• 생명과학회지
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• 제17권9호통권89호
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• pp.1284-1289
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• 2007

정수처리 공정에서 생물활성탄 (BAC) 공정은 미생물의 유기물 제거능을 극대화시킨 일종의 생물여과 공정이다 BAC 공정은 유기물과 미생물 재성장능을 효과적으로 제거한다. BAC 공정은 그 수계에 존재하는 미생물들이 활성탄에 부착 ${\cdot}$ 서식하며 수중의 천연유기물질을 기질로 이용하기 때문에 그 수계에 서식하는 미생물 종들에 매우 의존적이다. 본 연구는 낙동강 하류의 배리취수장 원수를 사용하여 생물활성탄에 의한 pilot-plant 공정을 운전하면서 SAC 공정에서의 활성탄 재질별로 배양작 (평판배양법) 및 비배양적 방법 (FISH)을 이용하여 SAC 부착세균의 군집구조 특성을 조사하였다. 실험결과 석탄계 재질의 부착세균 HPC 및 생산력이 각각 $1.20{\times}l0^7{\sim}56.2{\times}l0^7$ CFU/g, $1.2{\sim}3.7\;mg-C/m^3{\cdot}h$ 의 범위를 보여 세균 생체량과 DOC 제거율은 석탄계 재질이 가장 높은 것으로 나타났다. 배양적 방법으로 활성탄 재질별 부착세균을 동정한 결과 Pseudomonas 속이 우접하였고, 그 다음으로 Flavobacterium 속, Alcaligenes 속, Acinetobacter 속, Sphingomonas 속 등의 순으로 동정되었다. 또한, Pseudomonas 속 중 석탄계와 야자계 BAC에서는 Pseudomonas vesicularis, 목탄계 BAC에서는 Pseudomonas cepacia가 우점종으로 분포하였다. 비배양적 방법인 FISH 법을 이용한 세균 군집구조 조사결과 활성탄 재질별로 ${\alpha}$군집 27.0 ${\sim}$ 43.0%, ${\gamma}$ 군집 11.3 ${\sim}$ 28.6%, ${\beta}$ 군집 7.1 ${\sim}$ 22.0% 비율로 나타나 유기물 제거효율은 주로 ${\alpha}$ 군집에 의해 조절되어짐을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.756-760
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• 2012

본 연구에서는 콜타르 피치를 출발물질로 하여 KOH로 활성화시킨 슈퍼커패시터용 전극소재를 제작하였다. 콜타르 피치와 KOH의 활성화 비율을 1:4로 설정한 후 활성화 온도를 $600{\sim}900^{\circ}C$까지 $100^{\circ}C$ 단위로 4종류의 활성탄소를 제조한 후 피치계 활성탄소의 전기화학적 성능에 대한 KOH 활성화 온도의 영향에 관하여 고찰하였다. 또한 활성탄소의 형태학적 특성 변화를 흡착등온선과 FE-SEM을 통하여 분석하였다. 실험결과, 활성탄소의 커패시턴스는 전극 내 내부저항의 감소에 따라 증가하였는데, 이는 활성화 온도가 증가함에 따라 활성탄소 내 미세기공이 발달했기 때문이라 판단된다.

• 청정기술
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• 제27권3호
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• pp.261-268
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• 2021

석탄계 입상 활성탄(CGAC)에 의한 acid black 1 (AB1) 염료의 평형, 동력학 및 열역학적 특성을 초기농도, 접촉 시간, 온도 및 pH 를 흡착변수로 하여 조사하였다. 활성탄에 의한 AB1의 흡착반응은 산성에서는 활성탄의 표면(H⁺)과 AB1이 가지고 있는 sulfite ion (SO₃^-), nitrite ion (NO₂^-) 사이의 정전기적 인력에 의해 일어났고, 최고 흡착률은 pH 3에서 97.7%였다. AB1의 등온 데이터는 Freundlich 등온식에 가장 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(1/n) 값으로부터 활성탄에 의한 AB1의 흡착이 효과적인 처리과정이 될 수 있음을 알았다. Temkin 식의 흡착열 관련상수의 값은 물리 흡착 공정(< 20 J mol^-1)임을 나타냈다. 동역학 실험에서는 유사 2차 모델이 유사 1차 모델보다 더 일관성이 있었으며 추정된 평형 흡착량은 오차 백분율의 9.73% 이내에서 잘 일치하였다. 입자내 확산이 흡착 과정에서 속도 조절 단계였다. 활성화 에너지와 엔탈피 변화값으로부터 흡착반응이 물리흡착으로 진행되는 흡열반응임을 확인하였다. 엔트로피 변화는 활성탄 표면에서 AB1의 흡착이 일어나는 동안 고-액 계면에서 활발한 반응에 의해 엔트로피가 증가하는 것으로 나타났다. 자유에너지 변화는 온도증가와 함께 흡착반응의 자발성이 더 커지는 것을 나타냈다.

• 생명과학회지
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• 제14권1호
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• pp.163-166
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• 2004

정수용 입상활성탄(Granular Activated Carbon, GAC)에서 발생하는 세균 생장 현상을 파악하기 위해 활성탄 칼럼을 제작하고, 수돗물을 고정식 상향류 방식으로 (EBCT = 0.92~1분) 통수시켰다. 봄에는 14일 동안 세균수의 파과(breakthrough) 현상이 없었다. 여름에는 야자계와 석탄계 활성탄 칼럼의 유출 세균수는 비슷하여 파과전에 $10^2$ CFU/ ml수준으로 유입수보다 낮았지만, 10일 이후 유출수가 $10^3$ CFU/ml 로 유입수의 $10^2$ CFU/ml보다 높은 값을 보였다. 칼럼 내부 4지점의 활성탄을 깊이에 따라 분석했을 때 유입수 유입부에 가까울수록 많은 세균수가 관찰되었고 세균군집의 활성은 유사하였다 성장하는 세균은 야자계와 석탄계 활성탄이 서로 달랐지만 Acinetobacter 속이 우점을 이루고 있는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2141-2148
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• 2000

본 연구는 무연탄올 원료로 제조한 활성탄의 활성화 시간과 burn-off에 따른 세공구조의 변화를 고찰한 것으로 77K에서 질소 흡착실험에 의해 특성을 분석했다. 활성화 시간의 증가에 따라 burn-off는 거의 선형적으로 증가하며, burn-off를 증가시킴에 따라 제조된 활성탄의 총세공부피와 BET 비표면적은 증가했다. $800^{\circ}C$의 활성화는 $950^{\circ}C$의 활성화에 비해 미세세공(micropore)을 많이 생성시켰고, 동일한 burn-off에서는 저온에서 활성화시킨 활성탄에 미세세공이 발달하고 고온에서 활성화시킨 활성탄에 중간이상의 세공이 더 발달해 있었다. 수증기 활성화에 의해서는 직경 $100{\AA}$ 이하의 세공이 주로 발달되었으며 특히 $6{\sim}40{\AA}$ 범위의 세공은 burn-off의 정도에 따라 상당히 발달됨을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제20권10호
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• pp.535-542
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• 2010

In this study, we used coal-based activated carbons and charcoal as startingmaterials, phenolic resin (PR) as a binder, and TOS as a titanium source to prepare $TiO_2$ combining spherical shaped activated carbon photocatalysts. The textural properties of the activated carbon photocatalysts (SACP) were characterized by specific surface area (BET), energy dispersive X-ray spectroscopy (XRD), scanning electron microscopy (SEM), iodine adsorption, strength intensity, and pressure drop. The photocatalytic activities of the SACPs were characterized by degradation of the organic dyes Methylene Blue (MB), Methylene Orange (MO), and Rhodamine B (Rh. B) and a chemical oxygen demand (COD) experiment. The surface properties are shown by SEM. The XRD patterns of the composites showed that the SACP composite contained a typical single, clear anatase phase. The EDX spectro for the elemental indentification showed the presence of C and O with Ti peaks. According to the results, the spherical activated carbon photocatalysts sample of AOP prepared with activated carbon formed the best spherical shape, a high BET surface area, iodine adsorption capability and strength value, and the lowest pressure drop, and the photocatalytic activity was better than samples prepared with charcoal. We compared the degradation effects among three kinds of dyes. MB solution degraded with the SACP is better than any other dye solutions.

• 한국물환경학회지
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• 제20권3호
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• pp.256-264
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• 2004

Adsorption characteristics of three endocrine disruptors, amitrol, nonylphenol, and bisphenol-A, were evaluated depending on the type and service duration of activated carbon (AC). Bituminous coal-, wood-, and coconut-based coals were tested. Bituminous coal-based AC (BCAC) had the greatest sorption capacity for the three chemicals tested, followed by wood-based AC (WAC) for nonylphenol and coconut palm-based AC (CAC) for bisphenol-A. During the column test, amitrol removal efficiency increased over time, indicating that hydrophilic endocrine disruptors are biodegraded in the AC column. Removal efficiencies of hydrophobic compounds such as nonylphenol and bisphenol-A decreased over time since the main removal mechanism was adsorption. The order of the amitrol removal was: BCAC-5.9 yr, CAC-3.l yr > BCAC-2.2 yr > BCAC-virgin > CAC-virgin > WAC-virgin > WAC-3.l yr. In general, used AC had greater removals than virgin AC. The order of the bisphenol-A removal was: CAC-virgin > BCAC-2.2 yr > CAC-3.l yr > WAC-virgin > BCAC-5.9 yr > WAC-3.l yr. The order of the nonylphenol removal was: BCAC-virgin > WAC-virgin > CAC-3.1 yr, WAC-3.1yr> BCAC-2.2 yr > BCAC-5.9 yr > CAC-3.1 yr. Bituminous coal AC performed the best over time. Endocrine disruptors such as these three compounds appear to be removed effectively by activated carbon through biodegradation and adsorption. Wood and coal based among the virgin ACs and 3.1 years used wood base among the used ACs appeared the lowest carbon usage rate(CUR) for nonylphenol removal by prediction model. Virgin and used coconut base ACs except BCAC had the lowest CUR for removal Bisphenol-A. Biodegradation of nonylphenol and Bisphenol-A did not occurred during the 9,800 bed volume experiment period. BCAC had the highest biodegradation capacity of 46% for amitrol among virgin ACs and the used coal based ACs had 33-44% higher biodegradation capacity than virgin's for amitrol so biodegradation is the effective removal technology for hydrophilic material such as amitrol.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권3호
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• pp.317-324
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• 2013

This research assessed the surface properties of modified activated carbons with three different acids and five different metals for ammonia gas removal. Raw bituminous coal-based activated carbon ($4{\times}8$ mesh) had low adsorption capacity of 0.72 mg $NH_3/g$ based on the analysis in the column adsorption experiment. Adsorption capacities of carbons modified with $CH_3COOH$, $H_3PO_4$, and $H_2SO_4$ increased up to 3.34, 21.00, and 35.21 mg $NH_3/g$, respectively. Those of carbons with Cu, Zn, Zr, Fe, and Sn were 9.63, 9.13, 7.09, 25.12 and 15.03 mg $NH_3/g$. Ammonia adsorption was enhanced by the presence of surface oxygen groups on carbon materials, which influenced pH of carbon surface. BET surface area of raw carbon was analyzed to be $1087m^2/g$, but it decreased by carbon surface modification. Fe-impregnated carbon showed $503.02m^2/g$ of surface area. These observations were mostly caused by chemical adsorption.

• 대한환경공학회지
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• 제31권9호
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• pp.747-752
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• 2009

본 연구에서는 다양한 재질의 입상활성탄들을 이용하여 연속흡착실험에서 $BrO_3\;^-$의 파과특성을 조사하였다. 활성탄 재질별 파과시점은 석탄계 재질의 활성탄들이 가장 늦게 파과에 도달하였으며, 다음으로 야자계와 목탄계 재질의 활성탄으 로 나타났다. 활성탄 g당 $BrO_3\;^-$에 대한 최대 흡착량(X/M)은 석탄계 재질의 활성탄들이 각각 1334.5 ${\mu}g$/g 및 798.2 ${\mu}g$/g으로 가장 컸으며, 야자계 668.6 ${\mu}g$/g, 목탄계 156.8 ${\mu}g$/g으로 나타났고, 석탄계 활성탄들이 야자계와 목탄계에 비하여 최대 흡착량이 약 2.0배~8.5배 정도 큰 것으로 조사되었다. $BrO_3\;^-$에 대한 CUR은 석탄계 재질의 활성탄들이 각각 0.19 g/day과 0.25 g/day, 야자계와 목탄계가 각각 0.33 g/day과 0.71 g/day로 나타났다. 활성탄의 흡착용량을 나타내는 k값의 경우 석탄계 재질의 활성탄들이 각각 121.3과 76.7로 나타나 야자계와 목탄계의 43.3과 14.6에 비하여 석탄계 활성탄들이 월등히 높은 k값을 나타내어 다른 재질의 활성탄에 비하여 $BrO_3\;^-$ 흡착용량이 큰 것으로 조사되었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.68-69
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• 2020

Recently, the problem of air pollution is drawing attention as a social problem worldwide. Particularly, fine dust is the biggest issue among air pollutants, and it is analyzed that fine dust is generated from air pollutants such as burning fossil fuels such as petroleum or coal, or exhaust gases from automobiles. In addition, yellow dust originating from China adjacent to Korea flows into the Korean Peninsula in a western wind, causing the concentration of fine dust to deteriorate. Fine dust is a harmful substance to the human body such as asthma or respiratory disease, and awareness of the risk is also increasing to a degree designated as a primary carcinogen. In this study, as a method for improving the indoor air quality, the Properties of the matrix according to the mixing ratio of powdered activated carbon based on blast furnace slag are reviewed. The flexural strength and compressive strength were measured, and a fine dust concentration measurement experiment will be conducted later.