• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.114-117
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• 2002

Sorption and desorption studies were conducted to evaluate several media as a potential biobarrier for the remediation of groundwater contaminated with hydrophobic organic compounds (HOCs). Pahokee and Bion peats, Devonian Ohio shale, vermicompost, and 50% HDTMA-montmorillonite were used as model sorbents. Sorption and desorption isotherms were determined using the radiolabeled phenanthrene (Phe). Sorption capacity of Phe on several sorbents was in the order Ohio shale > 50% HDTMA-montmorillonite > vermicompost > Pahokee peat. Mineralization kinetics was investigated for Phe-sorbed sorbents using Pseudomonas putida 17484. Among the tested sorbents, active biodegradation of Phe was observed in shale and vermicompost: degradation in shale exhibited little lag time while that in shale showed a significant lag time. Results of this study indicate that sorbents used in this work can be utilized as permeable reactive biobarrier media for the remediation of HOC-contaminated groundwater.

• 상하수도학회지
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• 제21권3호
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• pp.349-357
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• 2007

Reports of endocrine disrupting compounds (EDCs), pharmaceutically active compounds (PhACs), and personal care products (PCPs) have raised substantial concern in important potable drinking water quality issues. Our study investigates the removal of EDCs, PhACs, and PCPs of 10 compounds having different physico-chemical properties (e.g., molecular weight, and octanol-water partition coefficient ($K_{OW}$)) by nanofiltration (NF) membranes. The rejection of micropollutants by NF membranes ranged from 93.9% to 99.9% depending on solute characteristics. A batch adsorption experiments indicated that adsorption is an important mechanism for transport/removal of relatively hydrophobic compounds, and is related to the octanol-water partition coefficient values. The transport phenomenon associated with adsorption may also depend on solution water chemistry such as pH and ionic strength influencing the pKa value of compounds. In addition, it was visually seen that the retention was somewhat higher for the larger compounds based on their molecular weight. These results suggest that the NF membrane retains many organic compounds due to both hydrophobic adsorption and size exclusion mechanisms.

• 접착 및 계면
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• 제20권4호
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• pp.146-154
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• 2019

본 연구에서는 소수성 PPO 사슬과 친수성 PEO 사슬들이 동시에 존재하고, 반응성 알콕시 실란기를 가지고 있는 알콕시 실란 기능화 양친성 고분자 전구체 (Alkoxysilane-functionalized Amphiphilic Polymer, AFAP)를 합성하여, 이를 TEOS과의 Hydrolysis- Polycondensation 반응에서 분산안정제 및 반응속도 조절제로 이용하여서 유-무기 하이브리드 나노입자가 안정적으로 분산된 졸 (Sol)을 제조하였다. 제조된 Sol에 불소 함유 실란화합물을 혼합·반응하여서 불소함유 유-무기 하이브리드 Sol을 제조하였고, 이를 유리 기재에 코팅하고 저온 경화를 통해 기재위에 경화필름을 형성하였다. 형성된 경화 필름은 AFAP 및 불소 함유 실란화합물의 첨가량, 용매 종류에 따라서 표면 경도 및 발수 특성이 변화하였다. 최적의 용매 및 불소 함유 실란화합물 첨가량에서 태양전지나 디스플레이에 적용가능한 투명하면서도 견고한 유-무기 하이브리드 형태의 코팅필름 형성이 가능하였다.

• 한국토양환경학회지
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• 제5권1호
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• pp.65-73
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• 2000

계면활성제를 사용하여 토양에 존재하는 소수성 유기오염물질을 제거하는 방법이 많이 연구되어져 왔다. 본 연구에서는 계면활성제의 구조적 차이에 따른 오염물질의 용해도 증가 효율을 평가하기 위하여 기존 계면활성제와는 다른 구조를 가진 계면활성제들을 가지고 비교·실험하였다. 그 결과 쌍둥이형 계면활성제(gemini surfactant)인 DADS12가 가장 용해도 증가율이 높게 나타났으며 머리가 두 개인 쌍두형 계면활성제(dianionic surfactant)가 일반 계면활성제인 SDDBS보다 적은 용해도 증가를 나타내었다. 이는 계면활성제의 유기탄소분율이 큰 것일수록 용해도 증가가 크고 계면활성제의 구조적 특성에 따른 마이셀의 형태나 구조에 크게 영향을 받지 않으며, 오염물질과 계면활성제 분자에다 존재하는 벤젠 고리간의 상호 인력 작용이 거의 일어나지 않거나 아주 미미한 것으로 보이며, 이에 따라 나프탈렌과 휘난트렌의 경우 오염물질의 제거 기작이 주로 마이셀 내부에 형성된 소수성 pseudophase로 오염물질이 흡수되는 것으로 추측된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.171-176
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• 2000

Bioremediation of hazardous hydrophobic organic compounds, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), is a major environmental concern due to their toxic and carcinogenic properties. Due to their hydrophobicity, the hydrophobic organic compounds are mainly associated with the soil organic matter or nonaqueous-phase liquids. A major question concerns the relationships between biodegradation and sorption. This work develops and utilizes a non- steady state model for evaluating the interactions between sorption and biodegradation of phenanthrene, a 3-ring PAH compound, in soil-slurry systems. The model includes sorption/desorption of a target compound, its utilization by microorganisms as a primary substrate existing in the dissolved phase and/or the sorbed phase in biomass and soil, oxygen transfer, and oxygen utilization as an electron acceptor. Biodegradation tests with phenanthrene were conducted in liquid and soil-slurry systems. The soil-slurry tests were performed with very different mass transfer rate: fast mass transfer in a flask test at 150 rpm, and slow mass transfer in a roller-bottle test at 2 rpm. In the slurry tests, phenanthrene was degraded more rapidly than in liquid tests, but with a similar rate in both slurry systems. Modeling analyses with several hypotheses indicate that a model without biodegradation of compound sorbed to the soil was not able to account for the rapid degradation of phenanthrene, particularly in the roller bottle slurry test. Reduced mass-transfer resistance to bacteria attached to the soil is the most likely phenomenon accounting for rapid sorbed-phase biodegradation.

• Membrane and Water Treatment
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• 제1권1호
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• pp.1-12
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• 2010

Membrane distillation process was used for purification of pre-treated natural water (tap water). The rejection of inorganic and organic compounds in this process was investigated. The obtained rejection of inorganic solutes was closed to 100%, but the volatile organic compounds (VOCs) diffused through the membrane together with water vapour. The content of trihalomethanes (THMs) in the obtained distillate was two-three fold higher than that in the feed, therefore, the rejection of the total organic compounds present in the tap water was reduced to a level of 98%. The intensive membranes scaling was observed during the water separation. The morphology and composition of the fouling layer was studied using scanning electron microscopy coupled with energy dispersion spectrometry. The influence of thermal water pre-treatment performed in a heat exchanger followed by filtration on the MD process effectiveness was evaluated. This procedure caused that significantly smaller amounts of $CaCO_3$ crystallites were deposited on the membrane surface, and a high permeate flux was maintained over a period of 160 h.

• Korean Membrane Journal
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• 제7권1호
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• pp.51-57
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• 2005

Pervaporation with a membrane is one of the economic technologies for separation of liquid mixtures including organic/water mixtures. The ZSM-5 membrane was used fur pervaporation of dichloromethane, 1,2-dichloroethane and trans-1,2-dichloroethylene from their aqueous solutions since its physical property shows very hydrophobic. ZSM-5 crystals were hydrothermally grown and deposited on the inside of a porous sintered stainless steel tube by the secondary growth method. Fluxes of dichlorinated organic compounds were observed to be $50{\~}429\;g/m^2/h$ while separation factors were $15{\~}320$ depending on a mole fraction of a dichlorinated organic compound in a feed solution ranged from 0.0001 to 0.001 mole fraction and the operation temperature between $25^{\circ}C\;and\;35^{\circ}C$.

• 접착 및 계면
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• 제21권4호
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• pp.143-155
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• 2020

Sol-Gel 공정을 통해서 제조되는 유-무기 하이브리드 화합물들은 방청 코팅, 방빙 코팅(Anticing), 자가 세정 코팅, 반사 방지 코팅 등과 같은 기능성 코팅 재료로 널리 사용되어져 왔다. 특히 소수성 코팅 표면을 제조하기 위해서는 코팅표면의 표면에너지가 낮고 코팅 표면의 조도를 제어가 요구된다. 표면에너지와 표면 조도를 조절하는 전형적인 공정은 in-situ fabrication 공정, 'Pre-fluorinating/Post-roughening', 'Pre-roughening/ Post-fluorinating이다. 본 연구에서는 in-situ fabrication 공정인 Particle-Binder 공정을 이용해서 소수성 코팅표면을 제조하였다. 3관능기 유기실란화합물과 불소 함유 유기실란 화합물과의 가수분해 및 축합반응을 통해 제조된 불소함유 유-무기 하이브리드를 바인더로 사용하여서 무기물 나노입자와 혼합하여 소수성 코팅액을 제조하고 유리 기재 위에 스핀코팅 후 열건조하여서 코팅막을 제조하였다. 바인더인 유-무기 하이브리드 화합물의 불소 함유 실란화합물의 첨가량, 첨가순서, 무기물 나노입자 첨가량에 따른 코팅막의 물성 변화를 조사하였다. 분석결과 불소 함량이 10 wt%인 유-무기 하이브리드 화합물(GPTi-HF10)을 바인더로 사용하여서 제조된 코팅막이 가장 소수성이 우수하였으며 수접촉각은 (107.52 ± 1.6°), 이 바인더와 무기물 나노입자의 무게비가 1:3인 경우(GPTi-HF10-MS 3.0)에 가장 높은 수접촉각(130.84±1.99°)을 나타내었다.

• 한국환경과학회지
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• 제12권7호
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• pp.801-807
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• 2003

This work aims the search of environmentally friendly pre-treatment technologies to develop chromate replacements for metal finishing industries due to its toxicological properties. Since the corrosion resistance of steel was strongly related to water permeation, galvanized steel sheets were treated with various hydrophobic silane compounds and water-suspended polymer solution. Also, plasma gas discharge was applied to modify the surface of a polymer coated-steel sheet to be hydrophobic. The surface hydrophobicity of materials was introduced by CF$_3$H plasma exposure. The corrosion property before and after the plasma treatment was investigated in a slat spray tester with 3.5 wt.% NaCl at 35$^{\circ}C$. The results showed that both silane/polymer double coatings and plasma treatment of the galvanized steel exhibited significant retardation of corrosion.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.755-764
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• 2000

토양이나 지하환경에서 소수성 유기오염물질은 자연적으로 존재하는 휴믹물질과 오염된 토양을 세척하는데 사용되는 계면활성제에 의해 거동이 결정되어진다. 거대분자인 휴믹물질은 pseudomicelle을 형성하여 소수성 유기오염물질의 용해도를 증가시키고, 계면활성제 역시 CMC 이상의 농도에서 마이셀을 이루어 오염물질을 흡수하게 된다. 이 논문의 연구 목적은 소수성 유기오염물질로서 네 가지 PAHs와 p,p'-DDT를 사용하여 휴믹산과 세 가지 음이온성 계면활성제에 의한 용해도 증가를 비교해보고, 나아가서는 오염물질의 종류에 따라 어떠한 양상을 보이는지를 알아보는 것이다. 휴믹산에 의한 용해도 증가는 PAHs의 경우에서는 나프탈렌에서 퍼릴렌으로 갈수록 증가하지만 p,p'-DDT는 소수성이 가장 큼에도 불구하고 파이렌보다도 용해도 증가 정도가 낮았다. 음이온성 계면활성제의 경우, SDS 와 SDDBS에 의한 다섯 가지 소수성 유기오염물질의 용해도가 선형적으로 증가한 반면, 쌍둥이 머리(twin-head)를 가진 MADS-12에 의한 용해도 증가는 나프탈렌에서 퍼릴렌으로 갈수록 증가하였지만, p,p'-DDT의 용해도 증가 정도는 퍼릴렌 보다 약간 감소하였다.