• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.268-274
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• 2010

유해대기오염물질인 중금속의 배출은 그 위해성으로 인해 엄격한 법적 규제를 하는 등 지대한 관심이 기우려지고 있다. 무연탄을 사용하는 상용 화력발전시설로부터 배출되는 중금속의 농도 및 배출특성에 대한 연구를 실시하였다. 대상 발전시설은 순환 유동층 연소로, 싸이클론, 보일러, 전기집진기 설비로 구성되었고 가스상 수은을 포함한 주요 중금속의 농도를 측정하기 위해 분진과 가스상 시료를 전기집진기(ESP) 전단과 연돌에서 측정하였다. 총 먼지량(TPM), PM-10, PM-2.5와 같은 입자상 물질의 배출량은 ESP 전단에서 각각 23,274, 9,555, $7,790mg/Sm^3$로 매우 높았으며, 이는 예측했던 바와 같이 미분탄 화력발전소보다 높은 수치였다. 그러나 ESP에 의한 먼지의 제거효율이 높기 때문에 연돌에서의 총 먼지량은 $0.16mg/Sm^3$ 정도였다. 마찬가지로 중금속 배출량 또한 ESP에서 높은 제거효율을 보였다. 입도분포와 입경 범위 별 중금속 농축 정도에 대한 데이터를 살펴볼 때 일부 금속의 농도는 작은 입경 범위에서 더 농축된 것을 보여 입자의 크기와 상관관계를 지어 볼 수 있었다. 수은의 경우 다른 금속들과 다르게 높은 휘발성 때문에 대부분이 가스 상태로 배출되며 그로 인하여 수은의 제거효율은 68% 정도로 다른 중금속들에 대한 제거효율보다 낮았다. ESP를 지나면서 수은 화학종이 원소수은에서 산화수은으로 변하는 것이 확인되었으며, 그로 인하여 습식세정탑이 설비된 다른 석탄 화력발전소에서는 원소 수은이 지배적인 데 반해 본 시설의 경우 연돌에서 총 수은의 절반 정도만 원소수은이었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.1125-1133
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• 2021

이 연구에서는 적도 부근 남태평양에 위치한 마이크로네시아 축주 웨노섬 주변 해수의 엽록소 및 부유물 농도와 흡광 특성, 원격반사도 스펙트럼 등 해수 특성을 이해하고자 하였다. 이를 위해 2013년 5월부터 6월까지 연구지역의 총 50개 정점에서 얻어진 현장관측 자료와 동해, 목포, 경기만 및 낙동강 등 우리나라 주변 해역의 자료를 비교 분석하였다. 웨노섬 주변 해역의 엽록소 농도는 0.11 - 0.49 mg/m³, 평균 0.26 mg/m³, 부유물농도는 0.03 - 0.31 g/m³, 평균 0.16 g/m³으로 전형적인 맑은 해역의 특성을 보였다. 웨노섬 주변 연안해역의 파장 443 nm의 총 부유입자 흡광계수 값은 동해 연안의 흡광계수 값보다 약 0.5배 이상 작은 값을 보였으며 용존 유기물의 흡광계수 스펙트럼의 기울기가 한반도 주변보다 매우 크게 나타나, 연구지역은 유기물 입자 농도가 매우 낮고 해양기원의 용존유기물이 주 성분을 이루는 것으로 판단된다. 또한 원격반사도 스펙트럼을 한반도 주변 연안해역과 비교한 결과, 웨노섬 주변 연안해역은 전형적인 CASE-1 해수 성향의 스펙트럼 형태를 잘 보여주었다. 연구 결과, 열대해역 산호초 서식지의 해양 광특성을 잘 이해할 수 있었으며, 이를 연구지역에 특화된 해수 분석 알고리즘 개발에 이용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권5호
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• pp.187-191
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• 2019

고체전지, 산화물연료전지, 센서, 산화물 분리막 등 에너지 재료로 활용이 무궁한 산소 이온 전도체 중 acceptor가 첨가된 $LaAlO_3$의 전기적 특성과 고온에서의 혼합전도체로 사용 가능성을 연구하였다. Sr과 Mg을 $LaAlO_3$에 동시에 첨가하여 만든 LSAM의 전기적 특성을 교류(a.c.)와 직류(d.c.) 방법을 이용하여 다양한 산소 분압에서 측정하였다. 교류 임피던스 방법을 이용하여 LSAM의 전체 저항에서 입자(grain) 저항과 입계(grain boundary) 저항을 분리한 결과, $550^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 입계 저항이 지배적이나 $800^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 입자 저항이 대부분임을 알 수 있었다. 또 산소분압에 따른 전도도 측정을 물질의 결함모델(defect model)을 이용하여 분석해 전체 전도도를 이온 전도도와 전자 전도도로 분리하였다. 그 결과, $800^{\circ}C$ 이상의 고온에서 LSAM은 낮은 산소분압($Po_2$ < $10^{-10}atm$)에서는 산소이온 전도체이고 높은 산소분압($Po_2$ > $10^{-5}atm$)에서는 혼합전도체의 거동을 보였다. 또 온도가 증가하여도 산소이온 전도가 주도적인 산소분압의 영역은 줄어들지 않았고 낮은 산소분압에서도 안정적인 전기적 특성을 보이는 등으로 보아, LSAM은 고온의 낮은 산소분압(T > $1500^{\circ}C$, $Po_2$ < $10^{-10}atm$) 조건에서 용강에서의 산소이온센서와 같은 산소이온체로의 사용 가능성이 높다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권5호
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• pp.183-190
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• 2022

다이옵사이드(CaMgSi₂O₆)는 생체활성이 높을 뿐만 아니라 우수한 기계적 성질도 보유한 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 지르코니아 세라믹스의 생체활성을 향상시키기 위하여 지르코니아 기판 표면에 다이옵사이드를 솔젤법으로 코팅하고 in vitro 시험을 통해 지르코니아 기판의 생체활성 증진을 고찰하였다. 코팅용 다이옵사이드 솔은 Ca(NO₃)₂·H₂O, MgCl₂·H₂O 및 Si(OC₂H₅)₄를 각각의 몰비로 에탄올에 용해한 후 가수분해시켜 제조하였다. 다이옵사이드 코팅에 의한 생체활성 증진을 고찰하기 위하여 SBF 용액 내에서 in vitro 시험을 진행하였는데, 침적초기에는 주로 코팅층 다이옵사이드 입자들의 표면용해가 관찰되었고, 새로운 하이드록시아파타이트 입자의 석출은 14일 침적시편에서 주로 관찰되었다. In vitro 시험 시 SBF(Simulated Body Fluid) 용액에 대한 다이옵사이드 코팅층의 용해와 기판 표면에 석출되는 하이드록시아파타이트 층의 양과 형태는 코팅횟수와 코팅층 두께에 의존하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.131-137
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• 2010

최근 비점오염원에 대한 관심이 높아지면서, 환경부 및 유관단체를 중심으로 노면 유출수를 포함한 비점오염원(Non point source)에 대한 현황 조사 및 처리 방법에 대한 관심이 증가하고 있다. 고속도로 휴게소 주차장 노면 유출수는 고속도로 본선 노면 유출수보다 유해물질 오염도가 높을 것으로 예상되어, 본 연구는 이 지역의 노면 유출수 오염도 조사를 통해 유출수 평가 및 노면 유출수 저감시설의 저감효과를 분석하여 휴게소 노면유출수 관리방안을 수립하는 것을 목적으로 하고 있다. 휴게소지점에 대한 강우 유출수 분석 결과 포장지역의 특성인 초기강우현상을 볼 수 있었으며, 강우초기에 입자상물질은 중금속과 결합하여 다량 유출되는 특성을 나타내었다. 휴게소 지점의 강우유출수에 대한 오염물질별 EMC에 대한 95% 확신범위로는 TSS 128.2-273.4mg/L, COD 145.4-310.1mg/L, TN 6.1-11mg/L, TP 1.9-2.9mg/L의 범위로 분석되어 고속도로에서 유출되는 강우유출수와 비슷한 수준으로 유출되는 것으로 분석되었으나, 중금속의 경우 고속도로에 비해 고농도의 중금속이 유출되는 것으로 나타났는데, 이것은 차량 정차시 브레이크 패드나 타이어의 마모등에 의한 것으로 판단된다. 휴게소지점에 대한 면적당 발생되는 부하량 통계분석결과, TSS의 평균 부하량은 $1411.6mg/m^2$로 산정되었으며, COD $709.7mg/m^2$, TN $44.0mg/m^2$, TP $10.4mg/m^2$로 산정되었다. 중금속의 경우 Total Cu $12927.4{\mu}g/m^2$, Total Fe $32074.4{\mu}g/m^2$, Total Pb $40371{\mu}g/m^2$, Total Ni $10679.2{\mu}g/m^2$로 산정되었다.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.247-252
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• 2016

산양삼은 식품 또는 약초로써 많이 사용되고 있다. 이번 연구의 목표는 high performance liquid chromatography (HPLC) - charged aerosol detection (CAD)에 의해 산양삼의 추출물에 사포닌들의 분석을 최적화 하는 것이다. CAD는 물리적인 특성은 물론이고 입자크기, 스펙트럼 특성과는 무관하게 비휘발성 물질도 분석할 수 있다. 산양삼 추출물 중 Gensenoside Rb1, Rd, Rg1, Rf, Re 및 Rh1을 분석하였다. HPLC-CAD분석을 위한 사포닌 추출물은 건조 산양삼 10 g에 95% 에탄올 100 ml을 넣어 80℃에서 24시간 동안 추출하여 사포닌을 얻었다. 6개의 주요한 사포닌을 정량화하였을 경우 값은 다음과 같다. 사포닌들의 함량은 Rb1 (5.48±0.12 mg/g), Rd (5.33±0.14 mg/g), Rg1 (12.80±0.05 mg/g), Rf (19.08±0.68 mg/g), Re (19.87± 0.05 mg/g), 및 Rh1 (16.47±0.16 mg/g)로 확인하였다. 대체적으로 산양삼 추출물의 사포닌은 protopanaxatriol (Rg1, Rf, Re, Rh1)의 값이 protopanaxadiol (Rb1, Rd)보다 높게 확인 되었다. 이번 연구에서는 산양삼 사포닌의 분석조건을 HPLC-CAD를 이용하여 최적화하였고 제품화를 위해 약리활성에 관한 연구도 매우 중요할 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권6호
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• pp.65-72
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• 2020

블랙 드로스는 알루미늄을 재활용하는 과정 중에 플럭스 사용에 의해 발생되는 짙은 회색의 드로스로서, NaCl, KCl, Al2O3, MgO 등이 포함되어 있다. 블랙 드로스는 용해(dissolution) 공정을 통하여 용해성 물질(NaCl, KCl)과 불용해성 물질(Al2O4, MgO)로 분리가 가능하다. 이중 용해성 물질의 경우 Salt flux로 재활용이 가능하며, Al2O3, MgO의 경우 합성 공정을 통하여 다양한 세라믹 소재로 업사이클링이 가능하다. 본 연구에서는 블랙 드로스로부터 회수한 Al2O3, MgO를 이용하여 Mayenite를 합성 하였으며, 배합 비율 및 반응 온도 조건에 따른 합성을 실시하였다. 블랙 드로스(spinel)와 CaCO3를 이용하여 Mayenite를 합성할 시 700 ℃에서 Mg0.4Al2.4O4, CaO로 변하며, 800 ℃ 이후부터 Ca12Al14O33(Mayenite)으로 변하는 것을 확인하였다. 배합 조건에는 CaCO3 함량이 증가함에 따라 Mayenite XRD 피크가 증가하며, Mg0.4Al2.4O4 XRD 피크는 감소하는 것을 확인하였다. 합성된 분말의 BET 분석 결과 Mayenite가 생성되는 과정에서 미세한 입자가 성장되고 응집됨에 따라 비표면적은 감소하는 거동을 보였다.

• 자원환경지질
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• 제56권4호
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• pp.409-419
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• 2023

산성광산배수 처리방법은 적극적 처리방식과 소극적 처리방식이 일반적으로 사용되고 있으며, 이때 발생되는 부산물인 슬러지는 국내에서 약 5천 톤/년으로 발생하고 있다. 본 연구는 적극적 처리방식 중 물리·화학적 처리방식으로 정화 후 발생되는 슬러지의 특성을 조사하여 재활용 가능여부를 검토하기 위함이다. 5개소(D, H, S, T, Y) 수질정화시설의 슬러지의 특성을 물리·화학적 분석을 통해 검토하였다. 그 결과 pH는 pH 5.86 ~ pH 7.89로 측정되었고, 수분함량은 51 % ~ 82 %로 분석되었으며, 입자크기는 대부분 25 ㎛보다 작은 미립자로 구성되었음을 확인할 수 있었다. ICP-OES를 이용한 슬러지 내 무기물질 분석결과, Al, Fe, Mn의 농도범위는 각각 1,189 mg/kg ~ 129,344 mg/kg, 106,132 mg/kg ~ 338,011 mg/kg, 3,472 mg/kg ~ 11,743 mg/kg로 조사되어 고농도로 존재함을 확인 할 수 있었다. 그 외 무기물질 중 중금속류에 대해서는 T-슬러지는 As와 Zn, D-슬러지는 Cd, H-슬러지는 Ni, S-슬러지는 Zn, Y-슬러지는 Cd의 농도가 토양오염우려기준을 초과하였다. 또한 슬러지의 용출 특성을 알기위해 폐기물 용출시험(KSLT) 및 TCLP 시험을 진행하였다. 슬러지 재활용시 용출되어 지하수에 미치는 영향 확인을 위해 지하수 수질기준(생활용수) 20개 항목에 대하여 수행하였다. 용출시험결과 특정유해물질 16개 항목에서 모두 불검출로 확인되었으며, 일반항목 4개 항목에 대해서는 모두 생활용수 기준치 이내로 만족하였다. XRD, SEM-EDS의 분석결과, 슬러지는 주로 방해석, 석영의 패턴을 보였으며, 높은 Fe, O의구성비율로철수산화물이높은비중을차지하는것으로보였다. 이를 통해서 비매체접촉형 방식의 재활용의 가능성이 있을 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제54권3호
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• pp.300-309
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• 2010

대상 수용액으로부터 상업용 염료인 메틸렌 블루(MB)와 말라카이트 그린 옥살레이트(MG)의 제거를 위한 소듐-교환된 점토 입자의 흡착능을 다양한 실험조건에서 조사하였다. 용액의 pH, 교반 시간, 흡착물 농도, 흡착제 투여량 등의 효과를 조사하였다. pH 7, 298 K 조건에서 0.03 그람 점토를 사용한 경우 수용액으로부터 최대 > 90%의 염료가 제거되었다. 흡착과정은 빨랐으며 5분 내에 평형에 도달하였다. 사용된 염료들의 흡착반응에 대해 반응속도론 실험에서 유사 2차반응이 관찰되었고 실험 데이터와 잘 일치하였다. 흡착평형은 높은 회귀계수 $R^2$ > 0.98로 Langmuir 와 Dubini-Radushkevich (D-R) 등온에 따랐다. 이 D-R 모델로부터 평균자유에너지 $E_a$ 는 MB와 MG 염료에 대해 각기 3.779와 2.564가 이었으며, 이것은 물리적 흡착과 정에 해당된다.

• 한국산업보건학회지
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• 제26권1호
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• pp.30-37
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• 2016

Objectives: This study was performed to measure and evaluate the concentration, size distribution and fugitive emission of particulate matter from process operations at foundries. Methods: Particle matter was collected from three foundries, and samples were also collected from a background site for calculating the fugitive emission concentration of the foundries. For the collection of the samples, a Nanosampler cascade impactor was used. Results: The concentration of TSP in the samples collected from the three foundries was $0.675{\sim}1.222mg/m^3$, $PM_{10}$ was $0.525{\sim}1.018mg/m^3$ and $PM_{2.5}$ was $0.192{\sim}0.615mg/m^3$. The mass size distribution was bimodal or monomodal with maximum peak at two stage(size $2.5{\sim}10{\mu}m$). The mass median aerodynamic diameter(MMAD) was $1.80{\sim}3.98{\mu}m$. The fugitive emission concentration of TSP varies in the range of 0.65 to $1.21mg/m^3$, which exceeds the emission standard of fugitive dust($0.5mg/m^3$). Conclusions: Particle concentration and size is an important industrial hygiene factor to protect foundry workers. Furthermore, the presence of high emission of particulate pollutants has a significant negative impact on the ambient air of the study area. Therefore, it is important to improve both the process and prevention facility in oder to reduce particulate pollutants in foundries.