• 공업화학
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• 제23권4호
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• pp.359-366
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• 2012

아연금속-공기전지는 기존의 이차전지보다 높은 중량당 에너지 밀도, 낮은 제조단가를 가짐과 동시에 소재적으로 친환경적이다. 소형 및 중대형 전력 저장 시스템, 전기자동차, 스마트 휴대기기의 상용화에 있어 최우선시 되고 있는 것은 배터리의 충 방전 능이다. 따라서 환원 촉매의 높은 과전압, 산화 전극의 불안정성 및 비가역성, 액체 전해질 사용에 따른 여러 문제점을 해결하여야 한다. 본 총설에서는 공기극 막의 손상 방지 기술, 아연금속 전극의 구조 개선을 통한 충전효율 저하 방지 기술, 부반응 및 부동태화를 막기 위한 하이브리드 전해질 도입 등의 최근 기술적 이슈와 연구동향을 소개하고자 한다.

• 멤브레인
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• 제28권5호
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• pp.326-331
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• 2018

축전식 탈염(capacitive deionization)에 이용할 수 있는 폴리페닐렌 옥사이드(PPO) 음이온 교환막의 가교결합에 대해 조사하였다. 브롬화와 아민화 반응단계를 거쳐 PPO 음이온 교환 고분자를 제조하고 비스페놀 A 디글리시딜에테르(BADGE), m-페닐렌디아민(m-PDA), 헥사메틸렌디아민(HMDA) 등으로 가교하였다. 가교에 따른 겔화되는 시간은 HMDA > m-PDA > BADGE 순으로 짧았으며, 일정한 함량 이상으로 실온에서 가교하면 1-메틸피롤리돈(NMP)과 같은 비양성자성 용매(aprotic solvent)에 녹지 않아 내화학성이 증대되었다. 가교제(BADGE) 함량에 따른 음이온 교환막의 이온 교환 용량과 함수율을 측정하고 비교하였다. HMDA 용액에 침적하여 표면 가교한 PPO 음이온 교환막을 축전식 탈염에 적용한 결과 그 탈염 성능은 가교하지 않은 막과 비교하여 흡착단계의 초기 부분을 제외하고 거의 차이가 없었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제9권2호
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• pp.64-72
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• 2004

유기물이 많이 유입되는 해상어류가두리 양식장 퇴적물에서 전극 크기가 25$mu extrm{m}$인 미세전극을 이용하여 공극수의 산소, 황화수소, pH의 미세연직 농도를 측정하였다. 산소와 황화수소의 연직분포에서 얻어진 미세구간에 1차 확산ㆍ반응모델을 적용하여 각 구간에서의 산소 소모율, 황화수소 산화율, 황산염의 환원율을 추정하였다. 산소투과깊이는 0.75 mm였으며, 미세구간은 상부와 하부층 2개로 나누어졌다. 산소소모는 황화수소의 산화 영향으로 상부층에 비해 하부층에서 높았고 총산소소모플럭스는 0.092 $\mu$mol $O_2$$cm^{-2}$ $hr^{-1}$였다. 산화층에서 황화수소 산화는 0.7 mm 두께에서 0.030$\mu$mo1 H$_2$S $cm^{-2}$ $hr^{-1}$의 결과를 나타냈으며, 이 곳에서 황화수소의 turnover time은 약 2분으로 화학적 산화와 생물학적 산화가 동시에 일어나고 있었다. 황화수소와 산소의 소모율 비는 0.84로 황화수소 산화에 산소 이외의 다른 전자수용체가 사용되거나 산소-황화수소 경계면 주변에서 황 침전의 가능성을 시사하고 있었다. 추정된 총 황산염 환원 플럭스는 0.029$\mu$mol $cm^{-2}$ $hr^{-1}$로서 총산소소모플럭스의 60% 이상을 차지하고 있어 무산소 환경에서 유기물 분해가 산화환경에서보다 큰 역할을 하는 것으로 나타났다.

• 임산에너지
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• 제24권1호
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• pp.39-46
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• 2005

본 연구에서는 연속형 초임계수 분해장치를 이용하여 처리온도 별로 현사시목재의 당화 가능성과 현사시목재 각 성분의 분해특성을 분석하였다. 미세하게 분쇄한 현사시목분을 물의 초임계압력(23MPa) 조건하에서 각각 아임계온도$(275^{\circ}C,\;325^{\circ}C)$와 초임계온도$(375^{\circ}C,\;415^{\circ}C)$에서 각각 2분간 처리하였다. 갈색을 띤 현사시목분의 액상분해산물에는 어느 정도의 미분해 고형분이 포함되어 있었다. 초임계수 분해온도가 높을수록 현사시목분의 분해율은 증가하여 초임계조건인 $375^{\circ}C$에서는 현사시목분의 $94\%$까지 분해되었다. 각 처리조건에서 생성된 환원당량을 DNS법으로 측정한 결과, 처리온도가 상승함에 따라 생성된 환원당량은 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 반응 초기에 생성된 환원당들이 높은 온도의 반응기를 통과하면서 열분해와 유사한 화학적 반응에 의해 더욱 분해되어 퓨란계 화합물로 전환된 것으로 예측되었다. 리그닌의 분해특성을 살펴보기 위하여 액상의 분해산물을 ethylacetate로 추출하여 유기용매 가용부를 GC-MS로 분석하였다. 리그닌의 분해산물은 대부분 페놀성 유도체인 vanillin, guaiacol, syringaldehyde, 4-prophenyl syringol과 dihydrosinapyl alcohol등으로 확인되었으며, 이들의 농도는 처리온도가 상승함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 리그닌 분해산물은 리그닌고분자의 주요 결합인 에테르 결합이 높은 온도조건하에서 분해에 의한 것으로 예측되었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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• pp.97-102
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• 2007

축산폐수는 유기물 및 질소분의 농도가 높아 발생량에 비해 오염 부하량이 큰 폐수이다. 따라서 본 실험에서는 축산폐수에 고온호기성소화공정을 적용하여 고농도의 질소분의 제거효율을 조사해 보았다. 실험은 체류시간과 공기주입량을 변화시켜가며 수행하였다. 반연속식으로 운전된 본 실험 결과 높은 SCOD 제거효율을 얻을 수 있었다. 반면 TCOD의 경우 SCOD보다는 적은 제거율을 나타내었다. 질소분의 제거의 경우 HRT 3 days일 때 79%의 NH4-N이 제거되었으며, 체류시간이 감소하면서 그 제거량도 줄어드는 것으로 나타났다. 실험기간 중 수행된 가스분석에 있어서 유입된 질소분 중 일부가 N2O gas로 전환됨을 발견하였으며, 따라서 생물학적 탈암모니아가 일어남을 알 수 있었다. 실험기간 중 반응조 내에 NO2 및 NO3는 존재하지 않는 것으로 나타났다. HRT 3 days의 경우 유입된 질소 중 213.4%가 N20 gas로 전환되었으며, HRT 0.5 day 의 경우 4.5% 가 N2O gas로 변환되어 체류시간이 감소할수록 생물학적인 N2O gas 전환량이 줄어드는 것으로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권2호
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• pp.111-116
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• 2004

Salt occlusion in Zeolite is a unique phenomenon that takes place only when the salt size is similar to the window size of host zeolite. $KCIO_3$-occluded Zeolite, as an environment-friendly oxidant, has a high potential for effective removal of various organic pollutants. This study was carried to investigate the characteristics and the removal kinetics of fungicide chlorothalonil by zeolite-$KCIO_3$ complex. About 10% of $KCIO_3$ was occluded in zeolite pores synthesized by salt-thermal method from fly ash, although the occlusion amount was relatively less compared to that of nitrate salts. By occlusion with $KCIO_3$, no remarkable changes were found in X-ray diffraction patterns of cancrinite, whereas some decrease of overall peak intensities was found with those of sodalite. Different releasing kinetics of $CIO_3^-$ ion were observed in distilled water and soil solution from zeolite-$KCIO_3$ complex. Two reactions, hydration and diffusion, seem to be related with the release of $KCIO_3$. Therefore, the release isotherm of $CIO_3^-$ ion well fitted to the power function model which indicate the release was made by hydration and diffusion. The removal of chlorothalonil by zeolite and $KCIO_3$ reached at reaction equilibrium within 6 hours by 18% and 47% respectively. However, the chlorothalonil removal by the zeolite-$KCIO_3$ complex increased slowly and steadily up to 92% in 96 hours. These findings suggested that zeolite-$KCIO_3$ complex could be applied for effective removal of organic contaminants in the soil and aqueous environment.

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.30-34
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• 1999

클로로타노닐과 엔도슬판을 UV 조사, pH 3.0에서의 UV조사, 그리고 3.5% 염수에서 UV조사를 하여 광분해 거동을 연구하였다. 농약의 광분해과정은 가스크로마토그래프, 총유기탄소, 그리고 이온크로마토그래프를 사용하였다. Low pressure mercury multilamp($8W{\times}6$)를 반응기에 잠수시켜 실험을 하였으며, 초기농도는 10 ppm으로 하였다. 클로로타노닐은 UV 조사, pH 3.0조건에서 UV조사, 그리고 3.5% 염수조건에서 UV조사 조건에서 반응시간 30분에 거의 광분해되었다. 자외선조사에서 엔도슬판-${\alpha}$는 38%, 엔도슬판-${\beta}$는 25% 분해되었다. 엔도슬판-${\alpha}$(83%)는 자외선조사에서 65%, pH 3.0의 자외선조사에서 70%, 35% 염수의 자외선조사에서는 75% 분해되었다. 엔도슬판(16%)는 자외선조사에서 80%, pH 3.0의 자외선조사에서는 98%, 3.5% 염수의 자외선조사에서는 90% 분해되었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제35권2호
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• pp.124-129
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• 2009

The photocatalysis degradation of simazine, s-triazine type herbicide was carried out using circulating photo reactor systems. In order to search for the effective method to mineralize this compound into environmentally compatible products, this study compared the removal efficiencies of simazine by changing various parameters. First, under the photocatalytic condition, simazine was more effectively degraded than by photolysis and $TiO_2$ only condition. With photocatalysis, 5 mg/l simazine was degraded to approximately 90% within 30 min, and completely degraded after 150 min. Ionic byproducts such as ${NO_2}^-$, ${NO_3}^-$, and $Cl^-$ were detected from the photocatalysis of simazine, however, the recoveries were poor, indicating the presence of organic intermediates rather than the mineralization of simazine during photocatalysis. Two bioassays using V. fischeri and D. magna were employed to measure the toxicity reduction in the reaction solutions treated by both photocatalysis and photolysis. Simazine and its photocatalysis treated water did not exert any significant toxicity to V. fischeri, marine bacterium. However, the acute toxicity test using D. magna indicates that initial acute toxicity ($EC_{50}$ = 57.30%) was completely reduced ($EC_{50}$ = 100%) after 150 min under both photocatalysis and photoysis of simazine. This results indicates that photocatalysis and photolysis of simazine reduced the acute toxicity through mineralization.

• 전기화학회지
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• 제2권2호
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• pp.93-97
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• 1999

유해성 유기물을 효과적으로 분해시키는데 이용되는 Ag(II)이온에 의한 전기화학적 매개산화 공정의 한계전류밀도를 예측하기 위하여 질산전해질의 농도, Ag(I) 이온의 농도 및 온도변화에 따른 Ag(I)/Ag(II) 이온쌍의 cyclic voltammogram을 백금전극에서 얻었으며, 피크전류로부터 Ag(I) 이온의 확산계수를 구하였다. Ag(I)/Ag(II) 이온쌍의 산화환원 반응은 물 분해 반응에 의해 크게 영향을 받았으며 백그라운드 보정을 통하여 정확한 피크전류를 측정할 수 있었다. Ag(I) 이온의 확산계수를 질산용액의 점도 및 온도의 함수로 나타냄으로써 전기화학적 매개산화공정의 한계전류밀도를 용이하게 예측할 수 있는 실험식을 제시하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.412-412
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• 2014

Zinc oxide (ZnO) is one of the most powerful materials for purifying organic pollutants using photocatalytic activity. In this study, we have introduced a novel method to design highly photoreactive flexible 3 dimensional (3D) ZnO nanocomposite [F-ZnO-m (m: reaction time, min)] by electrospinning and simple-step ZnO growth processing (one-step ZnO seed coating/growth processing). Significantly, the F-ZnO-m could be a new platform (or candidate) as a photocatalytic technology for both morphology control and large-area production. The highest photocatalytic degradation rate ([k]) was observed for F-ZnO-m at 2.552 h-1, which was 8.1 times higher than that of ZnO nanoparticles (NPs; [k] = 0.316 h-1). The enhanced photocatalytic activity of F-ZnO-m may be attributed to factors such as large surface area. The F-ZnO-m is highly recyclable and retained 98.6% of the initial decolorization rate after fifteen cycles. Interestingly, the F-ZnO-m samples show very strong antibacterial properties against both Gram-negative Escherichia coli (E. coli) and Gram-positive Staphylococcus aureus (S. aureus) after exposure to UV-light for 30 min. The antibacterial properties of F-ZnO-m samples are more effective than those of ZnO NPs. More than 96.6% of the E. coli is sterilized after ten cycles. These results indicate that F-ZnO-m samples might have utility in several promising applications such as highly efficient water/air treatment and inactivation of pathogenic microorganisms.