• 대한환경공학회지
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• 제27권11호
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• pp.1180-1185
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• 2005

본 연구에서는 철이 주성분 이면서 다양한 금속산화물의 조성을 갖는 채광물질인 철광사(Iron Sand)를 구리 혹은 납을 함유한 합성폐수 처리에 대한 적용성을 조사하였다. 먼저 철광사의 내산성을 조사하기 위해 pH $2{\sim}4.5$ 범위에서 철 및 알루미늄의 용출특성을 조사였을 때, 가장 많은 조성을 갖는 철의 용출량은 강산성인 pH 2에서도 수질오염 배출기준 이하로 나타났다. 알루미늄의 경우 pH 2에서는 상당량의 용출현상이 나타났지만 pH 3 이상에서는 용출농도가 급격히 감소하였다. 이러한 내산성 실험결과는 철광사를 pH 3 이상에서의 폐수처리에 적용하는 데는 큰 문제가 없는 것을 제시한다. 철광사의 중금속 흡착능력을 조사하기 위해 구리 및 납을 흡착질로 사용하고 실험실 규모의 회분식 흡착실험과 칼럼 여과실험을 실시하였다. pH 5에서 철광사에 의한 구리이온의 제거는 반응초기 시간대에 빠르게 이루어졌으며 2시간이 경과되었을 때 구리 주입량의 50%가 제거되었으며 24시간 경과 후에 거의 완전한 흡착평형에 도달하였다. 철광사에 대한 Cu(II) 및 Pb(II)의 흡착은 pH 2 이상에서 증가되기 시작하였으며 pH 6 이상에서는 거의 모든 흡착질들이 제거되는 전형적인 양이온형 흡착경향을 보였다. 철광사에 대한 구리 및 납 흡착질의 농도비 변화에 따른 흡착등은 실험결과, 구리 및 납의 최대 흡착량은 각각 2,170 mg/kg 및 3,450 mg/kg으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제9권3호
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• pp.159-164
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• 1981

부분적 항상성변이주인 Bacillus megaterium (KFCC 10029)가 생산하는 페니실린 아미다제를 예로하여 강화된 $Ca^{++}$-alginate gel에 의한 포괄방법을 이용하는 효소 고정화 방법을 제시하였다. 발효액으로 부터 celite 흡착법에 의해 효소를 분리한 후 alginate의 gellatin용액에 혼합하고 $Ca^{++}$ 용액에서 응고시키고 glutaraldehyde로 처리하여 성형하였다. 이렇게 하여 얻은 고정화효소의 최적 pH 및 온도는 각각 8.0과 6$0^{\circ}C$였다. Km value 와 6-APA 및 페닐초산에 의한 저해 상수는 각각 2.6mM, 7.4mM, 21.2mM이었다. Gel의 증가된 물리적 강도 때문에 반응조 조작중 흡착효소의 유실을 성공적으로 없앨수 있었다. 관형식 반응조에서의 고정화 효소의 반감기는 4$0^{\circ}C$와 3$0^{\circ}C$에서 각각 6일 및 30일이었으며, 이것은 흡착효소와 비교해 볼 때 6-8배의 증가치이다. 결론적으로 alginate gel 포괄방법에 의한 효소고정화 방법에 있어, 본 연구에서 개발된 개량된 방법을 사용함으로써 고정화효소의 물리적 강도 및 안정도를 크게 증가시킬 수 있었다.

• 분석과학
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• 제29권5호
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• pp.219-224
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• 2016

A sensitive method to detect trace anions in hydrofluoric acid (HF) by solid-phase extraction (SPE) clean-up and ion chromatography (IC) was described. Fluoride in HF solution was eliminated with solid-phase extraction, and residual fluoride, acetate, chloride, bromide, nitrate, phosphate and sulfate were consecutively separated with IC. The SPE parameters (selection of adsorbent, sample volume and pH, elution solvent and its volume) were optimized and selected. The removal effect of fluoride in HF solution was the best on Oasis WAX column, and the optimum conditions (1.0 mL of 25 % HF solution and 50 mM ammonium acetate 5 mL as elution solvent) were established by the variation of parameters. Under the established condition, the method detection limits of chloride, bromide, nitrate, phosphate, and sulfate were 0.04~0.30 µg/L in 25 % HF solutions (w/w) and the relative standard deviation was less than 5 % at concentrations of 20.0 and 40.0 µg/L. The concentrations of anions in a 25 % HF had detectable levels of 4.2 to 47.5 µg/L. The method was sensitive, reproducible and simple enough to permit the reliable routine analysis of anions in HF solution used in the process of producing semiconductors.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권2호
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• pp.249-258
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• 2005

활성탄을 흡착제로 하여 2탑 6단계의 PSA(압력 순환식 흡착) 공정을 통하여 수소/메탄(부피비로 60%/40%)의 이성분 혼합기체에서 수소를 분리하는 연구를 수행하였다. PSA 공정에서 순도 및 회수율에 영향을 미치는 흡착압력, 공급 가스 유량, P/F 비를 변수로 하여 실험과 전산모사를 수행하였다. 본 공정에서 정상 상태는 15 cycle 이후에 도달하는 것을 알 수 있었다. P/F 비와 압력이 증가하고 공급 유량이 감소할 때 수소의 순도가 증가하였고, 반면에 회수율이 감소하는 것을 알 수 있었다. PSA 공정 전산 모사와 실험을 토대로 순도와 회수율이 최대일 때 최적의 PSA 운전 조건을 정하였다. 최적의 운전 조건은 공급가스의 유량이 22 LPM이고, 흡착 압력이 11 atm이며, P/F 비는 0.10으로 나타났고, 그 결과 수소의 회수율은 75% 이상 얻어졌으며, 순도는 99% 이상의 수소를 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 비등온 비단열 상태를 고려하였으며, LDF(linear driving force) 모델과 LRC(loading ratio correlation) 등온식을 고려하여 실험과 예상치를 비교하였다.

• 공업화학
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• 제23권6호
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• pp.624-629
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• 2012

온실가스의 주요성분인 이산화탄소를 포집 및 회수하기 위해 세라믹 종이로 만든 허니컴에 $K_2CO_3$를 담지 시켜 이산화탄소 흡수특성을 알아보았다. $70^{\circ}C$, 66% RH 항온항습 조건에서 $K_2CO_3$를 담지 시킨 허니컴 흡수제의 이산화탄소 흡수량은 13.8 wt%를 나타내었다. 이러한 결과는 $K_2CO_3$ 담지율 17.6 wt%와 거의 동일한 수준으로서 허니컴 흡수제에 담지된 $K_2CO_3$의 흡수 반응이 원활하게 진행되었음을 확인할 수 있었다. 또한, 허니컴 흡수제를 충진한 반응기에 4.51% 이산화탄소와 수분 동시공급 또는 수분 선 공급 후 이산화탄소를 공급하여 $50{\sim}80^{\circ}C$ 범위에서 이산화탄소 흡수 후 파과특성을 분석하였다. 그 결과 수분을 먼저 공급한 후 건조된 이산화탄소를 공급했을 때 더욱 늦게 파괴되어 흡수 반응이 좋아짐을 알 수 있었다. 흡수제와 이산화탄소의 흡수 반응에서의 생성물인 $KHCO_3$는 $128^{\circ}C$에서 이산화탄소를 탈착하여 재생된다는 것을 Temperature Programmed Desorption (TPD)분석 결과를 통해 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제53권5호
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• pp.529-542
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• 2020

질산으로 표면 처리한 대나무 활성탄을 소량 첨가한 구형의 폴리술폰 담체(직경 3 - 5 mm)를 제조한 후, 세슘(Cesium: Cs) 오염수를 대상으로 다양한 실내 실험을 수행하여 담체의 세슘 흡착 특성과 Cs 제거효율을 규명하였다. 배치실험 결과, 질산처리한 대나무 활성탄 5%를 첨가하여 제조한 폴리술폰 담체(P-5NBC)는 수 시간 내에 흡착평형에 도달하였고, 1시간 흡착시간 동안 57.8%의 Cs 제거효율을 나타내었다. 흡착시간이 24시간인 경우에는 오염수의 온도와 pH가 비교적 넓은 범위에서도 P-5NBC의 Cs 제거효율이 69%이상을 유지하여, 다양한 수환경 조건에서 Cs 제거를 위해 적용이 가능할 것으로 판단되었다. 토양과 지하수에 서식하는 대표 미생물종인 Pseudomonas fluorescens와 Bacillus drentensis를 배양하여 P-5NBC 표면에 도포한 경우, 미생물을 도포하지 않은 기존 P-5NBC보다 Cs 제거효율은 각각 19%와 18% 증가하였다. P-5NBC의 평균 Cs 탈착율은 16% 이하를 나타내어, Cs가 폴리술폰 담체에 포함된 질산처리한 대나무 활성탄에 안정적으로 결합하고 있었다. 두 종류의 미생물로 도포한 P-5NBC로 충진하여 연속 칼럼실험을 수행한 결과, 100 공극체적량을 처리하는 동안 Cs 제거효율은 80%이상을 유지하였으며, 이러한 결과는 14.7 g의 P-5NBC 만으로(담체 내 순수 대나무 활성탄량: 0.75 g) 7.2 L의 오염수 (오염수 초기 Cs 농도: 1 mg/L; 처리수 Cs 농도: < 0.2 mg/L)를 성공적으로 처리하였음을 의미한다. 1시간 동안 반응시킨 Cs 흡착 배치실험 결과를 대표적인 Langmuir 흡착등온선에 도시한 결과, P-5NBC의 최대 Cs 흡착농도(q_m: mg/g)값은 60.9 mg/g으로, 기존 선행 연구들에서 사용한 다른 흡착제들보다 높았다. 본 연구를 통하여 소량의 P-5NBC 구형 담체를 이용하여 다양한 수환경에서 Cs를 성공적으로 제거할 수 있을 것으로 기대한다.

• 농약과학회지
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• 제4권4호
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• pp.19-25
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• 2000

유리컬럼에 논토양을 인위적으로 충전시킨 후 3가지 방법 [흡착제가 없는 quinclorac (T-1), 활성탄에 흡착된 quinclorac (T-2), 소석회와 활성탄의 혼합물에 흡착된 quinclorac (T-3)]으로 [$^{14}C$]quinclorac을 처리한 다음 벼재배 유무에 따른 용탈시험을 17주 동안 수행하였다. 무재배 경우 토양컬럼을 통하여 용탈된 T-1, T-2, T-3의 $^{14}C$ 방사능의 양은 각각 총처리 방사능의 약 81.1%, 27.8%, 그리고 48.0%였으며, 벼 재배의 경우에는 각각 약 36.8%, 9.6%, 그리고 11.0%였다. 이는 벼 재배와 흡착제의 첨가가 quinclorac의 용탈을 현저히 경감시켰음을 시사하였다. 모든 처리구에서 벼에 의해 흡수이행된 방사능은 각각 총처리 방사능의 13.6%, 11.0%, 그리고 13.9%였다. 용탈시험 종료 후 토양에 잔류한 $^{14}C$ 방사능의 양은 벼를 재배한 토양컬럼에서 각각 36.3%, 73.7%, 그리고 61.8%였으며, 벼를 재배하지 않은 토양컬럼에서는 각각 19.7%, 71.1%, 그리고 52.3%였다. T-1과 T-3에서 벼에 의해 흡수 이행된 $^{14}C$ 방사능은 시험기간중 여러 작용에 의하여 대기중으로 휘발 또는 방출되었다. Leachate의 방사능중 수상에 분포된 양은 모든 시료에서 전체 방사능의 7% 이하이었으나, 벼 재배 경우에서는 용탈 기간이 증가할수록 점차 증가하여 극성분해산물의 형성을 시사하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.733-742
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• 2000

일상에서 그대로 폐기되고 있는 달걀껍질을 폐수처리에 이용하기 위하여 물성조사와 기초적인 흡착 및 중화실험을 수행하였다. 달걀껍질의 특성파악 및 온도에 따른 물성 변화를 검토하기 위하여 각각 $105^{\circ}C$와 $700^{\circ}C$에서 처리한 시료의 용도에 따른 구조변화를 FT-IR 분석법 및 X-선 회절법을 이용하여 검토하였다. FT-IR 분석결과, $700^{\circ}C$에서 달걀껍질의 주성분인 $CaCO_3$의 열분해에 따른 $CO_2$의 방출로 인해 $105^{\circ}C$의 경우와는 달리 C-O absorption band 의 감소가 관찰되었고, X-선 회절분석에서는 $700^{\circ}C$에서는 $105^{\circ}C$의 경우와 거의 유사한 $CaCO_3$ 특성 peak가 나타났으며 $CaCO_3$가 CaO로 완전히 전환되는 온도인 $850^{\circ}C$에서 처리한 시료에 대해 CaO 특성 회절스펙트럼이 관찰되었다. TGA/DTA 분석에 있어서는 약 $600^{\circ}C$에 이르기까지는 무게 감량이 서서히 진행되다가 $600{\sim}800^{\circ}C$의 온도범위에서 무게감량이 급격히 진행되었으며 그 이상의 온도에서는 무게감량이 더 이상 진행되지 않았다. 또한, 무게감량이 급격히 진행되는 온도구간에서 주된 흡열 peak가 형성되어 $CO_2$ 방출에 따른 열적 특성이 파악되었다. 달걀껍질의 고정층에 의한 연속흡착 실험 결과, 파과시간의 비, 총괄 이동 단위수, 그리고 물질전달계수 등이 column이 진행됨에 따라 그 값이 증가함이 관찰되어 연속흡착에 따른 물질전달의 분배효과를 관찰할 수 있었다. 산성폐수에 대한 중화효과의 경우에 있어서는 각 무기산의 경우 상호 유사한 경향이 나타났으나 $H_2SO_4$의 경우 중화산물인 $CaSO_4$의 형성으로 인해 중화효과가 감소되는 것으로 사료되었다.