• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.7-11
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• 2022

고분자전해질 연료전지의(PEMFC)의 제막 과정에서 성능 및 내구성을 위해 건조와 어닐링의 열처리 과정이 필요하다. 본 연구에서는 고분자막 내구성 향상을 위한 최적의 어닐링 온도에 대해 연구하였다. 125~175 ℃ 온도 범위에서 어닐링하였고, 각 어닐링 온도에서 내구성의 기초 자료로 열 안정성 및 수소투과도를 측정하였다. 펜톤 반응과 OCV holding에 의해 전기화학적 내구성을 분석했다. 165 ℃ 어닐링 온도가 열 안정성과 수소투과도 면에서 최적의 온도였다. 펜톤 반응에서 165 ℃에서 어닐링한 막의 불소유출속도가 제일 낮고, OCV holding 실험에서도 165 ℃에서 어닐링한 막의 수명이 제일 길어, 165 ℃가 고분자막의 내구성을 위한 최적의 온도임을 확인했다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권5호
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• pp.517-523
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• 2008

본 연구에서는 펜톤반응, 광반응, 그리고 Fe$^{2+}$와 UV의 조합반응을 이용하여 항균제이면서 신종오염물질 중의 하나인 Triclosan (TCS)에 대한 분해 메커니즘을 해석하였다. 결과에 의하면 Fe$^{2+}$의 산화율은 $H_2O_2$와 UV-C에서 각각 30%와 28%로 차이를 보이지 않은 반면 UV-A의 경우 15%로 차이를 보였다. TCS의 초기 분해속도는 광반응(UV-C > UV-A)이 Fe$^{2+}$와 UV 조합반응과 펜톤 반응보다 높았으나 반응시간의 경과와 함께 Fe$^{2+}$가 포함된 조합반응에서의 분해속도 증가가 관찰되었다. 또한 반응중 메탄올의 첨가에 의해 모든 반응에서 영향을 받았고 펜톤반응의 경우 20분 동안 분해효율 90%에서 5%로 급감되었다. 이온성 부산물인 Cl$^-$의 생성율은 Fe$^{2+}$와 UV-C 조합반응에서 가장 높았으며(77% / 150 min) 메탄올이 첨가된 반응 초기에서는(15 min) 12%의 Cl$^-$ 생성을 보인반면 다른 반응들은 무시할 수준($\leq$2%)이었다. TOC의 제거 역시 Fe$^{2+}$와 UV-C의 조합반응에서 가장 높았으며 펜톤반응, Fe$^{2+}$와 UV-A 조합반응, UV-C 광반응, 그리고 UV-A의 광반응 순으로 낮았다. 그러나 펜톤반응의 경우 90분 후 부터는 반응이 거의 중지되는 것이 관찰되었는데 이는 $H_2O_2$에 의한 Fe$^{2+}$의 산화반응이 중지되었기 때문이다. 이에 반해 Fe$^{2+}$와 UV의 조합공정에서 반응은 지속되었다. 또한 초기 Cl$^-$ 생성은 Fe$^{2+}$와 UV-C의 조합반응에서 환원반응에 의한 TCS의 분해메커니즘을 가지고 있다고 할 수 있다. 환원에 의한 분해는 할로겐화유기화합물의 무기화에 매우 유리하므로 TCS의 대안적 처리방법으로 UV-C와 Fe$^{2+}$의 조합반응은 적용가능하다.

• 펄프종이기술
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• 제47권2호
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• pp.24-33
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• 2015

This study aims to suggest wastewater treatment options for diaper recycling by identifying characteristic analysis of wastewater from diaper recycling process and efficiency evaluation of wastewater treatment units. The wastewater characteristic analysis showed that the concentration of organic pollutants and ionic materials were very high comparing to seawater. Through the investigation of similar wastewater treatment, six treatment units were identified to reduce pollutants. It is found UF(ultra-filtration), DAF(dissolved air flotation), fenton oxidation, electro-coagulation and chemical-coagulation are effective in reducing organic pollutants while membrane system and ion exchanger are effective in reducing ionic materials. Even though the target of water quality should be secured in terms of managing organic pollutants level, the application of treatment unit for reducing ionic material needs lots of considerations. This result suggests that reuse of pulping wastewater after controlling organic pollutants is better than direct discharge of pulping wastewater. To select the appropriate wastewater treatment unit, an economic analysis about operation condition, wastewater flow, cost, efficiency should be considered.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제18권3호
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• pp.165-174
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• 2003

Cr (Ⅵ) - containing compounds are well-established carcinogens, although the mechanism for chromium - induced carcinogenesis is still not well understood. The reduction of Cr (Ⅵ) to its lower oxidation states, par ticularly Cr (V) and Cr (IV), is an important step for the production of chromium-mediated reactive oxygen species (ROS). The persistent oxidative stress during the reduction process may play a key role in the mechanism of Cr (Ⅵ) -induced carcinogenesis. This paper summarizes recent studies on (1) the reduction of Cr (Ⅵ) to Cr (III) occur by a multiplicity of mechanisms depending on the nature of reducing agents including ascorbate, diol-and thiol-containing molecules, certain flavoenzymes, cell organelles, intact cells, and whole animals; (2) free-radical production with emphasis on hydroxy radical generation via Fenton or Haber-Weiss type reactions; and (3) free radical - induced cellular damage, such at DNA strand breaks, hydroxylation of 2'-deoxyguanosine, and activation of nuclear transcription factor kB.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제26권1호
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• pp.80-86
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• 2009

This research was performed to evaluate heavy metal leaching characteristics of the sludge from paper mill process with sintering temperature. Heavy metal leaching of the sludge was characterized with Korean Leaching Test and Toxicity Characteristic Leaching Procedure. The test sludge was composed of 70.72% of moisture, 9.5% of volatile solids and 9.76% of fixed solids. As a result of XRF analysis, Fe was the highest inorganic element in approximately 83%, which implies the recycling possibility of the sludge in reuse of Fenton chemicals and artificial lightweight aggregate. Leaching of heavy metals from sintered sludge was lower than the dry ones. However, there was no significant difference in leaching characteristics between the sludges sintered at $350^{\circ}C$ and $650^{\circ}C$. Zn and Fe were leached more greatly in TCLP and KLT methods respectively.

• Advances in environmental research
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• 제9권3호
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• pp.191-214
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• 2020

The rise in population and industrialization accounts for the generation of a huge amount of wastewaters. The treatment of this wastewater is obligatory to safeguard the environment and various life forms. Conventional methods for high strength wastewater treatment coming out to be ineffective. Advanced oxidation processes (AOPs) for such wastewater treatment proved to be very effective particularly for the removal of various refractory compounds present in the wastewater. Ozone based AOPs with its high oxidizing power and excellent disinfectant properties is considered to be an attractive choice for the elimination of a large spectrum of refractory compounds. Furthermore, it enhances the biodegradability of wastewaters after treatment which favors subsequent biological treatments. In this review, a detailed overview of the AOPs (like the Fenton process, photocatalysis, Electrochemical oxidation, wet air oxidation, and Supercritical water oxidation process) has been discussed explicitly focusing on ozone-based AOPs (like O₃, O₃/H₂O₂, O₃/UV, Ozone/Activated carbon process, Ozone/Ultrasound process, O₃/UV/H₂O₂ process). This review also comprises the involved mechanisms and applications of various ozone-based AOPs for effective municipal/industrial wastewaters and landfill leachate treatment. Process limitations and rough economical analysis were also introduced. The conclusive remarks with future research directions also underlined. It was found that ozonation in combination with other effective AOPs and biological methods enhances treatment efficacies. This review will serve as a reference document for the researchers working in the AOPs field particularly focusing on ozone-based AOPs for wastewater treatment and management systems.

• 한국습지학회지
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• 제24권2호
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• pp.83-92
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• 2022

전세계적으로 플라스틱에 대한 수요가 늘어감에 따라 플라스틱 폐기물의 양이 증가하고 있다. 수계 내에서의 미세플라스틱의 위해성에 대한 평가 기준에 대해서는 아직 많은 연구가 필요하지만 대체적으로 미세플라스틱을 성질 개선을 위해 첨가하는 화학물이 유독하다는 사실은 여러 문헌을 통해 증명되어있다. 하수처리장(MWTP)은 오수를 처리하는 시설로서 가정에서 발생하는 미세플라스틱이 모이는 미세플라스틱이 모이는 장소이다. 따라서 MWTP 에서의 미세플라스틱 분석이 필요한 상황이지만 이를 진행하기 위해 표준화된 방법이 아직은 없다. 따라서 본 연구에서는 MWTP에서 미세플라스틱 검출을 위한 하수 시료에 적용할 수 있는 최적의 방법론을 조사해보고자 한다. 본 연구에서는 J 하수 처리장에서 수집한 유입수 샘플로부터 미세플라스틱을 분석하는 다양한 전처리 방법 중에서 하수처리장 샘플에 가장 널리 사용되는 펜톤산화와 H₂O₂ 산화법을 선정하였다. 각 전처리 방법별로 측정에 오차를 발생시킬 요소들이 있었으며, 이를 극복하기 위해 펜톤산화 전처리의 경우 밀도분리법 대신 여과를 진행하여 분석을 진행하는 것이 추천되며, H₂O₂ 산화법의 경우 반응 이후 증류수로 세척하는 과정이 필요해 보인다. 분석 결과 미세플라스틱의 농도는 H₂O₂ 산화법을 이용한 샘플의 경우 2.75 ea/L, 펜톤산화법을 이용한 샘플의 경우 3.2 ea/L 로 측정되었으며 대부분 섬유형태로 존재하였다. 또한 정량분석을 현미경을 이용해 육안으로 진행하기 때문에 측정 결과에 대한 신뢰성을 보장하기가 어렵다고 판단해 검정곡선을 만들었다. 총 3개의 검정곡선이 그려졌으며 해당 검정곡선들을 분석한 결과 R² 값이 전부 0.9 이상이였으며 이는 정량분석에 대해 높은 신뢰성을 보장한다. 정성분석으로 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 계열에 대해선 판단할 수 있었지만 각 미세플라스틱의 화학적인 조성에 대해선 확인할 수 없었다. 향후 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 화학적 조성에 대해서 확인하기 위해서 이번 연구를 활용할 수 있을 것이다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.118-118
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• 2012

현재 정부는 친환경녹색성장을 모티브로 환경기준을 강화하고 있으며, 오염 발생원을 최소화 하고자 현재 가동중인 환경기초시설을 대상으로 고도산화공정을 추가하여 오염 배출량을 최소화 하도록 정부와 지자체가 독려하고 있는 중이다. 따라서 대표적인 환경오염 업종인 섬유/염색 관련업체는 강화되는 환경기준을 만족하기 위한 공정검토가 불가피한 현실이다. 특히 대구 OO염색공단은 염색업체가 집적되어 있어 난분해성 오염물질과 색도유발물질이 다량 발생되고 있으며, 폐수처리장에서 운영 중인 재래식 폐수처리공정으로는 강화되는 방류수 수질기준을 충족할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 방류수 수질기준을 만족하기 위한 고도산화 공정을 검토하였으며, 그 공정의 최적인자를 도출하고자 하였다. 고도산화 공정에서 오존산화, Peroxone AOP, Fenton oxidation 공정을 검토하였으며, 강화되는 수질기준을 만족할 수 있는 최적인자 및 처리효율을 검토하였다. 그 결과 조건에 따라 COD, T-N, T-P, 색도 등에서 처리효율은 40 ~ 90% 범위로 경제성을 고려하여 최적의 운전조건을 도출 하였다.

• 한국고분자학회:학술대회논문집
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• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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• pp.58-59
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• 2006

Less than a decade ago, most alternate membrane materials for fuel cells relied upon a post-sulfonation process to generate ionic groups capable of transporting protons from the anode to the cathode. These random post sulfonations showed some promise, but in general they produced materials that were not sufficiently stable or protonically conductive at ion exchange capacities where aqueous swelling could be restricted. Our group began to synthesize disulfonated monomers that could be used to incorporate into random copolymer proton exchange membranes. The expected limitation was that the aromatic polymers might not be stable enough to withstand fuel cell conditions. However, this was mostly based upon an accelerated test known was the Fenton's Reagent Test, which did not seem to this author as being a reliable predictor of performance. A much better approach has been to evaluate the open circuit voltage (OCV) for alternate membranes, as well as the benchmark perfluorosulfonic acid systems. When this is done, the aromatic ionomers of this study, primarily based upon disulfonated polyarylene ether sulfones, show up quite well. Real time 3000 hours DMFC results have also been generated. Obtaining conductive materials at low humidities is another major issue where alternate membranes have not been particularly successful. In order to address this problem, multiblock copolymers with relatively high water diffusion coefficients have been designed, which show promise for conductivity at lowered humidity.

• 한국세라믹학회지
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• 제47권2호
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• pp.169-176
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• 2010

The Fe-treated CNT/$TiO_2$ photocatalysts mixed with anatase and rutile phase have been developed for the decomposition of non-biodegradable different organic dyes like methylene blue (MB), rhodamine B (Rh.B), and methyl orange (MO) in two conditions as ultraviolet and visible light respectively. The results indicate that all the Fe-CNT/$TiO_2$ composites proved to be more efficient photocatalysts since degradation of MB at higher reaction rates, tthe decomposition rate of different dyes increases with an increase of $Fe^{3+}$ concentration in composites the highest rate of decomposition of different dyes was noted under UV irradiation. These results can indicate that the large CNT network is facilitate the electron transfer and strongly adsorb dye molecules on the texted photocatalysts, iron is reactive in the photo-Fenton process resulting in high production of OH radicals and also high activity of the photocatalyst. And Fe particles can generate more photoinduced electrons to conduction band of $TiO_2$ under visible light irradiation. The composites of Fe-CNT/$TiO_2$ photocatalysts synthesized by a sol-gel method were characterized by BET, TEM, SEM, XRD and EDX.