• 공업화학
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• 제33권1호
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• pp.38-43
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• 2022

산소 플라즈마 처리에 따른 활성탄소의 산소 관능기 도입이 세슘 이온 흡착 특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 산소 플라즈마 처리 시 주파수, 전력 및 산소 가스 유량은 각각 100 kHz, 80 W 및 60 sccm으로 고정하였으며, 반응시간을 변수로 수행하였다. 본 실험조건에서는 산소 가스와의 반응시간이 10분일 때 C-O-C 및 O=C-O 결합 내 산소 기능기 함량이 증가함에 따라 세슘 이온 흡착량이 증가하였다. 그러나 반응 시간이 15분일 때 산소 관능기 함량이 감소하게 되어 세슘 이온 흡착량이 오히려 감소되었다. 한편, 표면 처리된 활성탄소의 산소 함량과는 달리 그 비표면적 및 기공 특성은 산소 플라즈마 반응 시간에 따라 거의 영향을 받지 않았다. 결과적으로 산소 플라즈마 처리된 활성탄소는 미처리 활성탄소에 비하여 세슘 이온 제거율이 최대 97.3%까지 향상되었다. 이는 산소 플라즈마 처리로 활성탄소 표면에 도입된 C-O-C 및 O=C-O 결합 내 산소 기능기의 함량에 기인한 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권7호
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• pp.1319-1330
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• 2000

유기성폐슬러지를 염화아연과 황화칼륨으로 약품활성화하여 제조한 활성탄의 세공발달과 흡착특성을 연구하였다. 유기성폐슬러지로 제조한 탄소의 세공발달은 77K에서 질소흡착법을 이용하여 특성화하였다. 염화아연으로 약품활성화하여 제조한 $ZnCl_2$-활성탄은 활성화공정에 의해 미세공이 형성되었음을 지적해주는 BDDT 분류의 type I의 흡착특성을 보여주었다. 상용 분말활성탄과 $K_2S$-활성탄은 BDDT 분류의 type IV와 유사한 이력현상을 나타냈는데, 이것은 이들 활성탄에 중세공이 형성되었음을 말해준다. 이것은 $K_2S$-활성탄은 주로 중세공과 미세공으로 이루어졌으며, 거대세공의 발달은 미비하다는 것을 의미한다. 유기성폐슬러지로 제조한 $K_2S$-활성탄의 중금속 흡착능은 상용입상활성탄보다 우수한 것으로 나타났다. $K_2S$-활성탄에 대한 중금속의 흡착은 단분자층 흡착을 나타내는 Langmuir와 Freundlich 등온식에 잘 부합되었다. $PO_4$-P에 대한 흡착능은 $K_2S$-활성탄이 $ZnCl_2$-활성탄보다 우수한 것으로 나타난 반면, $NO_3$-N의 흡착은 $ZnCl_2$-활성탄이 우수한 것으로 나타났다. 본 연구결과, 활성화제로 염화아연과 황화칼륨을 사용하여 유기성폐슬러지를 약품처리할 경우, 탄화와 활성화공정을 거치는 2단계 공정을 통하여 상용입상활성탄보다 흡착능이 뛰어난 활성탄을 제조할 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권2호
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• pp.362-370
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• 2013

Coconut shell 계 상용 활성탄을 후처리하여 EDLC 전극재로 적용하였다. Coconut shell계 활성탄을 별도의 처리없이 EDLC 전극재로 사용하였을 때, 초기 무게용량 및 부피용량은 66 F/g 및 39 F/cc이었고, 100 사이클 충 방전을 반복한 후, 각각 54 F/g 및 32 F/cc로 감소하여 82%의 충 방전효율을 나타내었다. 충 방전 반복에 따른 용량의 감소폭이 크며, CV 특성에서 부반응에 의한 분극현상이 발생하여 전극재로 적합하지 않았다. 상업용 활성탄에 포함된 불순물을 효율적으로 제거하기 위하여 알칼리 및 산 처리를 하였고, 그 후 세공 분포와 표면의 산성 관능기 함량을 제어하기 위하여 질소 분위기에서 열처리하였다. 알칼리 및 질산처리 한 후 $800^{\circ}C$에서 열처리한 전극재의 경우, 초기부피용량 44 F/cc, 100사이클 후 42 F/cc로서 실용화 가능한 수준의 높은 부피용량 및 95% 이상의 높은 충 방전 효율을 나타내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제6권2호
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• pp.116-119
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• 1996

The biological treatment by a mixed culture GE2 immobilized on activated carbon was investigated with a phenolic resin industrial wastewater containing 41,000 mg/l of phenol and 2,800 mg/l of formaldehyde. At a dilution of 20 times with aerated tap water, influent and effluent $COD_{Mn}$ were 4,587 mg/l and 46 mg/l, that is, $COD_{Mn}$ removal efficiency was 99.0%. At this time, phenol and formaldehyde con-centration of the effluent were 1.24 and 6.80 mg/l, indicating removal efficiencies of 99.9 and 94.1%, respectively.

• 한국환경과학회지
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• 제10권2호
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• pp.105-111
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• 2001

Improvement of water quality and Investigation of bacterial characteristics have been conducted in a pilot plant using biological activated carbon (BAC) in water treatment process at the downstream of the Nakdong River. Most of water control parameters were highly improved after passing through BAC. Approximately 54% of dissolved organic carbon was removed in coal-based BAC process. Bacterial biomass and bacterial production appeared $9.8{\times}10^8 CFU/g and 7.1mg-C/m^3$.hr in coal-based BAC, respectively. Predominant bacteria species grown in BAC were identified as Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes, Acinetobacter and Aeromonas species. Particularly Pseudomonas vesicularis was dominant in both coal-based and coconut-based BACs, while Pseudomonas cepacia was dominant in wood-based BAC.

• Environmental Engineering Research
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• 제22권2호
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• pp.169-174
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• 2017

Vacuum swing adsorption (VSA) is a promising treatment method for volatile organic compounds (VOCs). This study focuses on a VSA process for regenerating activated carbon spent with VOCs, and then investigates its adsorption capacities. Toluene was selected as the test VOC molecule, and the VSA regeneration experiments results were compared to the thermal swing adsorption process. Cyclic adsorption-desorption experiments were performed using a lab-scale apparatus with commercial activated carbon (Samchully Co.). The VSA regeneration was performed in air (0.5 L/min) at 363.15 K and 13,332 Pa. The comparative results depicted that in terms of VSA regeneration, it was found that after the fifth regeneration, about a 90% regeneration ratio was maintained. These experiments thus confirm that the VSA regeneration process has good recovery while operating at low temperatures (363.15 K) and 13,332 Pa.

• 한국수처리학회지
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• 제26권6호
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• pp.143-152
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• 2018

The process parameters of ethyl violet from aqueous solution by activated carbon adsorption were carried out as a function of pH, temperature, contact time, initial concentration and temperature. The adsorption equilibrium data can be described well by the Langmuir and Freundlich isotherm models. Base on Langmuir constant ($R_L=0.0343{\sim}0.0523$) and Freundlich constant (1/n=0.1633~0.1974), This process could be employed as effective treatment for adsorption of ethyl violet. The kinetic experimental results showed that the adsorption process can be well described with the pseudo second order model. Based on the positive enthalpy (6.505 kJ/mol), the adsorption of ethyl violet onto granular activated carbon is endothermic. The negative Gibbs free energy (-1.169~-1.681 kJ/mol) obtained indicates that the adsorption process is spontaneous and physisorption.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제18권E2호
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• pp.79-84
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• 2002

The objective of this study was to investigate the biodegradation of ethylene in an activated carbon biofilter inoculated with immobilized microbial consortium. The biofilter performance was monitored in terms of ethylene removal efficiency and carbon dioxide production. The biofilter was capable of achieving ethylene removal efficiency as much as 100% at a residence time of 14 min and an inlet concentration of 290 ppm. Under the same conditions, carbon dioxide with a concentration of up to 546 ppm was produced. Its was found that carbon dioxide was produced at a rate of 87 mg day$\^$-1/, which corresponded to a volume of 0.05 L day$\^$-1/. During operation with an inlet ethylene of 290 ppm, the maximum elimination capacity of the biofilter was 34 g of C$_2$H$_4$m$\^$-3/ day$\^$-1/. The biofilter could provide an attractive treatment technology for removing ethylene, an extremely volatile and slowly adsorbed compound.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.719-725
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• 2019

본 실험에서는 활성탄소섬유에 산소플라즈마 처리를 실시하여 산소작용기 도입 함량에 따른 유독성 화학작용제의 모사 가스인 dimethyl methylphosphonate (DMMP) 감응특성에 대하여 고찰하였다. 산소플라즈마 처리 유량이 증가할수록 활성탄소섬유 표면에 산소가 6.90%에서 최대 36.6%까지 도입되어 DMMP 가스 감응특성에 영향을 미치는 -OH가 증가하였다. 그러나 유량이 증가할수록 산소플라즈마 처리 시 발생한 산소 활성종으로 인하여 활성탄소섬유 표면에 식각이 발생하여 비표면적은 감소하는 경향을 보였다. DMMP 가스센서의 저항변화율은 산소플라즈마 처리 유량이 증가함에 따라 4.2%에서 최대 25.1%까지 증가하였다. 이는 산소플라즈마 처리로 인하여 활성탄소섬유에 발달된 -OH와 DMMP 가스의 수소결합으로 인한 것이라 여겨진다. 따라서 산소플라즈마 처리는 상온에서 유독성화학작용제 가스를 감지하기 위한 중요한 표면처리 방법 중 하나라고 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권7호
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• pp.858-863
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• 2020

본 연구에서는 활성탄소를 이용하여 해양환경으로 유출된 침강 HNS를 현장에서 대응하기 위한 기술 개발을 목적으로, 활용 가능한 활성탄소의 조건을 검토하고 예상 소요량을 산출하였다. 입자 크기별 7종의 활성탄소들을 대상으로 침강 속도를 측정하였고, 침강 HNS로 분류된 클로로포름(CHCl3)에 대한 흡착용량을 실험실 규모 실험(lab-scale test)으로 측정하였다. 또한 7종 활성탄소들에 대하여 유해물질함량과 용출 실험을 실시하여 용출된 유해물질 함량을 정량 분석하였다. 평균 침강속도(Mean particle-settling velocity)는 0.5~8 cm/sec의 범위로 8-20 mesh 경우를 제외하고 입자의 크기가 클수록 침강속도가 빨랐으며, 클로로포름에 대한 흡착효율은 대체로 입자가 작을수록 표면적이 넓어져 증가되었다. 또한 현장 투입 후 2차 오염가능성 확인을 위한 유해물질함량과 용출 실험 실험에서 >100 mesh의 활성탄소는 전함량분석결과가 아연(Zn)과 비소(As)가 수처리제기준보다 높고, 용출실험결과에서도 크롬(Cr), 아연(Zn), 비소(As)가 다른 활성탄소에 비해 높은 농도로 용출되었다. 흡착효율, 침강속도, 유해성분 용출량 등을 종합적으로 고려하여 현장 처리 적용 가능한 활성탄소는 20-60, 20-40, 2mm&down mesh 이었으며, 흡착용량을 최우선으로 판단하여 투입물량을 계산하면 최소 현장 투입 물량은 각각 0.82, 0.90, 1.28 ton/㎘ 이다.