• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2008년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.495-498
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• 2008

여러 가지 흡착제를 사용한 회분식 흡착성능 측정 실험에서 흡착성능은 음이온교환수지 > 입상활성탄 > Biomass > 분말활성탄 > 제올라이트 순으로 나타났으며, 모든 흡착제는 30분 안에 흡착평형 상태에 도달 하였다. 음이온교환수지를 이용한 회분식 흡착실험에서 최대흡착량은 pH 10에서 0.0483 mmol/g로 가장 높았고, 대체적으로 pH가 높은 범위에서 흡착이 잘 되는 것으로 밝혀졌다. 이것은 산화물 상태의 셀레늄이 pH 6 이하의 영역에서는 HSeO$_3^{-}$가 존재하며, PH 6$\sim$10 영역에서는 HSeO$_3^{-}$와 SeO$_3^{-2}$가 공존하며, pH 10 이상에서는 SeO$_3^{-2}$만 존재함을 알 수 있는데, 실험에서도 유사한 결과가 나온 것으로 사료된다. 입상활성탄을 이용한 흡착실험에서 최대흡착량은 pH 4.5에서 0.0574 mmol/g으로 가장 높았다. pH 4.5$\sim$6.5 범위에서는 대체적으로 비슷한 성능을 나타내었다. 입상활성탄의 표면전위 특성상 음이온으로 존재하는 셀레늄과 정전기적 반발력으로 인해 흡착이 거의 일어나지 않는 것으로 보이지만, 음이온 상태로 존재하는 셀레늄 이외의 금속간 화합물이나 물리적인 결합상태의 미세입자들이 흡착된 것으로 보인다.

• 한국토양비료학회지
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• 제29권3호
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• pp.218-225
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• 1996

수증기 흡착등온식이 5개의 한국토양 표토에서 측정되었다. 이 실험을 통하여 BET와 아라노비치 흡착식의 적용이 가능하였다. BET 등온시은 상대적 수증기압의 범위가 0.03~0.33이었고 아라노비치식에서는 0.03~0.6범위이었다. 계산된 표면적은 BET보다 아라노비치식에서 높았고 흡착에너지는 반대로 나타났다. 토양에서 수증기의 흡착을 해석하는데는 아라노비치 방법이 유용하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권2호
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• pp.92-98
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• 2004

본 연구에서는 생물흡착제인 미역을 사용하여 인공폐액내의 중금속의 흡착 특성을 조사하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 미역 폐기물을 이용하여 제조된 생물흡착제의 단일 중금속 흡착효율은 각 중금속 100 mg/L인 용액에 biosorbent 3g을 처리했을 때 Pb는 거의 100%였고, Cu와 Cd가 약 $85{\sim}86%$, Zn과 Cr은 약 $60{\sim}64%$, Co와 Ni은 약 57%, Mn은 약 48%였다. 복합중금속 흡착효율은 단일중금속 흡착효율에 비하여 Pb를 제외한 다른 중금속들은 크게 감소되었으나 biosorbent g당 전체 중금속 흡착량은 더 증가되었다. 온도, pH에 따른 중금속 흡착효율은 별 차이가 없었으며 전반적으로 pH는 pH $5{\sim}6$ 범위, 온도는 $20{\sim}30^{\circ}C$ 범위의 실온이 적당한 것으로 나타났다. 생물흡착제의 흡착평형은 모든 중금속이 1시간 이내에 이루어졌다. Freundlich과 Langmuir 등온흡착식을 구하여 실제폐수처리에 적용여부를 검토한 결과 Pb, Cu, Cr, Cd, Co 순으로 비교적 친화도가 큰 것으로 나타났고, Freundlich 등온 흡착식에 가장 잘 일치하였다. 모든 중금속의 Freundlich 지수 1/n값이 $0.1{\sim}0.5$ 범위에 포함되어 흡착이 용이하고, Pb, Cr, Cu, Cd 순으로 비교적 평형 흡착량이 큰 것으로 나타났으며, 이 결과는 Langmuir 흡착등온식의 결과와 거의 유사하였다. 따라서, 중금속 농도범위에 따른 한계범위를 설정하여 등온흡착식을 적용시키면 매우 높은 중금속 처리효율을 나타낼 것으로 판단된다. 생물흡착제가 중금속 흡착 후의 구조적인 특성을 조사하기 위하여 FT-IR분석 결과, 중금속 이온과 치환될 것으로 생각되는 functional group을 확인할 수 있었으며, 3,400/cm에서의 -OH group, 1,648/cm에서의 C=O bond,1,426/cm에서의 C-O bond그리고 850/cm에서의 S=O등이 전반적으로 중금속 흡착 후에 peak가 커지는 것이 관찰되었다. 생물흡착제의 재사용 가능성을 검토하기 위하여 최적의 중금속 탈착조건 검토하였는데, 탈착제 종류에 따른 중금속 탈착효율은 탈착제 종류와 중금속 종류에 따라 차이가 있었고, 전반적으로 NTA>$H_2SO_4$>HCl>EDTA 순으로 우수하였으며, 전체적으로 특정 중금속의 탈착효율이 떨어지지 않는 NTA가 탈착제로 가장 적합하였다. NTA농도에 따른 중금속 탈착효율은 NTA $0.1{\sim}0.3%$ 농도범위에서는 농도 증가에 따라 탈착 효율도 약간 증가되었으나 그 이상의 농도에서는 별 차이 없었다. 온도와 pH 변화에 따른 중금속 탈착효율은 Cr을 제외한 다른 중금속들은 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며 전반적으로 온도는 $30^{\circ}C$, pH는 2에서 높았다. 탈착제 접촉 반응시간에 따른 탈착효율은 10분 이내에 전체 탈착량의 80%이상이 탈착 되었으며 1시간 이후에는 거의 변화가 없었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2008년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.423-427
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• 2008

지하수 중에 함유된 불소이온을 제거하기 위한 흡착제로 상용의 음이온교환수지(PA), 란탄산화물(La) 및 수산화아파타이트(HAp)를 선정하고 각각의 흡착특성을 회분식 실험을 통해 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) PA, La 및 HAp의 불소흡착은 Fruendlich isodtherm model 및 Pseudo-second-order kinetics model과 일치하는 거동을 보였다. 2) D-R model로부터 구한 흡착에너지는 9.66$\sim$12.90 kJ/mol로 이온교환메커니즘을 나타내는 흡착에너지 6$\sim$16 kJ/mol의 범위에 속하였다. 3) Van't Hoff 식에 이용하여 구한 ${\Delta}H^{\circ}$ 및 ${\Delta}G^{\circ}$값은 각각 3.40$\sim$89.28 kJ/mol과 -12.26$\sim$-13.76 kJ/mol의 범위를 보여 모두 흡착과정이 발열반응이며 자발적으로 일어나는 조건임을 알 수 있었다. 4) PA는 pH 6$\sim$8인 중성영역에서 가장 높은 불소 제거율을 보였으며, La과 HAp는 산성영역으로 갈수록 불소 제거율이 증가하는 특성을 나타내었다. 5) 불소에 대한 흡착선택성은 La$\geq$HAp>PA 순으로 높았으며, La의 경우 불소를 제외한 모든 음이온에 대한 흡착능이 없을 정도로 불소에 대한 흡착 특이성을 보였다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 13th KACG Technical Meeting `97 Industrial Crystallization Symposium(ICS)-Doosan Resort, Chunchon, October 30-31, 1997
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• pp.99-103
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• 1997

활성탄의 특성을 이용하여 상업적으로 문제시되고 있는 수질 및 공기 정화용 항균성 Ag-활성탄을 제조하여 흡착특성, 표면구조 및 박테리아 저항성에 대하여 조사하였다. 높은 비표면적을 가진 활성탄에 대하여 AgNO$_3$를 사용하여 Ag-활성탄을 제조하였다. 0.1에서 1.0까지의 AgNO$_3$ 몰농도에 침적된 Ag-활성탄의 비표면적 값은 874-1475 $m^2$/g의 범위에 분포하고 있었으며, AgNO$_3$몰농도가 증가함에 따라 비표면적이 작아지는 경향을 나타내어 흡착된 Ag가 원료 활성탄의 표면구조에 영향을 주었다. Ag는 활성탄 표면의 기공 주위에 고르게 분포되었으며 활성탄의 표면에 물리적 흡착에 의해 존재하는 것으로 나타났다. 항균실험을 위하여 박테리아로서 대장균의 일종인 Escherichia coli를 사용하였으며, 흡착된 Ag의 양이 증가됨에 따라 활성의 범위가 증가되었고, Ag가 흡착되지 않은 활성탄의 경우에 있어서는 활성을 전혀 나타내지 않았다.

• 세라미스트
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• 제1권1호
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• pp.28-36
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• 1998

세라믹 분발의 분산안정성은 입자의 입경 및 형상, 배열형태, 그리고 분산기구에 따라 크게 달라진다. 대체로 입경이 콜로이드 범위내에 존재하면 일반적인 정전반발력이나 입체반발력에 의하여 분산이 가능하지만, 콜로이드 범위를 넘는 조대한 입경을 가지는 분말에서는 진정한 분산안정성을 얻는 것은 불가능하다. 비록 콜로이드 범위에 속히는 입경을 가지더라도 Hamaker 상수가 매우 높거나 기하이방성을 가진 입자가 우선배향성을 가지는 경우에도 마찬가지의 결과를 보여 준다. 진정한 의미의 분산안정성을 얻을 수 없는 경우 입자 간 포텐셜 에너지의 절대값이 최소가 되도록 함과 더불어 고분자 흡착층이나 전기이중층의 두께를 조정하여 입지간 평형거리를 조정하여 후속공정에서의 균일성을 유지하는 것이 기능하다. 이와 같은 제한응집은 진정한 의미의 분산안정성을 얻을 수 없는 분말을 구성분말로 하는 단미는 물론 복합재료에서도 활용이 가능하다. 나노 크기의 입경을 가지는 분말에서는 반데르발스 인력은 상대적으로 작지만, 정전반발력도 동시에 작아지기 때문에 에너지 장벽의 높이가 충분하지 않은 경향을 보인다. 따라서, 나노 분말의 분산안정성은 흡착층의 두께가 크지 않는 저분자량의 고분자를 흡착시켜 입체반발력을 부여하는 것이 바람직하다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권1호
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• pp.19-25
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• 2017

본 연구에서는 도로환경에 적용 가능한 통기성 정전필터를 개발하여 흡착능을 평가하였다. 흡착특성은 ASHRAE 52.1, 52.2 등의 방법으로 입경별 제거율과 압력별 흡착량 등을 평가하였다. 평가 입경범위는 $0.3{\mu}m{\sim}10.0{\mu}m$로 12단계로 제거율을 평가하였다. 필터는 $2.5{\mu}m$ 이상에서 91.3%의 제거율을 보였으며 그 미만의 범위에서는 입경에 따라 감소하여 평균 53.5%의 제거율을 보였다. ASHRAE Dust 합성 분진에 의한 중량 제거율은 초기압력 22.6 mmaq에서 말기압력 35 mmaq까지 측정된 결과, 96.7%였으며 이때까지 흡착량은 $715.9g/m^2$ 이었다. 압력에 따른 흡착형태는 Langmuir 선도를 보였다. 말기압력까지 흡착된 필터를 물세정으로 1, 2차 재생한 후 흡착을 평가한 결과 제거효율에는 차이가 없었으나 초기압력과 흡착량은 약간의 저하가 발생하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.320-323
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• 2003

본 연구에서는 형질전환된 식물세포배양으로 생산한 (hGM-CSF)를 cationic exchange resin인 CM-sepharose와 anionic exchange resin인 DEAE-sepharose에 통과키며 pH의 변화를 주었을 때 흡착 여부를 확인하였다. hGM-CSF는 pH가 5-7사이의 범위에서 가장 안정함을 보였으며 이 결과를 바탕으로 각각의 pH 범위를 결정하였다. Buffer exchange를 했을 때 cationic exchange resin인 CM-sepharose의 경우 pH 4.8에서 상대적으로 가장 높은 흡착율(77%)을 보였으며 anionic exchange resin인 DEAE-sepharose를 이용한 흡착에서는 pH 5.5에서 높은 흡착율(74%)을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 buffer exchange 없이 hGM-CSF가 secretion된 배지를 pH를 맞춘 후 좁은 범위에서의 흡착 실험을 수행하였다. 그 결과 pH 4.6에서 CM-sepharose를 이용했을 때 흡착율이 84%로 가장 좋았다. 이러한 결과를 이용하면 외래 단백질을 생산하는 식물세포 배양시에 가장 문제가 되는 protease에 의한 목적 단백질의 degradation을 해결할 수 있는 in situ adsorption이 가능하리라 사료된다.

• 산업기술연구
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• 제27권A호
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• pp.203-209
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• 2007

본 연구는 목재로서 활용가치가 적은 수피(bark)를 활용하여 수질오염물질을 제거할 수 있는 여과 시스템에 대한 기초연구로서 소나무의 일종인 loblolly pine(Pinus taeda L.) 수피의 인 ($PO_4-P$) 흡착특성을 연구하였다. 실험에 사용된 수피는 입상형태로서 polyallylamine hydrochloride로 전처리하여 회분식 등온 흡착실험을 수행하였다. 회분식 등온흡착실험은 수용액 pH 3~pH 8범위에서, 인의 농도별(10, 20, 30, 40 mg/L)로 수행하였다. pH 5에서 가장 높은 인 제거 효율을 나타냈으며, 수용액의 pH는 실험 후 pH 3으로 감소하였다. 이러한 감소는 수피에 의한 phosphate의 흡착이 Lewis acid-base 반응으로서 이 과정에서 $H^+$의 방출로 인하여 나타난 현상인 것으로 여겨지며, 주된 반응 메카니즘은 더 연구할 필요성이 있다. 인 흡착은 초기에 빠른 속도로 진행되었으며 대략 200분 이후에 평형에 도달하였고, 시간이 지날수록 흡착양이 증가하는 경향을 보였다. 인의 흡착특성 결과는 Langmuir 등온흡착식과 Freundlich 등온흡착식으로 설명될 수 있으며, 등온흡착식 적용결과, 흡착제에 대한 최대 흡착능은 7.14 mg/g 이며 다른 흡착제와 비교하여 더 높았다. 실험결과와 모델에 의한 흡착능을 비교하고자 pseudo second-order model을 적용하여 흡착 동역학 상수를 구하였다. 또한 EDXA분석으로 회분식 흡착실험 후 수피와 인이 결합되어있는 것을 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제51권6호
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• pp.531-542
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• 2018

대나무 활성탄을 흡착제로 사용하여 우라늄으로 오염된 지하수를 정화하는 흡착 배치실험을 수행하였다. 국내에서 판매되는 두 종류의 대나무 활성탄을 사용하여 다양한 우라늄 농도를 가지는 인공오염수를 대상으로 활성탄 투입량에 따른 제거효율 변화를 측정하였다. 인공오염수의 다양한 pH, 온도, 흡착 시간 조건에서 흡착실험을 반복하여, 최적의 제거효율을 나타내는 대나무 활성탄의 적용 조건을 결정하였다. 실험 결과, 인공오염수에 대한 대나무 활성탄의 우라늄 제거효율은 70 ~ 97 %를 나타내었으며, 우라늄 농도가 0.14 mg/L인 실제 우라늄 오염지하수에 대한 제거효율도 84 %로 매우 높았다. 오염수의 온도의 경우 $10{\sim}20^{\circ}C$ 범위, pH는 5 ~ 9 범위에서 우라늄 제거효율 변화가 크지 않아, 현장에서 별도의 추가 처리 없이 오염지하수에 적용할 수 있을 것으로 판단되었다. 흡착실험 결과로부터 대표적인 흡착등온선을 도시한 결과, 우라늄에 대하여 대나무 활성탄은 Langmuir 흡착특성을 나타내었으며, A type과 C type 대나무 활성탄의 최대흡착농도($q_m:mg/g$)값은 각각 200.0 mg/g와 16.9 mg/g으로 높게 나타났다. 오염수 100 mL에 대나무 활성탄 2 g(2 wt%)을 첨가한 경우, 초기 우라늄 농도가 0.04 ~ 10.8 mg/L 범위에서 분리상수 값(separation factor: $R_L$)과 표면흡착률 값(surface coverage: ${\theta}$)이 1 이하로 낮게 유지되어, 다양한 우라늄 농도 범위를 가지는 오염지하수에 대하여 적은 양의 대나무 활성탄으로 효과적으로 정화할 수 있을 것으로 판단되었다.