• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.747-754
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• 2009

본 연구에서는 $1,000^{\circ}C$에서 24시간 열처리된 활성탄에서 다이옥신과 유사구조를 갖는 o-DCB(ortho-dichlorobenzene)의 등온흡착식을 실험을 통하여 구하였고, 분자모사를 통하여 예측하였다. 실험으로 분석된 활성탄의 분자식 및 작용기 비율을 바탕으로 초기 활성탄 기본구조를 설계한 후, COMPASS(condensed-phase optimized molecular potentials for atomistic simulation studies) force field를 이용하여 이 구조를 최적화하였다. 최적화된 활성탄 분자구조에서 공극률, 비표면적, 및 입자밀도의 모사결과는 실험값과 비교되었고, 이들에 대한 실험과 모사결과의 오차는 각각 7.62, 3.79, 2.80%를 보여주었다. 통계 열역학적 방법인 GCMC(Grand Canonical Monte Carlo) 기법을 이용하여, 최적화된 활성탄 구조에서 온도에 따른 o-DCB의 등온흡착 상수값을 예측하였으며, 이 모사결과는 실험값과 비교될 때, 3% 이하의 오차를 보였다. o-DCB의 흡착특성을 바탕으로 확인되어진 활성탄 구조에서 다이옥신의 일종인 2,3,7,8-TCDD(tetrachlorodibenzo-p-dioxin) 등온흡착상수, 흡착열, 그리고 기공확산계수를 최종적으로 구함으로서, 실험적으로 구하기 힘든 맹독성 잔류성 유기물질의 흡착특성을 분자모사기법을 통하여 예측하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권10호
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• pp.23-28
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• 2011

본 연구에서는 생계면활성제, SWA 1503, Triton X-100 및 SDS를 포함하는 다양한 계면활성제의 토양에 대한 흡착 특성을 조사하였다. 프로인드리히 흡착 등온 모델이 계면활성제의 실험 결과를 가장 잘 설명하는 것으로 나타났다. 실험결과 점토 함량의 증가에 따라 계면활성제의 토양에 대한 흡착량이 증가하였다. 이와 같은 결과는 점토가 모래에 비해 표면적이 넓어 점토의 토양표면과 공극에 계면활성제의 흡착이 많이 이루어지는 것에 기인한다. 시간에 따른 흡착실험의 경우 biosurfactant > SWA 1503 > Triton X-100 > SDS 순으로 흡착량이 높은 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제17권2호
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• pp.146-154
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• 2015

국내의 철도 산업은 친환경적 지속가능한 교통으로 많은 관심을 받으며 지속적인 산업발전을 이루어왔다. 하지만 철도운영 시 발생하는 중금속 오염물질에 대한 처리 및 예방이 미흡하다. 철도 운영 시에 발생하는 중금속은 강우 시 강우유출수와 함께 흘러나온다. 특히 철도 교량의 경우 강우 시 중금속이 강우 유출수와 함께 수계로 직접 유입되어 하천 및 호소 등 오염의 원인으로 작용한다. 이러한 중금속 유출을 예방하기 위해선 철도 노반 재료의 흡착능이 중요하다. 본 연구에서는 기존에 철도 노반의 주 재료로 사용되는 자갈과 고로슬래그의 흡착능에 대하여 분석하였으며, Freundlich와 Langmuir 등온흡착식을 이용하여 고로슬래그의 흡착 특성에 대한 연구를 수행하였다. 그 결과 고로슬래그의 흡착양이 Cd와 Cu는 초기에 자갈보다 높게 나타났고, Pb와 Zn은 자갈의 흡착양이 높게 나타났다. 하지만 시간이 지남에 따라 고로슬래그의 흡착양이 기존에 철도 노반 재료로 쓰이는 자갈에 비하여 높게 나타났다. 흡착 특성은 Freundlich 등온흡착식에 비하여 Langmuir 등온흡착식에서 중금속의 결정계수가 더 높은 것으로 분석되었다. 또한 모델링을 이용하여 철도 노반 재료로서의 안전성을 평가하였다. 또한 모델링을 통해 기존 노반재료와의 안전성 비교 분석을 실시하였다. 그 결과 기존 노반재료인 자갈에 비하여 변형율이 약 10%정도 낮은 것으로 나타났다. 이는 중금속의 수계 유출을 예방 및 안전성 확보 측면에서 철도 노반 재료로 고로슬래그를 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제62권5호
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• pp.364-371
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• 2018

공기가 제거된 0.5 M HCl 과 0.5 M NaCl 용액에서 일어나는 알루미늄의 부식에 대하여 알라닌(Ala), 히스티딘(His) 과 메티오닌(Met)의 부식억제 효과를 조사하였다. HCl에 용해된 Ala, His, Met의 경우 모두 환원반응 속도가 감소되어 부식이 억제 되었으며, 부식억제 효율은 Met$10^{-4\;}M$ 보다 묽은 용액에서 Langmuir 흡착 등온식이 적용되었으나 $10^{-4\;}M$ 보다 진한 용액에서는 흡착된 분자 사이의 상호작용에 의하여 Temkin의 대수함수 등온식이 적용되었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제5권3호
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• pp.17-23
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• 2001

토양중 pendimethalin의 흡착과 이동특성을 파악하기 위하여 사양토, 미사질토 및 양토를 대상으로 회분식 및 칼럼식 실험을 통하여 얻어진 결과는 다음과 같다. Pendimethalin은 진탕 6시간에서 사양토의 경우 59.6%, 미사질토의 경우 77.3%, 양토의 경우 64.0%가 흡착되어 평형흡착에 근접하는 경향을 나타냈으며, 흡착등온식은 Freundlich식에 잘 일치하였으나, Langmuir식에는 적합하지 않았다. 사양토, 미사질토 및 양토에 대한 pendimethalin의 흡착계수는 각각 8.0, 16.1, 9.5로 나타났다. 흡착칼럼 배출구에서 pendimethalin이 처음 검출된 시간 및 유출량은 사양토의 경우 112min. 700ml, 미사질토의 경우 630min, 2100m1, 양토의 경우 189min, 900ml이었다. 0.05Co를 파과점으로 할 경우 각 토양의 파과점에 도달되는 시간은 각각 256min, 810min, 420min이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제25권2호
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• pp.111-126
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• 1992

pH와 산화환원(酸化還元) 전위(電位)가 토양(土壤)의 규산흡착(珪酸吸着)에 미치는 영향(影響)을 보기위하여 두개의 필리핀토양과 두개의 한국 토양을 사용하여 실내(室內)에서 실험하였다. 규산의 등온흡착(等溫吸着)은 등온흡착(等溫吸着)의 분류체계(分類體系)에 의하면 약(弱)한 L-type(점근선적(漸近線的) 증가(增加))을 지닌 C-type(직선적(直線的) 증가(增加))에 속(屬)하였다. 규산의 등온흡착(等溫吸着)은 Freundlich와 Tempkin 등온흡착식(等溫吸着式)에 잘 맞았으나 Langmuir 등온흡착식(等溫吸着式)에는 잘 맞지 않았다. Molybdenum-blue 법(法)에 의한 규산 발색시(發色時) 환원(還元) 및 낮은 pH 조건(條件)에서 $Fe^{2+}$ 이온에 기인(起因)된 것으로 보이는 발색장해(發色障害)가 나타났다. Freundlich 식(式)의 절편(切片), Tempkin 식(式)의 기울기, "Silica reactivity"와 C-type slope" 등 4개의 지표(指標)를 규산흡착에 미치는 처리효과 판정(判定)을 위한 지표(指標)로서 검토(檢討)하였다. 이들중 "Silica reactivity"와 C-type slope"는 본(本) 실험에서 제안(提案)된 지표(指標)였다. 4개의 지표(指標)중 "C-type slope"가 가장 좋은 지표(指標)로 판명되었다. C-type 등온흡착(等溫吸着)의 직선회귀(直線回歸)는 Freundlich와 Tempkim식(式)과 거의 동일(同一)한 높은 직선회귀(直線回歸) 상관계수(相關係數)를 보였다. 또한 pH와 log(C-type slope)는 고도(高度)의 직선관계(直線關係)를 보였다. C-type slope를 지표로 이용한 처리효과 분석(分析)결과 pH와 토양종류(土壤種類)는 규산의 토양흡착에 크게 영향을 미치는 반면 산화환원(酸化還元) 전위(電位)의 효과는 없었다. 모든 형태(形態)의 Al과 Fe 및 OM이 규산흡착과 고도(高度)의 상관(相關)을 보였으며 그 중 $Fe_d$가 기여도(寄與度)가 가장 큰 성분(成分)으로 나타났다. 산화(酸化)알루미늄의 분별정량법(分別定量法)이 확립(確立)되어 있지 않은 결과(結果) Al의 기여도(寄與度)는 불확실(不確實)하게 나타나는 것으로 보였다.

• 한국환경농학회지
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• 제35권1호
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• pp.24-31
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• 2016

본 연구는 산업폐기물의 일종인 제강급랭슬래그의 중금속 폐수처리를 위한 여재로서의 활용도를 높이고자 단일 및 복합 중금속용액에 대한 제강급랭슬래그의 경쟁흡착특성을 조사하였다. Freundlich 등온흡착식을 이용한 Cd, Cu 및 Zn의 흡착능은 단일 용액일 때 각각 2.21, 2.56 및 0.89이었으며, 복합 용액일 때는 각각 0.31, 1.28 및 0.37이었으며, Langmuir 등온흡착식을 이용한 제강급랭슬래그의 최대흡착능은 단일 용액일 때 Cu(16.6 mg/g) > Cd(8.1 mg/g) > Zn(6.2 mg/g)순이었으며, 복합 용액일 때 Cu(14.5 mg/g) >> Zn(1.3 mg/g) > Cd(0.6 mg/g)이었다. Freundlich와 Langmuir 등온흡착식은 모두 동일한 경향으로 단일 용액에서 최대흡착능에 비해 복합 용액일 때 흡착능은 감소하는 경향이었다. 특히 Cu의 경우는 단일 용액에 비해 복합용액일때 흡착능이 12.6% 정도로 약간 감소하였으나, Cd 및 Zn의 경우는 단일 용액에 비해 복합 용액일 때 흡착능이 각각 92.6% 및 79.0% 정도로 현저하게 감소함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, Cd 및 Zn은 경쟁 이온이 없는 단일 용액에서는 흡착제에 대해 높은 흡착능을 보였으나, 복합용액에서는 경쟁관계인 Cu에 의해 상대적으로 흡착능이 감소한 것으로 판단된다. 제강급랭슬래그의 단일 및 복합중금속 용액에서 Cd, Cu 및 Zn의 흡착량은 전반적으로 Langmuir 등온흡착식이 Freundlich 등온흡착식에 비해 잘 일치하였으며, 또한 단일 및 복합중금속 용액에서 각 금속의 흡착패턴은 각 금속의 경쟁으로 인하여 서로 다른 패턴을 가지는 것을 알 수 있었다. 따라서 제강급랭슬래그는 중금속 폐수처리를 위한 여재로 충분히 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제23권3호
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• pp.60-67
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• 2015

본 연구의 목적은 농경지에서 유출되는 유거수로부터 부영양화를 감소시키기 위하여 참나무를 원료로 제조한 바이오차의 인산염 인($PO_4-P$) 흡착특성을 구명하는 것이었다. 30 mg/L $PO_4-P$ 용액에 참나무 바이오차 투입량을 4~20 g/L로 변화시키는 조건으로 실험을 수행하였다. $PO_4-P$의 흡착량은 4~14 g/L 범위에서 3배 증가하였고, 제거율은 4~16 g/L 범위에서 28.6% 증가하였다. 최대 단분자층 흡착능($q_m$)과 결합세기(b)는 각각 0.10 mg/g, 0.06 L/mg으로 산출되었다. 또한 Langmuir 흡착등온식의 특징인 무차원상수($R_L$)는 0.37로 0과 1사이로 나타나 Langmuir 흡착등온식을 잘 표현하여 흡착에 용이함을 알 수 있었다. 따라서, 참나무를 원료로 제조한 바이오차는 농경지 유거수로부터 부영양화를 감소시키기 위한 $PO_4-P$ 흡착제로 용이하다고 판단된다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.485-495
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• 2005

본 연구에서는 자연토양에 대한 방사성 핵종(Co, Sr)의 단일 성분의 흡착 및 탈착 거동 특성과 Carboxymethyl-${\beta}$-cyclodextrin(CMCD)를 이용한 탈착저항성에 대한 연구를 수행하였다. 방사성핵종의 흡착 거동을 살펴보기 위하여 흡착속도 실험과 등온 흡착 실험을 수행 하였으며, 흡착 실험 결과를 기존의 흡착 모델식에 적용하여 보았다. 탈착 실험은 일정한 pH와 이온강도 조건에서 CMCD를 주입하였을 때와 주입하지 않았을 때의 탈착경향을 비교분석 하였다. 흡착 실험 결과 자연토양에 대해 스트론튬(Sr)이 코발트(Co) 보다 흡착이 잘 되었고, 코발트, 스트론튬 모두 흡착 속도는 pseudo-second order model을, 그리고 등온 흡착결과는 Sips model을 따르는 것으로 나타났다. 방사성 핵종의 탈착은 비가역적인 형태의 탈착거동을 보였으며, CMCD의 주입량 증가함에 따라 탈착도 증가하는 결과를 나타냈다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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• pp.168-172
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• 2005

동일한 추출제가 함유된 3종의 추출레진을 대상으로 중희토류인 Gd의 추출특성을 비교하였다. 실험조건은 $20^{\circ}C$에서 평형 pH, Gd 농도, 추출시간으로 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 추출레진에서 추출시간 5분이내에 $Gd^{3+}$ 이온이 90%이상 추출되며, 추출시간 30분 이후에 변화가 거의 없어 추출반응이 종결된 것으로 판단된다. 평형 pH. 2.2이하에서 분배비는 평형 pH에 대해 선형적으로 감소하였다. Freundlich's 흡착등온식을 도입하여 3종의 추출레진에 대해 적용해 본 결과 결정계수$(R^2)$ 0.95이상으로 나와, Freundlich's 흡착등온식에 부합됨을 알 수 있었다.