• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권4호
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• pp.1279-1284
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• 2012

Silica supported $Cs_{2.5}H_{0.5}PMo_{12}O_{40}$ catalyst was prepared through sol-gel method with ethyl silicate-40 as silicon resource and characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, nitrogen adsorption-desorption and potentiometric titration methods. The $Cs_{2.5}H_{0.5}PMo_{12}O_{40}$ particles with Keggin-type structure well dispersed on the surface of silica, and the catalyst exhibited high surface area and acidity. The catalytic performance of the catalysts for benzene liquid-phase nitration was examined with 65% nitric acid as nitrating agent, and the effects of various parameters were tested, which including temperature, time and amount of catalyst, reactants ratio, especially the recycle of catalyst was emphasized. Benzene was effectively nitrated to mononitro-benzene with high conversion (95%) in optimized conditions. Most importantly, the supported catalyst was proved has excellent stability in the nitration progress, and there were no any other organic solvent and sulfuric acid were used in the reaction system, so the liquid-phase nitration of benzene that we developed was an eco-friendly and attractive alternative for the commercial technology.

• Advances in environmental research
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• 제3권3호
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• pp.231-251
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• 2014

The present study examines the phosphate adsorption potential and behavior of mixture of Ground Burnt Patties (GBP), a solid waste generated from cooking fuel used in earthen stoves and Red Soil (RS), a natural substance in fixed bed column mode operation. The characterization of adsorbent was done by Proton Induced X-ray Emission (PIXE), and Proton Induced ${\gamma}$-ray Emission (PIGE) methods. The FTIR spectroscopy of spent adsorbent reveals the presence of absorbance peak at $1127cm^{-1}$ which appears due to P = O stretching, thus confirming phosphate adsorption. The effects of bed height (10, 15 and 20 cm), flow rate (2.5, 5 and 7.5 mL/min) and initial phosphate concentration (5 and 15 mg/L) on breakthrough curves were explored. Both the breakthrough and exhaustion time increased with increase in bed depth, decrease in flow rate and influent concentration. Thomas model, Yoon-Nelson model and Modified Dose Response model were used to fit the column adsorption data using nonlinear regression analysis while Bed Depth Service Time model followed linear regression analysis under different experimental condition to evaluate model parameters that are useful in scale up of the process. The values of correlation coefficient ($R^2$) and the Sum of Square Error (SSE) revealed the Modified Dose Response model as the best fitted model to the experimental data. The adsorbent mixture responded effectively to the desorption and reusability experiment. The results of this finding advocated that mixture of GBP and RS can be used as a low cost, highly efficient adsorbent for phosphate removal from aqueous solution.

• 한국추진공학회지
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• 제23권3호
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• pp.88-95
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• 2019

수소 토치 점화 시스템은 순수한 알루미늄을 이용하여 점화가 가능하고 점화 방법이 간단해 알루미늄 연소 시스템으로 많이 사용되고 있다. 하지만 기존의 수소 토치 점화 시스템은 수소 공급을 위해 고압의 수소탱크가 필요해 무게가 무거워지는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 고체 화학수소화물인 $NaBH_4$를 이용한 수소 점화 시스템을 설계하였다. $NaBH_4$는 약 $500^{\circ}C$에서 열분해가 시작되고 수소가 발생한다. $NaBH_4$ 열분해 특성에 영향을 미치는 변인들을 분석하고, $NaBH_4$ 기반 수소 점화 시스템을 이용해 알루미늄 연소 실험을 수행하여 실제 시스템 적용 가능성에 대해 검증 하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권1호
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• pp.27-35
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• 2014

해수 내 유류계 방향족탄화수소인 BTEX(benzene, toluene, ethylbenzene, xylene)와 다환방향족탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons: PAHs)를 동시에 분석할 수 있는 기술 개발을 위해 GC/MS에서 고체상미량추출법(solid phase microextraction: SPME)을 이용하여 최적의 분석기법을 정립하였다. SPME 기법은 전통의 분석 방법과 비교할 때 조작이 간단하고, 파이버를 재사용할 수 있고, 휴대하기 쉽고, 시료의 운반이나 저장하는 동안 오염을 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 최적의 SPME 조건을 정립하기 위해 여러 변수 즉, SPME 수착제, 흡착 시간, 흡착 온도, 교반 속도, GC 탈착 시간들을 확인하였다. 다양한 SPME 수착제($100{\mu}m$ PDMS, $75{\mu}m$ CAR/PDMS, $65{\mu}m$ PDMS/DVB)를 이용하여 BTEX와 PAHs(분자량 78부터 202까지)를 동시에 분석한 결과 $65{\mu}m$ PDMS/DVB를 최적의 수착제로 선정하였다. 최적의 수착제로 $65{\mu}m$ PDMS/DVB 선정한 다음 순차적으로 다른 변수들을 확인하였다. 그 결과 BTEX와 PAHs 동시 분석하기 위한 최적의 SPMD 조건은 흡착시간 60분, 흡착온도 $50^{\circ}C$, 교반속도 750 rpm, GC 탈착시간 3분으로 결정되었다. 최적화한 HS-SPME-GC/MS 분석법을 이용하여 인공오염해수 내 유류계 방향족탄화수소 분석 결과 이전 연구 방법과 유사하였다. HP-SPME-GC/MS 분석법은 기존에 유기용매를 사용한 방법이 가졌던 단점과 제한점을 보완할 수 있으며, 해수 내 유류에 의한 BTEX 및 PAHs 분석에 효율적으로 적용할 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제18권4호
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• pp.398-402
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• 1989

우리나라 장려콩 2품종(장엽과 황금)을 대상으로 흡습 및 조리성질을 조사하였다. 시료콩을 상대습도 $33{\sim}86%$, 온도 $16^{\circ}C$에서 125시간 저장할 때 상대습도 33%와 44%에서는 탈습, 그 이상의 저장습도에서는 흡습현상을 보여주었다. 흡습속도는 저장시간에 따라 크게 감소하였으며, 그 절대값은 저장습도가 높을수록 컸었다. 저장시간과 흡습속도와의 관계는 흡습속도식 $log\frac{dw}{dt}=b\;logt+loga$(여기에서 w는 수분함량, t는 시간, b와 a는 상수)에 잘 적용되었으며, 식에서 구한 수분함량과 실측치는 일치 하였다. 한편 $106{\sim}121^{\circ}C$의 온도에서 증자후 최대절단력으로 조리도를 비교한 결과 증자온도의 상승에 따라 일정한 조리도에 도달하는 시간은 대수적으로 감소하였다. 일정한 조리도를 나타내는 온도-시간과의 관계로부터 구한 z-값은 장엽콩이 $13.3^{\circ}C$, 황금콩이 $12.8^{\circ}C$이었다.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.289-302
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• 2023

본 연구지역은 강원도 횡성군 강림리로 치악산 편마암 지질에 해당된다. 본 연구지역의 지하수에서 우라늄 및 라돈 등과 같은 자연 방사성 원소의 농도가 규제기준을 초과한 것으로 조사되었다. 이에 해당 지하수 대수층에서 획득한 시추 코어를 대상으로 자연 방사성 원소의 용출 기작을 광물학적으로 규명하기 위해 인공풍화 실험을 수행하였다. 이를 위해 먼저 시추 코어시료의 실험 전 광물학적 특성을 분석한 결과, 저온 및 중온 열수 변성 작용을 받아 생성될 수 있는 녹니석계 클리노클로어의 함량이 높게 나타났다. 또한, 우라늄보다 토륨의 함량이 10배 정도 높은 것으로 확인되었다. 인공풍화 실험 결과, 함방사성원소 광물의 용해에 따라 1일 이내에 토륨의 농도가 증가하는 양상을 보이다가 그 이후에는 농도가 감소하는 경향을 보였다. 이는 이차광물 형태로 존재하는 토라이트의 용해에 의하여 토륨이 용출된 후, 황산염 등과 같은 형태로 재침전되기 때문인 것으로 판단된다. 시추 코어 내 우라늄의 함량이 토륨보다 낮지만, 풍화 실험 결과에서는 토륨보다 100배 이상의 농도로 용출된 것으로 확인되었다. 이는 우라늄이 풍화가 많이 된 토라이트에 함유되어 있거나 UO₂²⁺ 등의 이온 형태로 광물 표면에 흡착된 상태로 존재하면서 지속적으로 용해 또는 탈착되기 때문이다. 또한 토륨과 우라늄의 용출 양상은 탄산염의 농도와 양의 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 하지만, 지하수 내 토륨과 우라늄의 농도 사이의 상관성은 낮은 것으로 조사되었는데, 이는 앞서 설명한 바와 같이 두 원소가 다른 기원으로부터 지하수에 용출되기 때문인 것으로 판단된다. 두 방사성 원소의 용출속도는 다양한 반응속도 모델 중 Parabolic diffusion와 Pseudo-second order kinetic 모델에 의해 가장 잘 모사되는 것으로 확인되었다. 이러한 반응속도 모델의 회귀 상수들을 이용하여 우라늄의 농도가 먹는 물 수질기준까지 다다르는 기간을 유추해 본 결과, HCO₃의 농도가 높은 중성환경의 지하수 조건에서 약 29.4년으로, 대체적으로 빠르게 용출되는 것으로 예측되었다.