• 산업기술연구
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• 제29권A호
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• pp.55-60
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• 2009

Stabilization treatment is one of processes for wastes and their components to reduce their toxicity and migration rates to surroundings. Inorganic binders such as calcium hydroxide, blast furnace slag and red mud were tested for their potential applicability to in-situ stabilization of heavy metal contaminated tailings in the abandoned metal mines. Columns(150mm dia. ${\times}$ 450mm length) filled with mixtures of inorganic binders and tailing from the Geumjang mine with various mixing ratios of binders to tailings, 5%, 7% and 9% were applied artificial rainfall tests for 28 days. Effluents from columns filled with calcium hydroxide and tailing showed high pH's of ~12.5 and a increasing trend of concentration in Pb and Zn with a significant decrease in permeability in terms of elapsed days. Those with burning slag and tailing showed pH's of ~8.5 and significantly low concentrations in heavy metals with a stable permeability. In case of red mud, effluents showed significantly low concentrations in heavy metals but a decreased permeability with pH's of ~10.5. Conclusively, this basic study suggests burning furnace slag be a potential stabilizer for effective treatment of heavy metal contaminated mine tailings.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권6호
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• pp.1949-1954
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• 2012

We have developed a novel and eco-friendly synthetic route for the preparation of a two-dimensional layered zinc hydroxide with intercalated nitrate anions. The layered zinc hydroxide nitrate, called 'zinc basic salt', was, in general, successfully synthesized, using an electron beam irradiation technique. The 2-propanol solutions containing hydrated zinc nitrate were directly irradiated with an electron-beam at room temperature, under atmospheric conditions, without stabilizers or base molecules. Under electron beam irradiation, the reactive OH radicals were generated by radiolysis of water molecules in precursor metal salts. After further radiolytic processes, the hydroxyl anions might be formed by the reaction of solvated electrons and the OH radical. Finally, the $Zn_5(OH)_8(NO_3)_2{\cdot}2H_2O$ was precipitated by the reaction of zinc cation and hydroxyl anions. Structure and morphology of obtained compounds were characterized by powder X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM). The chemical components of the products were determined by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and elemental analysis (EA). The thermal behavior of products was studied by thermogravimetric (TG) and differential thermal analysis (DTA).

• 한국결정성장학회지
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• 제16권2호
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• pp.76-81
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• 2006

중금속 이온의 용출거동은 콜로이드/계면 성질에 의존하는데, 이를 알아보기 위해 ICP와 SEM 분석을 하였다. 전기로 제강분진에 포함된 중금속은 '양쪽성 금속'으로 pH 10에서 중금속이 가장 적게 용출되는 것을 알 수 있었고 pH 8보다 pH 12에서 중금속 이온이 상당량 용출되어 나왔다. 그리고 전기로 제강분진에 점토를 첨가함으로써 중금속 이온의 용출이 감소하는 것을 알 수 있었다. 특히 pH 12의 경우에 pH 8에 비해서 중금속 이온의 용출이 큰 폭으로 감소하였으며 콜로이드계면 성질 관찰 결과, 점토의 경우 pH 12에서 점토에서 녹아나온 Si 수화물이 점토 입자표면을 둘러싸고 있음을 관찰할 수 있었다. 전기로 제강분진과 점토의 혼합 슬러리에서 pH 8의 경우보다 pH 12에서 중금속 이온의 농도가 크게 감소한 것은 PSHP의 형성에 의한 것으로 사료된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1990년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.143-149
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• 1990

A sol-gel processing of $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ superconductor using metal nitrate salts and sodium hydroxide as the starting materials has been investigated because of the need to produce pure, hompgeneous superconducting materials. Since the precipitation of barium hydroxides can be obtained only at high basicities, the process has to be carried out Ca. pH 13 to get the simultaneous coprecipitation with the other metal hydroxides. The involved reaction mechanisms were investigated and intermediate and final products were characterized by means of thermogravimetric analysis(TGA), infra-red(IR) spectroscopy, X-ray diffraction(XRD) analysis, scanning electron microscopy(SEM), thermal mechanical analysis(TMA) and electrical measurement.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2017년도 추계학술논문요약집
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• pp.261-262
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• 2017

• 한국토양비료학회지
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• 제41권6호
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• pp.369-373
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• 2008

Mg-Al LDH를 이용하여 수용액중 비소와의 반응특성을 규명하고 비소 제거제로서 활용가능성을 규명하기 위하여 비소의 흡착특성, 제거효율 및 제거기작에 대한 조사를 하였다. Mg-Al LDH는 소성(calcination)에 의한 탈수로 Mg oxide 형태를 나타내었고 비소를 흡착시킨 결과 반응 22시간 이후에 흡착평형에 도달하였으며 흡착량은 약 530 mmol/kg정도였다. 반응농도별 LDH의 등온흡착은 L-type의 흡착반응을 나타내었다. 소성된 Mg-Al LDH는 용액중에서 재수화(rehydration) 될 때 비소가 LDH의 구조의 복구과정(reconstruction)에서 이온교환 반응에 의해 층간삽입이 일어나는 것으로 나타났다. LDH에 대한 arsenate와 phosphate, arsenate와 sulfate의 경쟁흡착 결과 arsenate와 phosphate의 선택성은 비슷한 편이었고, arsenate는 sulfate에 비해 선택성이 우수하였다. 따라서 calcined Mg-Al LDH는 비교적 높은 비소 제거효율을 나타내므로 비소 제거제로서 사용 가능성이 매우 높은 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권4호
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• pp.23-29
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• 2019

블랙드로스로부터 순수한 알루미나를 회수하기 위해 기계적 처리한 블랙드로스의 수산화나트륨 침출용액을 대상으로 침전실험을 수행했다. 본 연구에서는 합성용액에 과산화수소를 침전제로 첨가했다. 실험변수중 과산화수소의 농도와 과산화수소와 용액의 부피비가 수산화알루미늄의 침전에 큰 영향을 미쳤다. 최적 조건에서 용액중 알루미네이트이온이 대부분 침전되었다. 수산화알루미늄을 $1200^{\circ}C$에서 하소시켜 ${\theta}$와 ${\alpha}$상을 지닌 알루미나를 얻었고 제조한 알루미나의 특성은 XRD와 EDS로 측정했다. 알루미나 입자의 평균 입경은 $3.73{\mu}m$ 이었다.

• 접착 및 계면
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• 제10권4호
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• pp.182-190
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• 2009

본 연구에서는 아스팔트 혼합물의 수분 손상을 감소시키기 위한 박리방지제 효과에 대하여 고찰하였다. 아스팔트 박리방지제는 tetraethylene pentamine (TEPA), Triethylenetetramine (TETA), 그리고 bis(hexamethylene)-triamine (BHMT) 각각과 포름알데히드의 축합반응에 의하여 합성하였다. 또한 스테아르산 또는 팔미트산과 금속 수산화물과의 반응을 통하여 금속계 박리방지제를 합성하였다. 박리방지제가 첨가된 아스팔트 혼합물의 기계적 특성은 마샬안정도, 수침잔류안정도 및 피막률에 대하여 분석하였다. 본 연구에서 합성된 박리방지제는 아스팔트 혼합물의 수분손상을 감소시켰다. 특히 BHMT계 및 C/S (Calcium stearate hydroxide) 박리방지제가 가장 높은 수침잔류 안정도 및 피막률을 보였다. 왜냐하면 각각 아민농도의 증가, 그리고 금속계면활성제의 효과적 역할로 인하여 BHMT 박리방지제와 C/S 박리방지제는 아스팔트와 골재 사이의 접착력을 향상시켜 주었기 때문이다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권7호
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• pp.665-675
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• 2010

본 연구에서는 하수슬러지를 매립지 복토재로 재활용하기 위해 래들슬래그, 시멘트, 인회석, 소석회를 첨가하여 하수 슬러지 내 중금속(Cd, Cu, Ni, Pb, Zn)의 용출을 평가하였다. 하수슬러지의 용출 평가는 EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) 추출법과 TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure)를 통해 이루어졌으며, 중금속 결합 기작은 연속추출(sequential extraction)을 통해 평가하였다. EDTA 용출 결과 하수슬러지에 래들슬래그/시멘트/소석회의 투입량이 증가할수록 하수슬러지 내 중금속의 용출이 감소하였다. 그러나 인회석을 투입했을 때는 중금속 용출의 감소 효과가 거의 나타나지 않았으며, 이는 EDTA가 인회석에 의한 중금속 고정화를 방해하였기 때문이다. TCLP 용출 결과 하수슬러지 내 슬래그, 시멘트 또는 소석회의 투입량이 증가하여 용출액의 pH가 7 이상일 때는 Cu의 용출 농도가 원하수슬러지의 용출농도보다 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 인회석은 투입량이 증가할수록 중금속의 용출 농도가 감소하는 것으로 나타났다. 혼합 고화제를 투입한 하수슬러지의 중금속 용출 결과, 하수슬러지의 중량비 100%를 기준으로 래들슬래그 20%와 소석회 10%를 투입한 혼합물이 최적의 고화 혼합 비율이며, 이 때 EDTA 추출법과 TCLP로 용출한 중금속의 농도가 가장 낮게 나타났다. 이러한 결과는 하수슬러지 내 중금속 결합이 약한 결합인 exchangeable fraction과 carbonate fraction에서 강한 결합인 organic fraction으로 이동하였음을 연속추출(SM&T, formaly BCR)을 통해 확인할 수 있었다. 하수슬러지와 고화제를 최적의 비율로 혼합한 혼합물을 폐기물공정시험법으로 중금속 용출을 평가한 결과 Cu가 기준농도 이상으로 검출되었다. 그러나 TCLP에 따른 하수슬러지의 용출시험 결과 Ba, Cd, Cr, Pb의 항목에서 미국 환경보호청의 용출 기준을 만족하였다.

• Carbon letters
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• 제25권
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• pp.14-24
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• 2018

Electrochemical properties and performance of composites performed by incorporating metal oxide or metal hydroxide on carbon materials based on graphene and carbon nanotube (CNT) were analyzed. From the surface analysis by field emission scanning electron microscopy and field emission transmission electron microscopy, it was confirmed that graphene, CNT and metal materials are well dispersed in the ternary composites. In addition, structural and elemental analyses of the composite were conducted. The electrochemical characteristics of the ternary composites were analyzed by cyclic voltammetry, galvanostatic charge-discharge tests, and electrochemical impedance spectroscopy in 6 M KOH, or $1M\;Na_2SO_4$ electrolyte solution. The highest specific capacitance was $1622F\;g^{-1}$ obtained for NiCo-containing graphene with NiCo ratio of 2 to 1 (GNiCo 2:1) and the GNS/single-walled carbon $nanotubes/Ni(OH)_2$ (20 wt%) composite had the maximum specific capacitance of $1149F\;g^{-1}$. The specific capacitance and rate-capability of the $CNT/MnO_2/reduced$ graphene oxide (RGO) composites were improved as compared to the $MnO_2/RGO$ composites without CNTs. The $MnO_2/RGO$ composite containing 20 wt% CNT with reference to RGO exhibited the best specific capacitance of $208.9F\;g^{-1}$ at a current density of $0.5A\;g^{-1}$ and 77.2% capacitance retention at a current density of $10A\;g^{-1}$.