• 한국환경과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1205-1214
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• 2018

During the past few decades, significant increase in the consumption of coffee has led to rapid increase in the production of coffee waste in South Korea. Spent coffee waste is often treated as a general waste and is directly disposed without the necessary treatment. Spent Coffee Grounds (SCGs) can release several organic contaminants, including caffeine. In this study, leaching tests were conducted for SCGs and oxidative degradation of caffeine were also conducted. The tested SCGs contained approximately 4.4 mg caffeine per gram of coffee waste. Results from the leaching tests show that approximately 90% of the caffeine can be extracted at each step during sequential extraction. Advanced oxidation methods for the degradation of caffeine, such as $UV/H_2O_2$, photo-Fenton reaction, and $UV/O_3$, were tested. UV radiation has a limited effect on the degradation of caffeine. In particular, UV-A and UV-B radiations present in sunlight cause marginal degradation, thereby indicating that natural degradation of caffeine is minimal. However, $O_3$ can cause rapid degradation of caffeine, and the values of pseudo-first order rate constants were found to be ranging from $0.817min^{-1}$ to $1.506min^{-1}$ when the ozone generation rate was $37.1g/m^3$. Additionally, the degradation rate of caffeine is dependent on the wavelength of irradiation.

• 대한환경공학회지
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• 제39권1호
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• pp.9-18
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• 2017

비소는 다양한 유해물질들 중 독성이 가장 크다고 알려져 있으며, 자연발생 또는 인간의 활동으로부터 비소오염이야기될 수 있다. 지하수 내 비소는 환원 환경에서 아비산염, 산화 환경에서 비산염 형태로 존재한다. 아비산염은 비산염보다 독성이 강하고 이동성이 더 크기 때문에 아비산염을 비산염으로 산화시켜 독성을 저감시키기 위한 연구가 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 비소로 오염된 지하수로부터 독성이 높은 아비산염을 독성이 낮은 비산염으로 산화시키기 위하여 자외선램프 및 자외선 LED 광원과 침철석 촉매를 이용한 광촉매 산화 공정에 대하여 연구하였다. 광산화 실험에서 광촉매로 사용된 침철석의 투여량이 0.05 g/L일 때 가장 높은 광산화 효율을 나타났다. 또한 광원의 파장별 겉보기 광산화 효율을 비교한 결과, 자외선램프가 자외선 LED에 비하여 아비산염의 산화 효율이 더 높은 것으로 나타났다. 하지만, 자외선 방사량을 기준으로 보정하면, 자외선 LED가 자외선램프보다 광산화 효율이 더 높은 것으로 평가되었다. 본 연구를 통해 침철석 광물이 존재하는 지하수 환경에서 외부로부터 다른 광촉매를 투여하지 않고 친환경적인 광산화 공정을 이용하여 비소의 독성 저감이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 공정 또한 자외선 LED가 자외선램프의 단점을 보완할 수 있는 대체 광원으로 광산화 공정에 활용 가능하다는 것을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제26권3호
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• pp.270-274
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• 2015

본 연구에서는 고농도 무전해 니켈도금 폐액을 처리하기 위한 고도산화공정 기술을 개발하였다. 추출, 농축 공정을 이용한 니켈 금속 회수보다는 폐수를 방류수 수준으로 처리할 수 있는 기술 개발을 위하여 차아인산염과 아인산염을 침전이 용이한 인산염으로 효과적으로 전환시킬 수 있는 공정 개발에 초점을 맞추었다. 광화학적 방법인 $UV/H_2O_2$ 방식을 채택하여 COD, $PO_4-P$ 변화 효율 및 과산화수소의 소모량을 분석함으로써 고농도 무전해 니켈도금 폐액의 고도산화처리 특성을 평가하였다. 특히, $UV/H_2O_2/O_3$ 방식으로 오존산화법을 추가함으로써 과산화수소 사용량을 30% 가량 절감하고 처리시간을 약 6 h 단축시킬 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제20권4호
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• pp.346-352
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• 2011

본 연구의 목적은 한국화력발전소에서 사용되는 석탄의 촤 산화반응율을 연구하는 것이다. 석탄촤 산화반응율은 입자의 점화온도에 근거한 Semenov의 열착화이론을 활용하여 도출하였다. 석탄촤의 입자를 열전대를 통해 직접 가열 및 온도 측정을 할 수 있으며, 광각기 센서를 통해 석탄촤점화시 발생되는 빛의 강도를 계측함으로써 점화시점을 결정 할 수 있는 실험장치를 제안 하였다. 아역청탄인 Wira와 역청탄인 Yakutugol의 석탄촤 점화온도는 입자 직경의 변화에 따라 측정을했으며, 입자의 직경이 커질수록 석탄촤 점화온도는 상승하였다. 입자 직경에 따른 석탄촤 점화온도의 결과를 통해 활성화에너지 및 빈도인자를 도출하였다. 본 연구를 통해 도출한 석탄촤 산화반응율 값을 기존의 연구 데이터와 비교한 결과 유사함도 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.155.2-155.2
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• 2013

Strain-relaxed SiGe layer on Si substrate has numerous potential applications for electronic and opto- electronic devices. SiGe layer must have a high degree of strain relaxation and a low dislocation density. Conventionally, strain-relaxed SiGe on Si has been manufactured using compositionally graded buffers, in which very thick SiGe buffers of several micrometers are grown on a Si substrate with Ge composition increasing from the Si substrate to the surface. In this study, a new plasma process, i.e., the combination of PIII&D and HiPIMS, was adopted to implant Ge ions into Si wafer for direct formation of SiGe layer on Si substrate. Due to the high peak power density applied the Ge sputtering target during HiPIMS operation, a large fraction of sputtered Ge atoms is ionized. If the negative high voltage pulse applied to the sample stage in PIII&D system is synchronized with the pulsed Ge plasma, the ion implantation of Ge ions can be successfully accomplished. The PIII&D system for Ge ion implantation on Si (100) substrate was equipped with 3'-magnetron sputtering guns with Ge and Si target, which were operated with a HiPIMS pulsed-DC power supply. The sample stage with Si substrate was pulse-biased using a separate hard-tube pulser. During the implantation operation, HiPIMS pulse and substrate's negative bias pulse were synchronized at the same frequency of 50 Hz. The pulse voltage applied to the Ge sputtering target was -1200 V and the pulse width was 80 usec. While operating the Ge sputtering gun in HiPIMS mode, a pulse bias of -50 kV was applied to the Si substrate. The pulse width was 50 usec with a 30 usec delay time with respect to the HiPIMS pulse. Ge ion implantation process was performed for 30 min. to achieve approximately 20 % of Ge concentration in Si substrate. Right after Ge ion implantation, ~50 nm thick Si capping layer was deposited to prevent oxidation during subsequent RTA process at $1000^{\circ}C$ in N2 environment. The Ge-implanted Si samples were analyzed using Auger electron spectroscopy, High-resolution X-ray diffractometer, Raman spectroscopy, and Transmission electron microscopy to investigate the depth distribution, the degree of strain relaxation, and the crystalline structure, respectively. The analysis results showed that a strain-relaxed SiGe layer of ~100 nm thickness could be effectively formed on Si substrate by direct Ge ion implantation using the newly-developed PIII&D process for non-gaseous elements.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2004년도 Asia Display / IMID 04
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• pp.629-631
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• 2004

We report on the synthesis and film formation on a variety of small molecules such as $Alq_3$, $Znq_2$, and $Inq_3$, used as light emitting material in organic light emitting diodes (OLEDs) . The organic materials are usually susceptible to environmental aging and photo-oxidation, which influences their viability for commercial utility. Here, we examine the effects of oxygen and light on these organic materials to enhance the efficiency and lifetime of OLEDs. Optical techniques - ellipsometry, photoluminescence and infrared spectroscopies- have been used to study of environmental and light induced effects on 8-hydroxyquinoline derivative metal complex small molecules thin films

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권1호
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• pp.159-164
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• 2008

Two kinds of CNT/TiO2 composite photocatalysts were synthesized with multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and titanium(IV) n-butoxide (TNB) by a MCPBA oxidation method. Since MWCNTs had charge transfer and semiconducting, the CNT/TiO2 composite shows a good photo-degradation activity. The XRD patterns reveal that only anatase phase can be identified for MCT composite, but the HMCT composite synthesized with HCl treatment was observed the mixed phase of anatase and rutile. The EDX spectra were shown the presence as major elements of Ti with strong peaks. From the SEM results, the sample MCT and HMCT synthesized by the thermal decomposition with TNB show a homogenous sample with only individual MWCNTs covered with TiO2 without any jam-like aggregates between CNTs and TiO2. From the photocatalytic results, we could be suggested that the excellent activity of the CNT/TiO2 composites for organic dye and UV irradiation time could be attributed to combination effects between TiO2 and MWCNTs with plausible photodegradation mechanism.

• 한국물환경학회지
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• 제21권1호
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• pp.46-51
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• 2005

The photocatalytic oxidation of Rhodamine B (RhB) was studied using immobilized $TiO_2$ and rotating disk photocatalytic reactor. Immobilized $TiO_2$ onto the surface of the aluminum plate was employed as the photocatalyst and two 20 W germicidal lamps and two 20 W UV-BLB lamps were used as the light source and the reactor volume was 1.0 L. The effects of parameters such as the number of rotating disk, rpm of rotating disk, the number of coating, $H_2O_2$ and photo-fenton amounts, and the concentrations of anions and cations ($NO_3{^-}$, $SO_4{^{2-}}$, $Cl^-$, $Ca^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Na^+$) were examined.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.265-266
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• 2000

휘발성 유기화합물(VOCs)은 새로운 유형의 스모그의 광화학반응 촉진제로서의 작용 및 환경학적 문제점들을 제기하고 있으며 공단 주변의 악취발생 및 환경 오염사건등을 유발시키고 있다. 이러한 휘발성 유기화합물을 적절하게 제어할 수 있는 방지대책의 여러 가지 방법들이 국내외적으로 활발히 연구되어지고 있다. 산업현장에서 이들 휘발성유기화합물의 배출을 제어하기 위한 기술 보유 및 개발에 있어서는 아직까지 미비한 단계에 있으며 보유기술의 현장적용의 측면에서 휘발성유기화합물이 지니고 있는 특이한 물리적 성질 등에 의해 많은 어려움을 가진다. (중략)

• 해양환경안전학회지
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• 제24권5호
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• pp.553-568
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• 2018

해양환경에서 유색용존유기물은 자외선과 가시광선을 흡수하는 주요한 역할을 하며, 표층에서 광분해 과정을 통해 이산화탄소로 산화됨으로써 해양환경의 생지화학적 탄소순환에도 중요한 역할을 한다. 최근 봄철 유색용존유기물을 포함한 해수의 혼합층에서 순수한 해수에 비해 약 40 % 이상 열에너지를 흡수한다는 점도 알려지면서, 유색용존유기물이 기여하는 해수 수온상승에 대한 역할의 중요성이 알려졌다. 본 연구는 봄철 동해 남동부해역의 해수표층에서 빛에너지 흡수의 원인이 되는 유색용존유기물에 의한 흡광도와 흡광 특성을 측정하였다. 봄철 동해 남서부해역에서 2012년과 2014년에 측정된 유색용존유기물의 분포를 비교하고 공급원을 파악하고자 S값을 이용하였다. 그 결과, 두 해의 표층수 중 유색용존유기물의 흡광계수는 평균값이 $0.237m^{-1}$($0.009{\sim}0.988m^{-1}$)이고, S값은 $16{\mu}m^{-1}$로서 연안수의 특성을 보였다. Chl a와 유색용존유기물 사이에 약한 양의 상관관계를 보였으며($r^2=0.34$), 특히 외양에 비해 연안 쪽 정점들이 더 강한 상관관계를 보였다. 봄철 혼합층에서 2014년 유색용존유기물의 농도는 $0.299m^{-1}$로서 2012년의 $0.180m^{-1}$에 비해 약 40% 높게 측정되었다. 두 해의 유색용존유기물이 흡광계수의 차이는 연 변화 이외에도 측정시기의 차이에서 2012년 봄철 진행된 성층화와 일조량 증가에 의한 광분해의 결과로 보인다. 이는 간접적으로 표층 해수 표면을 통한 광산화과정에 의한 대기로의 이산화탄소 유입 가능성을 시사한다.