• 한국환경농학회지
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• 제19권5호
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• pp.401-418
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• 2000

1. Production of the artificial zeolite from coal ash Coal fly ash is mainly composed of several oxides including $SiO_2$ and $Al_2O_3$ derived from inorganic compounds remained after burning. As minor components, $Fe_2O_3$ and oxides of Mg, Ca, P, Ti (trace) are also contained in the ash. These components are presented as glass form resulting from fusion in the process of the combustion of coal. In other word, coal ash may refer to a kind of aluminosilicate glass that is known to easily change to zeolite-like materials by hydrothermal reaction. Lots of hot seawater is disposing near thermal power plants after cooling turbine generator periodically. Using seawater in the hydrothermal reaction caused to produce low price artificial zeolite by reduction of sodium hydroxide consumption, heating energy and water cost. As coal ash were reacted hydrothermally, peaks of quartz and mullite in the ash were weakened and disappeared, and new Na-Pl peaks were appeared strengthily. Si-O-Si bonding of the bituminous coal ash was changed to Si-O-Al (and $Fe^{3+}$) bonding by the reaction. Therefore the produced Na-Pl type zeolite had high CEC of 276.7 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$ and well developed molecular sieve structure with low concentration of heavy metals. 2. Utilization of the artificial zeolite in agro-environment The artificial zeolite(1g) could remove 123.5 mg of zinc, 164.7 mg copper, 184.4 mg cadmium and 350.6 mg lead in the synthetic wastewater. The removability is higher 2.8 times in zinc, 3.3 times in copper, 4.7 times in cadmium and 4.8 times in lead than natural zeolite and charcoal powder. When the heavy metals were treated at the ratio of 150 $kg{\cdot}ha^{-1}$ to the rice plant, various growth inhibition were observed; brownish discoloration and death of leaf sheath, growth inhibition in culm length, number of panicles and grains, grain ripening and rice yield. But these growth inhibition was greatly alleviated by the application of artificial zeolite, therefore, rice yield increased $1.1{\sim}3.2$ times according to the metal kind. In addition, the concentration of heavy metals in the brown rice also lowered by $27{\sim}75%$. Artificial Granular Zeolites (AGZ) was developed for the purification of wastewater. Canon exchange capacity was 126.8 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$. AGZ had Na-Pl peaks mainly with some minor $C_3S$ peaks in X-ray diffractogram. In addition, AGZs had various pore structure that may be adhere the suspended solid and offer microbiological niche to decompose organic pollutants. AGZ could remove ammonium, orthophosphate and heavy metals simultaneously. Mixing ratio of artificial zeolite in AGZs was related positively with removal efficiency of $NH_4\;^+$ and negatively with that of $PO_4\;^{3-}$. Root growth of rice seedling was inhibited severely in the mine wastewater because of strong acidity and high concentration of heavy metals. As AGZ(1 kg) stayed in the wastewater(100L) for 4days, water quality turned into safely for agricultural usage and rice seedlings grew normally.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.96-115
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• 2017

온배수와 산성화는 오래 전부터 전 세계를 통해 육수학과 수생태학에서 많은 관심을 갖게 한 분야이었다. 그러나 우리나라는 아직까지 초보적이거나 접근 조차 미진한 실정에 있다. 본 연구는 2015년 12월부터 2016년 9월까지 경기도 포천에 위치한 계류(부소천)의 최상류 구간 5개 지점(BSU (상류), HSW (온천폐수 방류구), BSD1~3 (하류))에서 수질환경과 부착조류 생태계에 온배수와 산성비의 시공간적 영향을 파악하고자 매월 조사하였다. 조사기간 동안 수온의 범위(평균값)는 $1.7{\sim}28.8^{\circ}C$($15.0^{\circ}C$)이었다. 특히 HSW의 범위와 평균값은 17.5 (1월)~$28.8^{\circ}C$(9월), $24.2{\pm}3.7^{\circ}C$로서 고온을 유지하였고, 다른 지점에 비해 월등히 높았다. 온배수는 하천수의 수온 증가와 영양염 펄스로서 작용하였으며, 그 영향은 갈수기와 저온기 (12월~3월)에 우세하였다. 그리고 온도의 영향권은 유하 거리에 따라 멀지 않았으나, P N 영양염은 다소 원거리까지 미칠 수 있는 잠재력을 갖고 있었다. pH는 5.1~8.4 (6.9)이었다. 수중 pH 감소의 원인은 계절적으로 강설과 산성비의 습윤 산성강하물에 있었고, 그 영향은 부착 규조류 중 호산성 종조성(Eunotia pectinalis, Tabellaria flocculosa)의 생물학적 분포에서 간헐적(3월과 8월)으로 확인되었다. 부소천의 수질과 부착조류 생태계는 열 오염, 부영양화 및 산성화에 의한 역동적인 상태이었고, 계류, 온배수 및 대기오염과 같은 지리 지역적 특성에 기반한 인위적 영향이 지배적이었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권2호
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• pp.149-157
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• 2005

원자력연구시설의 핫셀 내 바닥이나 장치표면에 부착된 고방사능분진의 제거를 위해서 PFC제염기술을 적용한다. 고가인 PFC 용액의 재사용을 위해서는 여과장치의 개발이 필요하고 제염종료 후 이차폐기물의 양을 최소화할 필요가 있다. PFC 제염폐액 내 방사성 입자를 제거하기 위해 핫셀 내의 고방사능분진의 오염 특성을 조사했다. 여과 막을 이용한 입자의 제거효율 측면에서 보면 세라믹 , PVDF, PP 막 모두가 95$\%$ 이상의 높은 여과 성능을 보였다. 기공 크기가 같은 동일 여과 막에서는 입자가 크거나 가하는 압력이 높을수록 좀더 높은 제거효율을 나타내었고, 3psi이하에서는 PVDF의 제거효율이 다른 막에 비해 작게 나타났다. 플럭스 성능은 PVDF 막이 가장 높은 수준을 나타냈고 세라믹과 PP 막에서는 다소 낮은 성능을 보였다. PVDF 막은 낮은 압력과 짧은 여과시간으로 최대(한계)플럭스에 도달함을 확인하였다. 세라믹 막은 모의입자의 제거 효율은 높지만 다소 낮은 Flux 성능을 나타냈다. 또한, 막 자체의 비싼 가격과 쉽게 부서지는 성질의 단점을 지니고 있지만 무기화합물의 재질로 되어있기 때문에 알파방사능 환경에서 H, 가스를 발생하는 고분자 막인 PVDF, PP 막과 비교하여 훨씬 안정적이었다. 그리고 이들 소수성 여과막들의 특성 비교를 바탕으로 세라믹 막을 적용한 PFC 실증 여과장치의 공정도를 살펴보았다.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권3호
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• pp.259-268
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• 2004

지난 몇 년 동안, 해안지역에서 산업의 발달과 인구증가로 인해서 육지에서 방출되는 오폐수의 정화 처리 방법이 중요한 문제점으로 지적되고 있다. 처리방법으로는, 1차 처리 또는 2차 처리된 것을 수중 방류관을 통해 해안이나 심해 또는, 그 중간지점에서 방출되는데, 오폐수가 방출되면 주변의 해수를 연행하여 플룸, 제트 또는 부양성 제트의 형태로 해수면까지 상승하면서 많이 희석된다. 본 연구는 해양환경관리 및 오폐수 처리에 관한 의사결정과정에서 중요한 해양방류관 설계를 다룬다. Cormix 모델에 조위의 변화와 계절변화에 의한 몇가지 요소를 고려하여 방류수의 궤적과 희석을 다룬다. 본 연구는 방류수의 효과석인 관리를 위한 기본 데이터와 일반배치에 매우 유용하게 활용될 것이다.

• 한국환경과학회지
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• 제19권2호
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• pp.247-254
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• 2010

Ultrasound and Surfactant aided soil washing process has been shown to be an effective method to remove diesel from soils. The use of surfactants can improve the mobility of diesel in soil-water systems by increasing solubility of adsorbed diesel into surfactant micelles. However, a large amount of surfactant is required for treatment. In addition, synthetic surfactants, specially anionic, are more toxic and the surfactant wastewater is hard to treat by conventional wastewater treatments even by AOPs. Ultrasound improves desorption of the diesel adsorbed on to soil. The mechanisms are based on physical breakage of bonds by hot spot, directly impact onto soil particle surface, the fragmentation of long-chain hydrocarbons by micro-jet and microstreaming in the soil pores. The use of ultrasound as an enhancement method in both anionic and nonionic surfactant aided soil-washing processes were studied. And all experiments were examined proceeded under CMC surfactant concentration, frequency 35 khz, power 400 W, Soil-water ratio 1:3(wt%), particle size 0.24 ~ 2mm and initial diesel concentration. 20,000 mg/kg. Combination with ultrasound showed significant enhancements on all the processes. Especially, nonionic surfactant Triton-X100 with ultrasound showed remarkable enhancements and diesel removal rate enhanced by ultrasound helps desorpting of surfactant adsorbed onto soils which prevented decreasing surfactant activity.

• 펄프종이기술
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• 제46권5호
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• pp.79-87
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• 2014

The enrichment with nutrients in rivers and lakes becomes serious problems in Korea. As the environmental friendly solution, the phytoremediation are getting more attention and the water hyacinth could be a strong candidate plant for this. Water hyacinth is a free floating freshwater plant proven to be a effective plant used for a purification of a polluted lakes, sewage wastewater, and livestock wastewater. The biggest obstacles for application of water hyacinth in Korea could be the disposal of the water hyacinth before winter, because there is no feasible use for the water hyacinth until now. In this study, the characteristics of water hyacinth were deeply investigated for providing background data to develop appropriate application of the water hyacinth. The water hyacinth was fractioned three parts, leaf, air blader, root of which morphological properties were evaluated with microscope and field emission scanning electron microscope (FE-SEM). The water contents of each parts of the water hyacinth were 87% for leaf, 96.5% for air bladder, 94.6% for root. The chemical compositions of each parts were also measured and showed around 29% of hot water extract in leaf and air bladder, 42% holocellulose for leaf, 47% holocellulose for air bladder. The application of water hyacinth biomass without root parts to papermaking provided bulkier structure, but the tensile strength was decreased.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제40권2호
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• pp.332-341
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• 2023

오일샌드 테일링의 방류 예정 소식은 찬반 논쟁을 이끌고 있다. 노천광 채굴연계 비투멘 추출공정은 폐수의 발생이 필연적이며, 테일링 인공호수에 저장된다. 현재, 방치된 테일링 인공호수의 규모는 갈수록 그 양이 커지고 있다. 테일링 처리가 매우 어려운 원인으로, 테일링 내의 MFT(mature fine tailings) 층의 생성과 연관이 깊다. 테일링 처리를 위해서는, MFT내에 분산된 미립자를 효과적으로 응집시켜 고체와 액체를 분리하는 핵심 공정이 필요하다. 본 논문에서는 먼저 채굴연계 비투멘 추출공정을 소개하였고, 이를 통해 테일링의 구성 성분과 MFT 특성에 대해서 정리하였다. 또한, MFT 처리공정에 대해 살펴보았다. 향후, 효과적인 고분자 응집제의 선정과 효율적인 탈수공정의 연계성으로 MFT 처리가 성공적으로 진행되기를 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.48-53
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• 2017

농림축산식품부의 주요정책 중 하나가 농식품 수출액 100억 달러 달성이다. 2016년 현재 농식품 수출액은 65억달러로 수출목표 달성이 그리 쉽지는 않은 상황이다. 농림축산식품부 사업인 시설현대화사업, 첨단온실사업 등은 원예작물의 수출을 전제로 시행되고 있다. 이러한 정책 기조에서 수출활성화와 동시에 수입과일의 국내 직접재배를 통한 수입대체 효과를 고려할 필요가 있다. 온대 및 열대 신선과일 수입액은 2000년에 2천 억에서 2016년 1조 2천 억으로 6배 증가하였다. 온대 및 열대 신선과일 수입을 대체할 수 있는 방안을 찾아 시행한다면 농가소득을 올리고 과수농가의 성장도 이끌 수 있다. 우리나라에서 온 열대 과일 생산의 핵심과제는 난방비를 절감하는 것이다. 제주도 애플망고 생산 농가가 면세 등유와 발전소 온배수를 이용한 경우를 조사하여 비교 분석하였다. 분석결과에 의하면 난방비가 42.3% 감소하였다. 난방비 문제 해결 대안 중 발전소 온배수를 활용한 방안을 고려할 수 있다. 온배수를 이용하면 난방비를 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 수입 과일을 국내 생산으로 대체하는 효과를 얻을 수 있다. 수입과일과의 가격경쟁을 위해서 현재 시행되고 있는 여러 정부지원사업(국비 보조20%, 융자 20%, 지방비 30%, 자부담 20%)을 수입과일 대체를 위한 생산농가에게 적용하게 되면 상당한 효과가 있을 것으로 판단된다. 이 연구는 발전소 온배수를 활용하여 수입되고 있는 온대 및 열대 과일의 국내 생산을 위한 정책구상에 대한 검토와 더불어 몇 가지 정책적 시사점을 제안하고 있다.

• 한국염색가공학회지
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• 제14권4호
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• pp.249-258
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• 2002

Natural silk is formed by two proteins : the crystalline fibroin (inside the silk thread) and amorphous sericin (as a tube outside the thread). The degumming process is used to eliminate the external sericin prior to dyeing ; generally it makes use of soaps at about pH 10. Sericin is the protein constituent that "gums"together the fibroin filaments of cocoon silk. It constitutes about 25% of the weight of the cocoon, is soluble in hot water and "gels" on cooling. The removal of sericin from raw silk, known as degumming, is a simple but important process usually employing hot dilute soap or alkaline solution and occasionally dilute acids or enzymic methods. During degumming, alkali is taken up by the sericin and the free acid from the soap is formed ; this may be deposited on the fiber, reducing the rate of degumming and protecting it from hydrolysis. Alkali is often added to maintain or restore the pH of the baths, but it is rarely used alone, since it leaves the silk rather harsh in handle. If complete sericin removal is required as for printing, sodium carbonate may be added. If the pH of the bath exceeds 11, the fibroin is attacked. Recently, According to the development of electrolysis, we can be obtained the electrolytic reduction water(above pH 11.5) and electrolytic oxidation water (below pH 3). The aim of this work was to study a degumming process using electrolytic water and a possibility of sericin recovery. The new degumming process used electrolytic water operates at $95^\circ{C}$ for 2hr. without any reagents. The wastewater of this process are formed by a solution of sericin in water. This conditions suggest the study of a possible recovery of this protein (sericin) which has an amino acid composition suitable for many used in cosmetics, textile finishing agents, animal feeding, etc. The degumming process using electrolytic water is available to reduce treatment costs and pollute and at the same time to recover sericin.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권1호
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• pp.166-172
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• 2013

본 연구는 압연공정에서 발생하는 폐수 중에 함유되어있는 난분해성 COD 물질을 $80{\mu}m$ 두께의 극세사 형태로 제조된 Cu-Zn 금속합금의 산화 작용으로 인하여 발생하는 OH 라디칼을 이용하여 처리하는 방법에 관한 기초 연구이다. OH 라디칼은 유기화합물(RH) 속에 포함된 수소를 수소추출반응(H Abstraction) 또는 탄소와 탄소(C-C)의 불포화 결합에 첨가됨으로써 빠르고 비 선택적인 반응을 수행하는 것으로 알려진 것처럼 난 분해성 유기화합물의 처리에 효과적인 것으로 나타났다. 금속합금 반응 물질은 극세사 형태로 표면적이 넓어서 1회 처리만으로도 수용액의 pH를 평형에 도달하게 하여서 반응 효율성이 높은 것으로 나타났다. COD처리 효율은 중성 pH에 가까운 pH 7, pH 6에서 최고치를 보였으며 산성분위기인 pH 5이하 및 알칼리성 분위기인 pH 8이상에서는 낮은 효율을 보였다. 실제 압연 폐수의 응집 침전을 이용한 COD 처리에서도 redox 반응장치의 유무에 따라 2배 이상의 처리효율의 차이를 보였다.