• 청정기술
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• 제24권1호
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• pp.21-26
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• 2018

석탄은 오랜 전부터 사용해온 유용한 산업 자원이다. 그러나 채굴과정에서 많은 폐기물인 석탄 폐석이 발생된다. 석탄 폐석은 주변 환경오염의 주범이며, 그 양 또한 수억 톤이 적치된 상태이다. 이러한 석탄 폐석에 포함된 성분 중 상당량이 $SiO_2$와 $Al_2O_3$ 성분이고 이것은 여러 산업에서 유용하게 사용되는 제올라이트의 주원료이기도 하다. 본 연구는 석탄 폐석을 이용하여 제올라이트를 합성하고, 상용 제올라이트와의 물성 및 흡착 성능을 비교한 것이다. 합성제올라이트는 상용 제올라이트와 유사한 물성을 보여주고 있으며, 대기 환경오염 유발가스($CO_2$, Toluene, $SO_2$, 등)에 대한 흡착성능 또한 우수하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2012년도 춘계학술논문요약집
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• pp.265-266
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• 2012

• 기술사
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• 제34권2호
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• pp.167-173
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• 2001

브라운관 후면유리 연마 후 발생되는 고상의 유리폐기물을 재활용을 위해, A형 제올라이트의 최적합성조건을 규명하고 생성된 제올라이트의 제반 특성을 기존의 상용 제올라이트와 비교하였다. 테프론 반응용기에 고규산질 알카리용액, NaAlO$_2$그리고 브라운관 유리폐기물 등 3가지 출발물질을 혼합하고, 80∼95$^{\circ}C$ 범위에서 가열하여 제올라이트 Na-A를 열수조건하에서 결정화시켰다. 고규산질 알카리 용액은 자연산 규석을 35$0^{\circ}C$, 1500 기압하에서, NaAlO$_2$는 NaOH와 Al(OH)$_3$시약을 95$^{\circ}C$에서 2∼3시간 가열하여 $Na_2$O/Al$_2$O$_3$=1.4, $H_2O$/$Na_2$O=8이 되도록 각각 합성하여 출발물질로 사용하였다. 브라운관 유리 폐기물과 고규산질 알카리 용액의 혼합비율 약 1:10∼1:13의 범위에서 Al-공급원으로서 1.5∼2.5N의 NaAlO$_2$를 혼합하였을 때 양호한 A-형 제올라이트 결정이 생성되었다. 합성된 Na-A는 하이드록시소달라이트 등과 같은 불순물이 없는 단일상이었으며, 결정형태는 입방 십이면체 (cubo-dodecahedral)형이었고 결정의 1∼2 $\mu$의 균질한 입도로 분포하였다. Ca+ 양이온교환용량은 215∼220 mequivalent/100 g이었다.

• 자원환경지질
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• 제34권2호
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• pp.167-173
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• 2001

브라운관 후면유리 연마 후 발생되는 고상의 유리폐기물을 재활용을 위해, A형 제올라이트의 최적합성조건을 규명하고 생성된 제올라이트의 제반 특성을 기존의 상용 제올라이트와 비교하였다. 테프론 반응용기에 고규산질 알카리용액, NaAlO$_2$그리고 브라운관 유리폐기물 등 3가지 출발물질을 혼합하고, 80~95$^{\circ}C$ 범위에서 가열하여 제올라이트 Na-A를 열수조건하에서 결정화시켰다. 고규산질 알카리 용액은 자연산 규석을 35$0^{\circ}C$, 1500 기압하에서, NaAlO$_2$는 NaOH와 Al(OH)$_3$시약을 95$^{\circ}C$에서 2~3시간 가열하여 $Na_2$O/Al$_2$O$_3$=1.4, $H_2O$/$Na_2$O=8이 되도록 각각 합성하여 출발물질로 사용하였다. 브라운관 유리 폐기물과 고규산질 알카리 용액의 혼합비율 약 1:10~1:13의 범위에서 Al-공급원으로서 1.5~2.5N의 NaAlO$_2$를 혼합하였을 때 양호한 A-형 제올라이트 결정이 생성되었다. 합성된 Na-A는 하이드록시소달라이트 등과 같은 불순물이 없는 단일상이었으며, 결정형태는 입방 십이면체 (cubo-dodecahedral)형이었고 결정의 1~2 $\mu$의 균질한 입도로 분포하였다. $Ca^{+}$ 양이온교환용량은 215~220 mequivalent/100 g이었다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2000년도 춘계공동학술발표회
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• pp.327-327
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• 2000

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2010년도 학술논문요약집
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• pp.95-96
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• 2010

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2015년도 추계학술논문요약집
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• pp.403-404
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• 2015

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2016년도 춘계학술논문요약집
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• pp.377-378
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• 2016

• 대한환경공학회지
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• 제30권6호
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• pp.659-665
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• 2008

본 연구는 서울특별시 소재 S 물재생센터의 하수슬러지 소각로에서 발생하는 비산재를 이용한 제올라이트 합성에 관한 것이다. 이를 위해 출발물질로서 소각비산재의 특성, 제올라이트 합성을 위한 수열반응조건, 합성된 제올라이트의 적용성을 조사하였다. 하수슬러지 소각 비산재에는 중량으로 각각 42.8%와 21.2%로 많은 양의 SiO$_2$와 Al$_2$O$_3$를 함유하고 있어, 제올라이트 합성의 출발물질로 이용이 가능하였다. 소각 비산재의 중금속 유해성 파악을 위해 용출시험과 함유량 시험을 실시하였는데, 용출시험 결과는 폐기물관리법에서 규제하는 용출기준에 비해 매우 적은 양이 검출되었으나, 함유량 시험에서는 비료관리법 상의 보통 비료 중 유기질 비료 및 부산물 비료의 중금속 위해성 기준을 초과하였다. 수열반응 결과, 주로 생성된 제올라이트는 analcime과 zeolite P1이었다. Analcime은 teflon 반응용기에서 생성되었고, 최적의 반응조건은 알칼리(NaOH)용액의 농도 1 N, 합성온도 135$^{\circ}C$, 합성시간 16시간이었다. 한편, Zeolite P1은 붕규산 유리질 반응용기에서 합성되었고, 알칼리(NaOH)용액 농도 5 N, 합성온도 130$^{\circ}C$, 합성시간 16시간에서 가장 많은 양이 합성되었다. 수열반응 후의 유해 중금속 함유량은 합성전과 비교하여 analcime 생성물에서는 비슷한 수준으로, zeolite P1 생성물에서는 약 절반 정도 감소하였다. 합성된 제올라이트의 성능은 암모늄 이온의 교환정도로서 파악하였는데, 소각 비산재에서 0$\sim$1.0 mg NH$_4{^+}$/g, analcime합성물 3.0$\sim$7.4 mg NH$_4{^+}$/g, 그리고 zeolite P1합성물에서 14.6$\sim$17.8 mg NH$_4{^+}$/g이었다. 천연 제올라이트인 clinoptilolite와 phillipsite의 암모니아 제거능력이 15$\sim$35 mg NH$_4{^+}$/g 정도인데, 본 연구에서는 zeolite P1합성물이 이 범위를 충족하였다. 이러한 관점에서 하수슬러지 소각 비산재를 이용한 제올라이트 합성은 폐기물 재활용의 좋은 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2016년도 정기학술대회 발표논문집
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• pp.139-139
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• 2016