• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.277-285
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• 2011

상전환법을 이용하여 폴리설폰, n-메틸피롤리돈과 폴리비닐피롤리돈으로 이루어진 제막용액으로부터 고분자 분리막이 제조되었다. 폴리비닐피롤리돈은 폴리설폰에 대한 고분자 첨가제로서 제막용액에 첨가되었으며, 침지용 비용매로는 물이 사용되었다. 첨가된 폴리비닐피롤리돈은 제막용액의 열역학적 상분리를 촉진하는 역할을 할 수 있음을 보였으며, 유동성을 급격히 감소시키는 특성을 보였다. 제조된 막들은 전형적인 비대칭성 구조를 보이며, 첨가제 없는 경우와 비교하였을 때 폴리비닐피롤리돈 함량이 5 wt%가 첨가된 경우 모두 손가락 기공이 약간 더 크게 나타났으며, 10 wt% 이상에서 손가락 기공의 크기가 줄고 표면 고분자 알갱이층의 두께가 뚜렷하게 증가하는 것으로 나타났다. 동일한 폴리비닐피롤리돈 함량에서는 폴리설폰의 함량이 높을수록 손가락 기공의 형성이 시작되는 곳이 표면으로부터 멀리 떨어지는 것으로 나타났다. 표면기공도는 고분자 첨가제를 포함하지 않고 제조된 막의 경우 폴리설폰 함량이 낮을수록 기공도가 크게 나타났다. 폴리설폰 함량이 같을 때 물투과도는 폴리비닐피롤리돈의 함량 증가에 따라 선형으로 변하지 않고 변곡특성을 보였다. 폴리설폰 함량 12 wt%에서 최대 물투과도는 폴리비닐피롤리돈 5 wt%이었을 때 나타났으나, 폴리설폰 함량이 18 wt%이었을 때 최대 투과도는 폴리비닐피롤리돈 함량이 15 wt%일 때 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권3호
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• pp.212-221
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• 2011

우리나라의 공공하수처리시설은 생물학적 인 제거공정을 운전하고 있으나, '12년부터 지역구분(I, II, III)에 따라 각각 0.2, 0.3 및 0.5 mg/L로 강화되는 방류수수질기준을 준수하기 위해서는 화학물질을 이용한 추가적인 인 처리시설을 적용할 필요성이 대두되었다. 강화된 총인의 수질기준을 만족하기 위해 적용된 물리화학적 처리기술 성능의 구체적인 운영자료 구축을 위하여, 화학적 응집제 사용 중인 인 처리시설 중 모범적으로 가동하고 있는 국내 시설의 운영 데이터를 분석하여 처리성능을 평가하였다. 또한, jar 테스트를 이용해 물리화학적 인 제거공정 적용 시 최적 응집제 주입율 도출, 인 제거 및 슬러지 발생특성을 관찰하고 약품비용과 슬러지 발생증가량을 산정하여 실처리장에 응집제 적용 시 예상되는 경제성 분석을 하였다. 활성슬러지를 이용한 jar 테스트 결과, 0.5와 0.2 mg/L 이하의 총인 농도를 달성하기 위해 필요한 최소한의 응집제(황산알루미늄, 폴리염화알루미늄)의 주입농도는 각각 25와 30 mg/L (as $Al_2O_3$)이며, 2차 처리수의 경우에는 동일한 총인 농도를 달성하기 위해 요구되는 응집제 주입농도가 활성슬러지에 비해 약 1/12~1/3 수준으로 감소하였다. jar 테스트 결과, 활성슬러지에 응집제를 주입할 경우에 고형물 농도가 약 10~11%가 증가할 것으로 예측되었다. 한편, 활성슬러지에 응집제를 주입하는 경우의 응집제(황산알루미늄) 구입비는 2차 처리수에 주입하는 경우에 비해 약 4~10배 정도가 증가할 것으로 산정되었다. 또한, 슬러지 발생량은 약 4~10배 정도 증가할 것으로 예측되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권2호
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• pp.20-32
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• 2022

본 연구에서는 VRFB용 고순도 오산화바나듐을 제조하기 위한 불순물 분리 정제 공정에서 킬레이트제(EDTA)의 영향을 조사하였다. 저순도 바나듐 원료를 이용하여 제조된 바나듐 용액으로부터 NH₄VO₃ 을 침전 회수하여 제조된 최종 V₂O₅ 분말의 순도는 99.7%로 분석되었지만 NH₄VO₃ 침전 회수 공정에서 킬레이트제를 첨가한 경우 최종 V₂O₅ 분말 순도가 99.9% 이상으로 향상되었다. 이러한 결과는 첨가된 킬레이트제가 불순물 이온과 반응하여 complex를 형성하고 불순물 이온이 안정화되기 때문에 침전 회수 공정에서 바나듐에 대한 선택성이 향상된 것으로 판단된다. 하지만 제조된 V₂O₅ 분말내에는 불순물 규격 대비 K, Mn, Fe, Na 및 Al 함유량이 높아 추가적인 불순물 정제 연구가 필요하였다. 고순도 V₂O₅ 분말을 새롭게 개발된 직접 전해공정에 적용하여 바나듐 전해액을 제조하였고 이의 특성을 상용 전해액과 비교 분석하였다. 제조된 바나듐 전해액의 순도는 불순물 K, Ca, Na, Al, Mg 및 Si 성분의 높은 함량으로 인하여 상용 전해액의 순도 99.98%보다 낮은 99.97%로 분석되었다. 따라서 고순도 V₂O₅ 분말 및 전해액 제조 공정의 불순물 분리 정제에 대한 추가적인 최적화 연구가 수행된다면 상용화가 가능한 공정이 개발될 것으로 기대된다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-20
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• 1983

植物界에 昆蟲의 脫皮 호르몬이 存在하고 있는 것은 잘 알려져 있다. 本實驗에서는 韓國에서 栽培또는 自生하고 牛膝(Achyranthes 屬)에서 昆蟲 脫皮 호르몬을 抽出 精製하고 이의 最適抽出條件과 現化學的性狀을 檢討했으며 이 物質의 家蠶에 對한 生理活性을 檢定하였는 바 이 結果를 要約하면 다음과 같다. 1. 乾燥 粉碎한 牛膝뿌리 200g에 對하여 1l의 메탄올로 1時間씩 連續 3回 還流冷却 抽出하는 方法에서 ecdysterone 抽出의 收率이 가장 높았으며 試科의 粉碎 粒度가 重要함을 알았다. 2. 粗結晶의 離分 精製過程은 n-Butyl acetate에 의한 gum 狀의 高分子物質을 沈澱시킨 후 工業用硅素에 吸着을 거쳐 알루미나 chromatography에 의해서 이루어 졌으며 最適狀態에서의 粗結晶의 收率은 牛膝뿌리 kg當 約 500mg程度였다. 3. 원래 野生種이나 現在 栽培되기도 하는 Achyranthes japonica에서는 ecdysterone (20-hydroxyedysone)과 inokosterone이 抽出되었으며 이들의 含量比는 1:1임을 알았다. 이들을 純粹 分離하기 위하여 아세틸化를 한 後, 알루미나 chromatography와 alcohol分解에 의한 脫아세틸化, 이온 交換法을 거쳐 最終結晶을 얻었다. Achyanthes japonica에서는 뿌리 kg當 125mg의 ecdysterone과 小量의 inokosterone이 結晶化 되었고 inokosterone은 分離 精製過程에서 많이 消失됨을 알았다. 4. 野生種으로 알려진 Achyranthes obtusifolia에서는 ecdysterone만이 分離 結晶되었고 收率은 뿌리 kg當 284mg 程度였다. 5. 分離된 ecdysterone과 inokosterone의 理化學的性狀을 얻기 위하여 赤外線 分光分析, 紫外線分光分析, 核子氣共嗚法, 融點測定, 薄層 chromatography를 하여 標準品 또는 文獻値와 一致함을 알았다. 6. 이 物質의 生理活性을 대認하기 위하여 4齡의 家蠶幼蟲을 結紮한 後 ecdysterone을 注射에 의하여 幼蟲脫皮가 誘導되었다. 7. 人工飼科를 利用하여 ecdysterone 給與에 따른 絹物質 增加效果의 臨界期를 알기 위한 試驗結果 ecdysterone 給與는 各齡의 前半部가 效果的임을 알았다. 8. 5齡期 家蠶幼蟲에 5% 뽕잎 분말이 含有된 人工飼科를 利用하여 1, 2, 3, 5ppm의 ecdysterone을 脫皮後72時間동안 給與한 바 2ppm 添加區에서 體重 및 繭層重이 가장 무거웠고 그 以上의 添加濃度에서는 오히려 體重과 繭層重 增加의 沮害效果를 나타내었다. 2ppm 添加區에서 體重은 12%, 繭層重은 12.5% 增加를 보였고 全齡期間中 各齡의 前半部에 ecdysterone 2ppm添加의 人工飼科로 누에를 飼育하여 全繭重 6.6% 繭層重 12.9%의 增加를 보였다. 9. 5齡 後半의 ecdysterone 급여는 5齡 幼蟲期間을 20時間 단축시켰고 結果的으로 繭重 繭層重을 減少시켰다.

• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제38권11호
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• pp.603-610
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• 2016

본 연구에서는 폐 알칼리망간전지 분말(spent alkaline manganese battery powder, SABP <8 mesh)의 산 침출액으로부터 분리한 망간이온을 이용하여 산화-중합반응 촉매인 버네사이트를 제조하였고, 1-naphthol (1-NP)을 대상으로 페놀계 화합물의 제거 반응성을 조사하였다. 망간산화물의 결정상과 반응성은 순수 망간시약($MnSO_4$, $MnCl_2$)을 사용하여 합성한 망간산화물(manganese oxide, MOs) 및 기존의 McKenzie 합성방법에 의한 Acid birnessite (A-Bir)의 결과와도 비교 평가하였다. SABP에 존재하는 망간과 아연이온은 과산화수소 존재 하에서의 황산 침출($1.0M\;H_2SO_4+10.5%\;H_2O_2$, solid/liquid (S/L)비=1/10 g/mL, $60^{\circ}C$)을 통해 각각 약 96%와 98% 회수하였다. 산 침출액으로부터 망간이온은 수산화물(NaOH) 침전을 통해 pH 8과 pH>13 조건에서 각각 69.0%와 94.3% 분리하였다. 1-NP 제거능을 토대로 SABP 산 침출액으로부터 알칼리(NaOH) 수열합성법에 의한 망간산화물의 제조를 위한 적정 OH/Mn 혼합비(M/M)는 6.0이었고, XRD 분석을 통해 버네사이트(${\delta}-MnO_2$) 결정상을 가짐을 확인하였다. pH 8 (${Mn^{2+}}_{(aq)}$)과 pH>13 ($Mn(OH)_{2(s)}$)에서 회수한 망간을 사용하여 얻은 망간산화물의 1-NP 제거 반응속도(k, at pH 6)는 각각 0.112, $0106min^{-1}$으로서 $MnSO_4$ 시약을 사용하여 얻은 망간산화물의 결과($0.117min^{-1}$)와 유사하였다. 이상의 연구를 통해 폐 알칼리망간전지 분말로부터 얻은 버네사이트는 미량 유해물질 제거를 위한 산화-중합 반응 촉매로 활용 가능함을 알 수 있었으며, 버네사이트 제조를 위한 폐 알칼리망간전지의 재활용 흐름도를 제시하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권5호
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• pp.19-32
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• 2007

우리나라에서 대표적으로 사용되어 온 지하수 함양량 산정방법은 지하수 감수곡선에 의한 기저유출분리법, 유역내의 집중형 개념모형에 의한 물수지 분석, 그리고 지하수위 변동곡선법으로 대별된다. 지하수 함양량은 기후조건, 토지이용 그리고 수문지질학적 불균질성에 따르는 시공간적인 변동성을 나타내므로 전술한 방법들은 이같은 특성을 다루기에는 많은 제약을 가진다. 이 같은 단점을 극복하기 위해 본 연구에서는 통합 지표수-지하수 모형인 SWAT-MODFLOW로부터 얻어진 물수지 성분을 기초로 한 새로운 함양량 추정방법을 제시하고자 한다. 하천변에 위치한 지하수위는 하천흐름과 유사한 동적변화를 나타내는 반면 보다 상류부에 위치한 지하수위는 강수에 대하여 일정한 지체현상을 나타낸다. 이와 같은 지하수위 변동의 특징은 함양의 물리적 특성과 관련되므로 이 같은 현상을 설명하기 위해서는 토양층을 통과한 물이 대수층 함양에 도달하는데 걸리는 시간적 지체를 설명하는 것이 필요하다. SWAT 모형에서는 주어진 날에 대해 물이 토양층을 통과하여 대수층으로 함양되는 과정을 설명하기 위해 지수형태의 감쇠가중함수를 가진 단일 저수지 저류 모듈을 사용한다. 그런데 이 모듈은 지체시간이 긴 경우나 추정된 함양의 시계열이 지하수위 시계열과 잘 맞지 않는 제한 사항을 가지므로, 본 연구에서는 비포화대를 통과하는 시간 지체를 보다 현실적으로 반영할 수 있는 다단 저수지 저류 추적 모듈을 개발하여 SWAT모형에 탑재하였으며, 이 모듈내의 시간지체와 관련된 매개변수는 관측지하수위와 모의 함양량의 상관관계를 검토함으로써 최적화가 이루어지도록 하였다. 본 연구방법의 최종 단계는 모의 지하수위와 관측 지하수위, 그리고 관측 유역유출량과 모의 유출량을 검증함으로써 종결된다. 새롭게 제안된 방법을 우리나라 미호천 유역에 적용하여 지하수 함양량의 시공간적 분포를 추정하였는데 제시된 방법이 유역 모형의 효율성과 지하수위 변동법의 정확성이라는 장점을 모두 가진 방법이어서 추정된 일 함양량은 수리지질학적 불균질성, 기후조건, 토지이용과 토양층과 대수층의 거동까지 반영한 매우 개선된 값으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제33권3호
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• pp.169-177
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• 2014

본 연구는 철강산업에서 배출되는 산업폐기물의 일종인 페로니켈슬래그와 제강급랭슬래그의 인공습지나 여과시스템에서 인을 효과적으로 흡착 처리하기 위해 페로니켈슬래그와 제강급랭슬래그를 입경별(유효입경: 0.5 mm, 2.5 mm)로 구분하여 Freundlich 및 Langmuir 등온흡착실험을 통해 인에 대한 흡착특성을 조사하였다. Freundlich 등온흡착식에 의한 페로니켈슬래그(FNS)와 제강급랭슬래그(RCS)의 인 흡착능(K)은 RCS 0.5(0.5105) > RCS 2.5(0.3571) > FNS 2.5(0.0545) ${\fallingdotseq}$ FNS 0.5(0.0400) 순이었으며, 본 실험에 사용된 모든 슬래그의 흡착강도(1/n) 값이 0.19954-0.3657범위로 1보다 작으므로 모두 L형의 등온흡착식으로 판단 할 수 있었다. Langmuir 등온흡착식에 의한 인의 최대흡착능(a)은 FNS 0.5, FNS 2.5, RCS 0.5, RCS 2.5가 각각 320, 187, 3,582 및 2,983 mg/kg이었다. 슬래그의 실제 흡착량과 Freundlich와 Langmuir 등온흡착 일반식을 적용한 결과 실제 인의 흡착량은 전반적으로 Langmuir 등온흡착식이 Freundlich 등온흡착식에 비해서 잘 일치하였다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, Freundlich와 Langmuir 등온흡착식을 이용한 슬래그의 인 흡착능력은 제강급랭슬래그(RCS)가 페로니켈슬래그(FNS)보다 높았으며, 고로급랭슬래그는 인공습지나 여과시스템에서 인 흡착을 위한 여재로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제9권3호
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• pp.211-219
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• 1977

한국산(韓國産) 육지면(陸地綿)의 면실(綿實)에서 조단백질(粗蛋白質)의 추출(抽出) 분리(分離) 및 분리(分離)된 조단백질(粗蛋白質)의 아미노산(酸) 그리고 gel filtration에 의한 단백질(蛋白質)의 Disc전기영동상(電氣泳動像) 및 여러 용매(溶媒)에 의한 gossypol 제거실험(除去實驗) 결과(結果)를 보면 다음과 같다. (1) 탈피(脫皮) 탈지(脫脂)한 면실분(綿實粉)을 pH 9.84(single step)의 알칼리용액에 30분간(分間) 추출(抽出)한 것은 pH 5에서 가장 조단백질(粗蛋白質)이 많이 침전(沈澱)되었으며, 상기(上記) 면실분(綿實粉)을 먼저 물로 추출(抽出)한 후 그 잔사물(殘渣物)을 다시 pH9.76(two step)의 알칼리용액으로 추출(抽出)한 것은 pH7에서 가장 조단백질(粗蛋白質)이 많이 침전(沈澱)되었으며, 물에 가용성(可溶性) 단백질(蛋白質)은 pH4에서 침전물(沈澱物)이 가장 많았다. (2) 탈피(脫皮) 탈지(脫脂)한 면실분(綿實粉)에는 조단백질(粗蛋白質)이 61.3%함유(含有) 되어있다. (3) 분리(分離)된 조단백질(粗蛋白質)의 아미노산조성(酸組成)에 glutamic acid가 가장 많이 들어 있으며 필수(必須)아미노산(酸)도 고루 들어 있다. (3) gossypol 제거용(除去用) 용매(溶媒)로서 n-hexane과 acetone이 가장 좋은 용매(溶媒)이며 n-hexane의 경우 70%의 gossypol를 acetone의 경우는 52%까지 추출(抽出) 제거(除去)시킬 수 있었다. (4) 수용성(水溶性) 조단백질(粗蛋白質)은 Disc전기영동상(電氣泳動像)에서 $10{\sim}13$개의 band가 나타났다. (5) single 및 two step에서 추출(抽出)한 단백질(蛋白質)은 Disc전기영동상(電氣泳動像)에서 각각 10개와 12개의 band로 나타났다. (6) 면실단백질(綿實蛋白質)에서 얻은 단백질(蛋白質)을 Sephadex G-100 및 G-200 column으로 좀더 정제(精製)할 수 있었다. (7) 면실분(綿實粉)의 이용(利用)으로서는 먼저 n-hexane이나 acetone과 같은 용매(溶媒)로 탈지(脫脂) 및 gossypol를 제거(除去)한 후 $10{\sim}20%$를 첨가(添加)하여 사용(使用)하면 단백질(蛋白質) 보강(補强) 식량(食糧)이 될것이다.