• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.739-744
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• 2011

선택적환원 반응용 활성탄 촉매는 액정디스플레이 제조 공정에서 배출되는 붕소를 포함하는 배가스 중의 $NO_x$를 제거하는데 사용되는데, 붕소가 촉매의 세공을 막거나 활성점에 침적되어 촉매 비활성화가 발생하게 된다. 폐촉매는 다양한 계면활성제를 포함하는 수용액 중에서의 세정, 건조 및 소성에 의해 재생이 가능하였다. 세정 과정의 조건, 계면 활성제 종류, 소성 조건 등을 변화시키면서 재생 전과 후의 폐촉매의 물리화학적 성능 비교를 위하여 질소 흡착 실험, ICP에 의한 원소 분석을 수행하였다. 암모니아를 사용하는 선택적환원 반응은 고정층 촉매 반응기를 사용하여 $120^{\circ}C$에서 수행하였다. $90^{\circ}C$의 수용액에서 비이온 계면활성제를 사용하여 세정하고, 질소 분위기에서 $550^{\circ}C$에서 소성하여 재생한 활성탄 촉매는 붕소가 가장 많이 제거되어 신규 활성탄과 유사한 수준의 표면적과 $NO_x$ 제거 효율을 회복하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 Proceedings of The 6th korea-china joint workshop on nuclear waste management
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• pp.165-175
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• 2005

Measurement of spent resin activity was initiated in 2004 in order to develop the C-14 removal technology for safe disposal. As part of this program, spent resins were sampled and measured in the in-station resin storage tank 2 at Wolsong Nuclear Power Plant Unit 1. At the time of sampling, the resins had been in storage tank from 3 to 23 years. Total 72 resin samples were sampled, which were collected from both man-hole (68 samples) and test-hole (4 samples) in the in-station resin storage tank 2. They were separated into liquid, activated carbon, zeolite, and spent resin. The spent resins were oxidized with sample oxidizer and analyzed for C-14. Ten of collected mixed resin samples were separated by density into cation and anion resins using a sugar solution. The C-14 concentration in anion exchange resin was approximately 2 times higher than in the mixed resin. The average concentration of C-14 in the cation/anion mixed exchange resin was $460\;GBq/m^3$ from test-hole and $53.1\;GBq/m^3$ from man-hole. We have found that concentration of C-14 in the spent resin is about from 0.4 to $1,321\;GBq/m^3$. So it could be a problem, when dispose of at a repository, since there is a disposal limit of $222\;GBq/m^3$. This means we should develop the C-14 removal technology.

• 한국물환경학회지
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• 제25권3호
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• pp.370-374
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• 2009

Adsorption characteristics of glass fibers, obtained from the spent lithium primary batteries recycling process, were investigated for the removal of Acid Red 27 dye from aqueous solution. The batch data clearly showed that increasing the initial sorptive concentration apparently enhanced the amount adsorbed and the uptake process followed the pseudo-second order rate model. The equilibrium adsorption data at different initial sorptive concentrations were fitted well to Freundlich and Langmuir adsorption isotherms. Moreover, the increase in temperature, favored the uptake of dye on this solid, indicated the process was endothermic in nature. Further, using the temperature dependence sorption data obtained at different temperatures was used to estimate various thermodynamic parameters.

• 대한환경공학회지
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• 제22권11호
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• pp.1985-1994
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• 2000

본 연구는 페놀의 초기 홉착량, 온도, pH가 유기용매에 의한 페놀 탈착에 미치는 영향을 조사하기 위한 것으로 methanol, acetone, N,N-dimethylformamide(DMF)를 유기용매로 사용하였다. 초기 흡착량은 166.1mg/g, 180.7mg/g, 197.9mg/g의 세 경우, 온도는 $15{\sim}55^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$ 간격으로 다섯 온도 조건, pH는 산성, 중성, 염기성에서의 페놀 탈착율 변화를 살펴보았다. 페놀의 탈착은 용매의 극성 모멘트와 비례하여 methanol < acetone < DMF 순으로 나타났으며, acetone과 DMF의 경우에는 탈착율이 약 90% 정도로 유사하였다. 초기 흡착량이 증가할수록 용매에 의한 페놀 탈착율은 직선적으로 감소하였으며, DMF에 의한 탈착율 감소 정도가 가장 완만한 것으로 미루어 초기 흡착량이 DMF 탈착 성능에 미치는 영향이 가장 적은 것으로 나타났다. 온도가 높아질수록 페놀 탈착도 증가하였으며, methanol의 증가폭이 가장 큰 것으로 미루어 methanol에 의한 페놀 탈착반응이 온도에 가장 민감함을 알 수 있다. 용매 pH가 높아질수록 페놀 탈착율도 증가하였으며, 특히 methanol의 경우는 pH 12에서 페놀의 탈착율이 10% 이상 급격히 증가되었으며, 이는 methanol의 탈착 능력이 pH의 영향을 가장 많이 받는 것으로 추정된다. 세 용매 중에서 methanol의 페놀 탈착율이 가장 떨어졌으나, 온도와 pH를 조절하게 된다면 acetone, DMF와 유사한 탈착율을 보였으며, methanol이 가장 저렴하기 때문에 적정한 탈착 조건을 선정 적용한다면 경쟁력있는 재생 용매로서 가능성을 지니고 있다고 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제8권3호
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• pp.18-25
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• 1999

화학제염이나 전지화학제염을 통해 발생된 방사성 폐액을 정화처리할 수 있는 새로운 방법으로, 다공성 활성탄소섬유(ACF)상에서 폐액중 코발트이온의 전기적 흡·탈착에 대한 연구를 수행하였다. 회전원판 전극을 사용하여 순환전압전류법으로 전기이중층 충전만이 발생하는 전위 영역을 조사하였다. ACF 전극을 사용한 회분식 전기흡착 실험결과, 음의 전위 가용은 저위 미가용 시의 흡착에 비해 코발트이온의 흡착을 증가시켰다. 또한 흡착된 코발트 이온은 역전된 가용전위에 의해 용액으로 용출되었으며 이와 동시에 탄소체 전극이 재생되어, 전기흡착 공정의 가역성을 확인 할 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권6호
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• pp.817-824
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• 2002

Granular activated carbon(GAC) is highly effective in removing organic compounds which are resistant to biological disintegration in wastewater treatment. However, GAC has reached its full adsorptive capacity, GAC needs to be regenerated before it can be used for a further adsorption cycle. Countercurrent oxidative reaction (COR) technique has been developed and evaluated for the regeneration of spent GAC. Various parameters such as flame temperature, the loss of carbon, destruction and removal efficiency (DRE) of organic compounds, surface area, surface structure, adsorptive capacity, etc. were examined to determine the performance of COR. The results of these tests showed that adosorptive capacity of regenerated GAC was completely recovered, the loss of carbon was controllable, flame temperature was high enough to insure complete destruction and removal $(\geq99.9999%)$ of specific organics of interest, polychlorinated biphenyls (PCBs), that are thermally stable, and on formation of toxic byproducts such as polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) or polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) were detected during the regeneration process. The COR technique is environmentally benign, easy to use and less copital intensive than other available regeneration technologies.

• 공업화학
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• 제32권5호
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• pp.589-598
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• 2021

The purpose of this study was to analyze the efficiency with which phosphorylated spent coffee grounds (PSCG) remove cationic Cu(II) ions from an aqueous solution. The pHpzc of the SCG was 6.43, but it was lowered to 3.96 in the PSCG, confirming that an acidic functional group was attached to the surface of the PSCG. According to FT-IR analysis, phosphorylation of the SCG added P=O, P-O-C (aromatic), P=OOH, and P-O-P groups to the surface of the adsorbent, and the peaks of the carboxyl and OH groups were high and broad. Also, the specific surface area, mesopore range, and ion exchange capacity increased significantly by phosphorylation. The adsorption kinetics and isothermal experiments showed that Cu(II) adsorption using SCG and PSCG was explained by PSO and Langmuir models. The maximum Langmuir adsorption capacity of SCG and PSCG was 42.23 and 162.36 mg/g, respectively. The adsorption process of both SCG and PSCG was close to physical adsorption and endothermic reaction in which the adsorption efficiency increased with temperature. PSCG was very effective in adsorbing Cu(II) in aqueous solution, which has great advantages in terms of recycling resources and adsorbing heavy metals using waste materials.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권5호
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• pp.1935-1945
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• 2023

The radiological safety of workers in a newly developed microwave-based spent resin treatment facility was assessed based on work location and operational scenarios. The results show that the remote-operation room worker was exposed to maximum annual dose of 3.19E+00 mSv, which is 15.9% of the dose limit, thereby confirming radiological safety. Inside the pathway, annual doses in the range of 7.87E-02-2.07E-01 mSv were measured initially at the mock-up tank and later at the point between the spent resin separation and treatment parts. The dose of emergency maintenance workers was below the dose limit (4.08E-03-4.99E+00 mSv); however, before treatment (separation and microwave), the dose of maintenance and repair workers exceeded the dose limit. The doses of the effluent removal workers at the zeolite and activated carbon storage tank and spent resin storage tank were the lowest at 2.79E-01-2.87E-01 mSv and 9.27E-01 mSv in "1 h" and "4-5 h of operation", respectively. The immediately lower and upper layers of the facility room exhibited the highest annual doses of 1.84E+00 and 3.22E+00 mSv, respectively. Through this study, a scenario that can minimize the dose considering the movement of spent resin through the facility can be developed.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2115-2123
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• 2000

본 연구는 활성탄 피흡착물인 페놀의 아세톤에 의한 탈착모델 및 탈착 동역학을 결정하여 활성탄으로부터 페놀이 탈착되는 현상을 구명하는데 그 목적을 두고 있다. 아세톤에 의한 페놀의 Freundlich 등온탈착 평형반응상수인 $k_e$는 온도의 함수로서 다음과 같이 표현된다: $k_e(T)=0.1{\cdot}exp(797.297/T)$. 또한 Freundlich 등온탈착 평형반응상수인 n은 약한 온도함수로서 $50^{\circ}C$ 이하에서는 용도에 따라 큰 영향을 받지 않으나, $100^{\circ}C$ 이상에서는 5% 이상 차이가 나기 때문에 온도에 대한 보정치를 적용하는 것이 필요하다. 페놀 탈착모델은 활성탄 표면에서의 탈착반응을 제한반응으로 가정하였으며, 탈착반응상수 ($k_d$)는 실험치와 모델 이론치의 최적합도에서 결정하였고, Arrhenius 관계식으로 다음과 같이 표현된다: $k_d( sec^{-1})=0.0479{\cdot}exp(-3037/T)$. 모델에서 결정한 $k_d$값을 검증하기 위해 다른 반응조건에서의 실험결과와 이론치를 비교하였으며, 두 값의 차이가 5% 이내인 것을 미루어 본 연구에서 설정한 탈착반응모델이 타당한 것으로 추정된다. 본 모델을 이용한다면 특정조건(온도, 용매 부피, 활성탄 양, 페놀 초기 흡착량)에서의 재생시간과 재생율을 결정할 수 있으며, 본 실험에서 사용한 조건에 근거한 재생시간과 재생율을 온도의 함수로서 표현할 수 있다: (1) 재생시간 : ${\tau}_{reg}(hr)=-0.08130T_c+8.4775$, (2)재생율 : ${\eta}(%)=0.2210T_c+83.745$. 이 식을 적용하는 경우 반응온도 15, 55, $100^{\circ}C$에서 재생시간은 각각 7, 4.2, 0.35시간. 한편 재생율은 87, 96, 99%로 결정할 수 있다.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.11-31
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• 1999

회분식 및 연속류 주상 실험을 통해 인공 조제 지하수로부터 입상활성탄에 의한 6가크롬 (Cr(VI)) 제거에 대한 연구를 수행하였다. 실험에 적용된 변수로는 용액의 pH, 용존산소의 존재여부를 사용하였고 2가철(Fe(II))로 활성탄을 전처리한 것을 처리하지 않은 활성탄과 그 결과를 비교하였다. 용액의 pH를 4.0에서 7.5로 증가 시킴에 따라 무처리 및 Fe(II)로 전처리한 활성탄 모두에 흡착된 Cr(VI)의 양이 현저히 감소하였다. 용존산소가 배제 (무산소조건) 되었을 경우 Cr(VI) 제기량이 증가하였는데, 이는 Cr(VI)의 Cr(III)로의 환원 때문으로 추측된다. 그러나, Fe(II)에 의한 활성탄의 전처기는 Cr(Vl)제거에 거의 영향을 미치지 않았다 흡착된 Cr(VI)를 추출하기위해 0.01M $K_2$$HPO_4$와 침전 또는 흡착된 Cr(III)를 제거하기위해 0.02N $K_2$$HPO_4$로 세척하였는데, 이는 Cr(VI)로 흡착능이 고갈된 활성탄 재생의 한 방법으로 고려될 수 있으리라 사료된다. 재생된 활성탄은 본래의 활성탄보다 큰 흡착능을 보였는데, 그 이유는 Cr(VI)가 낮은 pH에서 흡착이 잘되며 또 Cr(III)로 환원되기 때문으로 사료된다. 산세척수중의 Cr(III)의 존재는 비교적 산성 조건하에서 Cr(VI)의 Cr(III)로의 환원을 보여주는 증거로 사료된다. 5회의 재생 및 재사용 실험에서 이 재생방법이 흡착능을 악화시키는 것 없이 지속적으로 사용될 수 있음을 알 수 있었다.