• Advances in environmental research
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• 제4권2호
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• pp.135-142
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• 2015

In this study, we evaluated the adsorption/desorption of uranium (U) in pure soil environment using continuous column reactor. We additionally investigated the adsorption/desorption mechanism of U on vivianite surface in molecular scale using quantum calculation. We observed that below $0.1{\mu}M$ of U was detected after 20 d from U injection ($1{\mu}M$) in adsorption test. However, all of absorbed U was detached from vivianite surface in 24 h by injection of CARB solution ($1.44{\times}10^{-2}M\;NaHCO_3$ and $2.8{\times}10^{-3}M\;Na_2CO_3$). Based on exchange energy calculation, we found that $UO_2(CO_3)_2{^{2-}}$ and $UO_2(CO_3)_3{^{4-}}$ species have higher repulsive energy than $UO_2(OH)_2$ species. The results obtained from this study could be applied to predict the behavior of uranium in contaminated and remediation sites.

• 대한환경공학회지
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• 제35권3호
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• pp.206-212
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• 2013

입상활성탄 흡착공정에서의 PFCs 11종의 파과 순서는 PFODA가 가장 빨리 파과에 도달하였고, 다음으로 PFHDA, PFTeDA, PFTDA, PFDoDA, PFUnDA, PFDA, PFNA, PFOA, PFOS, PFHpA 순으로 나타났으며, PFCs의 사슬(chain) 길이가 길어질수록 빨리 파과에 도달하였다. 최대 흡착량(X/M)의 경우는 PFODA가 2.43 ${\mu}g/g$으로 가장 낮게 나타났으며, PFHpA가 64.50 ${\mu}g/g$으로 가장 높은 최대 흡착량을 나타내었고, PFOA와 PFOS의 경우는 각각 55.37 ${\mu}g/g$ 및 60.72 ${\mu}g/g$으로 나타났다. 또한, 활성탄 사용률(CUR)의 경우는 PFODA가 0.291 g/day로 나타나 PFHpA의 0.026 g/day 보다 11.2배 정도 높은 활성탄 사용률을 나타내었다. 석탄계 GAC 신탄을 이용한 입상활성탄 흡착공정에서 11종의 PFCs에 대해 최대 흡착량(X/M)과 분자량(사슬 길이)과의 상관성을 평가해 본 결과, $r^2$가 0.89로 나타나 양호한 상관성을 나타내었다.

• 한국환경과학회지
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• 제24권9호
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• pp.1163-1170
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• 2015

This study carried out continuous column test for estimating the regeneration efficiency with regeneration times and temperatures. More times regenerated granular activated carbon (GAC) has more ash in the GAC and has less apparent density. Two times regenerated GAC ($2^{nd}$ re-GAC) could removed the Trihalomethanes (THMs) in the water for the first two week after starting continuous column test, on the other hand five times regenerated GAC ($5^{th}$ re-GAC) did not have adsorption capacity. The THMs concentration in the effluent was almost equal or higher than that of influent at the first time of continuous column test. $2^{nd}$ re-GAC showed much more DOC adsorption capacity than $5^{th}$ re-GAC and the GAC which was regenerated with $700^{\circ}C$ had highest DOC removal efficiency among the GACs with 600, 700, 800, $900^{\circ}C$ regeneration temperatures. It is anticipated the cost of GAC regeneration could be saved more 100 million won by reducing the furnace temperature of 3rd~4th and 5th~6th about $150^{\circ}C$ compared to the current regeneration condition.

• 실내환경 및 냄새 학회지
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• 제17권4호
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• pp.396-403
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• 2018

In this study, volatile organic compounds (VOCs) emitted from printing industries were analyzed, and an inorganic adsorbent, ${\gamma}-alumina$, was selected for the effective control of the VOC emissions. Printing processes commonly require inks, thinners, and cleaners, and they were mixed organic solvents containing aromatic compounds, ketones, and alcohols. Therefore, toluene, methyl ethyl ketone (MEK), and isopropyl alcohol (IPA) were selected as model compounds for this study. The adsorptive properties using ${\gamma}-alumina$ were determined for the model compounds. Both batch isotherm and continuous flow column tests demonstrated that the adsorption capacity of MEK and IPA was 3~4 times higher than that of toluene. The column test performed at an inlet toluene concentration of 100 ppm showed that an 80% breakthrough for toluene was observed after 3 hours, but both MEK and IPA were continuously adsorbed during the same time period. A numerical model simulated that the ${\gamma}-alumina$ could remove toluene at a loading rate of 0.4 mg/min only for a 4-hour period, which might be too short of a duration for real applications. Consequently, lifetime enhancement for ${\gamma}-alumina$ must be implemented, and ozone oxidation and regeneration would be feasible options.

• 자원리싸이클링
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• 제8권3호
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• pp.26-30
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• 1999

폐주물사 재이용 방안으로 하수처리시 폐주물사를 여재로써 이용하여 인제거에 적용하고져 하였다. 용액의 pH를 2, 6, 11로 조정하여 인제거 실험한 결과 pH2에서 가장 우수한 제거율을 나타내었으며 폐주물산 100g 으로 반응시켰을 경우 2시간의 반응에서 99.9% 이상의 인제거율은 나타내었다. 또한 Langmuir 등온 흡착 모델에 적용한 결과 ${\Gamma}=0.0005{\theta}$/(1+2.4987 $\theta$)의 등온흡착식을 얻었으며 연속식 실험에서 파괴농도를 8mg/l로 하였을 경우 폐주물사의 파과시산은 25hrs으로 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권3호
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• pp.394-401
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• 2014

In order to minimize a building energy consumption with ventilation, a development of smart ventilation system is very important. In this study, a dry adsorbent that is main element of smart ventilation system was developed for removing indoor $CO_2$, and evaluate the adsorption performance. Specific surface area, pore characteristic and crystal structure of the modified sorbent was measured to analyze physical properties. From this analysis, it was found that the developed absorbent has a low specific surface area, due to mesopores of substrate was filled with metal contained raw material. Additionally, through analysis of the adsorption properties, the developed adsorbent was shown a adsorption form of mesopore (type IV), which means adsorption amount was rapidly increased at the part of high-pressure. Order to applying for the field, chamber test was performed. Continuous column tests (2,500 ppm) and batch chamber tests ($4m^3$, 5,000 ppm) showed $CO_2$ removal efficiency of 95% and 88% within 1 hour, respectively.

• 대한환경공학회지
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• 제28권11호
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• pp.1192-1197
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• 2006

입상 활성탄을 이용한 회분식 흡착실험과 연속식 흡착 컬럼 실험을 통해 이온성 및 비이온성 의약품의 제거특성을 평가하였다. 초기 혼합 의약품을 10 ${\mu}g/L$로 주입한 회분식 흡착실험의 경우 입상 활성탄을 500 mg/L로 하였을 때 대상 의약품은 $94{\sim}98%$ 이상의 높은 제거율을 보였다. 이온성 의약품은 pH가 감소할수록 흡착능이 증가하였으나 비이온성 의약품의 흡착능은 pH변화에 큰 영향을 받지 않았다. 이온성 의약품은 pH가 이온화 상수(pKa) 이하로 낮아짐에 따라 COOH형태로 비이온화되어 흡착이 용이하게 되지만 pH가 pKa 이상에서는 이온 상태의 $COO^-$로 존재하게 되어 흡착이 저하되기 때문이다. 또한 pH저하는 액상내 $H^+$ 증가 및 활성탄 표면에 양하전을 증가시켜 용액으로부터 이온성 의약품을 이온 결합에 의해 제거시킬 수 있기 때문이다. 40일간 흡착 컬럼을 연속 운전한 결과 15분의 공탑체류시간(EBCT)에서는 활성탄과 의약품의 충분한 접촉시간으로 대상 의약품에 대해 $93{\sim}99%$의 제거율을 얻었다. 짧은 EBCT의 운전조건에서는 이온성 의약품 가운데 CA, IBP 및 GFZ가 다른 이온성 및 비이온성 의약품에 비해 빠르게 파과에 도달했고 EBCT의 변화에 따른 흡착특성의 변화는 비이온성 의약품에서 더 크게 나타났다. 본 연구를 통해 기존 정수 처리공정을 통해 제거되기 어려운 의약품을 입상 활성탄 흡착공정을 통해 효과적으로 제어할 수 있음을 알 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제9권3호
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• pp.116-126
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• 1995

The purpose of this study was to investigate the removal of ammonium nitrogen by biological nitrification in raw water containing LAS using BAC. At batch teats, LAS removal by ozone followed the first order reaction, and the rate constants(k) by ozone dose 1, 3mg/min.L were $0.040min^{-1}$, $0.062min^{-1}$ respectively. Therefore, the more ozone was dosed, the higher LAS was removed The reaction between ozone and ammonium nitrogen also followed the first order, and rate constants(k) at pH7,8 and 9 were $8.9{\times}10^{-4}min-1$, $3.8{\times}10^{-3}min^{-1}$, and $2.9{\times}10^{-2}min^{-1}$ respectively at ozone dose of 3mg/min.L . Therefore, ammonium nitrogen was little removed by ozone under neutral pH of 7. The continuous flow apparatus had four sets composed of a ozone contacter and a GAC column. Through continuous filtration test for 50days, the following conclusions were derived; (1) LAS was removed 23%, 30% respectively by ozone dose 1, 3mg/L, and was not detected in all column effluents during the period of experiment. Therefore, it appeared that adsorption capacities of each column still remained. (2) Ammonium nitrogen concentration after ozone contact varied little in raw Water because pH of raw water was from 6 to 7, and was transfered to nitrite and nitrate within GAC columns as the result of staged nitrification. After 30days, nitrite was not detected in all column effluents due to biological equilbrium between nitro semonas and nitrobacter Average removals of ammonium nitrogen in each column after the lapse of 30days were the following; ${\cdot}$ column A (ozone dose 3mg/L, EBCT 9.5min): about 100% ${\cdot}$ column B (ozone dose 1mg/L, EBCT 9.5min): 91% ${\cdot}$ column C (ozone dose 3mg/L, EBCT 14.2min): about 100% ${\cdot}$ column D (ozone dose 0mg/L, EBCT 9.5min): 53% Though column A and C reached nitrification of about 100%, column C (longer EBCT than column A) was more stable than column A. (3) After backwash, nitrification reached steady state within 5 to 8 hours. Therefore, nitrification was not greatly affected by backwash. (4) According to the nitrification capacity in depth of column A, C, where 100% nitrification occured. LAS was removed within 20cm, while ammonium nitrogen required more depth to be removed by nitrification.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권1호
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• pp.1-12
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• 2012

본 논문은 다양한 시설내에 적은 농도의 $CO_2$ 제거를 위한 선택적 $CO_2$ 흡수능력을 향상시킨 흡착제의 효율평가에 관한 것이다. 직경 4mm의 구형 흡착제는 시판용 제올라이트에 첨가제, 물, 바인더, LiOH를 섞어 제조하였다. 칼럼테스트에서 400분 이내에 90% 이상의 $CO_2$흡착효율을 나타내었고, 흡착필터모듈 흡착능력을 평가하기 위해 회분식과 연속식타입의 챔버테스트가 시행되었다. 회분식테스트에서 30분 이내에 약 92%의 $CO_2$가 제거되는 것을 확인하였다. 연속식테스트에서 30분 이내 70%의 $CO_2$가 제거효율을 보였으며, 2,500ppm 이상의 $CO_2$가 제거되는 것을 확인하였다. 재현성테스트를 수차례 수행한 결과 15일동안 1,000ppm 이상의 $CO_2$가 연속적으로 제거됨을 보였다. TGA 분석법을 이용한 흡착량 분석에서 흡착제 g당 5.0mmol의 $CO_2$를 흡착하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 흡착제는 상온에서 저농도 $CO_2$ 실내환경에 적용가능한 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권4호
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• pp.401-408
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• 2008

입상활성탄 재질별 신탄에서의 sulfonamide계 항생물질 5종에 대한 파과특성의 경우 석탄계 활성탄이 가장 늦게 파과에 도달하였으며, 다음으로 야자계, 목탄계 순으로 조사되었다. 또한, 물질별 활성탄에서의 파과특성을 살펴보면 sulfachloropyridazine(SCP)의 파과시점이 가장 늦은 것으로 나타났으며, 다음으로 sulfathiazole(STZ), sulfadimethoxine(SDM), sulfamethazine(SMT), sulfamethoxazole(SMX)로 나타났다. 활성탄 g당 sulfonamide계 항생물질 5종에 대한 최대 흡착량(X/M)은 석탄계 활성탄이 가장 높은 것으로 나타났으며, 다음으로 야자계와 목탄계 순으로 나타났다. sulfonamide계 항생물질 5종에 대한 석탄계 활성탄의 최대 흡착량(X/M)은 야자계와 목탄계 활성탄에 비해 각각 1.3$\sim$1.5배 및 1.8$\sim$2.1배 정도 높은 것으로 조사되었다. 활성탄에서의 흡착용량을 나타내는 k값의 경우 활성탄 재질별로는 석탄계 활성탄이 가장 크게 나타났으며, 다음으로 야자계, 목탄계 활성탄 순으로 조사되어 석탄계 활성탄이 각각의 sulfonamide계 항생물질들에 대해 가장 큰 흡착용량을 가지는 것으로 조사되었다. 또한, 5종의 sulfonamide계 항생물질별로는 SCP가 전반적으로 다른 sulfonamide계 항생물질 4종에 비해 활성탄 재질별로 가장 큰 k값을 나타내었으며, 다음으로 STZ, SDM, SMT, SMX 순의 경향을 나타내었다. 활성탄 사용율(carbon usage rate, CUR)은 SCP의 경우 석탄계 재질의 활성탄이 3.55 g/일, 야자계나 목탄계 활성탄은 각각 4.29 g/day 및 6.47 g/day의 활성탄을 사용하여야만 제어가 가능한 것으로 조사되어 석탄계 활성탄이 다른 재질의 활성탄들에 비해 적은 양으로도 sulfonamide계 항생물질을 제어할 수 있는 것으로 나타났으며, 나머지 sulfonamide계 항생물질 4종에서도 이와 유사한 결과를 나타내었다.