• 자원리싸이클링
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• 제7권3호
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• pp.3-10
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• 1998

모의폐액으로 제조한 50ppm의 코발트이온을 Fe(III) 및 Al(III)의 응집제와 sodium lauryl sulfate의 계면활성제를 사용하여 흡착 교질 포말부선법으로 제거하였다. 용액의 pH, 계면활성제 농도, Fe(III) 및 Al(III) 농도, 공급기체의 유속 등을 변수로 하여 실험한 결과, Fe(III)를 응집제로 사용한 경우 초기 코발트이온농도 50ppm, pH 8.5, 공급기체유속 $70mell$/min, 제거시간 15분 등의 조건에서 99.8%의 제거율을 나타내었다. 코발트 이온 제거에 앞서 모의폐액에 35% $H_2O_2$를 첨가하여 폐액을 전처리하였다. 그 결과, 최적 pH 및 처리 후 잔존용액의 pH가 낮아졌고, 넓은 범위의 pH에서 높은 제거율을 나타내었다. Fe(III) 50 ppm을 사용하여 코발트이온과 공침시킨 후 20ppm의 Al(III)를 첨가한 결과, Fe(III) 또는 Al(III)를 각각 단독으로 사용하였던 경우에 비하여 제거 가능한 pH 범위가 더욱 더 확대되었다. 이 현상은 zeta potential 의 증가 및 공침효과의 상승요인으로 추측되었다. $NO_3^-$, $SO_4^{2-}$, $Na^+$, $Ca^{2+}$를 첨가하여 외부이온의 영향을 관찰하였으며, $SO_4^{2-}$가 0.1M 함유된 코발트용액을 Fe(III) 및 Al(III)를 사용하여 처리한 결과 제거효율은 99%를 나타내었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2001년도 정기총회 및 봄 학술발표회 초록집
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• pp.173-175
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• 2001

흡착에 필요한 최적의 세라믹 볼의 소성온도는 93$0^{\circ}C$가 가장 적당하다. 공업용수 중에 용존되어 있는 유기물 및 유해성분이 제거(COD나 $BOD_{5}$)가 가능하다. Fe와 Pb의 중 금속 제거의 경우 Pb의 경우가 제거 효율이 더 크며, 이에 따른 mechanism으로 이온교환이온이 Pb의 경우 2가 양이온이기에 더욱 효율이 크고 Fe의 경우는 수화하여 구조적인 붕괴를 일으키며, 2가와 3가의 공존하므로 Pb보다 제거율이 낮다. Fe와 Pb 중금속수를 1시간 동안 제거하여 Freundlich형 등온식에 따른 계산 결과 5,10ppm에서 1/n의 수치가 2 이상을 넘지 않고 있고, 500, 1000ppm의 경우는 등온이온교환으로 할 때 1/n의 수치가 2에 근접하므로 분말의 경우에 비해 제거율이 낮지는 않다. 그러므로 경제적 이점과 재활용면에서 볼의 사용이 우수하다는 것을 알 수 있다. 장치의 용기에 비례하여 볼 때 볼의 양은 600g이 가장 적당한 양이다. 등온교환의 경우 Apatite(HAp)를 이용한 분말의 제거율 보다 약간 낮으나 분말의 경우 사용 후 취급이 용이하지 않고 2차적 오염이 예상되므로 세라믹 볼의 경우 환경친화성재료로 여러 가지의 수처라 공정에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.207-222
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• 2014

폐-광석으로부터 금속구리분말을 회수하기 위하여 더미 미생물용출, Fe 제거와 전기분해실험을 수행하였다. Cu가 0.034% 함유된 폐-광석시료에 대하여 더미 용출실험을 수행한 결과, Cu 용출률은 박테리아 용출-용액에서 61%, 황산 용출-용액에서 62%로 나타났다. Fe를 효과적으로 제거하기 위하여 더미 용출-용액에 NaOH, $H_2O_2$ 및 $Ca(OH)_2$를 각각 적용한 결과 $H_2O_2$가 가장 효과적인 Fe 제거제로 선정되었다. 전해질 용액을 준비하기 위하여 $H_2O_2$를 더미 용출-용액에 처리한 결과 박테리아 용출-용액에서 Fe가 99%, 황산 용출-용액에서 60%로 제거된 반면에 Cu 제거율은 각각 5%와 7%로 나타났다. 이 용액에 대하여 전기분해 실험을 수행한 결과 Cu 회수율이 박테리아 용출-용액에서 98%, 황산 용출-용액에서 76%로 나타났다. 모수석 형태의 금속구리분말이 양쪽 용출-용액에서 회수되었다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권4호
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• pp.206-212
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• 1999

산성광상배수의 처리를 위한 중화제로서 제강 슬래그의 이용 가능성을 검토하였으며 석회석과의 성능을 비교하였다. 24시간 반응시킨 고정 실험에서는 슬래그가 석회석보다 높은 pH를 나타냈고 Fe. Al 및 기타 중금속에 우수한 제거효율을 보였다. 10일간 진행된 연속단계실험결과 역시 슬레그가 석회석보다 높은 pH를 유지하였고 Fe와 Al의 제거성능의 저하는 나타나지 않았으며 Ni, Co. Cu. Zn 모두 석회석보다 슬래그에서 휠씬 높은 제거효율을 보였다. 황산$({H_2}{SO_4})$으로 pH를 AMD와 동일하게 맞추고 중금속만을 인위적으로 첨가한 증류수(인공산 용액)와의 반응에서는 AMD와의 반응에서보다 중금속의 제거효율이 떨어졌는데, 이는 AMD내에 존재하는 Fe와 Al 산화물이 침전할 때 공침이나 흡착에 의해 중금속이 제거되는데 비해 인공적인 AMD에서는 이러한 효과가 없기 때문인 것으로 판단된다. 슬래그의 크기별(5mm이하. 5~20 mm. 20 mm이상)실험에서는 슬래그의 크기가 작을수록 더 높은 pH 상승과 더 효과적인 금속들의 제거 성능을 보여 비표면적이 중요한 요인임을 제시하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권6호
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• pp.19-28
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• 2009

폐금속광산과 비위생매립지로 인하여 중금속으로 오염된 지하수를 처리하기 위해 FeS를 이용한 투과성반응벽체(Permeable Reactive Barriers; PRBs)를 이용한다면 효과적인 결과를 보일 것으로 예상되어 FeS를 PRB 매질로 사용하기 위한 연구를 수행하였다. 컬럼 실험에 앞서 반응 매질들의 중금속 제거 특성을 알바보고자 합성 나노 FeS, 원석 FeS, 경량기포콘크리트에 대하여 96시간까지 인공중금속오염지하수와 반응을 시키는 회분식 실험을 수행하였다. 3가지 매질 모두 pH 6 이상에서 평형을 이뤘으며, 합성 나노 FeS는 반응 1시간 이후부터 평형상태에 가까워졌다. 중금속 제거효율은 합성 나노 FeS가 반응 1시간에 As와 Ni를 제외한 모든 중금속 제거율이 99% 이상으로 다른 매질에 비하여 상대적으로 빠른 제거 속도와 높은 효율을 나타내었다. 컬럼실험 결과 합성 나노 FeS로 피복된 경량기포콘크리트로 충진된 컬럼은 회분식 실험과 같은 결과로 나타났으며, 원석 FeS로 충진된 컬럼에서는 초반에 Ni을 제외한 모든 중금속이 99%이상 제거되었으나 pH는 약 9.20에서 평형을 이루었다. 본 연구에서 나타난 결과를 종합하였을 때 다양한 중금속으로 오염되어 있는 지하수를 처리하기 위한 방법으로 별도의 pH 조절이 필요 없는 합성 나노 FeS로 피복된 경량기포콘크리트를 이용한 투과성반응벽체의 적용은 매우 효과적인 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제2권2호
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• pp.1-8
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• 1993

부선법에 의하여 폐수속에 함유되어 있는 철이온을 제거하기 위한 몇가지 효과적인 포수제와 최적 조건들을 알아본 실험의 결과를 요약하면 다음과 같다. 음이온 포수제인 sodium lauryl sulfate에 의해서 2가와 3가 철은 각각 pH 7과 6에서 효과적으로 제거되었다. 음이온 호수제인 aeropromotor 845에 의해서 2가와 3가철은 모두 pH pH 10~11영역에서, 3가철은 pH4~10영역에서 효과적으로 제거되었따. 따라서, 2가와 3가철은 2가와 3가 철이온침전점 이상으로 단순히 용액의 pH값을 조절하여 수산화철 침전으로 만든 다음 부선법에 의하여 효과적으로 제거된다고 할 수 있다. 그때의 효과적은 pH 조절제는 NaOH와 $Na_2CO_3$였고, 효과적인 포수제는 aeropromotor 845와 trimetyl dodecyl ammomum chloride 이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권5호
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• pp.564-570
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• 2007

본 연구에서는 저전압 및 고전류에 의해 운전되는 수중 전기방전 기술을 이용하여 고농도(70,000 mg/L) 철(III)-에틸렌디아민테트라아세트산(Fe(III)-EDTA) 폐액을 처리하였다. 폐액내의 두 전극사이에 교류전압을 인가하면 폐액이 저항체의 역할을 하므로 전극주변 폐액의 온도가 빠르게 상승하며 동시에 전기화학반응에 의해 물이 분해되어 산소 및 수소 기체가 생성된다. 물의 기화 및 전기분해에 의해 생성된 기체가 전극주변을 감싸게 되면 이 기체층에서 강력한 전기방전이 일어난다. 과산화수소의 주입이 없을 때는 전기방전에 의해 약 50%의 Fe(III)-EDTA가 제거되었으며, 과산화수소 주입량이 증가됨에 따라 Fe(III)-EDTA 제거효율이 크게 증가하였다. 초기 Fe(III)-EDTA에 대한 과산화수소의 몰비가 24.7 이상일 때는 1 kWh의 에너지로 80 g 이상의 Fe(III)-EDTA를 제거할 수 있었다. 텅스텐 전극과 철전극을 비교한 결과 전극재질이 Fe(III)-EDTA 제거효율에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 본 연구의 공정에서는 초기 Fe(III)-EDTA에 대한 과산화수소의 몰비가 24.7 이상일 때 30분 이내에 Fe(III)-EDTA 제거반응이 완료되었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2008년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.510-514
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• 2008

본 연구에서는 전극의 특성에 따른 돈사유래 축산폐수의 ECO 공법에 의한 처리특성을 평가하기 위해 ECO 시스템 모듈내 Fe-Fe 및 Al-Al 계열의 용해성 전극과 Al-SUS, Ir-SUS 등 불용성 전극을 대상으로 5$\sim$20mA/cm$^2$의 전류밀도하에서 축산폐수내 유기물 및 영양염류의 제거특성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 전기응집산화에 의한 축산폐수의 처리시 수중 유기물질 및 영양염류의 제거효율은 전류밀도의 증가에 비례하여 증가한다. 2. 불용성 전극조합 및 불용성-용해성 전극조합은 전류밀도가 높을수록 수중 유기물 및 오염물질 제거효율이 안정되고, 용해성 전극은 15mA/cm$^2$ 이하의 저 전류밀도의 조건하에서 전류밀도의 증가에 따라 안정된 제거효율 향상을 기대할 수 있다. 3. 불용성전극 조합인 Ir-SUS 전극조합을 사용하여 축산폐수를 처리할 경우 COD$_{Mn}$ 제거효율을 약 10% 향상시킬 수 있으며, TN 20mA/cm$^2$에서 Al-Al 전극조합과 TP 15mA/cm$^2$ 이하에서 Fe-Fe 전극조합은 제거효율이 저하되는 경향이 나타난다.

• 공업화학
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• 제16권2호
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• pp.206-211
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• 2005

백금과 티탄늄-이리듐전극으로 0.5 M의 철(II)과 코발트(II) 이온을 함유한 8.0 M의 질산용액 중에서 분자량이 1000, 4000, 20000인 폴리에틸렌글리콜류의 매개전해산화를 하였다. Fe(III)/Fe(II)와 Co(III)/Co(II) 산화환원계를 이용하여 전류밀도, 전극종, 전해질농도, 제거효율 등을 검토하였다. 백금전극 상에서 $0.67A/cm^2$의 전류밀도로 180~210 min 간 Fe(III)/Fe(II)와 Co(III)/Co(II) 전해환원계에서 매개전해산화에 의하여 폴리에틸렌글리콜류는 탄산가스로 분해되었다. 매개전해산화시 폴리에틸렌글리콜류의 제거효율은 Fe(III)/Fe(II) 산화환원계보다 Co(III)/Co(II) 산화환원계가 우수하였고 분자량이 1000, 4000, 20000인 폴리에틸렌글리콜류의 매개전해산화 제거효율은 100%이었다.

• 자원환경지질
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• 제53권6호
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• pp.687-694
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• 2020

이 연구에서는 KMnO4, H2O2, NaOH와 같은 산화제와 중화제를 사용하여 광산배수 내 Mn 제거효율을 확인하고 광산배수에 다량으로 존재하는 Fe2+의 영향을 파악하고자 하였다. 용액 내 Fe2+의 유무에 따라 Mn의 제거여부를 확인하기 위하여 초기농도 0.1 mM의 Mn2+ 용액을 준비하였다. 이때, 광산배수모사 용액의 Fe2+ 농도는 1 mM이 되도록 조성하였다. 산화제와 중화제의 주입량은 용액 내 Mn2+를 기준으로 각각의 몰비가 0.1, 0.67, 1.0, 2.0이 되도록 주입하였으며, Mn2+의 제거효율은 산화제인 KMnO4를 주입한 경우 최대 90%로 가장 높은 결과를 보였다. 산화제 주입 후 검은색의 MnO2 침전물이 형성되어 Mn2+의 산화제거를 확인하였고, 반응용액의 pH-Eh 조건에서 Mn 산화물인 Pyrolusite (MnO2)가 안정함을 확인하였다. 그러나 용액 내 Fe2+가 존재하는 광산배수 모사용액에서는 용액 내 Mn2+의 제거율이 6%로 매우 낮은 결과를 보였다. 이러한 결과는 Mn2+의 산화보다 Fe2+의 산화가 더욱 빠르게 진행되면서 Mn 산화물 형성을 저해하기 때문으로 판단된다. 산화제 및 중화제 주입 후 용액 내 Fe의 농도가 급격히 감소하는 결과는 Fe2+의 산화에 기인한 것으로 판단된다. 또한, Fe2+의 산화 과정에서 KMnO4의 Mn7+가 Mn2+로 환원되어 광산배수 모사 용액의 용존 Mn의 농도가 오히려 증가하는 결과를 보이기도 하였다. 이상의 결과로 보아, 용액에 존재하는 Mn을 제거하기 위해서는 산화법이 중화법보다 더 효과적이며, 광산배수에 존재하는 다량의 Fe2+를 먼저 제거한 후 용존 Mn의 제거를 진행하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.