• 청정기술
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• 제26권3호
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• pp.177-185
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• 2020

본 연구에서는 석탄화력발전소에서 전량 폐기되고 있는 석탄재의 재활용 방안으로 석탄회의 80%를 차지하고 있는 비산재로 부터 유용성분을 회수하고 이를 산업재로 활용하기 위한 청정부유선별 공정을 개발하였다. 비산재로부터 미연탄소(unburned carbon, UC) 를 회수하기 위해 비이온성 포수제인 등유 대신에 친환경 식물성 오일인 대두유를 사용하여 등유로부터 악취 발생을 예방하였고 부유선별 후 잔류물로부터 CM (ceramic microsphere)과 CA (cleaned ash)를 분리하기 위해 황산용액을 사용하지 않고 hydro-cyclone를 사용함으로써 산성폐수를 발생시키지 않고 미립의 CM를 회수할 수 있었다. 등유를 포수제로 사용하여 UC를 분리할 때 보다 대두유를 포수제로 사용하였을 때, 대두유의 높은 점성으로 인한 UC의 흡착성 증가와 대두유에 포함된 리놀레산에 의해 부유성 향상으로 UC의 회수율이 85.8%로 높게 나타났다. 회수된 UC에 포함된 연소가능성분(combustible component, CC)은 모두 탄소성분으로 대두유를 사용하였을 때 탄소의 함량이 높게 나타났으며, 회수된 UC는 표면이 거칠면서 기공이 많아 분쇄가 쉬워 미립화로 산업용 소재로 활용할 수 있을 것이다. Hydro-cyclone을 이용한 입도선별 청정분리공정에 의해 회수된 CM과 CA는 구형 형상으로 입자들이 서로 뭉치지 않고 뚜렷하게 분리되었으며 입자의 평균직경(D₅₀)은 5 ㎛로 미세하여 공정변경에 의한 CM의 미립화를 구현할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권5호
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• pp.593-599
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• 2017

본 연구에서는 활성탄과 납 전구체를 사용하여 나노 Pb/AC 복합소재를 제조한 후, 울트라 전지용 음극소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 나노 Pb/AC 복합소재는 활성탄에 나노 Pb 입자를 흡착시킨 후 감압 수세하여 제조하였다. 제조된 복합소재의 물리적 특성은 SEM, BET, EDS를 통해 분석하였으며, $1740m^2/g$, 1.95 nm의 비표면적과 평균 기공크기를 얻었다. 울트라 전지의 음극은 납 극판에 나노 Pb/AC를 딥코팅하여 제조되었다. 울트라 전지는 이산화납을 사용한 양극과 나노 Pb/AC 복합소재 음극을 사용하였으며 전해액은 5M의 황산용액($1.31g/cm^3$)을 사용하였다. 전기화학적 성능은 충 방전, 순환전압전류, 임피던스, 사이클 테스트를 통해 조사되었다. 제조된 나노 Pb/AC를 이용한 울트라 배터리는 기존의 납 축전지와 AC를 코팅한 납 축전지보다 개선된 초기 용량과 사이클 특성을 보였다. 이러한 실험 결과로부터 나노 Pb/AC의 적절한 첨가가 수소발생 반응이 억제됨에 따라 용량 및 장기 사이클 안정성을 향상시킴을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권3호
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• pp.236-240
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• 2015

초고온성 고세균 Thermococcus onnurineus NA1은 개미산, 일산화탄소, 또는 전분 등을 이용해서 수소를 생산하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 T. onnurineus NA1의 고정화 세포를 이용한 수소생산을 고찰하였다. 고정화 실험결과, T. onnurineus NA1은 표면에 아민기가 코팅된 규조토 담체에 정전기적 인력에 의해 효과적으로 고정화되었고, 1 g의 담체에 고정화 될 수 있는 최대 세포의 양은 71.7 mg-dcw로 확인되었다. 고정화 세포를 이용한 세 번의 반복회분식 배양을 통해 개미산으로부터 수소생산 특성을 고찰하였고, 그 결과 배양이 반복됨에 따라 고정화 세포 농도의 증가에 기인하여 초기수소생산속도가 2.3 에서 4.0 mmol l⁻¹ h⁻¹로 상당량 증가됨이 관찰되었다. 따라서, T. onnurineus NA1의 고정화세포 시스템은 수소생산을 위한 좋은 대안이 될 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구는 초고온성 고세균의 고정화세포를 수소생산에 적용한 첫 번째 사례이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권6호
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• pp.62-71
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• 2008

환경에는 매우 다양한 유해화학물질이 존재하며 지속적으로 새로운 화학물질이 개발되고 다시 환경 중으로 유출되고 있다. 화학물질의 관리나 규제를 위해서는 우선관리대상 오염물질(Priority Contaminants)을 결정해야 하는데, 이를 위한 과학적이고 정량적인 방법론으로는 우선순위선정(Chemical Ranking and Scoring; CRS)기법이 대표적이다. CRS기법에는 개발목적에 따라 다양한 평가인자들이 적용되는데 본 연구에서는 토양매체에서의 우선순위물질 선정시 필요한 인자를 제시하기 위해 다양한 CRS기법을 비교분석하여 토양특성을 고려할 수 있는 평가인자를 제시하였다. 연구대상 CRS는 국외에서 개발된 CHEMS-1, EURAM, SCRAM, ARET와 국내에서 개발된 CRS-Korea 및 그 외 기타 관련연구들이다. 기존에 개발된 CRS에 적용된 평가인자들을 비교분석한 결과 노출과 독성을 고려하여 우선순위물질을 선정하는데, 주로 화학물질의 잔류성, 생물축적성, 배출량 등을 공통적인 노출인자로 적용하고 있었고 독성인자로는 인체와 환경독성을 고려하고 있다. 본 연구에서는 토양매체의 우선순위물질선정을 위하여 이러한 CRS기법들이 공통적으로 적용하고 있는 인자들 이외에 토양매체의 특성을 고려할 수 있는 토양배출량, 토양오염 사고사건사례, 선진국의 규제국가수 등을 평가인자로 제안하였으며, 지하수매체와의 연계성을 위하여 지하수이동성 인자를 새로이 추가하였다. 본 연구결과는 CRS기법을 비교분석하여 토양에서의 유해화학물질 우선순위 선정시 고려되어야할 평가인자를 제안한 연구로 토양에 대한 CRS기법개발을 위한 기반연구로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국양식학회지
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• 제13권3호
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• pp.223-230
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• 2000

사육수에 광물미립자를 현탁시켜 노폐물을 흡착, 분해시킨 후 이를 분리, 배출시킴으로서 사육수를 정화시켜 재 사용할 수 있다는 가설 하에 사육수조와 포말분리장치로만 구성된 사육수 재사용 시스템에서 광물미립자를 현탁시켜 넙치를 실험사육 하였다. 두 종류의 가공황토 (processed residual reddish soil, 50 $\mu$ 이하)와 돌로마이트 (dolomite, 50 ${\mu}$이하) 미립자를 사육수에 현탁시키고 포말분리장치로 이를 분리, 배출시킴으로서 사육수를 정화하였다. 직경 4.8 m의 원형사육수조(사육수량 10 $m^2$), 사육수 순환을 시간당 2회전, 재사용을 90%, 수온 17${\pm}$1$^{\circ}C$에서 평균체중 23.1 g의 넙치 치어(5,555마리, 총중량 128 kg)를 75일간 사육하여 평균체중84.6 g (5,532마리, 총중량 468 kg)으로 육성하였다. 최종수용밀도는 26.0 kg/$m^2$였다. 실험기간 동안 어병은 관찰되지 않았다. 사육수에 광물입자를 현탁시켜 사육수 중의 노폐물을 흡착, 분해시킨 후 포말분리장치로 이를 배출시킴으로서 사육수를 정화하여 재사용하는 방법은 새로운 사육수 재사용 어류양식시스템으로서 가능성이 있다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2002년도 제18차 공동학술강연회 자연저감고 지질학 (대한 자원 환경지질학회)
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• pp.81-100
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• 2002

While most of regulatory communities in abroad recognize ' 'natural attenuation " to include degradation, dispersion, dilution, sorption (including precipitation and transformation), and volatilization as governing Processes, regulators prefer "degradation" because this mechanism destroys the contaminant of concern. Unfortunately, true degradation only applies to organic contaminants and short- lived radionuclides, and leaves most metals and long-lived radionuclides. The natural attenuation Processes may reduce the potential risk Posed by site contaminants in three ways: (i)contaminants could be converted to a less toxic form througy destructive processes such as biodegradation or abiotic transformations; (ii) potential exposure levels may be reduced by lowering concentrations (dilution and dispersion); and (iii) contaminant mobility and bioavailability may be reduced by sorption to geomedia. In this review, authors will focus will focul on "sorption" among the natural attenuation processes of hazardous inorganic contaminants including radionuclides. Note though that sorption and transformation processes of inorganic contaminants in the natural setting could be influenced by biotic activities but our discussion would limit only to geochemical reactions involved in the natural attenuation. All of the geochemical reactions have been studied in-depth by numerous researchers for many years to understand "retardation" process of contaminants in the geomedia. The most common approach for estimating retardation is the determination of distrubution coefficiendts ($K_{d}$) of contaminants using parametric or mechanistic models. As typocally used in fate and contaminant transport calculations such as predictive models of the natural attenuation, the $K_{d}$ is defined as the ratio of the contaminant concentration in the surrounding aqueous solution when the system is at equilibrium. Unfortunately, generic or default $K_{d}$ values can result in significant error when used to predict contaminant migration rate and to select a site remediation alternative. Thus, to input the best $K_{d}$ value in the contaminant transport model, it is essential that important geochemical processes affecting the transport should be identified and understood. Precipitation/dissolution and adsorption/desorption are considered the most important geochemical processes affecting the interaction of inorganic and radionuclide contaminants with geomedia at the near and far field, respectively. Most of contaminants to be discussed in this presentation are relatively immobile, i.e., have very high $K_{d}$ values under natural geochemical environments. Unfortunately, the obvious containment in a source area may not be good enough to qualify as monitored natural attenuation site unless owner demonstrate the efficacy if institutional controls that were put in place to protect potential receptors. In this view, natural attenuation as a remedial alternative for some of sites contaminated by hazardous-inorganic components is regulatory and public acceptance issues rather than scientific issue.

• 한국환경농학회지
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• 제16권2호
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• pp.181-186
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• 1997

인의 고정이 심한 제주도 토양에서 인 시용량을 줄이고 불용태 인의 이용율을 높일 수 있는 방법으로써 mycorrhizae의 이용 가능성을 검토하기 위하여 제주도 감귤원에서 그 분포 실태를 조사하고 mycorrhizae형성율과 토양의 이화학적 성질 및 감귤 잎의 무기양분 함량과의 관계를 분석하였다. 제주도 내 토성과 위치를 달리한 14개소의 감귤원에서 감귤 뿌리를 포함한 토양 시료를 채취하여 조사한 결과 건조 토양 100g당 $9,000{\sim}40,000$개의 mycorrhizae포자가 관찰되었으며 조사된 전 감귤원에서 mycorrhizae가 형성되어 있는 것을 확인하였다. 감귤 뿌리중의 mycorrhizae형성율은 $14{\sim}60%$로 감귤원별로 차이를 보였으며 토양 중 유효태 인의 함량이 낮을수록 mycorrhizae 형성율은 높아지는 경향이었다. Mycorrhizae 형성율이 높을수록 감귤 잎 중의 인 함량은 증가하는 경향을 보였고 통계적으로 mycorrhizae에 의한 인 흡수 증대 효과를 인정할 수 있었다. 따라서 효과적인 mycorrhizae의 이용은 제주 감귤원 토양에서 관행적으로 이루어지고 있는 과량의 인 시비를 줄일 수 있는 한 가지 방법이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제9권2호
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• pp.23-32
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• 2006

Total suspended solids (TSS), five-day biochemical oxygen demand ($BOD_5$), total nitrogen (T-N), and total phosphorous (T-P) concentrations around and under a floating island were examined from October 2002 to September 2003. The island was installed in July 2002 on the surface of an agricultural irrigation reservoir located in the southern part of the Korean Peninsula. It was composed of six polyethylene panels. Each panel was 2 m (length) ${\times}$ 1 m (width) ${\times}$ 0.02 m (thick) and had about thirty-two holes each with a diameter of eight centimeters, through which plant roots grew down into the water. Coconut fibers of nine-centimeters in height were placed on the panel, which sustained plants rhizomes and roots. Both the fibers and the panel were raped with polyethylene wire mashes. About thirty irises (Iris pseudoacorus) were planted into the fibers of each panel. The concentrations of TSS, $BOD_5$, T-N and T-P below the island during the iris-growing season averaged 9.70, 2.59, 3.61 and 0.14 mg/L, respectively and those around it averaged 9.99, 2.83, 4.07 and 0.16 mg/L, respectively. The average concentrations of TSS, $BOD_5$, T-N and T-P below it during the iris non-growing season were 8.68, 2.37, 3.25 and 0.14 mg/L, respectively and those near it were 8.76, 2.43, 3.34 and 0.15 mg/L, respectively. At a significance level of ${\alpha}$=0.05, $BOD_5$, T-N and T-P concentrations under the island during the iris-growing season were significantly low when compared with those around it except TSS. No differences in TSS, $BOD_5$, T-N and T-P concentrations between around and near it were found at a significance level of ${\alpha}$=0.05 during the iris non-growing season. The removal of $BOD_5$, T-N, and T-P during the growing season were significantly high when compared with those during the non-growing season. TSS abatement of the floating island was very low during both the growing and non-growing seasons. The island's reductions of $BOD_5$, T-N and T-P were good during the growing season, especially T-N and T-P, which have been considered as primary pollutant sources causing the water quality degradation of reservoirs. The removal of T-N and T-P was primarily attributed to the absorption of nitrogen and phosphorous by the irises during the growing season.

• 아시안잔디학회지
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• 제24권2호
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• pp.199-204
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• 2010

화력발전 후 발생되는 석탄회의 발생량은 점차 증가하고 있으나, 석탄바닥재의 재활용에 대한 연구가 충분하지 않아 재활용이 잘 되지 않고 있는 실정이다. 본 연구는 석 탄바닥재와 모래의 혼합비율을 달리한 상토로 lysimeter를 제작한 후에 잔디를 재배하고 용탈실험을 수행해 석탄바닥재가 골프장 사질토양의 토양개량재로 적합한지 여부를 검정하기 위해 수행하였다. 석탄바닥재와 모래를 일정비율(석탄바닥재 0, 10, 20, 30, 50%)로 혼합하여 조성한 lysimeter에 일정량의 관수를 실시하고 용탈수를 채취한 결과 석탄바닥재 처리수준이 증가할수록 용탈수량은 유의성있게 감소해 석탄바닥재 처리가 모래토양의 보수력을 높이는데 효과가 있음을 알 수 있다. 그리고 시비 후 3일 간격으로 용탈수를 채취해 분석한 결과 석탄바닥재의 처리 수준이 증가할수록 용탈수의 pH는 증가하였으나, 관수량에 대한 용탈수량, $NO_3$-N, $NH_4$-N 및 K의 용탈량은 유의성 있게 감소하였다. 또한 용탈수의 EC는 석탄바닥재의 처리수준이 증가할수록 용탈초기부터 끝까지 지속적으로 유지되는 것으로 조사되었다. 이들 결과는 석탄바닥재가 사질토양의 보수 보비력 및 산성토양을 개량하는데 효과적임을 의미 한다. 그러나 석탄바닥재 pH가 9.03의 알칼리성이고, 처리수준이 증가할수록 투수성이 불량해지고 토양에서 $PO_4$-P의 흡착량이 증가하는 문제점도 조사되었다. 본 연구 결과 석탄바닥재를모래에 20% 이하의 적정 비율로 혼합하면 보수 보비력이 낮은 골프코스의 사질토양을 개량할 수 있는 토양개량재로 재활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권10호
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• pp.709-716
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• 2011

전해질 농도가 낮은 병원폐수를 전기화학적으로 처리할 경우 무기응집제 주입 효과에 대해 고찰한 결과, 무기응집제 주입으로 전해질 농도가 높아져 병원폐수 내 유리염소의 농도의 증가로 유기물질의 간접산화효과가 증가하여 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분에서 무기응집제를 주입하지 않은 경우보다 COD 제거효율이 약 2배 향상되었다. 또한, 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 HOCl과 같은 유리 잔류염소의 증가로 병원폐수 내의 클로라민이 질소로 전환되는 속도가 증가함에 따라 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분 및 응집제 주입량 700 ppm에서 T-N 제거율을 약 2배 향상시킬 수 있었다. 동일 조건에서 90% 이상의 높은 T-P 제거율을 얻을 수 있었는데, 이는 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 양전극에서의 발생되는 용존산소에 의해 생성된 불용성 금속 화합물과 인산염의 화학적 흡착반응 속도가 증가하였기 때문인 것으로 판단된다. 이상의 실험에서 전해질이 부족한 병원폐수의 전기화학적 처리시 무기응집제를 전해질로 첨가할 경우 유기물질 및 영양염 제거에 모두 매우 효과적임을 알 수 있었다.