• Environmental Engineering Research
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• 제17권3호
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• pp.125-132
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• 2012

The removal of Cd(II) and Cu(II) from aqueous solution by an agricultural solid waste biomass prepared from Moringa oleifera bark (MOB) was investigated. The biosorbent was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy and elemental analysis. Furthermore, the effect of initial pH, contact time, biosorbent dosage, initial metal ion concentration and temperature on the biosorption of Cd(II) and Cu(II) were studied using the batch sorption technique. Kinetic studies indicated that the biosorption process of the metal ions followed the pseudo-second order model. The biosorption data was analyzed by the Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich, and Temkin isotherm models. Based on the Langmuir isotherm, the maximum biosorption capacities for Cd(II) and Cu(II) onto MOB were 39.41 and 36.59 mg/g at 323 K, respectively. The thermodynamic parameters, Gibbs free energy (${\Delta}G^o$), enthalpy (${\Delta}H^o$), and entropy (${\Delta}S^o$) changes, were also calculated, and the values indicated that the biosorption process was endothermic, spontaneous and feasible in the temperature range of 303-323 K. It was concluded that MOB powder can be used as an effective, low cost, and environmentally friendly biosorbent for the removal of Cd(II) and Cu(II) ions from aqueous solution.

• 한국환경과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1485-1491
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• 2016

PSf/D2EHPA/CNT beads were prepared by immobilizing di-(2-ethylhexyl)-phosphoric acid (D2EHPA) and carbon nanotubes (CNT) on polysulfone (PSf) and used to remove Cu(II) from aqueous solutions. Optimum pH was in the range of 4 to 6. The removal kinetic of Cu(II) by the prepared PSf/D2EHPA/CNT beads was mainly governed by internal diffusion, and the diffusion coefficient of Cu(II) by PSf/D2EHPA/CNT beads was found to be $2.19{\times}10^{-4}{\sim}2.64{\times}10^{-4}cm^2/s$. The Langmuir isotherm model predicted the experimented data well. The maximum removal capacity of Cu(II) obtained from this isotherm was 7.32 mg/g. Calculated thermodynamic parameters such as ${\Delta}G^o$, ${\Delta}H^o$ and ${\Delta}S^o$ showed that the adsorption of Cu(II) ions onto PSf/D2EHPA/CNT beads was feasible, spontaneous and endothermic at 293-323 K.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권1호
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• pp.15-26
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• 2017

오염수로부터 자성분리가 가능하며, 방사성 세슘을 효율적으로 제거하기 위한 코발트 페로시아나이드(cobalt ferrocyanide, CoFC) 혹은 니켈 페로시아나이드(nickel ferrocyanide, NiFC)가 도입된 자성입자 흡착제를 제조하였다. $Fe_3O_4$ 나노입자는 공침법을 이용해 제조하였고, $Co^{2+}$와 $Ni^{2+}$ 이온을 입자 표면에 도입시키기 위해 금속이온과 금속 배위결합(metalcoordination)을 하는 카르복실기를 포함한 숙신산(succinic acid, SA)을 자성나노입자(magnetic nanoparticles, MNPs) 표면에 코팅하였다. CoFC와 NiFC는 자성나노입자 표면에 도입된 $Co^{2+}$ 혹은 $Ni^{2+}$ 이온이 hexacynoferrate와 결합하여 형성된다. 제조된 CoFC-MNPs 그리고 NiFC-MNPs는 각각 $43.2emu{\cdot}g^{-1}$, $47.7emu{\cdot}g^{-1}$의 우수한 포화자화 값을 보여주었다. X-선 회절분석(XRD), 퓨리에 변환 적외선 분광분석(FT-IR), 나노입자 입도 분석기(DLS), 투과전자현미경(TEM) 등의 분석을 통해 흡착제의 물성을 파악하고, 세슘에 대한 흡착 성능을 알아보았다. 흡착실험을 평가하기 위해 Langmuir/Freundlich 등온흡착식을 이용해 실험 결과 값을 곡선맞춤 하였고, CoFC-MNPs와 NiFC-MNPs의 최대흡착량($q_m$)은 각각 $15.63mg{\cdot}g^{-1}$, $12.11mg{\cdot}g^{-1}$이다. CoFC-MNPs와 NiFC-MNPs는 방사성 세슘에 대해서도 최저 99.09%의 제거율을 가지며, 경쟁이온의 존재에도 방사성 세슘만을 선택적으로 흡착한다.

• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.543-547
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• 1999

본 연구는 현재 폐기되고 있는 미연탄소분을 많이 함유한 비산회재를 이용하여 흡착제를 제조하고자 하였으며, 제조된 흡착제에 대한 중금속 제거 실험을 통하여 중금속을 함유한 폐수처리기의 적용가능성을 알아보았다. 비산회재에 장성탄의 혼합비율을 달리하여 세 종류의 펠릿을 제조하였으며, 장성탄의 혼합비율이 증가함에 따라 펠릿의 고정탄소함유량이 증가하였다. 이를 이용하여 탄화와 활성화를 거처 85~96%의 경도와 100~300 mg/g의 요오드 흡착량을 갖는 흡착제를 제조하였으며, 장성탄 혼합비율이 증가할수록 경도 및 요오드 흡착량이 증가함을 알 수 있었다. 중금속의 제거실험에서 제조된 흡착제에 대한 Pb와 Cr의 제거율이 90% 이상을 나타내었으며, 비산회재의 겨우 Pb 31.5%, Cr 5.6%의 낮은 제거율을 보였다. 이는 활성과정동안 비산회재에 함유된 미연탄소분과 $SiO_2$에 의하여 흡착성능이 증가되었기 때문이다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제46권2호
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• pp.69-73
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• 2003

병원에서 분리한 azole계 항진균성 항생물질에 대한 내성을 가지고 있는 Candida albicans에 대해 강한 활성을 가지는 항진균성 물질을 Bacillus subtilis LAM 97-44의 배양액으로부터 분리 정제한 후 그 특성을 조사하였다. 원심분리한 배양상등액을 butanol 추출, Diaion HP-20과 Dowex-50 adsorption chromatography, silica gel flash chromatography와 HPLC로 정제하였고 TLC와 HPLC로 확인하여 그 물질을 LAM-44A라 명명하였다. LAM-44A는 pH와 열에 매우 안정하였으며 Candida sp., Cryptococcus sp. 등에 대해 강한 활성을 나타낸 반면에 독성은 매우 적었다. 분리한 물질은 273 m에서 최대흡광도를 가진 융점 $202^{\circ}C$의 무색분말이었으며 ninhydrin 반응결과 음성이었고 $^1H-NMR$, $^{12}C-NMR$, IR spectrum, 원소분석 등의 결과로 볼 때 분자량 282의 $C_{14}H_{34}O_5$의 화학식을 가진 물질로 동정되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.791-797
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• 2017

본 연구에서는 Poly (dimethylsiloxane) (PDMS)의 높은 소수성과 생체분자들의 비특이적 흡착 문제를 해결하기 위해 PEO-PPO-PEO 블록 공중합체의 포매(embeddeing) 방식을 이용하여 손쉬운 표면 개질 및 이의 최적화 조건을 조사하였다. 친수성 표면 개질의 특성은 PDMS 내에 포매된 블록 공중합체의 농도, 수침(water-soaking), 및 소수성 표면으로 회복 시간 등의 영향을 평가하였다. 개질된 PDMS 표면은 알부민 단백질(2 mg/ml)까지 단백질의 비특이적 결합 방지 특성을 보였으며, 또한 O/W (Oil-in-Water) 에멀젼을 쉽게 형성할 수 있었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제30권5호
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• pp.410-416
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• 2004

The objective of this investigation was to evaluate applicability of precoat filtration that can be substituted for rapid sand filter of conventional water treatment system(CWTS). Precoat filter used in this experiment are candle filter. Element disk of candle are pore size $10{\mu}m(R),\;20{\mu}m(B)$ And diatomaceous earth are cake pore size $3.5{\mu}m$(Standard Super- Cel; A), $7{\mu}m$(Hyflo Super-Cel; B) and $17{\mu}m$(Celite 545RV; C). $2kg/m^2$ diatomaceous earth is used for precoating, it coated candle in $5{\sim}6mm$ thickness. 1. Al adsorption dosages by diatomaceous earth used in experimental we Hyflo Super-Cel 0.843mg/g, Standard Super-Cel 0.782 mg/g and Celite 545RV 0.766 mg/g. 2. Filtrate of precoat filter during 60min are R-C combination 20.7($m^3/m^2$)>B-C 18.3($m^3/m^2$)>B-B 15.0($m^3/m^2$)> R-B 12.9($m^3/m^2$)> R-A 11,093($l/m^2$). 3. Water quality of precoat filter effluent are thus. $KMnO_4$ consumption are $1.10{\sim}2.20mg/l$, removal rate are $30.9{\sim}65.6\%$. They are R-A 1.10(mg/l)(removal rate $65.6\%$). R-C(2.20 mg/l)(removal rate $30.9\%$). 4. $Al^{3+}$ are not detected with all combination, removal rate $100\%$. 5. Considering water quality and flux, continued running time of R-A combination is 7 hr. Accumulated filtrate are $74.4 m^3/m^2$, average flux is $177.2 l/m^2{\cdot}min$. And filtrate per diatomaceous earth 1g are 37.2 l. 6. R-A effluent's water quality are $KMnO_4$ Consumption 1.10(mg/l), DOC 1.161 mg/1, Al 0.0 mg/1, $UV_{254}$ 0.016/cm, Turbidity 0.1(NTU). R-A combination is suitable to precoat filtration for the settling basin effluent treatment.

• 한국광물학회지
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• 제21권4호
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• pp.341-347
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• 2008

포항지역 널리 분포하고 있는 규질이암으로부터 상업화를 위한 50리터 bench scale 수열장치를 사용하여 Na-A형 제올라이트의 합성을 성공적으로 수행하였고 또한 이 제올라이트를 이용하여 환경 개선재로 활용하는 연구를 수행하였다. 초기물질로 사용된 규질이암은 제올라이트의 주요 성분인 $SiO_2$ 및 $Al_2O_3$가 각각 70.7% 및 10.0% 함유되어 제올라이트의 합성에 유리한 조성을 가지고 있다. 이전의 실험실적 규모에서 수행된 동일한 조건인 $Na_2O/SiO_2\;=\;0.6$, $SiO_2/Al_2O_3\;=\;2.0$, $H_2O/Na_2O\;=\;98.6$의 조성비로 $80^{\circ}C$에서 18시간 동안 합성한 결과, Na-A형 제올라이트의 결정도 및 결정형태는 실험실적 규모와 유사하였고, 회수율 및 양이온 교환능은 각각 95% 및 215 cmol/kg으로 실험실적 규모에서 보다 약간 우수한 결과를 나타냈다. 합성된 Na-A형 제올라이트를 이용하여 모사폐액(Pb, Cd, Cu, Zn 및 Mn)에 중금속 제거율을 조사한 결과, 중금속 제거율은 Pb > Cd > Cu = Zn > Mn의 순서이었다. Mn을 제외한 다른 중금속들은 1500 mg/L에서 99% 이상의 제거율을 보였고, Mn의 경우도 98%의 제거율을 보여 합성된 Na-A형 제올라이트는 중금속 흡착제로서 우수한 특성을 나타냈다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.426-438
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• 2023

차세대 전지로 주목받는 리튬-황 전지는 높은 에너지 밀도를 갖는 반면, 황의 절연 특성, 셔틀 현상 그리고 부피팽창으로 인하여 상용화에 어려움이 있다. 본 연구에서는 경제적이고 간단한 진공여과 방법으로 바인더와 집전체가 없는 프리스탠딩 전극을 제조하였고 탄소나노튜브(CNT)를 황의 전기전도도 향상을 위하여 사용하였다. 여기서 CNT는 집전체와 도전재 역할을 동시에 수행하였다. 추가로 리튬폴리설파이드의 흡착에 용이한 금속산화물(MO_x, M=Ni, Mg)을 CNT/S 전극에 첨가함으로써 리튬-황 전지의 셔틀반응을 억제하였다. MO_x@CNT/S 전극은 금속산화물을 도입하지 않은 CNT/S 전극에 비해 높은 용량 특성과 사이클 안정성을 나타내었으며, 이는 금속산화물의 우수한 리튬폴리설파이드 흡착 특성으로 인하여 황 활물질의 손실을 억제한 결과이다. MO_x@CNT/S 전극 중에서 NiO를 도입한 NiO@CNT/S 전극은 1 C에서 780 mAh g^-1의 높은 방전용량을 나타내었고 200 사이클 후 134 mAh g^-1으로 극심한 용량 감소가 나타났다. MgO@CNT/S 전극은 비록 초기 사이클에 544 mAh g^-1의 낮은 방전용량을 나타냈지만, 200 사이클까지 용량을 90% 유지하는 우수한 사이클 안정성을 나타내었다. 고용량과 사이클 안정성 확보를 위하여 Ni:Mg를 0.7:0.3의 비율로 혼합한 Ni_0.7Mg_0.3O@CNT/S 전극은 755 mAh g^-1 (1 C)의 초기 방전용량과 200 사이클 후에도 90% 이상의 용량 유지율을 나타내었다. 따라서 이원 금속산화물의 CNT/S 프리스탠딩으로의 적용은 고용량 특성뿐만 아니라 가장 큰 문제인 리튬폴리설파이드의 용출을 효과적으로 개선하여 경제적이고 고성능 리튬-황 전지의 개발이 가능함을 시사한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제30권5호
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• pp.435-443
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• 1998

Leak-before-break(LBB) approach has been shown to be both cost effective and risk reductive when applied to high energy Piping in nuclear Power Plants. For the Korean Next Generation Reactor (KNGR) development, LBB application is considered for the Main Steam Line(MSL) piping inside containment. Unlike the primary system leakages, the MSL leak detection systems must be based on principles other than radioactivity measurements. Among humidity, heat and acoustic noise currently being considered as indicators of leakage, we explored humidity as an effective one and developed ceramic-based humidity sensor which can be qualified for LBB applications. The ceramic material, sintered and annealed MgCr$_2$O$_4$-TiO$_2$, is shown to increase its electrical conductivity drastically upon water vapor adsorption over the entire temperature range of interest. With this ceramic sensor specimen, we suggested installation-inside-the-piping method by which we can detect leakage more rapidly and sensitively. In this paper, we describe the progress in the development and characterization of ceramic humidity sensor for the LBB application to the MSL of KNGR.