• 한국응용과학기술학회지
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• 제16권1호
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• pp.59-65
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• 1999

For a cosmetic plant wastewater containing surfactants of high concentration, adsorption treatment by granular activated carbon(GAC) having different pore size distribution was studied. Three sorts GACs were used and regenerated afterwards with methanol. Experiments were composed of batch process and column test for both virgin and regenerated GACs. Following conclusions were drawn from the study: Methylene blue activating substance(MBAS) adsorption data from the batch tests for three GACs are described well by BET isotherm and Freundich isotherm. Simulation with the BET isotherm shows that maximum adsorption appears to be affected not only by specific surface area but also by pore size distribution. Maximum adsorption from the BET isotherm for MBAS appears to diminish as the number of reactivation increases. The diminishing ratio of maximum adsorption appears to decrease as the pore size decreases. Recovery ratio of the methanol by vacuum evaporation from the spent methanol ranges from 95% to 97%.

• 상하수도학회지
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• 제28권2호
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• pp.235-248
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• 2014

The widespread occurrence of dissolved endocrine disrupting compounds(EDCs) and pharmaceutical active compounds(PhACs) in water sources is of concern due to their adverse effects. To remove these chemicals, adsorption of EDCs/PhACs on granular activated carbon(GAC) was investigated, and bisphenol A, carbamazepine, diclofenac, ibuprofen, and sulfamethoxazole were selected as commonly occurring EDCs/PhACs in the aquatic environment. Various adsorption isotherms were applied to evaluate compatability with each adsorption in the condition of single-solute. Removal difference between individual and competitive adsorption were investigated from the physicochemical properties of each adsorbate. Hydrophobicity interaction was the main adsorption mechanism in the single-solute adsorption with order of maximum adsorption capacity as bisphenol A > carbamazepine > sulfamethoxazole > diclofenac > ibuprofen, while both hydrophobicity and molecular size play significant roles in competitive adsorption. Adsorption kinetic was also controled by hydrophobicity of each adsorbate resulting in higher hydrophobicity allowed faster adsorption on available adsorption site on GAC. EDCs/PhACs adsorption on GAC was determined as an endothermic reaction resulting in better adsorption at higher temperature ($40^{\circ}C$) than lower temperature ($10^{\circ}C$).

• 공업화학
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• 제9권6호
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• pp.835-841
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• 1998

활성탄제조에 적합한 유연탄과 무연탄을 선정하여 활성탄을 제조하고, 유연탄과 무연탄의 혼합비율을 달리하였을 때 나타나는 물리적 특성을 규명하였다. 유연탄에 무연탄인 Dandong탄을 25, 50, 75 wt.%로 혼합하여 활성탄을 제조할 경우 활성탄 수율은 Dandong탄의 함량 증가에 따라 증가되었으나 겉보기 밀도는 유연탄의 성상에 관계없이 일정하게 나타났고, 흡착력을 나타내는 요오드가는 반대로 감소되었다. Fushun탄과 Dandong탄을 75:25 wt.%로 혼합한 후 활성화조건에 따른 기공특성을 관찰한 결과 기공분포는 활성화온도 $850{\sim}900^{\circ}C$에서 $20{\AA}$ 이하의 미세기공이 발달되었고, $830^{\circ}C$와 $950^{\circ}C$에서는 중간기공이 발달되었다. 또한 제조된 석탄혼합 활성탄의 성능을 고찰하기 위해 상용화된 제품과 실험을 통해 흡착성능을 비교하였는데 경쟁력있는 흡착력을 갖는 것으로 확인되었다. 따라서 활성탄 제조시 탄화 및 활성화 과정에서 여러 가지 조업변수와 원료탄 혼합효과에 의해 그 특성이 달라짐이 확인되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권9호
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• pp.521-527
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• 2016

나노 영가철은 산화환원기작을 통하여 염소계 유기화합물과 같은 물질을 효과적으로 처리할 수 있다고 알려져 있지만, 작은 사이즈로 인하여 회수가 어려운 단점으로 인하여 실제 수처리 공정에서는 유출 등의 우려로 널리 적용되지 못하였다. 이와 같은 한계를 극복하기 위하여 활성탄과 같은 담체에 고정화 하여 사용하는 연구가 활발히 진행되었다. 본 연구에서는 활성탄에 영가철의 고정화 시 대표적으로 사용되는 고온 및 상온의 두 가지 경로에 대해 평가하였으며, 결과를 바탕으로 최적의 합성 조건을 도출하였다. 효과적인 나노영가철/입상활성탄 복합체를 합성하기 위해서는 높은 철 함량과 더불어 영가철의 분율을 높이는 것이 중요하며, 이를 위해서는 합성 과정에서 형성되는 철 산화물 및 수산화물의 형성을 억제하는 것이 중요한 것으로 나타났다. 또한 영가철의 분율을 높이기 위한 환원 시간 및 중간 건조 과정의 유무 등 합성 조건의 영향을 살펴보았으며, 그 결과 중간 건조 과정 없이 바로 $NaBH_4$를 이용한 환원 조건을 약 2시간 이상 유지하는 것이 최적 조건임을 확인하였다. 합성된 나노영가철/입상활성탄 복합체는 활성탄의 흡착 능력과 영가철의 환원 능력을 동시에 보유함으로써 나이트로벤젠과 같은 환원이 가능한 오염물질의 제거에 효과적으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권4호
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• pp.375-381
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• 2006

티타늄 담지 구형활성탄(spherical activated carbon, SPAC)을 제조하여 유동상 광촉매 반응에 적용하고 그 특성을 평가하였다. 티타늄을 담지하기 위하여 염화티타늄용액으로 이온교환 처리된 이온교환수지를 열처리 과정을 통하여 구형활성탄으로 변환시켜 주었다. 열처리 과정 중 감량되는 성분 및 무게 변화는 TGA/MS 분석을 통하여 알아보았으며,Ti을 함유한 구형활성탄의 물리화학적 성질은 SEM, XRD, EPMA, ESR, EDS, BET와 같은 분석을 통하여 그 특성을 알아보았다. 그 결과 Ti-구형활성탄의 입자 크기는 $350{\mu}m{\sim}400{\mu}m$, 비표면적은 $617m^2/g$ 이였으며, 담지 된 티타늄은 $TiO_2$ anatase 형태와 rutile 형태가 주를 이루고 있음을 알 수 있었다. 구형활성탄에 담지 된 $TiO_2$는 약 6 wt%로 균일한 분산도로 구형활성탄 표면에 담지 된 것을 EPMA 분석을 통해 알 수 있었다. 더욱이 ESR 분석을 통하여 간접적인 광촉매 활성을 확인할 수 있었으며, 따라서 이러한 결과들을 바탕으로 유동상 광반응조를 이용한 HA(humic acid) 광분해 반응에 적용하였다. 그 결과, 제거 효율이 약 70％ 정도로 높게 나타났을 뿐만 아니라 반응 중에도 Ti-구형활성탄의 강도가 계속 유지되어 유동상 반응에서의 광분해 촉매로서 활용가능성을 보여주었다.

• 공업화학
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• 제9권4호
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• pp.509-515
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• 1998

커피폐기물을 원료로 하여 염화아연으로 화학적 활성화시켜 커피활성탄 (activated coffee char)을 제조하였다. 이 연구는 roasting과정, 탄화과정, 활성화, 그리고 수세 및 건조의 공정으로 수행되었다. Roasting 과정은 $300{\sim}400^{\circ}C$에서 10분간 수행되었다. 탄화과정의 적절한 조건은 $650^{\circ}C$에서 1시간인 것으로 나타났다. 화학적 활성화에 있어서 가장 중요한 parameter는 활성화제와 coffee char의 화학비인 것을 알 수 있었다. $N_2$ gas를 이용하여 77K에서 제조된 커피활성탄의 BET 비표면적과 BJH 세공용적을 측정하였다. 염화아연에 의해 활성화되어 제조된 coffee char의 비표면적이 $1110{\sim}1580m^2/g$로 분석되었으며 세공용적은 $0.51{\sim}0.81cm^3/g$로 각각 분석되었다. SEM은 세공과 coffee char의 표면관찰에 이용되었다. 분석결과, 활성화 표면과 많은 세공이 형성되어 있는 것을 보였다. 커피폐기물을 이용한 activated coffee char의 제조가 성공적으로 수행되었으며, 이는 폐기물을 이용한 자원 개발의 가능성을 보여주었다.

• 한국환경농학회지
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• 제6권2호
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• pp.46-52
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• 1987

폐수중(廢水中) 중금속(重金屬)의 제거제(除去劑)로서 천연(天然) Zeolite의 이용(利用) 가능성(可能性)을 조사(調査)하기 위하여 활성탄(活性炭)을 대조(對照)로 하여 흡착실험(吸着實驗) 및 Column 투과실험(透過實驗)을 한 결과(結果)는 다음과 같았다. Freundlich 흡착상수(吸着常數) ${\frac{1}{n}$값이 $0.12{\sim}0.45$, K값 $18.77{\sim}59.48$인 것으로 보아 천연(天然) Zeolite는 활성탄(活性炭)보다 더 효과적(效果的)인 중금속(重金屬) 흡착제(吸着劑)였다. 동일(同一)한 입경(粒徑), 동일(同一)한 투과정도(透過程度)에 있어서 천연(天然) Zeolite는 활성탄(活性炭)보다 더 많은 양(量)의 중금속(重金屬)을 흡착(吸着)하였다. 입자(粒子)가 작을수록 흡착량(吸着量)은 증가(增加)하는 경향(傾向)이었으며 폐수중(廢水中) 중금속(重金屬) 흡착제吸(着劑)로서의 최적입경(最適粒徑)은 $0.5{\sim}2.0mm$ 화분(畵分)이었다. 중김속용액(重金屬溶液)의 Column 투과속도(透過速度)가 느릴수록 또 혼합용액(混合溶液)에서 보다 단일용액(單一溶液)에서 더 많은 량(量)의 중금속(重金屬)이 흡착(吸着)되었다. 혼합용액내(混合溶液內)에서 중금속(重金屬)의 흡착량(吸着量)은 Cu>Zn>Cd의 순(順)이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권9호
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• pp.1027-1034
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• 2007

본 연구에서는 탄화수소의 저온 화학증착 방법을 이용하여 흡착제인 pitch계 활성탄소섬유의 미세기공 또는 기공 입구의 크기를 조절한 다음 $CO_2$와 $CH_4$의 혼합 기체로 부터 $CO_2$ 또는 $CH_4$를 선택적으로 흡착 분리하는 기술에 대하여 고찰하였다. 기공 입구 크기는 조절하고자 하는 크기를 가지는 기체 분자를 흡착시키고 벤젠 또는 나프탈렌과 같은 덮개분자를 이용하여 기공의 입구를 막은 후 흡착된 기체분자를 서서히 탈착시키면서 덮개분자의 열리는 정도를 조절하였다. 기공 입구의 크기를 조절하는 실험에서 $CO_2$ 흡착 후 벤젠을 덮개분자로 하였을 때 $CO_2$가 탈착하는 온도와 벤젠이 휘발되는 온도의 차이가 크지 않아 $CO_2$와 함께 덮개분자인 벤젠도 휘발됨으로써 기공의 입구 조절이 불가능하게 되었다. 나프탈렌을 덮개분자로 사용한 실험에서 시료의 표면적은 753 $m^2/g$에서 0.7 $m^2/g$까지 줄어들어 거의 모든 기공 표면이 덮이는 것을 확인하였다. 나프탈렌은 ACF(활성탄소섬유) 무게의 약 15 wt% 정도 흡착이 가능하며, $100^{\circ}C$ 이하의 온도에서 쉽게 탈착되지 않았다. 나프탈렌으로 처리된 OG-7A 활성탄소섬유에서 $CO_2$와 $CH_4$가 50:50으로 혼합된 가스를 흡착시켰을 때 흡착압력이 증가할수록 $CO_2$의 흡착량은 증가한 반면, $CH_4$의 흡착량은 큰 변화 없이 일정하여 흡착압력이 높을수록 ACF 표면에서 화합물을 형성하는 $CO_2$의 양이 증가하는 것으로 파악되었다. 전체압력 0.4 atm에서 흡착된 $CO_2$는 동일한 진공에서 가장 많이 탈착되었고 $CH_4$는 가장 낮은 탈착량을 보여 고순도의 $CH_4$를 얻을 수 있음을 보였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.33-36
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• 2014

Gasification of biomass produces syngas containing CO, $H_2$ and/or $CH_4$, which can then be converted into energy or value-added fuels. One of key issues for efficient gasification is to minimize tar concentration in the syngas for use in a final conversion device such as gas engine. This study investigated the decomposition of primary tar by catalytic cracking using char as catalyst, of which the feature can be integrated into a fixed bed gasifier design. The pyrolysis vapor containing tar from pyrolysis of wood at $500^{\circ}C$ was passed through a reactor filled with or without char at $800^{\circ}C$ for a residence time of 1, 3 or 5 sec. Then, the condensable vapor (water and tar) and gases were analyzed for the yields and elemental composition. Four types of char particles with different microscopic surface area and pore size distribution: wood, paddy straw, palm kernel shell and activated carbon. The results were analyzed for the mass and carbon yields of tar and the composition of product gases to conclude the effects of char types and residence time.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.73-73
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• 1999

A large area negative metal ion beam source is developed. Kinetic ion beam of the incident metal ions yields a whole nucleation and growth phenomena compared to the conventional thin film deposition processes. At the initial deposition step one can engineer the surface and interface by tuning the energy of the incident metal ion beams. Smoothness and shallow implantation can be tailored according to the desired application process. Surface chemistry and nucleation process is also controlled by the energy of the direct metal ion beams. Each individual metal ion beams with specific energy undergoes super-thermodynamic reactions and nucleation. degree of formation of tetrahedral Sp3 carbon films and beta-carbon nitride directly depends on the energy of the ion beams. Grain size and formation of polycrystalline Si, at temperatures lower than 500deg. C is obtained and controlled by the energy of the incident Si-ion beams. The large area metal ion source combines the advantages of those magnetron sputter and SKIONs prior cesium activated metal ion source. The ion beam source produces uniform amorphous diamond films over 6 diameter. The films are now investigated for applications such as field emission display emitter materials, protective coatings for computer hard disk and head, and other protective optical coatings. The performance of the ion beam source and recent applications will be presented.