• 청정기술
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• 제11권3호
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• pp.123-128
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• 2005

$TiO_2$는 금속 산화물의 일종으로서 자체가 가지고 있는 물리화학적 안정성, 무독성, 탁월한 유기물의 산화분해력 등으로 인해 저농도의 환경 유해물질 정화 분야로 응용이 활발히 연구되고 있는 반도체 물질이다. 그러나 $TiO_2$는 자외선 영역대(${\lambda}$ < 387 nm, 태양광의 2.7%가 UV)의 빛을 통해서 활성을 나타내고, 여기된 전자의 빠른 전자-정공 재결합속도로 인해 광 효율이 저하되는 단점을 갖는다. 따라서 광 감응 파장대를 넓히고 재결합속도를 길게 함으로써 광효율을 높이고, 광촉매 활성을 증대하는 방향으로 연구의 초점이 모아지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 광촉매의 광 감응 파장대를 가시광선 영역으로 확대함과 동시에 여기된 전자와 정공의 재결합시간을 연장하기 위하여 백금(Pt)이 광침적(photodeposition)된 탄소(C) 도핑 $TiO_2$를 제조하였다. 제조한 $Pt-C-TiO_2$의 특성은 전자투과현미경(Transmission Electron Microscopic; TEM), 질소흡탈착법(Brunauer-Emmett-Teller method; BET), X-ray 회절 분석법(X-ray Diffractometer; XRD), 분광 산란 광도계(UV-visible diffuse reflectance spectroscopy; UV-Vis DRS), X-ray 광전자 광도계(X-ray Photoelectron Spectroscopy; XPS)를 통하여 살펴보았다. $Pt-C-TiO_2$의 광촉매 활성을 검증하기 위하여 아조 계열의 붉은색 염료인 Acid Red 44 ($C_{10}H_7N=NC_{10}H_3(SO_3Na)_2OH$)의 광분해 실험을 수행하였다. 광원은 Xe arc 램프(300 W, Oriel)를 사용하였으며 420 nm 이하 제거 필터를 사용하여 가시광 영역대의 빛만을 조사되도록 하였다. 그 결과, 제조한 $Pt-C-TiO_2$는 가시광선 하에서 사용제품과 비교하여 월등히 뛰어난 분해력을 보이며 $C-TiO_2$의 활성을 한 층 더 향상시킴을 확인하였다. 이는 무한 에너지 자원인 태양광을 이용한 염료 폐수 정화 시스템 응용으로의 유용한 결과라 할 수 있겠다.

• 암석학회지
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• 제6권3호
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• pp.185-209
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• 1997

청산지역의 화강암류는 기재적인 특징으로부터 백록 화강섬록암, 청산 반상 화강암 및 청산복운모 화강암으로 분류할 수 있다. 백록 화강섬록암의 각섬석은 외각섬석군에 속하고, 중심부의 Mg- 보통각섬석에서 주변부의 양기석질 보통각섬석으로 조성적 변화를 보인다. 청산 지역 화강암류의 흑운모는 금운모와 애나이트의 중간 조성을 나타낸다. 복운모 화강암에서 산출되는 백운모는 그 산출상태와 조성으로부터 마그마 정출의 1차적인 백운모로 판단된다. 주성분 산화물의 변화 경향에서 각각의 화강암류는 체계적인 변화를 나타낸다. 백록 화강섬록암은 청산 반상 화강암 및 복운모 화강암과는 주성분의 변화 경향에서 매우 뚜렷한 차이를 보인다. 반상 화강암과 복운모 화강암의 경우 일부 성분에서는 연속성이 관찰되지만, 몇몇 원소에서는 뚜렷한 차이를 보인다. 따라서 청산 지역의 세 화강암류는 각각 이질적 성인의 다른 조성의 마그마로부터 형성된 것으로 판단된다. 화강암류의 전암 화학조성으로부터 청산 지역 화강암류는 칼크-알칼리질임을 알 수 있다. 한편, 백록 화강섬록암과 청산 반상 화강암은 그 전암 조성이 I-타입과 메타알루미나질임에 비해, 청산 복운모 화강암은 I-/S-타입 양쪽과 과알루미나질을 나타낸다. 불투명광물의 함량과 전암 대자율값으로부터 청산지역 화강암륜느 모도 티탄철석계열에 속해 비교적 환원적인 환경에서 관입·고결되었음을 알 수 있다. 또한 세 화강암류는 활동성 대륙연변부에서 일어난 화성활동의 결과로 형성되었음이 추정된다. 청산 반상 화강암에 나타나는 알칼리장석의 거정은 그 결정의 크기, 형태, 배열 및 포유물의 분포 양상 등으로부터 마그마 기원임을 추정할 수 있다. 반상 화강암의 조직적 특징은 2단계 정출작용으로 설명된다. 즉, 알칼리장석 거정의 크기와 형태는 과냉각 정도가 적은 상태에서 결정의 느린 핵형성과 빠른 성장속도로 말미암아 형성된 반면, 석기는 과냉각 정도가 큰 상태에서 핵형성 밀도와 속도가 증가하여 형성된 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제12권1호
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• pp.15-23
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• 1979

본(本) 연구의 제(第)1보(報)에서 추출(抽出)된 비옥도(肥沃度) 구성인자(構成因子)의 인자평점(因子評点) 및 현지조사(現地調査)에서 얻은 기타(其他) 환경인자(環境因子)를, 설명변수(說明變數)로 취(取)하고, 현지(現地)에서 청취조사(聽取調査)로부터 얻어진 쌀 수확량(收穫量)을 목적변수(目的變數)로 하여 다중회귀(多重回歸) 분석(分析)과 하야시의 수량화(數量化) 이론(理論) I (Hayashi's theory of quantification No.1)를 적용(適用)하여 생산력을 추정(推定)한 결과(結果)는 다음과 같다. (1) 시료(試料) 개체(個體)에 대하여 얻어진 다섯개의 인자평점(因子評点)을 설명변수(說明變數)로 하여 다중회귀분석(多重回歸分析)을 행(行)한 결과(結果) 중상관계수(重相關係數)가 0.43으로 추정(推定) 정도(程度)가 낮았다. (2) 비옥도(肥沃度) 인자간(因子間)의 상호작용(相互作用)을 고려(考慮)하여 직선회귀(直線回歸) 모델을 이차방정식(二次方程式)으로 변형(變形)시켜 생산력(生産力)을 추정(推定)한 결과(結果) 중상관계수(重相關係數)가 0.59로써 추정정도(推定精度)는 약간 높아졌으나 만족할 수 있는 추정식(推定式)은 얻지 못하였다. (3) 답(畓) 토양(土壤)에서 쌀의 생산력(生産力)을 지배(支配)하는 인자(因子)로서 비옥도(肥沃度)는 물론(勿論) 중요(重要)하지만 다른 환경인자(環境因子)의 영향(影響)도 받을 것으로 사료(思料)되어 비옥도군(肥沃度群), 수분공급(水分供給)의 양부(良否), 토양배수(土壤排水)의 양부(良否), 기후대(氣候帶), 표토(表土)의 점착성(粘着性), 표토(表士)의 결시성(結持性), 토성(土性) 및 하층토(下層土)의 구조발달정도(構造發達程度) 등(等)을 설명변수(說明變數)도 취(取)하여 하야시의 수량화(數量化) 이론(理論) 1을 적용(適用)하여 생산력(生産力)을 추정(推定)한 결과(結果) 중상관계수(重相關係數)가 0.9였고, 이들 인자(因子)들 중(中) 비옥도군(肥沃度群), 수분공급(水分供給) 및 기후대(氣候帶) 인자(因子)가 생산력(生産力)에 크게 기여(寄與)하고 있는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제25권2호
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• pp.111-126
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• 1992

pH와 산화환원(酸化還元) 전위(電位)가 토양(土壤)의 규산흡착(珪酸吸着)에 미치는 영향(影響)을 보기위하여 두개의 필리핀토양과 두개의 한국 토양을 사용하여 실내(室內)에서 실험하였다. 규산의 등온흡착(等溫吸着)은 등온흡착(等溫吸着)의 분류체계(分類體系)에 의하면 약(弱)한 L-type(점근선적(漸近線的) 증가(增加))을 지닌 C-type(직선적(直線的) 증가(增加))에 속(屬)하였다. 규산의 등온흡착(等溫吸着)은 Freundlich와 Tempkin 등온흡착식(等溫吸着式)에 잘 맞았으나 Langmuir 등온흡착식(等溫吸着式)에는 잘 맞지 않았다. Molybdenum-blue 법(法)에 의한 규산 발색시(發色時) 환원(還元) 및 낮은 pH 조건(條件)에서 $Fe^{2+}$ 이온에 기인(起因)된 것으로 보이는 발색장해(發色障害)가 나타났다. Freundlich 식(式)의 절편(切片), Tempkin 식(式)의 기울기, "Silica reactivity"와 C-type slope" 등 4개의 지표(指標)를 규산흡착에 미치는 처리효과 판정(判定)을 위한 지표(指標)로서 검토(檢討)하였다. 이들중 "Silica reactivity"와 C-type slope"는 본(本) 실험에서 제안(提案)된 지표(指標)였다. 4개의 지표(指標)중 "C-type slope"가 가장 좋은 지표(指標)로 판명되었다. C-type 등온흡착(等溫吸着)의 직선회귀(直線回歸)는 Freundlich와 Tempkim식(式)과 거의 동일(同一)한 높은 직선회귀(直線回歸) 상관계수(相關係數)를 보였다. 또한 pH와 log(C-type slope)는 고도(高度)의 직선관계(直線關係)를 보였다. C-type slope를 지표로 이용한 처리효과 분석(分析)결과 pH와 토양종류(土壤種類)는 규산의 토양흡착에 크게 영향을 미치는 반면 산화환원(酸化還元) 전위(電位)의 효과는 없었다. 모든 형태(形態)의 Al과 Fe 및 OM이 규산흡착과 고도(高度)의 상관(相關)을 보였으며 그 중 $Fe_d$가 기여도(寄與度)가 가장 큰 성분(成分)으로 나타났다. 산화(酸化)알루미늄의 분별정량법(分別定量法)이 확립(確立)되어 있지 않은 결과(結果) Al의 기여도(寄與度)는 불확실(不確實)하게 나타나는 것으로 보였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.597-609
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• 2018

산림청은 보조금 지원사업을 통해 2011년부터 2015년까지 76대의 산업용 목재펠릿보일러를 보급하였다. 보일러의 연소 시 발생하는 일산화탄소(CO) 및 질소산화물($NO_x$)는 각각 급성 중독 시 사망에까지 이르게 하는 물질이기 때문에 배출량을 줄이는 것이 매우 중요하다. 따라서 이들 보일러 중 열풍기와 초기에 보급된 일부 보일러를 제외한 63대의 보일러에서 배출된 CO 및 $NO_x$ 계측값을 분석하였다. 또한 측정된 배출가스 농도(배기가스 $O_2$ 농도 12% 기준)로부터 배출계수를 산출하였다. 산업용 목재펠릿보일러에서 배출된 CO의 평균값은 49 ppm이었으며, 해를 거듭함에 따라 CO의 농도가 줄어들고 있음이 확인되었다. 이때 CO의 배출계수는 0.73 g/kg였다. 산업용 목재펠릿보일러에서 배출된 $NO_x$의 평균값은 67 ppm였으며, $NO_x$의 배출계수는 1.63 g/kg이었다. CO와는 달리 설치년도에 따라 감소하는 경향은 나타나지 않았다. CO 및 $NO_x$ 계측값은 모두 환경부의 허용기준을 만족하였다. 이러한 $NO_x$ 배출계수를 저$NO_x$ 인증된 연소기에서 생성되는 $NO_x$ 배출계수와 비교하였다. 산업용 목재펠릿보일러의 $NO_x$ 배출계수는 저$NO_x$ 인증된 LNG 연소기의 $NO_x$ 배출계수에 비해 약 1.9배, 석탄 연소에 비해 약 0.92배였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.591-610
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• 2020

활성탄(Activated carbon) 및 이산화티탄(TiO₂)이 혼합된 콘크리트는 질소산화물(NOx) 저감에 있어 우수한 성능을 나타내기 때문에 지하공간 및 터널 내부의 미세먼지 저감 목적으로 활용되고 있다. 환경 및 구조물 노후 영향으로 터널 내부에 설치된 미세먼지 저감 콘크리트 표면에서 손상이 발생된다. 따라서 미세먼지 저감 콘크리트의 성능 유지를 위해 손상(박리) 유무평가가 필요하다. 본 연구에서는 전기비저항 특성을 이용하여 콘크리트 박리 유무 평가를 위한 기초연구를 수행하였다. 활성탄(0~15%) 및 TiO₂ (0~25%) 혼합비(시멘트 중량 기준)가 증가함에 따라 전기비저항 값은 감소하였다. 건조 조건에서 활성탄 및 TiO₂가 혼합된 시멘트 경화시편은 일반 시멘트 경화시편보다 전기비저항 값이 최대 2.3배 감소되었다. 또한, 포화 조건(포화도 = 85~98%)에서 활성탄만 혼합된 경화시편은 일반 시멘트 경화시편보다 전기비저항 값이 최대 3.5배 감소하는 결과를 보였다. 시편 상태(건조 또는 포화)와 관계없이 활성탄(15%) 및 TiO₂ (25%)가 혼합된 미세먼지 저감 시편의 경우, 일반 시멘트 시편과 비교하여 전기비저항 값은 약 2.3~2.8배 차이를 보였다. 본 연구결과는 전기비저항을 이용하여 터널 내 미세먼지 저감 콘크리트의 박리를 평가하기 위한 기초자료로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제10권E호
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• pp.311-324
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• 1994

The quantitative knowledge of N $O_{\gamma}$ (＝N $O_{x}$ ＋HN $O_3$＋/PAN＋N $O_3$ ＋$N_2$ $O_{5}$ ＋HN $O_2$＋N $O_3$$^{-10}$ ＋organic nitrates＋......)distribution is essential in tropospheric chemistry, especially, especially that related to understanding the processes leading to ozone production. Ambient concentrations of NO, N $O_2$, HN $O_3$ and PAN as well as total N $O_{\gamma}$ were measured during June and early July 1992 at a rural site(Candor, NC), in the central Piedmont region of NC. The measurements of N $O_{\gamma}$ species were made in an effort to provide a comprehensive understanding of nitrogen chemistry and to investigate the total nitrogen budget at the site. N $O_{\gamma}$, N $O_2$, and NO showed diurnal variations with maxima in the morning. The maximum N $O_{\gamma}$ concentration reached was 14.5 ppbv, and the maximum concentrations of NO and N $O_2$ were 5.4 and 7.8 PPbv, respectively. The mean N $O_{\gamma}$ concentration as found to be 2.88$\pm$1.58 ppbv(n=743). The mean concentrations of NO and N $O_2$, were found to be 0.15 $\pm$ 0.29 ppbv(n＝785) and 1.31 $\pm$ 0.99 ppbv(n＝769). Products of photochemical oxidants, (N <$O_{\gamma}$-N $O_{x}$ ), such as HN $O_3$ and PAN, as well as ozone showed diurnal variation with maxima in the afternoon and minima at night The fractions of individual reactive nitrogen species to total N $O_{\gamma}$ were investigated and contrasted to the results from remote marine site and rural continental sites. N $O_{x}$ was the major species to total N $O_{\gamma}$(45%). NO concentrations appeared to be nearly constant whether the Prevailing winds were from continental areas or from oceanic areas. Linear regression of $O_3$ with (N $O_{\gamma}$- N $O_{x}$ )/N $O_{\gamma}$ (i.e. percent N $O_{x}$ converted to the photochemical products of N $O_{\gamma}$) yielded ( $O_3$) ＝25.8 〔 N $O_{\gamma}$-N $O_{x}$ 〕/(N $O_{\gamma}$) ＋27, ( $r^{2}$＝0.58). The regression intercept is interpreted as the ozone back ground (intercept=27ppbv) and the slope suggests that 8.6 molecules of ozone are formed per molecule of N $O_{x}$ oxidized products (when the average N $O_{\gamma}$ concentration, about 3 ppbv at the site, is used). The N $O_{x}$ N $O_{\gamma}$ ratio was used as an indicator of the chemical age of airmasses and the ratio showed strong positive correlations with HN $O_3$( $r^{2}$=0.58), PAN ( $r^{2}$=0.46) and $O_3$( $r^{2}$=0.62). Larger N $O_{\gamma}$ and N $O_{x}$ N $O_{\gamma}$ ratio were found when winds came from continental sides. It may suggest that synoptic meteorological conditions and transport of N $O_{x}$ are important in the distribution of N $O_{\gamma}$ and its relationship with photochemical oxidants at the site.

• 한국광물학회지
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• 제19권4호
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• pp.277-289
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• 2006

황토와 황토 구성 물질 중 철과 알루미늄 함량을 지배하는 점토광물과 철산화광물을 주성분으로 하는 광물약에 대한 적조제거 효율을 조사하여 유효성분을 탐색하였다. 적조생물의 구제효과실험은 $F_2$배지 내에서 배양한 C. polykrikoides에 황토와 광물약을 10 g/L 기준으로 살포하고, 0, 10, 30 및 60분의 시간별로 살아있는 개체수를 광학현미경을 이용하여 3회 이상($3{\sim}5회$) 계수하였으며, 동일한 실험을 3번 반복하여 그 값의 평균 백분율(%)로 표시하였다. 황토의 적조구제효과 실험결과, 5종의 황토 중 철과 알루미늄 함량이 가장 높은 A 황토의 적조구제효율이 99%(60분 경과)로 가장 높게 나타났다. 점토 함유 광물약 중 적석지가 60분경과 시 92%의 제거효율로 가장 높은 구제효율을 보였으며, 감토(91%)>백석지(89%)>수운모(81%) 순의 제거효율을 보인다. 철함유광물약 중 미립의 토상 대자석이 30분 경과 시 100%, 우여량은 60분경과 시 95%의 높은 제거효율을 보인다. 특히 미립의 토상 대자석은 황토의 10%인 1 g/L 투여 시에도 60분 경과 시에 100%의 높은 제거효율을 나타내었다. 또한, 적조 구제기작은 흡착-팽창-연쇄군체 분리-살조로 구분될 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.197-210
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• 2012

철 (산수)산화물들 중 지표환경에서 가장 안정된 형태로 알려진 적철석의 비소에 대한 흡착제로서의 다양한 특성을 조사하고 비소와의 흡착특성을 규명하였다. 본 연구에서 합성된 적철석은 $31.8g\;m^2/g$의 비표면적을 가졌으며, 전위차 적정법(potentiometric titration)에 의해 측정된 영전하점(point of zero salt effect, PZSE)은 8.5로 비소에 대한 높은 흡착능은 이러한 적철석의 특성들에 기인한 것으로 판단된다. 동일한 수용상 농도와 pH 2.0~12 범위에서 3가 비소와 5가 비소의 적철석에 대한 흡착량을 비교한 결과 3가 비소가 5가 비소보다 큰 흡착량을 보였다. 그리고 pH에 따른 흡착경향은 3가 비소의 경우에는 pH 9.2까지 지속적으로 흡착량이 증가하다가 그 이상의 pH에서는 흡착량이 급격하게 감소한 반면, 5가 비소는 pH 2.0에서 가장 높은 흡착량을 나타내다가 pH가 증가하면서 지속적으로 감소하는 것으로 조사되었다. 이러한 pH에 따른 흡착특성은 pH에 따라서 적철석의 표면전하 특성과 비소 화학종의 존재형태가 변화하기 때문인 것으로 판단된다. 흡착 반응속도에 대한 실험 결과에 의하면, 두 비소 종 모두 20시간 이내에 평형 흡착에 도달하는 것으로 나타났다. 그리고 비소의 화학종과 관계없이 적철석과의 흡착반응속도를 가장 잘 모사하는 반응속도 모델로는 유사이차(Pseudo-second-order) 모델로 평가되었으며, 5가 비소가 3가 비소보다 반응속도상수가 크게 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.185-195
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• 2012

나노 크기 매킨나와이트(FeS)는 높은 환원력, 흡착성, 그리고 비표면적을 지니고 있어, 염소유기물의 분해와 중금속 및 비금속의 제거에 유용하다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 콜로이드 안정성(colloid stability)의 변화로 지하수 흐름에 따라 쉽게 확산되거나, 입자집적(particle aggregation)에 의해 대수층의 공극을 막을 수 있다. 따라서 투과반응벽(permeable reactive barrier)에 적용하기 위해서 적절한 공학적 변형이 필요하다. 본 연구에서는 코팅법을 적용해 나노크기 매킨나와이트를 변형시킴으로써 본래의 반응성을 유지하고 또한 경제적인 투과반응벽의 설치에 활용하고자 한다. 이를 위해 화학적 처리를 하지 않은 규사(non-treated silica sand, NTS)와 화학적 처리에 의해 불순물이 제거된 규사(chemically treated silica sand, CTS)를 사용해 매킨나와이트를 코팅시켰다. 두 규사 모두 약 pH 5.4에서 매킨나와이트가 최대로 코팅되었으며, 이 pH는 (1) 매킨나와이트의 용해도, (2) 규사 및 매킨나와이트의 표면전하(surface charge)에 의해 영향받았다. 최적 pH에서 NTS와 CTS에 의한 코팅량은 각각 0.101 mmol FeS/g, 0.043 mmol FeS/g으로, NTS 표면에 존재하는 산화철 등의 불순물에 의해 매킨나와이트의 코팅이 현저히 증가했다. 한편 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 규사 2종과 최적 pH에서 코팅된 규사 2종을 이용해 아비산염(arsenite)의 흡착실험을 실시했다. pH 7에서 코팅되지 않은 NTS와 코팅된 NTS에 의한 아비산염의 상대적 제거율은 아비산염의 초기 농도에 따라 달라졌다. 낮은 농도에서 코팅되지 않은 NTS가 높은 아비산염의 제거율을 보였으나, 높은 농도에서는 코팅된 NTS가 상대적으로 높은 제거율을 보였다. 이런 차이는 아비산염은 낮은 농도에서 규사 표면에 존재하는 산화물과의 표면배위결합(surface complexation)에 의해 제거되었고, 높은 농도에서 코팅된 매킨나와이트와 반응해 황화비소(arsenic sulfides)로 침전되었기 때문이다. pH 7에서 코팅된 NTS에 비교해 코팅된 CTS는 현저히 낮은 아비산염 제거율을 보였는데, 이는 CTS의 상대적으로 낮은 매킨나와이트 코팅량에 기인했다. 따라서 코팅된 NTS는 코팅된 CTS보다 아비산염의 제거를 위한 투과반응벽의 설치에 더 적합한 물질이며, 특히 아비산염의 오염도가 심한 지하수의 복원에 유용하게 적용될 수 있다.