• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권3호
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• pp.441-448
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• 2016

본 연구는 구리 아연 금속합금의 산화 환원 반응과 합성 알루미늄 실리케이트의 흡착 반응을 이용한 폐수 중 중금속 처리에 관한 연구이다. 극세사 형태로 제조된 구리 아연 금속합금이 수용액 중에서 산화 환원반응에 의해 아연보다 이온화 경향이 작은 중금속은 환원 처리되고, 이온화 된 아연 및 미반응 중금속은 흡착 처리하여 제거하는 연구이다. 극세사 형태로 제조된 금속합금 물질은 표면적이 커서 1회 처리만으로도 반응 평형에 도달하게 하여 효율이 높은 것으로 나타났다. 크롬($Cr^{+3}$)은 redox 반응 1회 처리만으로도 100.0 % 제거 되었으며, 수은은 98.0 %, 주석 92.0 %, 구리는 91.4 % 정도 제거되었다. 카드뮴, 니켈, 납도 각각 40.0 %, 50.0 %, 58.0 %가 제거 되었다. 크롬($Cr^{+3}$)은 아연과 이온화 경향 차이가 거의 없지만 제거 효율이 높은 것으로 나타났는데 이는 3가 크롬은 이온 상태로 존재하면 redox 반응에서 발생한 $OH^-$ 이온과 결합하여 수산화물 침전을 형성하는 것으로 판단된다. Redox 반응 후 증가한 아연 및 미반응 중금속 농도를 알루미늄실리케이트를 1회 통과하여 거의 100.0 % 제거할 수 있었다. 이는 합성 알루미늄 실리케이트의 비표면적이 크고 금속 이온의 흡착능력이 우수한 것으로 나타났으며, 반응 후 알루미늄 이온은 증가하지 않는 것으로 보아 이온 교환이 아닌 흡착으로 아연 및 중금속 이온들을 제거할 수 있는 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제10권5호
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• pp.475-481
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• 1995

금속결합 단백질인 metallothionein (MT) 유전자 의 발현이 효모의 중금속 내성과 제거 특성에 미치는 영향을 살펴보았다 MT유전자로 형질전환된 재조합 효모는 숙주세포에 비해서 $Cu^{2+}$내성이 3배 이상 증가하였으나, $Cr^{2+}, Pb^{2+}, Znr^{2+}$에 대한 내성은 숙주세포와 별차이가 없었다. 재조합효모는 8mM $CuSP_4$를 함유하며 포도당을 탄소원으로 한 배지에서 18.9mg $Cu^{2+}$/g dry cell로 $Cu^{2+}$를 제거하였다. $Cu^{2+} 와 Zn^{2+}$의 훈합배지에서 $Cu^{2+}$가 존재함으로써 $Zn^{2+}$이 효모에 미치는 독성을 완하시켜 효모의 생육 속도와 최종균체농도를 증가시켰다. 재조합효모의 $Cu^{2+}$ 제거량은 배지중 $Cu^{2+}$농도에 비례하였다. $Cu^{2+}$ 농도가 2배, 3배 증가할 때 균체 g당 $Cu^{2+}$제거량은 각각 2.3배, 3.1배 증가하였다. 그러나 $Cu^{2+}$제거효 율은 $Cu^{2+}$농도와 무관하게 거의 얼정한 값인 57% 를 보였다. $Zn^{2+}$제거량은 $Zn^{2+}$농도에 비례하나 증가율은 $Cu^{2+}$간에 비하여 매우 낮았다.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권1호
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• pp.110-115
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• 2016

The need for high-strength galvanized steel has recently increased because of the increased number of car consumers who want improved efficiency and exterior quality. High-strength galvanized steel with high corrosion resistance improves the durability of products and exterior quality. Furthermore, the gilt of zinc does not come off during machining because of the fine adhesive property of zinc. When these are welded, zinc has a lower melting temperature than iron, so zinc is more quickly vaporized than iron. Vaporized zinc can stick to electrodes, which increases spatter in welding transportation. Created spatter can enter the molten pool and develop into inner defects or blowholes and pits. Scattered spatter sticks to the product, which leads to the secondary cost of spatter removal. Therefore, in this study, comparisons of amounts of spatter generated are conducted according to the composition of shielding gas in the MIG and CMT processes to find optimal welding parameters.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권3호
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• pp.487-494
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• 2017

질산성 질소는 수용액에서 상당히 안정하게 존재하기 때문에 제거하는 데에 있어 상당한 기술이 요구된다. 또한 저 농도의 질산성 질소는 쉽게 제거되는 반면 고농도 질산성 질소는 제거하기가 힘들다. 따라서 본 연구에서는 직경 3mm 정도의 아연 ball을 이용하여 고농도의 질산성 질소를 기체 질소의 형태로 제거하는 것을 목적으로 하였고, 다양한 반응조건에서 질산성 질소의 제거 특성을 실험하였다. 본 연구의 결과로 아연 ball을 사용하여 연속식 처리를 통한 질산성 질소의 처리효율은 약 80%정도 되었다. 하지만 폐수를 수소이온농도 2 정도의 산성 분위기로 유지시켜야하고 처리된 폐수를 중화 처리하여 방류시켜야하는 등의 문제점은 상존하고 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권1호
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• pp.29-34
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• 2009

표면처리폐수 내 질산성 질소를 제거하기 위한 전기화학적 처리공정에서 전극간격, 환원제, 1단 처리수 반송, 타 물질과 동시 처리 등 네 가지 조건을 변화시키며 실험을 진행하였다. 실험 결과, 전극간격은 10 mm일 때 질산성 질소 제거효율이 높았으며 10 mm 보다 전극간격이 좁아질 경우 농도분극 현상의 증가로 인해 제거효율이 감소하며 10 mm 보다 넓어질 경우 전압이 상승하여 에너지 소모가 증가하였다. 환원제 영향에 대한 실험 결과, 질산성 질소가 환원되는 과정에서 수소가 소모되기 때문에 수소이온 농도가 높은 산성조건에서 더 원활한 환원반응이 이루어졌으며 아연을 1.2배 투입할 경우 질산성 질소와의 반응량이 증가하여 질산성 질소 제거효율이 증가하였다. 1단 처리수를 반송할 경우 난류가 형성되어 환원전극에 부착된 아연이 탈착되어 재 이용되고 내부 확산이 증가하여 농도분극현상이 감소함으로 인해 질산성 질소 제거효율이 증가하였으며 아연 투입량 감소 효과가 나타났다. 암모니아성 질소는 질산성 질소 제거에 영향을 미치지 않았고 폐수 내 염소성분이 충분할 경우 질산성 질소와 동시 처리에도 문제가 없는 것으로 나타났다. 중금속은 환원되는 과정에서 전자를 소모하여 질산성 질소 제거효율은 감소하지만 전류밀도 증가나 본 장치의 전단을 중금속 제거용으로 사용하는 방법 등으로 해결이 가능할 것으로 생각한다.

• 자원리싸이클링
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• 제1권1호
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• pp.58-68
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• 1992

아연을 함유하고 있는 산업폐기물로부터 첨단산업의 소재원료인 미립의 고순도 ZnO 분말을 아연제련의 용매추출 공정에서 직접 합성할 수 있는 방법을 개발하고자 하였다. 아연 함량이 55%인 선재산업의 폐기물을 황산으로 침출하여 아연을 추출하였다. 함아연 용액에서 철분을 침전시켜 제거한 후 D2EHPA를 추출제로 사용하는 용매추출에 의해 아연이온을 유기상으로 추출하여 정제한 뒤 oxalic acid와 같은 침전제를 사용하여 유기상의 아연 이온을 precipitation stripping 법으로 탈거, 침전시켜 $ZnC_2O_4$ 분말을 합성하였으며 이를 해소하여 99.9% 이상의 ZnO 분말을 제조하였다. 황산농도, 침출시간, 황액농도가 아연의 침출율에 미치는 영향과 용매추출시 용액의 산도에 따른 아연과 불순물의 추출거동을 조사하여 최적정제조건을 얻었다. 또한 oxalic acid의 농도, 온도, 계면활성제의첨가, 침전시간 등이 생성된 $ZnC_2O_4$ 분말의 형상과 입자크기 및 분포에 미치는 영향에 대해 조사하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제3권1호
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• pp.37-45
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• 2002

구리 및 아연으로 오염된 모래토양으로부터 동전기 기술을 이용한 중금속 제거시 제거 효율을 증가시키기 위해서 세척제로 EDTA를 사용하였다. 중금속 제거를 위한 EDTA 농도 변화에 따른 회분식 탈착실험에서 90%이상 탈착이 얻어지기 위한 EDTA와 중금속간의 질량비는 10:1 였다. EDTA용액에서 pH 변화에 따른 실험에서는 EDTA용액의 pH가 3이하에서는 EDTA의 침전물이 발생하여 중금속 용해능력이 상실되어 EDTA에 의한 제거가 제한되었다. 동전기 실험에서는 EDTA를 주입하지 않은 대조구 실험에서 36시간 후 구리 및 아연이 각각 38%, 56% 제거되었으며, 양극의 pH 조절하지 않고 EDTA를 주입한 실험은 대부분 중금속 제거가 10%미만이 나타났다. 0.2N NaOH를 양극에 주입하여 pH를 조절한 실험에서는 4일간 구리 및 아연이 54%, 69%제거되었으며, 9일간 진행한 실험에서는 70%이상 중금속이 제거되었다.

• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.640-648
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• 2023

The purpose of this study was to determine the inhibitory effect of heavy metals [Cd(II), Ni(II), and Zn(II)] on the growth of Rhodobacter species (Rhodobacter blasticus, Rhodobacter sphaeroides, and Rhodobacter capsulatus) and their potential use for Cd(II), Ni(II), and Zn(II) bioremoval from liquid media. The presence of toxic heavy metals prolonged the lag phase in growth and reduced biomass growth for all three Rhodobacter species at concentrations of Cd, Ni, and Zn above 10 mg/L. However, all three Rhodobacter species also had a relatively high specific growth rate against each toxic heavy metal stress test for concentrations below 20 mg/L and possessed a potential bioaccumulation ability. The removal efficiency by all strains was highest for Cd(II), followed by Ni(II), and lowest for Zn(II), with the removal efficiency of Cd(II) by Rhodobacter species being 66% or more. Among the three strains, R. blasticus showed a higher removal efficiency of Cd(II) and Ni(II) than R. capsulatus and R. sphaeroides. Results also suggest that the bio-removal processes of toxic heavy metal ions by Rhodobacter species involve both bioaccumulation (intracellular uptake) and biosorption (surface binding).

• 미생물학회지
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• 제48권3호
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• pp.187-191
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• 2012

Two component system (TCS)인 ZraS/R 및 CusS/R의 zraP와 cusC 유전자의 프로모터에 의해 green fluorescent protein (GFP)이 발현되도록 제작된 박테리아 바이오센서의 성능을 인공폐수에서 평가하였다. 제작된 박테리아 바이오센서는 실제 폐수를 모사한 인공폐수에서도 시료 중의 $Zn^{2+}$와 $Cu^{2+}$를 인지하여 GFP를 효율적으로 발현시키는 것을 확인할 수 있었다. 두 번째는 세포 표면에 금속 친화성 펩타이드가 표현되도록 제작된 구리 및 아연 제거 박테리아를 인공폐수 조건에서 평가하였다. 제작된 박테리아는 각각 ZraS/R 및 CusS/R TCS에 의해 주변의 $Zn^{2+}$와 $Cu^{2+}$를 인지하여 세포 표면에 OmpC-ZBP와 OmpC-CBP 융합 단백질을 발현시키는 시스템이다. 실험을 통해 표면에 금속 흡착 펩타이드가 발현된 재조합 균은 인공폐수 조건에서도 효과적으로 구리 및 아연을 흡착시키는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 TCS 기반 재조합 균은 인공폐수 조건에서 중금속의 인지 및 제거 기능이 효과적으로 작동하는 것이 확인되었다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2000년도 추계학술발표대회
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• pp.128-135
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• 2000

The thiosulfate reductase gene (PhsABC) from Salmonella typhimurium was expressed in Escherichia coli in order to produce sulfide from inorganic thiosulfate and precipitate metals as metal sulfide complexes. A 5.1-kb DNA fragment containing the native phsABC and a 3.7-kb DNA fragment, excluding putative promoter and regulatory regions were inserted into expression vectors pTrc99A and pJB866, respectively. Upon expression of phsABC, E. coli DH5$\alpha$ harboring the phsABC constructs showed higher thiosulfate reductase activity and produced significantly more sulfide than the control strain (E. coli DH5$\alpha$) under both aerobic and anaerobic conditions. Among the four constructs, E. coli DH5$\alpha$ harboring pSB74 produced the highest level of thiosulfate reductase and removed most of heavy metals from solution under anaerobic conditions. In a mixture of 100 $\mu$M each of cadmium, lead, and zinc, the strain could remove $99\%$ of the total metals from solution within 10 hours. Cadmium was removed first, lead second, and zinc last. In contrast, a negative control did not produce any measurable sulfide and removed very little metals from solution. These results have important implications for removal of metals from wastewater contaminated with several metals.