 $850^{\circ}C$ 이하로 감소되면 합성수율이 현저히 감소되는 것을 알 수 있었다. 촉매박막의 두께가 1 nm 이상인 경우에서는 직경 5 nm 전후의 나노입자가 형성되었으며, 이때 SWNTs의 합성수율은 높았으나 다양한 직경의 튜브가 합성이 된 것을 확인할 수 있었다. 반면, 촉매입자의 크기가 2 nm 이하에서는 합성수율은 다소 저하되었으나, SWNTs의 직경분포의 폭이 상대적으로 훨씬 좁아지는 것을 알 수 있었다. 추후, 극미세 촉매와 저온합성 환경에서의 합성수율 향상을 위한 합성공정의 개량이 지속적으로 요구된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제11권4호
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• pp.478-484
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• 2004

제올라이트 함유 폴리에틸렌 필름의 최대응력, 파단신율 및 인열강도를 측정한 결과 전반적으로 금속이온으로 치환한 제올라이트 필름에 비해 계면활성제로 치환한 제올라이트를 함유한 필름의 물성이 순수 LDPE필름의 물성에 비해 큰 감소 없이 일정하게 유지되는 사실을 확인하였다. 한편 선도유지기능 실험 결과 일부의 양이온성(Al 및 Ag) 또는 계면활성제로 개질된 제올라이트 필름들이 시험된 과채류에 대하여 일반 LDPE 포장용 필름보다 우수한 선도유지기능을 보여주었으며, 개질 되지 않은 제올라이트 필름도 비교적 우수한 선도유지기능을 보여주었다. 반면에 일부의 금속이온 예를 들어 Mg, Ca, Ce 등의 이온으로 개질된 필름들은 선도유지 효과가 상대적으로 뚜렷하지는 않았다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.1-5
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• 2005

영가 철을 이용한 질산성 질소 환원에 대한 연구는 지금까지 활발히 진행되어 왔지만, 이 반응에서 생성된 암모늄 부산물에 대한 적절한 처리과정은 아직 보고되지 않았다. 하지만, 암모늄은 먹는 물 수질기준에 의해 지하수 오염물로 분류되고 있어 (허용치 0.5 mg-N/L), 질산성 질소로 오염된 지하수 정화에 영가 철을 단독으로 사용하는 것에는 한계가 있다. 따라서, 본 연구의 목적은 질산성 질소를 환원함과 동시에 이 과정에서 발생하는 암모늄을 제거할 수 있는 반응물질을 개발하는데 있다. 본 연구에 사용한 Fe-loaded zeolite는, 제올라이트와 Fe(II) 용액을 교반시켜 제올라이트 구조 안으로 Fe(II)를 흡착유도하고, 이를 sodium borohydride로 환원하는 과정을 통해 제작되었다. Fe-loaded zeolite 제작에 사용된 Fe(II) 용액의 농도를 실험을 통해 산정하고, 이를 통해 Fe-loaded zeolite를 제작한 후, Fe-loaded zeolite의 질산성 질소 제거 성능을 확인하기 위해 두 가지 pH조건에서 회분식 실험을 수행하였다. 80시간의 반응을 통해 Fe-loaded zeolite는 초기 pH가 3.3인 경우 약 $60\%$의 질산성 질소를, pH가 6인 경우는 약 $40\%$의 질산성 질소를 제거하였고, 암모늄 부산물은 전혀 검출되지 않았다. 영가 철의 경우, 각 초기 pH조건에서 Fe-loaded zeolite보다 뛰어난 질산성 질소 제거성능을 보였지만, 반응 후 상당량의 암모늄 부산물을 생성하였다. 질산성 질소와 암모늄을 포함한 질소(-N)제거 효능의 관점에서 Fe-loaded zeolite의 경우 pH 3.3과 6의 경우에서 각각 $60\%$와 $40\%$의 제거효율을 보인 반면, 영가 철의 제거효율은 무시할만한 수준으로 나타났다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.447-450
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• 2006

Hydrogen separation from multi-component mixture gases by the four-bed PSA process was studied experimentally and theoretically using layered bed of activated carbon and zeolited 5A. Effects of the adsorption time, the linear velocity on the process performance were investigated. The adsorption time and linear velocity affected the purity and recovery of the product $H_2$ purity is increases according as the adsorption time and linear velocity decrease; however, $H_2$ recovery shows an opposite phenomena to the purity. PSA process simulation studied to find optimum operation condition. In the results, 50sec adsorption time, 3cm/s linear velocity might be optimal values to obtain more than 99.999% purity and 65% recovery hydrogen.

• 한국철도학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.308-313
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• 2005

In order to successfully propel the stormwater management program, administration plan of stormwater management is enacted in Spring, 2005. Hereafter, in a newly developing area such as a railway station, the best management practices should be established to control the nonpoint pollutant. Construction of a railway station means the increasing of imperviousness rate and lots of nonpoint pollutant emissions during rainfall. Therefore this research was performed to determine the pollutant EMC and to suggest the possible best management practice for treating nonpoint pollutants from a railway station. The $95\%$ confidence intervals of pollutant EMC were ranged to 69.4-115.2mg/L for TSS, 132.7-190.4mg/L for COD, 5.4-15.1ug/L for Oil & Grease, 4.9-12.4mg/L for TKN and 568.4-620.1ug/L for TP. The first flush criteria was ranged to 5-10mm accumulated rainfall using dynamic EMCs, Also laboratory reactor testing was performed. It shows that Zeolite media is useful for removing the washed-off pollutants from a railway station, especially for metal ions.