• Journal of Korea Soil Environment Society
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• v.4 no.2
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• pp.137-147
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• 1999

Fluidized-bed thermal desorber coupled with a heat pipe was investigated for the remediation of soil contaminated with diesel oils. Thermal gravimetric analysis by Cahn-balance indicated that the desorption of diesel oils from the soil particles was mainly governed by the internal diffusion at low concentration of less than 0.5 wt. % of oils in the soil particles. In fluidized-bed experiments. increase of fluidizing gas velocity reduced the residual oils of the contaminated soils, the increase of soil feed rate decreased efficiency of fluidized-bed desorber. A mathematical model was developed by incorporating Fickian diffusion kinetics into the Kunii-Levenspiel model Simulation results showed reasonable agreement for the performance of fluidized-bed thermal desorber.

• Clean Technology
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• v.12 no.4
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• pp.217-223
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• 2006

The operating variables of a desorption step were experimentally investigated tor the cycle of the process made up of benzene adsorption, steam desorption, and drying step. The effect of adsorbent regeneration depending on existence and nonexistence of drying step was studied by breakthrough curves obtained in the adsorption step of the second cycle. The duration of drying step was determined by the experimental results. In case that the amount of nitrogen gas was fixed, the regeneration efficiency increased with the amount of steam. However, the effect of steam decreased as the amount of nitrogen increased. Therefore, it would be possible to predict the optimum amount of steam comparing the amount of nitrogen gas with amount of steam in economic view.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.22 no.11
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• pp.1985-1994
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• 2000

This research was designed to investigate the effect of initial adsorbed amount of phenol, temperature, and pH on the desorption reaction of phenol from spent activated carbon loaded with phenol. Methanol, acetone, and N,N-dimethylformamide( DMF) were used as test organic solvents. The initial adsorbed quantities of phenol investigated here were 166.1mg/g, 180.7mg/g, and 197.9mg/g. The effect of temperature was evaluated from 15 to $55^{\circ}C$ with an interval of $10^{\circ}C$, while that of pH was investigated under acidic. neutral. and alkaline conditions. The extent of phenol desorption was proportional to the strength of dipole moment such as methanol < acetone < DMF. Over 90% desorption of phenol was achieved by acetone and DMF. The quantity of des orbed phenol by the organic solvents decreases with increasing the initial adsorbed amount of phenol. DMF is affected least by the initially adsorbed amount of phenol. An increase in reaction temperature leads to higher desorption of phenol. Desorption reaction by methanol is most sensitive to the temperature. As the pH of solvents increases. the desorption rate is also increasing. At pH=12. the desorption rate of phenol by methanol increases sharply by 10%. Although methanol demonstrated the weakest desorption power. the desorption capacity of methanol would approach that of acetone and DMF by adjusting temperature and pH. Methanol may emerge as a promising solvent for removing phenol from activated carbon because of acceptable regeneration efficiency as well as relatively cheap price.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1376-1377
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• 2006

본 연구에서는 고밀도 플라즈마 식각 시스템을 이용하여 contact hole 식각을 연구하였다. 실험은 공정 변수에 따른 식각 특성을 변화를 SEM 분석을 이용하여 보였으며 공정 압력 증가에 따른 contact hole 패턴의 하부 및 측면이 vertical 하지 못한 현상을 볼 수 있었으며 이는 과도한 라디컬 생성으로 인하여 식각 반응 부산물과 폴리머가 식각 패턴 밖으로 탈착되지 못하여 나타나는 것으로 생각되며 하부 bias 전력을 증가시킴으로써 식각 반응 부산물과 폴리머의 탈착을 도와 식각 프로파일 개선에 영향을 줌을 확인하였다. 또한, 본 장비의 낮은 전자온도 등의 특성으로 인하여 PR의 degradation 현상 등이 나타나지 않았다.

• Clean Technology
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• v.20 no.2
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• pp.179-188
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• 2014

The effect of desorption pressure on $CO_2/N_2$ breakthrough behaviors for 4 different adsorbents was studied at a fixed bed. Zeolite 3A, 4A, 5A, and 13X pellets were used as adsorbents. Cyclic operations were executed with varying desorption pressure from vacuum (0 bar) to 3 bar while other conditions such as adsorption step pressure (3 bar), temperature (293 K), composition ($CO_2:N_2=10:90$vol%) and flow rate (400 ccm) were fixed at constant values. Each adsorption and desorption step was set as 80 min, which totaled up to 160 min per a cycle. 5 cycles with adsorption and desorption steps were run overall. After the experiment, breakthrough time, saturation time, and adsorption amount were measured and compared in order to find an optimum adsorbent and a proper operating condition for a post combustion $CO_2$ capture process.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.8 no.5
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• pp.737-741
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• 1997

The typical removal method of volatile organic compounds is adsorption process. In this study, granular activated carbon and activated carbon fiber were used as adsorbents, and the adsorption behavior for the two types of adsorbent was compared. And they were regenerated by supercritical carbon dioxide extraction at a constant temperature, 318.15 K, and 2000, 2500, 3000 psi respectively. The desorption percentage of initial adsorbates and iodine values were increased with pressure of supercritical carbon dioxide. The regeneration time was 70 and 60 minutes in adsorbents loaded with methyl ethyl ketone(MEK) and benzene, respectively. The desorption percentages were 64.0% for granular activated carbon and 55.3% for activated carbon fiber loaded with MEK, and 59.1% for granular activated carbon and 45.2% for activated carbon fiber loaded with benzene. The exit concentration could be evaluated by Tan and Liou model. Therefore, the granular activated carbon and the activated carbon fiber could be regenerated by supercritical fluid extraction process.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.89-89
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• 2019

수환경으로 유출되는 유해화학물질은 독성을 가지고 직접 유출되거나 다양한 매체와 반응하여 화재 및 폭발 등의 사고가 발생한다. 실제로 낙동강 유역에서는 1991년 페놀 유출사고를 시작으로 2009년 구미공단 '1,4-다이옥산' 유출사고, 2014년 11월 경북 봉화군의 황산유출사고 등 크고 작은 사고가 빈번히 발생하고 있으며 작년 6월에는 대구와 부산의 수돗물에서 과불화화합물이 검출되기도 하였다. 이러한 대규모 사고를 방지하기 위해 신속한 오염물의 거동 예측이 가능한 추적모델이 필요하며, 본 연구에서는 수환경으로 유출된 유해화학물질의 추적을 위한 1차원 저장대 모형을 개발하였다. 일반적으로 저장대 모형은 복잡한 하천 구조를 하천의 주 흐름이 존재하는 본류대와 하천 흐름이 정체되는 저장대, 그리고 하상구조로 단순화 하여 나타낸다. 본류대에서는 하천흐름에 의한 이송 및 횡방향 유속차로 발생하는 전단류에 의한 확산이 일어나며, 저장대와의 물질교환으로 발생하는 저장효과와, 하상구조와의 흡착 및 탈착, 그리고 생물화학적 반응 및 휘발이 발생한다고 가정한다. 본류대와 저장대간의 질량교환은 난류유속변동과 농도차에 의해서만 발생한다고 가정하고 오염물질의 이송과 분산과정을 해석한다. 저장대에서는 이송 및 전단류에 의한 확산은 일어나지 않으며, 본류대와의 물질교환으로 발생하는 저장효과와 하상구조로의 흡착, 그리고 생물화학적 반응 및 휘발이 발생한다고 가정하며, 하상구조에서는 본류대 및 저장대와의 흡착 및 탈착만 발생한다고 가정한다. 저장대 모형의 해석을 위해서는 리치(Reach) 별로 본류대 분산계수($K_F$), 본류대 면적($A_F$), 저장대 면적($A_S$), 그리고 저장대 교환계수(${\alpha}$)의 네 가지 저장대 매개변수가 필요하며 본 연구에서 개발된 저장대 모형은 흡탈착, 생물화학적 반응 및 휘발 과정을 모두 고려하여 유해화학물질의 확산 거동을 모의한다. 최적의 리치길이, 흡탈착, 반응 및 휘발 계수를 산정하여 모형의 정확도를 향상시켰으며, 신속하고 정확하게 오염물의 거동을 예측할 수 있었다.

• The Korean Journal of Food And Nutrition
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• v.17 no.2
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• pp.220-228
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• 2004

Dynamic headspace purge conditions were investigated to obtain minimum loss of high volatile compounds by breakthrough and maximum recovery of low volatile components of roasted perilla seed oil (RPSO). A response surface methodology was applied to evaluate the effect of purge temperature, purge time, and sample weight on $\ell$ n (total peak area), breakthrough ratio, and peak area of perilla ketone the least volatile component of RPSO. Sample weight was the most important factor on the $\ell$ n (total peak area) but it did not affect peak area of perilla ketone. All process variables significantly influenced breakthrough ratio. The optimum condition was determined by superimposing contour plots at purge temperature of 48$^{\circ}C$ for 12 min purge time at sample weight of 0.60 g. 2-Propanone, 2-butanone, acetic acid, 2-methyl propanal were main breakthrough compounds in RPSO flavor.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.106-106
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• 2019

많은 도심의 하천들은 오염물질의 유입에 취약하다. 최근 신소재 공학 등 첨단산업이 발전하게 되면서 유해화학물질의 유입문제는 더욱 대두되고 있으며, 실제로 최근 유해화학물질 유입사고 발생건수가 늘어나고 있다. 특히 국내 취수량의 90%는 지표수에서 취수하고 있어, 하천오염사고는 직접적인 피해로 이어지게 된다. 따라서 이러한 사고에 대응하기 위하여 수환경에 유입된 유해물질의 거동 매커니즘을 반영한 수질해석이 필요하다. 수체 내에 유입된 유해화학물질은 기본적으로 흐름에 따른 이송 확산을 하며 흡 탈착, 휘발, 침전 부유, 생화학 반응과 같은 다양한 반응과 함께 혼합거동을 한다. 특히 소수성물질의 경우 용해된 상태뿐만 아니라, 유사에 흡착된 상태로 수체에 존재하게 된다. 결국 유해화학물질의 거동을 해석하기 위해서는 유체의 흐름 해석뿐만 아니라 수체에 존재하는 유사의 이송 또한 해석해야한다. 본 연구에서는 흐름해석을 위하여 서울대에서 개발한 흐름모형(HDM-2D)을 사용하였으며, 부유사 거동모의를 위해 부유사거동모형(STM-2D)을 개발하였다. 또한 유해화학물질의 거동모의를 위해 서울대에서 개발한 수질모형(CTM-2D)에 생성/소멸항을 추가하였으며 흐름모형과 부유사모형과의 연계를 통해 유해화학물질의 혼합거동 수치모형을 개발하였다. 각 반응항(흡 탈착, 휘발, 침전 부유, 생화학 반응)을 수치모형에 반영 시에는 보통 두 계(물-토양, 물-공기) 사이의 선형 물질교환으로 이해된다. 따라서 물질의 각 반응 별 평형농도와 물질교환속도계수를 추정식을 통해 산정하여 사용하게 된다. 하지만 각 기작이 반영유무에 따라 계산시간 및 필요입력변수가 늘어나게 되므로, 유해화학물질 유입사고와 같은 빠른 대처가 필요한 경우 각 반응 텀의 유의성을 판단하여 모형에 반영여부를 결정을 통해 경제적인 모의를 할 수 있어야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 개발된 모형의 각 매개변수들의 민감도를 분석하고, 흐름조건 및 물질의 특성에 따른 반응항의 유의성을 판단하였다. 본 연구에서는 개발된 모형(부유사거동모형, 유해화학물질의 혼합거동모형)은 해석해 및 현장 데이터와 비교검증을 통해 개발을 완료하였으며, 각 반응항의 민감도 분석을 통해 매개변수의 임계값을 결정하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.148-148
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• 2020

산업의 고도화가 진행됨에 따라 화학원료의 사용이 증가하고 있고 독성을 가진 화학물질이 하천으로 유입되는 사고가 빈번하게 발생하고 있다. 수환경으로 유입되는 유해화학물질은 주로 무색무취의 물질들로 사고가 발생하더라도 초기 발견이 어려워 어류폐사를 유발하거나 취수시설에서 용수로 취수되는 경우가 발생하기 때문에 이에 대한 대응책 마련이 필수적이다. 하천에 유입된 오염물질의 거동을 신속하게 예측하기 위해 1차원 오염물질 추적 모형이 활용되는데, Fickian 이송-분산 모형(Fickian Advection-dispersion equation model; FADE)이 주로 사용되고 있다. 하지만 FADE는 오염물질이 하천 저장대에서 지체되는 현상을 반영하지 못하기 때문에 농도곡선의 왜곡도를 구현하지 못하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 하천저장대모형(River Storage Model; RSM)을 개발하고 이를 국가하천인 감천에 적용하였다. 본 연구에서 개발한 RSM은 분산계수, 본류대 면적, 저장대 면적, 저장대 교환계수의 네 가지 매개변수를 통해서 하천의 물질 저장 및 교환 특성를 구현한 non-Fickian 모형으로서, 생화학반응, 휘발, 흡·탈착항을 추가하여 유해화학물질의 혼합 거동을 정확하게 모의할 수 있도록 개발하였다. 저장대 모형의 매개변수를 산정하기 위해서 하천 유량과 지형자료를 기반으로 HEC-RAS를 모의하여 계산된 수리특성을 입력변수로 사용하였다. 저수기, 평수기, 풍수기 유량을 기준으로 세 경우의 시나리오 모의를 수행하였는데, 5ton의 톨루엔이 김천산업단지에서 감천으로 유입된 경우 약 20km 하류에 위치한 취수장에서 톨루엔의 농도변화를 예측했다. 보존성 물질에 대한 모의 결과, 풍수기의 경우 저수기에 비해 유속이 크기 때문에 취수장에서 20.56시간 먼저 기준농도에 도달하고, 7.21시간 더 짧게 머무는 것으로 나타났다. 유해화학물질의 반응특성에 대한 민감도 분석을 시행한 결과, 생화학적 반감기가 18.98시간보다 길고, 옥탄올-물 분배계수가 2.267 이하인 물질은 생분해 및 흡·탈착 반응에 둔감한 것으로 나타났다. 1m 수심 기준 0.114m/s 이하 유속에서의 하천 수리조건에서는 화학물질의 휘발성을 무시할 수 있는 것으로 밝혀졌다.