• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.1-5
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• 2018

Arsenic (As) is one of the elements having most harmful impact on the human health. Arsenic is a known carcinogen and arsenic contamination of drinking water is affecting on humans in many regions of the world. Adsorption has been proved most preferable technique for the removal of arsenic. Many researchers have studied various types of solid materials as arsenic adsorbent, and iron oxide and its modified forms are considered as the most effective adsorbent in terms of adsorption capacity, recovery, and economics. However, most of all iron oxides have small surface area in comparing with common adsorbents in environmental application such as activated carbon but the activated carbon has weak sorption affinity for arsenic. We have used an activated carbon as base adsorbent and iron oxide coating on the activated carbon as high affinity sorption sites and giving magnetic attraction ability. In this study, adsorption properties of arsenic and magnetic separation efficiency of the magnetized activated carbon (MAC) were evaluated with variable iron oxide content. As the iron oxide content of the MAC increased, adsorption capacity has also gradually increased up to a point where clogging by iron oxide in the pore of activated carbon compensate the increased sorption capacity. The increase of iron oxide content of the MAC also affected magnetic properties, which resulted in greater magnetic separation efficiency. Current results show that magnetically modified common adsorbent can be an efficiency improved adsorbent and a feasible environmental process if it is combined with the magnetic separation.

• 자원환경지질
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• 제43권2호
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• pp.101-107
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• 2010

폐광지역 비소오염 토양에 이용될 식물상복원공법으로서 논에서 쉽게 발견되는 피의 적용가능성을 알아보고자 하였다. 식물을 이용한 토양 정화 공법이 가지는 장기간의 처리시간이 소요된다는 단점을 해결하고자 PSM(phosphate-solubilizing microbes)과 EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)를 처리하여 그 상승효과를 관찰하였다. PSM을 처리한 시험구에서는 식물의 바이오매스가 증가하여 비교 시험구에 비하여 비소재거 효율이 약 16% 정도 증가하였다. EDTA 처리구에서는 토양 내 중금속의 이동성야 증가하여 BF(bioaccumulation factor) 는 증가하였으나, EDTA가 식풀의 성장을 저해해 오히려 제거 효율이 20% 정도 감소하는 결과를 가져왔다. 따라서 식물성복원공법에 PSM 및 EDTA의 처리는 식물의 비소 흡수를 어느 정도 증대시킬 수는 있으나, 특히 EDTA를 처리할 경우에는 처리 시기 및 처리량의 선택에 있어서 식물의 성장을 저해하지 않도록 해야 하며, 지속적인 모니터링이 요구된다는 결과를 얻었다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권4호
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• pp.33-37
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• 2013

열분해법(thermal decomposition method)을 이용하여 금 정광으로부터 비소를 제거하기 위해 $700^{\circ}C$에서 반응시간을 변화시키면서 실험을 진행하였다. 또한, 금 정광으로부터 휘발된 비소는 bag-filter를 이용하여 회수하였다. 정광중의 비소 함량은 $700^{\circ}C$에서 1시간 소성한 결과 12.62 wt.%에서 1.40 wt.%로 급격히 감소하였으며, 2시간 이후부터는 1 wt.%이하로 감소하여 대략 95%의 비소 제거율을 보였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.72-75
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• 2004

The potential of electrokinetic (EK) technology has been successfully demonstrated for the remediation of heavy metal contaminated fine-grained soils through laboratory scale and field application studies. Arsenic contamination in soil is a serious problem affecting both site use and groundwater quality. The EK technology was evaluated for the removal of arsenic from two soil samples: kaolinite clay artificially contaminated with arsenic and arsenic-bearing tailing soil taken from the Myungbong (MB) mining area. The effect of cathodic electrolyte on the process was investigated using three different types of electrolyte: deionized water (DIW), potassium phosphate (KH$_2$PO$_4$) and sodium hydroxide (NaOH). The result of experiments on the kaolinite clay shows that the potassium phosphate was most effective in extracting arsenic, probably resulting from anion exchange of arsenic species by phosphate. On the contrary, the sodium hydroxide seemed to be most efficient in removing arsenic from the tailing soil, and it is explained by the fact that sodium hydroxide increased the soil pH and accelerated ionic migration of arsenic species through increase in desorption and dissolution of arsenic species into pore water.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권2호
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• pp.33-44
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• 2009

본 연구의 목적은 국내 폐광산 지역 광미 등과 같은 비소 오염토양을 효과적으로 정화할 수 있는 생물학적 기술과 물리화학적 기술을 연계한 통합 기술을 개발하는 것이다. 이를 위해 폐광산이 송천 광산에서 비소를 다량 함유하고 있는 광미를 채취하여 비소와 중금속 함량을 정량적으로 분석하고 광미의 다양한 물리화학적 특성과 광물조성 등를 파악하였다. 그리고 광미 내 존재하는 비소와 중금속 종들의 존재형태별 상대함량을 분석하여 각 원소들의 용출성과 이동도를 예측하기 위하여 연속 추출법을 이용하였다. 이러한 광미와 광미내 존재하는 비소 및 중금속 오염물질의 기본적인 지구화학적 분석 자료를 바탕으로 비소의 생용출 (bioleaching)에 대한 컬럼실험을 수행하였다. 그리고 생용출과 전기동력학적 공정을 연계한 통합공정으로 비소를 제거한 실험을 실시하여 전기동력학 단일공정만 적용했을때와의 비소의 제거효율을 비교하여 통합공정의 적용 가능성을 평가하였다. 연구결과, 동일한 조건에서44일간 운전하였을 때 전기동력학 공정만을 개별적으로 적용했을 ��와 생용출(28일)과 전기동력학 (16일) 기술을 연계한 통합공정을 적용했을 ��의 비소 제거효율은 각각 57.8%와 64.5%로 나타났다. 그리고 생용출 (28일)에 의한 비소 제거효율은 11.8%정도로 상대적으로 매우 낮게 나타나서, 생용출은 비소를 제거하기 위한 공정이라기보다는 비소의 이동도를 증가시키는 공정으로, 이후 연계하여 적용되는 전기동력학적 공정에 의한 비소의 제거효율을 향상시키는 것으로 판단된다. 특히 전기동력학 공정을 단독으로 적용했을 때보다 생용출 공정을 연계했을 때 비소의 제거 속도가 두 배 이상으로 증가하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 비교적 경제적인 생용출 공정을 충분히 적용한 후 전기동력학적 공정을 적용하게 된다면, 비소의 제거효율 분만 아니라 제거속도 또한 향상된다는 것을 뒷받침해 줌으로써 두 기술을 연계한 통합공적의 적용 가능성과 향상성을 입증한다고 하겠다.

• 자원환경지질
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• 제43권6호
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• pp.589-601
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• 2010

최근 들어 지질기원에 의해 발생되는 지하수내 비소오염이 많이 보고되고 있다. 본 연구에서는 지하수내 비소를 효과적으로 제거하거 위하여 철침착 입상활성탄(Fe-GAC)을 제조하고 이에 대한 흡착능을 평가하였다. Fe-GAC는 질산 염철 용액으로 입상활성탄에 철화합물을 침착시켜 제조하였으며, 이를 이용하여 침착반응시간에 따른 등온흡착, pH에 따른 비소 동력학 흡착반응 및 수처리시스템 예비평가를 위한 칼럼 실험을 수행하였다. 연구결과 침착반응 시간이 최소 12시간 이상에서 비소 제거에 필요한 철의 함량을 가진 Fe-GAC가 제조되었으며, 이들의 흡착능은 등온흡착실험에서도 확인되었다. 입상활성탄에 침착된 철화합물은 XRD 분석결과 대부분 질산염수산화철($Fe_4(OH)_{11}NO_3{\cdot}2H_20$)이었으나 일부 소량의 적철석($Fe_2O_3$)도 관찰되었다. 등온흡착실험은 Langmuir가 Freundlich 모델보다 더 적합하였으며, 모델링 결과 얻어진 Freundlich 분배계수($K_F$) 및 Langmuir 최대 흡착량($Q_m$)은 입상활성탄에 침착된 철 함량과 로그-로그 양의 상관관계를 보여주었다. 동력학 흡착실험 결과 pH 11을 제외한 모든 조건 (pH 4-9)에서 Fe-GAC는 비소에 대해 뛰어난 흡착능을 나타내었으며, 따라서 일반적인 지하수의 pH가 6-8 사이임을 고려하면 Fe-GAC는 비소를 흡착에 매우 효과적인 흡착제로 이용될 것이다. 동력학 모델링 결과 Fe-GAC와 비소의 흡착은 화학적 흡착(chemisorption) 과정을 나타내는 pseudo-second order 모델이 가장 적합하였다. 비소 수처리시스템에 대한 예비 평가를 위하여 칼럼실험을 수행한 결과, 지연계수 482.4이고 분배계수 581.1 L/mg으로 이는 12-24시간 침착반응에서 제조된 Fe-GAC의 Freundlich 등온흡착 모델의 분배계수(511.5-592.5 L/mg)와 유사한 값을 나타내었다. 이러한 연구결과는 향후 지하수를 활용하는 마을상수도 수처리시스템에서 Fe-GAC가 지하수의 비소를 제거하는 뛰어난 흡여재로 사용될 수 있음을 나타내는 것이다.

• 자원환경지질
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• 제37권1호
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• pp.133-142
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• 2004

본 연구의 목적은 실내실험을 실시하여 석회석 및 인회석의 ARD 내의 비소제거 효율성을 평가하고, 인회석 및 생선뼈를 이용하여 AMD내의 중금속 제거 효율성을 평가하는 것이다. 실내실험 결과, 석회석과 인회석의 pH, 비소제거율은 유속에 반비례하였으며, ARD 처리에 있어 유속 0.6$m{ell}$/min/kg에서 석회석의 비소제거율은 37%인 반면 인회석은 유속 0.6$m{ell}$/min/kg에서 비소를 100% 제거하였다. 인회석의 용해율은 석회석보다 25배 정도 높았다. AMD 처리에 있어 생선뼈의 용해율은 인회석 보다 높았으며, 유출수의 pH도 생선뼈의 경우가 인회석 보다 더 높게 나타났다. 중금속 제거율은 비소제거율을 제외하면 생선뼈가 인회석 보다 높았다. AMD와 인회석의 반응으로 생긴 침전물은 유기 슬러지 형태를 보이나, 인회석과 반응하여 생성된 침전물의 경우 무기질 입자로서 유기 슬러지에 비해 쉽게 침전되며 침전 된 후 석고에 의해 교결된다. 결론적으로 인회석은 광범위한 pH영역에서 광산배수의 침전제로 사용될 수 있고, 생선뼈는 고농도로 오염된 AMD에 사용할 수 있다.

• 멤브레인
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• 제26권2호
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• pp.116-125
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• 2016

본 연구에서는 비소(arsenic, As) 제거 특성을 가진 망간-철 산화물(manganese-iron oxide, MF)을 제조하고, 이를 poly vinylidene fluoride (PVdF)와 복합화를 진행하여 As(III)와 As(V)를 동시에 제거가 가능한 수처리용 나노섬유복합막(polymer nanofiber membrane with Mn-Fe, PMF) 제조에 관한 기초 연구를 진행하였다. Transmission electron microscope(TEM) 분석을 통해 MF 소재의 형상 및 구조를 확인하였으며, PMF 복합막의 수처리용 분리막으로의 활용가능성을 조사하기 위하여 기계적 강도, 기공크기, 접촉각 및 수투과도 분석을 진행하였다. 측정결과로부터 망간과 철 비율이 같은 PMF11 복합막의 기계적 강도가 가장 높은 결과값($232.7kgf/cm^2$)을 나타낸 것을 확인할 수 있었다. 또한, MF 소재의 도입에 따라 기공 크기가 점차 줄어드는 경향성을 확인할 수 있었으며, 특히, 철 산화물의 조성비가 증가할수록 기공크기가 감소하는 경향성을 보여주었다. 수투과도 측정결과 MF 소재의 도입에 따라 PVdF 나노섬유막에 비해 약 10~60% 이상 향상되는 결과를 나타내었다. 제조된 MF 소재 및 PMF 복합막의 비소 제거 특성평가를 통해 As(III)와 (V)의 동시 제거 가능하며, 특히, MF01 샘플의 경우 As(III)와 (V)에 각각 93, 68%의 가장 높은 흡착제거율을 나타내었다. 따라서 본 연구에서는 제조된 MF소재 및 PMF 복합막을 통해 수처리용 분리막의 기능성 향상을 위한 기초연구 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.59-65
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• 2012

본 연구에서는 비소 오염 토양의 비소 처리를 위해 고형화/안정화 공법을 적용하였으며, 4가지 종류의 바인더(시멘트, 영가철(Zero Valent iron, ZVI), monosulfate와 ettringite(시멘트계 합성물질))를 이용하였다. 1 N HCl 용출법을 통해 비교한 결과 바인더 함유량 20%에서, 시멘트(71.41%) > monosulfate(47.45%) > ettringite(46.36%) > 영가철(33.08%)의 비소가 용출되었다. 또한, 시멘트에 첨가제(monosulfate, ettringite, calcium sulfoaluminate, CSA)를 혼합하여 바인더를 제작하여 비소 저감 능력을 평가하였다. 1N HCl 용출법을 통해 비교한 결과 3가지 혼합바인더 모두 혼합비 4:1에서 최대의 비소농도 저감효과를 나타냈으며, CSA(86.27%) > monosulfate(84.78%) > ettringite(84.71%) > 시멘트(71.41%)의 비소를 안정화하여 기존의 시멘트만 단독으로 사용했을 경우보다 더 높은 비소(As(V)) 저감 능력을 가지고 있는 것으로 평가된다.

• 한국물환경학회지
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• 제21권6호
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• pp.659-663
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• 2005

Many studies have been conducted to develop new technologies for arsenic removal and to reveal the levels of arsenic and other chemicals in rivers, lakes and ground waters. However, there are few studies dealing with such compounds in the total water system of the city, and the way of management of these compounds in the water system. Because the occurrence of these hazardous compounds, which are geological origins, is almost impossible to control, it is very important to manage these compounds in the water system. In this research, it was revealed that the risk of arsenic in the water treatment system of S city in Japan. As a results, the parameters such as Q in river and E260 in drinking water treatment plant is proposed as a new indicator with simple and rapid method for controling arsenic level.