• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.30-30
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• 2018

스마트 도금공장을 구축하기 위해서는 도금액 내부의 화학 물질 농도 변화를 측정할 수 있는 화학 센서 기술이 필수적으로 요구된다. 와트욕은 대표적인 고속 니켈 도금액 중 하나로 기본적으로 황산니켈, 염화니켈, 보릭산의 염과 함께 케리어(type-1 광택제), 광택제(type 2-광택제), 응력 제어제 등의 유기 첨가제로 구성되어 있다. 이러한 유기 첨가제는 전차된 니켈층의 두께 균일도, 조도, 미세 구조, 내부 응력 등 다양한 특성을 제어하며, 정밀한 농도 관리가 필수적으로 요구되나, 분석 기술의 부재로 인하여 지금까지도 대부분의 액관리는 할셀법이나 작업자의 경험에 의존하고 있다. Cyclic voltammetry stripping(CVS) 방법은 전기화학 분석 과정에서 나타나는 첨가제의 가속, 감속 특성 등과 여기에 수반되는 stripping peak의 변화를 이용하여 개별 첨가제의 농도를 측정하는 방법이며, 지금까지 인쇄회로기판의 비아필 공정, 전해 동박 제조, 반도체 배선 등 구리도금 산업 전반에 걸쳐 첨가제 관리에 효과적으로 적용되고 있다. 그러나 수소 발생으로 인한 stripping 효율 문제로 인하여 니켈, 주석, 아연 등 표준 환원 전위가 높은 금속 도금액 내부 첨가제 농도 측정은 아직 어려운 상황이다. 본 연구에서는 이 문제를 극복하기 위해 염소를 과량 첨가한 구리 도금액을 CVS 분석의 base 용액으로 이용하여 니켈 도금액 내부 여러 광택제 (polyetylene glycol(PEG) 계열, thiourea 계열, 2-butyne-1,4-diol 등) 농도를 측정하는 법을 제시하였다. 제시된 방법은 CVS 분석 과정에서 구리-염소 사이의 상호 작용으로 인해 생성되는 3가지 stripping peak의 상대적인 크기 변화가 첨가제 농도에 따라 영향을 받는다는 사실에 기반하였다. 본 연구에서는 여기에 관한 원인에 대해 고찰하였으며, 제시된 방법을 통해 광택제 계열 첨가제 농도 측정을 선택적으로 할 수 있다는 것을 증명하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.46-47
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• 2013

오염물질이 처리된 해양저질을 이용하여 황산염, 질산염 및 아세테이트 등의 생물활성물질을 첨가하여 생물활성촉진볼을 제작하였으며, 셀룰로스 아세테이트 코팅(CA)과 폴리설펀 코팅(PS) 방법으로 표면을 처리하여 생물활성촉진물질의 용출율을 조절하고자 하였다. SEM 분석으로 평가한 생물활성촉진제의 형태적 특성은 CA의 경우, 내부코팅층은 비교적 큰 공극이 다소 존재하였으며, 외부 코팅층은 균일하고 촘촘한 벌집모양의 공극이 분포되어있었고, PS의 경우, 내부코팅층과 외부코팅층의 모양이 동일하고, 무공극층이 형성된 것으로 나타났다. 코팅방법에 따른 생물활성촉진물질의 용출율은 증류수조건에서보다 해수조건에서 다소 높았고, 질산염이 황산염에 배해 다소 빨리 용출되었으며, 정체조건에 비해 난류조건에서 약 50%이상 높았다.

• 분석과학
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• 제9권2호
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• pp.161-167
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• 1996

이성분계 첨가물을 이용한 카드뮴 석출과 수소 생성의 상대족인 속도를 조절할 수 있는 가능한 방법에 대하여 조사하였다. 수소를 발생하는 물의 전기환원을 억제하는 소수성 필름을 형성할 수 있는 벤질 알코올을 첨가제 중의 하나로 선택하였다. 다른 한 가지 첨가제는 카드뮴(II) 이온의 친수성을 약화시킴으로써 소수성 벤질 알코올 필름층을 쉽게 가로질러 환원극에 전착시킬 수 있는 것을 선택하였다. 전압 전류 효율 연구로부터 이온쌍과 착물 첨가제가 벤질 알코올 필름 존재하에서 카드뮴의 환원을 촉진시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 벤질 알코올 필름은 나트륨 이온과 카드뮴의 염화착물을 형성하는 이온쌍을 얻기에 충분하도록 전극 주위의 유전상수를 낮추고, 카드뮴의 환원을 촉진시킨다. 이러한 환원의 촉진은 염화물이 존재하지 않는 황산염 용액에서는 일어나지 않는다. 왜냐하면 카드뮴은 본래 아쿠아 착물과 이온쌍으로 존재하여 카드뮴의 환원을 촉진시키지 못하고 환원을 방해시키기 때문이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.83-84
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• 2014

생물활성촉진제를 이용하여 연안 오염저질의 정화 효율을 평가하기 위하여 해역에서 칼럼 실험을 수행하였다. 오염도가 낮은 해양저질에 황산염, 질산염 및 아세테이트 등의 생물활성물질을 첨가하여 작은 볼 형태로 만들었으며, 생물활성촉진물질의 용출율을 조절하기 위하여 볼 표면을 폴리머(Cellulose acetate, CA and Polysufone, PS)로 코팅한 생물활성촉진제를 제작하였다. 생물활성촉진제를 연안에서 채취한 오염저질과 혼합한 후 컬럼에 주입하여 연안의 수중에 침지시켰으며, 시간에 따른 오염물질의 변화특성을 평가하였다. pH는 실험 종료일 까지 큰 변화 없이 약 7.6~8로 유지되었으며, COD, TP, TN농도변화는 생물활성촉진제를 투여한 칼럼에서 더 낮게 평가되었다. 중금속(Fe, Zn, Cd, Cr, Pb, Cu) 분포는 생물활성촉진제를 투여한 칼럼에서 매우 안정적인 형태로 변환되었으며, PS 코팅 생물활성촉진제를 투여한 칼럼이 유무기 오염물질 정화에 더 효과적인 것으로 평가되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.413-416
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• 2004

매립장 침출수로 인해 오염된 매립장 주변 지하수 정화를 위한 실내실험을 실시하였다. 오염물로는 대표적 염화용제인 TCE와 PCE, 그리고 중금속인 As, Cd, Cr, Pb에 대하여 Air-sparging, 오존 산화법, 화학적 처리방법에 의한 정화효율 실험을 실시하였다. Air-sparging은 TCE, PCE에서 높은 제거효율을 가졌으며, 오존 산화법은 Cr, Pb에서 제거 효율이 좋았다. 반응제를 첨가한 공침방법의 경우, 모든 중금속에 대하여 소석회 첨가시 매우 높은 제거효율을 보였으며, As는 황산제일철에서, Cd, Cr, Pb는 탄산칼슘과 제올라이트 첨가시 높은 제거효율을 나타내었다. 실험결과로부터, 유기오염물과 중금속이 혼합되어 나타나는 매립장 주변 오염 지하수의 경우 휘발성 유기오염물의 제거를 위해서는 폭기방법이, 중금속의 경우에는 공침방법에 의해 수산화물, 탄산염으로 만들어 고형물로 처리하는 방법이 제거효과가 좋은 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권1호
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• pp.13-20
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• 2023

이 글은 현재 국내 리튬이온전지 상용 재활용 공정을 정리하고, 리튬이온전지 재활용 공정의 새로운 방향을 제시한다. 대표적인 리튬이온전지 재활용 업체인 (주)성일하이텍은 10년 이상 리튬이온전지 재활용 공정을 성공적으로 운영해 왔으며 최근 많은 재활용 업체 및 배터리 제조업체들이 새로운 재활용 공정을 제안하고 개발하고 있다. 새로운 재활용 공정에서는 리튬 가격의 급격한 상승으로 니켈과 코발트보다 먼저 리튬이 회수되고, 금속 황산염 용액을 최종 제품으로 배터리 제조업체에 공급하는 특징이 있다. 향후 대량으로 발생할 폐전지 처리를 위해 기존 공정이 개선될 필요가 있으며, 폐기된 자동차와 함께 유입되는 성분들과 리튬이온전지의 새로운 첨가제는 향후 리튬이온전지 재활용 공정에서 주요 공정효율 저감 요인이 될 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권3호
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• pp.415-423
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• 1996

황산니켈염 수용액에서 가압수소환원법을 이용하여 알루미나 분말상에 니켈 코팅층을 형성하기 위하여 실험조건(수소분압, 반응온도, $PdCl_{2}$ 첨가량, 알루미나의 종류 및 입도)을 변화시키면서 니켈이온의 환원속도 및 석출상태를 조사하였다. 환원온도 $165^{\circ}C$, 수소분압 300 psi, 코팅촉매제 $PdCl_{2}\;2\;mg/\ell$를 첨가한 조건에서 균질한 니켈코팅층을 얻을 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제7권4호
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• pp.35-41
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• 2021

천연염색은 전통적으로 세계 여러 나라에서 사용되어 왔으며, 천연염색이 다양해짐에 따라 염색 패턴의 다양성도 확대되고 있다. 본 연구는 4가지 천연염료에 대한 염료와 매염제의 색상 변화를 보다 정확하게 분석하여 사물인터넷에 정량화된 정보를 제공할 수 있는 수치를 제공함으로써 표준화를 마련하고자 했다. Juglans regia Linn에서 추출한 염료에 구리 아세테이트, 철 II 황산염 및 중크롬산 칼륨을 첨가하면 갈색의 원래 색상이 각각 보라색, 카키색 및 암갈색의 다른 색상으로 변경되었다. Sophora japonica L. 또는 Phellodendron amurense Ruprecht에 첨가된 중크롬산 칼륨을 제외하고는 다른 매염제의 농도는 감소되었지만 염색된 실크의 색상 차이는 매우 컸다. 그러나 정도의 차이는 있지만 초산구리와 황산철은 각각 35%와 15%의 색변화를 유도하였다. 종합해볼때, J. regia Linn, S. japonica L.과 P. amurense Ruprecht에는 copper acetate 15 gram을 Phytolacca americana에는 150 gram의 iron이 정확히 첨가된 것이 가장 높은 색상변화를 유도할 수 있다고 확인되었다. 본 연구의 결과는 다양한 매염제에 의한 정확한 색상 변화가 염료 및 매염제에 의한 보다 정확한 색상 유도를 가능하게 하는 중요한 정보로 활용될 수 있음을 시사하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.136-143
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• 2013

하수시설 및 복개 구조물 등은 용해 시 산성으로 작용하는 황화수소에 크게 노출되어, 황산화균의 작용에 의해 강산성의 황산이온이 생성된다. 이에 따라 콘크리트의 생화학적 부식에 의한 열화가 촉진되며, 콘크리트 손상을 더욱 가속화하여 내구성이 크게 저하될 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트에서 황산화균이 유기 생체적으로 사용하는 황화수소를 제거하기 위해, 금속의 살균성을 이용하여 금속 및 금속염 분말을 콘크리트에 혼입한 후, 황산화 억제 성능을 평가하였다. 이를 위해 중성화한 콘크리트 시편의 황산화균에 대한 항균 성능을 비교 평가하였고, 급속 염소이온 침투시험을 통해 금속 및 금속염계 항균제 첨가량에 따른 콘크리트 염화물 침투깊이 및 확산계수를 측정하였다. 또한 야외에서 폭로시킨 콘크리트 시편의 표면 상태의 생화학적 상태를 관측하여, 항균콘크리트의 성능 및 적용성을 확인하였다.