• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.205-215
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• 2012

금속이온은 토양이나 퇴적물 내의 광물에 수착되어 고착화될 수 있다. 여기서는 광물 표면의 화학적 특성과 금속이온의 수착에 관련된 이론 및 수착 연구를 위한 X-선 흡수 미세구조(extended X-ray absorption fine structure, EXAFS) 분석방법에 대해 알아보고 금속이온의 광물표면 수착에 관한 원자 단위 연구 결과를 정리하였다. 광물표면의 특성과 금속이온의 수착에 관한 원자 단위 이론의 이해는 원자 단위 분광법의 분석을 수행하는데 있어서 기초가 된다. 여기에 정리된 원자 단위 수착상 연구 결과는 외부권 착물, 내부권 착물, 표면침전뿐 아니라 공침전, 삼성분 착물, 수착반응 시간의 효과, 탈착가능성을 포함한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권4호
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• pp.227-238
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• 2013

본 연구의 목적은 해수담수화 과정 중 황산이온과 염소이온은 제거하고 유용미네랄인 마그네슘, 칼슘은 잔존 시키는 미네랄 수질 조정 기술로 먹는물 수질기준에 맞는 고경수 제조 공정 개발에 있다. 역삼투막(RO)에 통과시켜 농축수(Concentrated deep seawater)와 탈염수(desalted deep seawater)를 제조하고, 나노여과막(NF)를 사용하여 염화나트륨이 제거되지 않은 1차 미네랄 농축수(Mineral enriched deep seawater)를 제조하여, 전기투석 이온교환막(ED)을 가동하여 염화나트륨을 제거한 탈염 미네랄농축수(Mineral enriched desalted water)를 제조하여 이를 RO 탈염수와 희석하여 고경도 먹는해양심층수를 제조하였다. 역삼투막은 해수(해양심층수) 원수에서 용존물질과 담수를 분리할 수 있으며, 2차에 걸쳐 역삼투막을 사용하면, 용존성분 중 99.9% 이상 제거되고, 경도 1이하, 염소이온의 농도 2.3 mg/L인 용존물질이 완전히 제거된 탈염수(순수)를 제조할 수 있었다. 나노여과막 (NF 막)의 간극은 $10^{-9}$ m으로 마그네슘과 칼슘은 50%정도 통과시키며, 염소이온과 나트륨 같은 일가이온은 95%이상 통과한다. 나노여과막은 마그네슘과 칼슘과 같은 경도 성분과 나트륨과 염소이온과 같은 염분성분을 분리 농축할 수 있지만, 완벽하게 분리하지는 못한다. 전기투석막(ED)은 전기전도도에 따라 경도성분의 이가이온과 염분성분인 일가이온이 분리된다. 전기전도도 20 mS/cm 이상에서 경도성분(마그네슘이온, 칼슘 이온 등)은 제거되지 않는 반면, 염분성분 (나트륨이온, 염소이온 등)은 지속적으로 제거되었다. 따라서, 나노여과막을 이용하여 마그네슘과 칼슘과 같은 경도 성분을 농축하고, 전기투석막을 이용하여 경도농축수에서 염분성분을 분리하여 경도농도 12,600 mg/L, 염소이온 농도 2,446 mg/L의 염분성분이 배제된 고경도 농축수를 제조할 수 있었다. 이러한 고경도수를 역삼투막을 이용하여 용존물질이 모두 제거된 2차 RO 생산수로 10배 희석하면 염소이온 농도 244 mg/L 로 먹는물 수질기준에 적합하면서 경도농도 1,260 mg/L 인 고경도 수 제조도 가능하였다. RO/NF/ED 또는 NF/ED 연계공정은 해수의 증발 없이 역삼투막, 나노여과막과 전기투석막만을 이용하여 염소이온과 나트륨, 칼륨, 황산이온과 같은 염분성분을 제거하면서 마그네슘과 칼슘과 같은 경도성분은 농축할 수 있어서 먹는물 수질기준에 적합한 고경도수 제조가 가능하였으며, 이 과정 중 소모되는 에너지를 줄일 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제28권3호
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• pp.231-241
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• 1995

It is well known that hydroxyapatite [$Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2$] have an exchangeability for various heavy metal ions in aqueous solution. To evalute the feasibility of employing the synthetic hydroxyapatites as an eliminatable exchanger for environmentally noxious caions in waste water, the adsorption properties, the removal capacities and the selectivity of the apatites for various cations were investigated in more detailed. The heavy metal cations have been exchanged in calcium part of hydroxyapatite. The order of the degree of amount exchanged of the investigated cations is $Pb^{2+}>Cd^{2+}>Zn^{2+}>Ba^{2+}$. The molar ratios between released $Cd^{2+}$ ions and remeved divalent metal cations in the reacted solution with hydroxyapatite are roughly close to an integer 1.0, suggesting that an ion-exchange reaction could have played a major role in the removal of heavy metals rather then an adsorption effect. The exchangeability of the hydroxyapatite powder of Ca/P molar ratio 1.67, which have specipic surface area of $104.5m^2g^{-1}$, appeared to be better then $237.6{\mu}g$ per g for $Pb^{2+}$ ions. The removal capacity of the heavy metal ions varies directly as particle size of hydroxyapatites. All evidences obtained indicate that the synthesized hydroxyapatite powders by precipitation reaction method can be employed as an effective cation exchanger for eliminating noxious ions in waste water even in some improvemental.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제28권4호
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• pp.1-5
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• 2023

In the fabrication of magnetic adsorbent by incorporating iron species on base materials with layered structure, there can be a potential loss of adsorption capacity from the penetration of dissolved iron species into the structure. This work newly synthesized a magnetic adsorbent by incorporating nano magnetite and glucose into layered metal sulfide via hydrothermal treatment, and tested the removal efficiencies of cesium ions (Cs⁺) by the adsorbents fabricated under different conditions (final temperature and glucose mass ratio). As a result, the optimal fabrication condition was found to be mass ratio of 1 (layered metal sulfide): 0.1 (nano magnetite): 0.4 (glucose) and final temperature of 160℃. As-prepared adsorbent possessed good adsorption ability of Cs⁺ (54.8 mg/g) without a significant loss of adsorption capacity from attaching glucose and nano magnetite onto the surface.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.180-186
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• 2000

This paper presents a new winding method in the electronic descaling(ED) technology. The ED technology Produces an oscillating electric field via the Faraday's law to Provide necessary molecular agitation to dissolved mineral ions. But present method gives another agitation force to mineral ions, which is Lorentz's force. Experiments were peformed at various Renolds number. A series of tests was conducted, measuring pressure drop across test section and the overall heat transfer coefficient as a function of time. In order to accelerate the rate of fouling, artificial hard water of 1000ppm $CaCO_3$ was used throughout the tests. The results show that the new method accelerates collision of mineral ions and improvs efficiency of system.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2003년도 학술.기술논문 발표회
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• pp.43-48
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• 2003

This paper investigate that the effect of the concrete containing mineral admixtures(pozzolanic materials such as fly-ash, ground granulated blast-furnace slag, silica fume and meta kaolin) on the resistance properties to chloride ion invasion. The purposed testing procedure was applied to the concrete added mineral admixtures for 3~4 replacement ratios under W/B ratios ranged from 0.40 to 0.55. For the electrical migration test, Tang and Nilsson's method was used to estimate the migration coefficient of chloride ion. As a results, the W/B ratios, kinds of admixture and replacement ratios, water curing periods had a great effect on the migration coefficient of chloride ion, and the optimal replacement ratios of admixture had a limitation for each admixtures. Also, the addition of mineral admixtures by mass(replacement of OPC) enhanced the resistance of the mixture to chloride penetration compared with the plain concrete. The amount of acid soluble chloride ions and water soluble chloride ions were varied with the kinds of mineral admixtures. The compressive strength was shown related to the migration coefficient of chloride ion, the compressive strength increased with the decreasing migration coefficient of chloride ion. Below the 50MPa, the variation of migration coefficient of concrete added mineral admixtures was bigger than plain concrete.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2003년도 학술.기술논문발표회
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• pp.43-48
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• 2003

This paper investigate that the effect of the concrete containing mineral admixtures(pozzaolanic materials such as fly-ash, ground granulated blast-furnace slag, silica fume and meta kaolin) on the resistance properties to chloride ion invasion. The purposed testing procedure was applied to the concrete added mineral admixtures for 3∼4 replacement ratios under W/B ratios ranged from 0.40 to 0.55. For the electrical migration test, Tang and Nilsson's method was used to estimate the migration coefficient of chloride ion. As a results, the W/B ratios, kinds of admixture and replacement ratios, water curing periods had a great effect on the migration coefficient of chloride ion, and the optimal replacement ratios of admixture had a limitation for each admixtures. Also, the addition of mineral admixtures by mass(replacement of OPC) enhanced the resistance of the mixture to chloride penetration compared with the plain concrete. The amount of acid soluble chloride ions and water soluble chloride ions were varied with the kinds of mineral admixtures. The compressive strength was shown related to the migration coefficient of chloride ion, the compressive strength increased with the decreasing migration coefficient of chloride ion. Below the 50MPa, the variation of migration coefficient of concrete added mineral admixtures was bigger than plain concrete.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.113-119
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• 2010

본 연구는 고로슬래그미분말 및 실리카흄과 같은 광물질혼화재를 사용한 시멘트콘크리트 포장의 성능에 대한 역학적, 물리적 평가를 수행하였다. 광물질혼화재 사용 시멘트콘크리트 포장의 휨강도, 압축강도, 통과전하량, 염소이온 확산계수 및 초기표면흡수율을 소정의 재령에서 측정하였으며, 그 결과를 기준 콘크리트 포장의 성능과 비교하였다. 실험결과, 광물질혼화재의 종류에 따라 시멘트 콘크리트 포장의 강도거동은 다르게 나타났으며, 대체적으로 실리카흄을 사용한 콘크리트의 압축강도 발현이 다소 우수하게 나타났다. 뿐만 아니라, 콘크리트의 염소이온 확산계수는 기준 콘크리트에 비하여 매우 작은 경향을 나타냄으로써, 이는 광물질혼화재를 사용한 시멘트콘크리트 포장의 우수한 내염성을 다시 한번 확인 할 수 있었다. 도출된 실험결과를 바탕으로 하여, 향후 고성능 시멘트콘크리트 포장 설계를 위한 재료적 기초 데이터를 제시하고자 한다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제5권3호
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• pp.183-195
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• 2014

The efficiency of two metal ions (cadmium, zinc) removal from aqueous solutions by ultrafiltration (UF) and Polymer Enhanced Ultrafiltration (PEUF) processes were investigated in this work. The UF and PEUF studies were carried out using an ultrafiltration tangential cell system equipped with 5.000 MWCO regenerated cellulose. A water-soluble polymer: the polyacrylic acid (PAA) was used as complexant for PEUF experiments. The effects of transmembrane pressure, pH, metal ions and loading ratio on permeate fluxes and metal ions removals were evaluated. In UF process, permeate fluxes increase linearly with increasing pH for different transmembrane pressure, which may be the consequence of the formation of soluble metal hydroxyl complexes in the aqueous phase. In PEUF process, above pH 5.0, the Cd(II) retention reaches a plateau at 90% and Zn(II) at 80% for L = 5. Also, cadmium retention at different L is greater than zinc retention at pH varying from 5.0 to 9.0. In a mixture solution, cadmium retention is higher than zinc for different loading ratio, this is due to interactions between carboxylic groups of PAA and metal ions and more important with cadmium ions.

• 자원리싸이클링
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• 제30권6호
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• pp.3-11
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• 2021

본 연구에서는 소듐바나데이트 수용액에 염화암모늄을 첨가하여 암모늄메타바나데이트를 침전시킬 때, 암모늄메타바나데이트의 용해도와 암모늄이온의 분해율이 침전반응에 미치는 영향을 알아보았다. 침전온도와 수용액 pH가 증가함에 따라 암모늄 이온의 분해율이 증가하였으며 45 ℃에서 수용액 pH 9.3일 때 분해율은 81% 이상으로 pH 8일 때와 비교하였을 때 약 4배 정도 증가하였다. 그러므로 침전 반응에 큰 영향을 미치는 침전온도와 수용액 pH 두 인자를 고려하여 침전반응을 수행한 결과, 침전온도가 증가함에 따라 침전속도가 증가하였으나 35 ℃ 이상에서는 침전온도의 영향이 크지 않았다. 침전반응 속도론적 고찰을 통하여 얻은 침전반응의 활성화 에너지는 42.3 kJ/mol이었다. 이와 같은 연구를 통하여 암모늄메타바나데이트의 용해도를 고려하였을 때 침전온도는 낮을수록 바나듐 회수율에 유리하였다. 또한 암모늄 이온의 분해를 고려하였을 때 수용액의 pH는 낮을수록 유리하나 pH 8 이하에서는 소듐폴리바나데이트가 침전되며 바나듐 산화물의 순도 저하가 야기될 수 있었다.