• 상하수도학회지
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• 제14권1호
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• pp.84-98
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• 2000

Control of Trihalomethanes(THMs) is a major concern of many water treatment plants. A number of researchers have studied the effectiveness of activated carbon adsorption process in removing THMs or organic halogen compounds. Recently, attention has been paid to the biological activated carbon (BAC) treatment of THM precursors as an alternative to the carbon adsorption treatment because of its effectiveness as well as its low running cost. In this study, changes of THM formation potential(THMFP) and removal of substrates in the SBR effluent were investigated in an attempt to clarify the mechanisms of the decrease/increase of THMFP in the BAC treatment. The increase and decrease of THMFP concentrations were observed in effluents during prolonged operation. When PCP or DBS was feeded as substrate contained in SBR effluent, the THMFPs were easyly removed with TOCs removal. But the case of SBR effluent containing SDS or glycine was introduced, and when microbial growth came to its near steady state, the THMFPs of treated effluents were increased more or less in comparison to those in the influents. Such increases of THMFP coincided with the increase in microbial growth within the activated carbon fiber(ACF) column. In the case of only sucrose was feeded as substrate on ACF colume, THMFP concentrations of effluent were higher than those of influent. The THMFP concentration was significantly increased on inlet part of ACF column, which biomass inhabits abundantly, then they were decreased gradually. These increases mean production of the secondary THM precursors by biological activities, which can be removed by adsorption and biological degradation on ACF column.

• 한국식품영양과학회지
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• 제30권2호
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• pp.344-349
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• 2001

클로렐라는 건강보조식품으로 이용될 뿐만 아니라 수용액상에서 중금속 제거를 위한 흡착제로 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 클로렐라를 이용하여 수도물의 소독제로 사용되는 염소의 제거 효과를 확인하였으며 그 결과를 녹차, activated carbon과 비교하였다. 수용액상에서 pH와 초기염소의 농도가 염소의 제거에 미치는 영향을 조사하였다. 최적의 제거 pH는 10이었으며, 염소의 제거량은 초기 염소의 농도가 1.62 g/L까지 증가함에 따라 2.46 mg/mg까지 증가하였다. 녹차의 경우 초기 염소의 농도가 1.0 g/L 이상으로 증가하여도 제거량은 약 1.5mg/mg 정도에 더 이상 증가하지 않았다. 클로렐라와 녹차에 의한 염소의 제거 결과는 Langmuir 흡착모델과 Freundlich 흡착모델에 대단히 잘 맞았으며 Langmuir 흡착모델에 의한 클로렐라의 최대 흡착량은 녹차와 activated carbon의 최대 흡착량에 비하여 약 2배로 나타나 클로렐라의 염소의 제거효능이 매우 우수한 것으로 사료되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1623-1632
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• 2016

Zeolite (FZ) prepared using coal fly ash from an Ulsan industrial complex was immobilized with polysulfone (PS) to fabricate PS-FZ beads. The prepared PS-FZ beads were characterized by scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. The optimum ratio for preparing PS-FZ beads was 1 g of PS to 2 g of FZ. The removal efficiencies of Sr and Cu ions by the PS-FZ beads increased as the solution pH increased and nearly reached a plateau at pH 4. A pseudo-second-order model morel fit the adsorption kinetics of both ions by the PS-FZ beads better than a pseudo-first-order model. The Langmuir isotherm model fit the equilibrium data well. The maximum adsorption capacities calculated from the Langmuir isotherm model were 46.73 mg/g and 62.54 mg/g for the Sr and Cu ions, respectively. Additionally, the values of thermodynamic parameters such as free energy (${\Delta}G^{\circ}$), enthalpy (${\Delta}H^{\circ}$) and entropy (${\Delta}S^{\circ}$) were determined. The results implied that the prepared PS-FZ beads could be interesting an alternative material for Sr and Cu ion removal.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권3호
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• pp.466-473
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• 2020

직물집전체는 에너지 효율이 높은 담수화 방식인 축전식탈염(Capacitive deionization: CDI)시스템에서 유망한 전극 재료가 될 수 있다. 직물집전체의 매력적인 특징 중 하나는 인장강도가 강하다는 것인데, 기계적 강도가 약한 그라파이트 호일 전극의 대안이 될 수 있다. 또한 섬유적 특성으로 인하여 쉽게 형상을 만들 수 있고, 다공성 물질이라는 점과 섬유 간 공간은 수용성 매질의 흐름을 원활하게 해 준다. 본 연구에 사용된 섬유는 도전성 LM fiber와 carbon fiber를 사용한 방적사를 이용하여 직조 구조로 만들어졌으며, 인장강도는 319 MPa로 그라파이트 호일에 비해서 약 60 배 정도 더 강하다. 전극슬러리의 점도, 흡착전압, 공급액의 유량, 공급액의 농도를 변화시켜 가면서 염 제거효율을 측정하여 결과를 분석하였다. NaCl 200 mg/L, 20 ml/min, 흡착전압 1.5 V 조건에서, 단위 셀에서 43.9%, 100개의 셀을 적층한 모듈에서는 59.8%의 염 제거 효율을 각각 보였다. 단위 셀에서는 흡착전압이 1.3, 1.4, 1.5 V로 증가함에 따라 염 제거효율이 증가하다가 1.6과 1.7 V로 증가하면서 염 제거 효율은 감소하였다. 그러나 100 셀 적층 모듈에서는 1.5 V 이상의 전압에서도 염 제거효율이 완만한 증가세를 나타내었다. 공급액의 유량을 증가시켰을 때 염 제거율은 감소하였고, 또한 공급액의 농도를 증가시켰을 때에도 염 제거율은 감소하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제29권2호
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• pp.152-158
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• 2010

본 연구는 맥주제조공장에서 발생하는 주정오니의 영양염류 용출특성 및 폐수중 존재하는 카드뮴(Cd)이온에 대한 흡착특성을 알아보고 이를 통하여 생물흡착제의 적용가능성을 알아보기 위하여 수행하였다. 흡착실험에 사용된 흡착제는 회화를 하지 않은 원시료(M-Raw)와 $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$로 회화된 시료를 준비하여 증류수를 이용하여 용출실험을 하였으며 그 결과 원시료(M-Raw)의 경우 수중에 용출된 인 질소의 양은 $400^{\circ}C$로 회화시킨 시료(M-400)에 비해 각각 7배, 11배 이상의 용출량을 나타내었으며 이는 회화로 인하여 시료를 구성하고 있는 관능기가 대기중으로 방출되어 수중에 용출되는 양이 감소한 결과로 생각된다. TGA를 이용한 회화 실험결과 $260^{\circ}C\sim380^{\circ}C$범위에서는 급격한 무게감량이 일어 났으며, $380^{\circ}C$ 이후에는 완만한 무게감량이 일어나는 것을 볼 수 있는데 이는 생물흡착제를 구성하고 있는 성분들(cellulose, hemicellulose, lignin)의 서로 다른 분해온도로 인한 결과 로 생각된다. 또한, 회화 전 후의 표면변화를 관찰한 결과 회화를 거치지 않은 시료는 표면이 거칠고 불순물이 존재하는 반면, 회화를 끝낸 시료의 경우 표면의 불순물이 제거되고, 동시에 표면의 갈라짐을 관찰할 수 있었다. 회화 전 후의 생물흡착제 표면변화 및 특성을 알아보기 위하여 미세영상장비와 FT-IR을 사용한 결과, 회화온도가 올라갈수록 흡착제표면의 갈라짐이 관찰되었으며 관능기의 개수는 점차로 줄어드는 결과를 나타내었다. 회화 전 후 시료의 FT-IR 분석결과 회화전 시료의 경우 3300 $cm^{-1}$ 부근에서 hydroxyl group 이 나타났으며 1080~1730 $cm^{-1}$ 범위에서는 여려종류의 관능기를 관찰할 수 있었다. 회화 전 1600~1080 $cm^{-1}$ 부근에서 관찰된 primary amine, secondary amine, aliphatic nitro compounds, aromatic phosphate 등의 작용기는 회화 온도가 증가할수록 spectrum이 점차로 줄어드는 결과를 나타내었다. 중금속 흡착 실험결과 본 실험에서 사용된 생물흡착제의 카드뮴이온 제거율은 농도위 20 mg/L 이하에서 60~91%로 나타났으며, 흡착 평형을 이루는 시간은 3시간이 소요되었다. 실험결과를 Freundlich 및 Langmuir 모델에 적용시킨 결과 Langmuir 모델에 더 잘 부합되는 결과를 나타내었으며, 최대흡착량($Q_{max}$)은 회화를 시키지 않은 시료(M-Raw)의 경우 28.17 mg/g으로 매우 높은 수준을 나타내었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.191-204
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• 1998

플라이 애쉬의 폐기물 매립장 대용 차수재로서의 적용성을 평가하기 위하여 실내 실험과 모델 연구를 실시하였다. 실제의 매립장 차수층이 불포화 상태일 수 있는 점을 고려하여, 대용 차수재와 기존의 점토 차수재에서의 포화 및 불포화 상태에서의 물 흐름 특성을 비교하였다. 차수층에서의 오염물 이동 특성을 연구하기 위하여 오염물을 이용한 회분실험을 실시하였으며, 이때 폐놀을 대표 오염물질로 사용하였다. 모델은 물질 수지에 기초하였으며, 유한 차분법과 predictor-corrector법을 이용한 수치 해법으로 풀었고, 연립 미분방정식을 다루는테는 sequential method를 이용했다. 연구 결과 대용 차수재는 기존 차수재보다 폐놀 차단 능력이 더 크고 또 불포화대에서의 차수능력도 더 크다는 것을 알 수 있었다. 또한, 본 연구에서 고려된 흐름조건에서는 차수층을 포화대로 해석할 경우 통과하는 물의 양이 약간 과소평가되고 폐놀 차단 능력은 매우 과소평가됨을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.475-483
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• 2019

화학적 무기 중 혈액작용제는 전자전달계 내 효소의 철 이온과 반응하고 세포호흡을 정지시켜 사망을 초래한다. 혈액작용제는 활성탄의 미세공보다 분자크기가 작아 화학적 흡착이 유일한 제독방법이다. 본 연구는 SG 생활안전에서 개발한 SG-1 가스 여과기를 이용하여 혈액작용제 시아노겐 클로라이드(CK) 가스의 유입에 따른 유동해석을 수행하였다. 구리, 은, 아연 및 몰리브데늄 이온이 첨착된 ASZM TEDA 활성탄을 적용하여 가스 여과기 제작 시험 규정에 따라 화학적 흡착 모사를 수행하였으며 흡착 Kinetic을 적용하기 위해 선 수행된 흡착 베드에서 CK 가스 흡착 실험 결과를 분석하였다. 화학적 흡착을 통해 발생되는 가스 여과기 내부 압력강하 및 가스 흡착 질량 등 주요 변수의 동적거동을 예측하였다. CFD에서 다공성 물질을 적용할 때 사용하는 Ergun 방정식 대신 Granular와 Packed bed를 사용하여 활성탄 적용 가능 결과를 확인하였으며 시간에 따른 흡착 및 유속에 따른 흡착의 유동 해석에 대한 동적 모사를 수행하였다.

• 상하수도학회지
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• 제18권5호
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• pp.573-579
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• 2004

Electroflotation, which is used as an alternative to sedimentation, is a separation treatment process that uses small bubbles to remove low-density particulates. Making allowances for recent collision efficiency diagram based on trajectory analysis, it is necessary to tailor zeta potential of bubbles that collide with negatively charged particles. In this paper, the study was performed to investigate the effects of magnesium and aluminium ions on zeta potential of bubbles. And, it was studied to find out factors which could affect the positively charged bubbles. Consequently, zeta potential of bubbles increased both with higher concentration of metal ions and in the acidic pH value. And, a probable principle that explained the procedure of charge reversal could be a combined mechanism with both specific adsorption of hydroxylated species and laying down of hydroxide precipitate. It also depended on the metal ion concentration in the solution to display its capacity to control the bubble surface.

• 에너지공학
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• 제1권1호
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• pp.97-101
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• 1992

A mathematical model has been developed for an analytical calculation of distribution coefficient (K$_1$) in the presence of a chelating agent, The newley formulated K$\_$D/ is given as a function of the mole fraction of a free metal ion in the solution, ${\beta}$, and will serve as an alternative for the tedious individual measurements of K$\_$D/. This formulation will be used to analyze the effects of the presence of chelating agents on the adsorption capacity of geologic media such as clay minerals and soils. The present method may be a significant progess for the evaluation of the transport phenomena and separation processes of metal ions (or radionuclides) in the presence of chelating agents.

• Carbon letters
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• 제1권1호
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• pp.17-21
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• 2000

Catalytic reduction and oxidation of NO over polyacrylonitrile based activated carbon fibers (PAN-ACF) under various conditions were carried out to develop removal process of NO from the flue gas. The effect of temperature, oxygen concentration and the moisture content for the reduction of NO with ammonia as a reducing agent was investigated. The reduction of NO increased with the oxygen concentration, but decreased with the increased temperature. The moisture content in the flue gas affects the reduction of NO as the inhibition of the adsorption of the other components and the reaction on the surface of ACE For the oxidation of NO to $NO_2$ over PAN-ACF without using a reducing gas, it showed the temperature and the oxygen concentration of the flue gas are the important factors for the NO conversion in which the conversion increased with oxygen concentration and decreased with the temperature increase and might be the alternative option for the selective catalytic reduction process.