표면 개질 활성탄에 의한 중금속(As 3+ , Cr 6+ ) 흡착 및 안정화 특성

신우석,나규리,김영기,Woo-Seok Shin,Kyu-Ri Na,Young-Kee Kim 한국항해항만학회 2015 한국항해항만학회지 Vol.39 No.3

본 연구에서는 표면개질 활성탄을 이용하여 수용액상에서 혼합 중금속(Cr 6+ , As 3+ )의 흡착능을 평가하였고 또한 표면개질 활성탄을 안정화제로 활용하여 해양오염퇴적물 내 As 및 Cr에 대하여 중금속 안정화 실험을 수행하였다. 실험결과, 흡착평형은 약 120분 후에 도달하 였다. 또한, 중금속 등온 흡착 특성은 Freundlich 및 Langmuir 방정식을 이용하여 해석하였으며, 평형흡착 실험결과는 Langmuir 모델에 잘 부합되었고 As 3+ (28.47 mg/g)가 Cr 6+ (13.28 mg/g)보다 평형 흡착량이 많았다. Cr 6+ 인 경우, 용액의 pH가 6에서 10으로 증가함에 따라서 흡 착량은 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 pH 증가 변화에서 As 3+ 의 흡착량은 미미한 증가를 보였다. 안정화 방법은 오염퇴적물에 표면 개질 한 활성탄 첨가 후 120일간 습윤 양생 하였다. 연속추출 실험결과로부터, 미처리 오염퇴적물과 비교해서 Cr 및 As의 이온교환, 탄산염, 산화 물 및 유기물 존재 형태 합의 비는 각각 5.8% 및 7.6% 감소하였다. In this study, the adsorption efficiency of mixed heavy metals in aqueous solution was investigated using modified activated carbon. Moreover, the heavy-metal stabilization treatment of contaminated marine sediment was achieved using modified activated carbon as stabilizing agents. From the experimental results, it was shown that the adsorption equilibrium was attained after 120 mins. Heavy metal adsorption was characterized using Freundlich and Langmuir equations. The equilibrium adsorption data were fitted well to the Langmuir model in modified activated carbon. The adsorption uptake of As 3+ (28.47 mg/g) was higher than Cr 6+ (13.28 mg/g). In case of the Cr 6+ , the results showed that adsorption uptake decreased with increasing pH from 6 to 10. However, adsorption of As 3+ slightly increased in the increasing change of pH. The modified activated carbon was applied for a wet-curing duration of 120 days. From the sequential extraction results, the exchangeable, carbonate, and oxides fractions of Cr and As in sediment decreased by 5.8% and 7.6%, respectively.

Energy Saving을 위한 V/f 추종제어

신우석(Woo-Seok Shin),최재영(Jae-Young Choe),이돈시(Don-Sl Lee),최규하(Gyu-Ha Choe) 대한전기학회 1993 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1993 No.7

세균에 의한 퇴적유기물의 분해 특성에 관한 연구

신우석(Woo Seok Shin),강진영(Jin Young Kang) 大韓環境工學會 2011 대한환경공학회지 Vol.33 No.2

본 논문에서는 퇴적유기물에 있어서, 퇴적유기물의 조성 및 세균 먹이원 이용에 대한 변화를 알아보기 위하여, 안정 동위원소와 지방산의 농도를 이용 하였다. 이를 위해 실험에 이용된 퇴적물은 가모 석호(Gamo Lagoon)에서, 잠재적 유기물(육상 식물, 해양 입자성 유기물, 저서 부착 미소조류, 하천 입자성 유기물)은 나나키타 하구(Nanakita estuary)에서 시료를 채취하였다. 채취된 시료인 퇴적물, 잠재적 유기물 그리고 세균에 대해서 안정동위원소 및 지방산의 변화를 조사하였다. 이러한 조사 결과, 각각의 잠재적 유기물에 있어서 δ13C와 δ15N은 육상 식물(-26.6‰과 3.6‰), 하천 입자성 유기물(-25.5‰와 8.9‰), 저서 부착 미소조류(-16.3‰과 6.2‰), 해양 입자성 유기물(-20.3‰과 10.3‰)으로 나타났으며, 퇴적 유기물의 안정동위원소비는 -20.7 에서 -19.3‰를 나타났다. 또한 세균의 탄소·질소 안정동위원소비는 각각 -20.8에서 -18.6‰로, 6.5에서 8.6‰로의 변화를 나타냈다. 결국 퇴적유기물에 있어서 세균은 다양한 유기물이 혼합된 상태에서 우선적으로 분해하기 쉬운 저서 부착 미소조류와 해양 입자성 유기물을 탄소원으로 이용하고, 순차적으로 분해하기 어려운 육상 식물 유래의 유기물을 탄소원으로 이용하는 것으로 나타났다. The Temporal variability in the food chain structure of bacteria in the sedimentary organic matter was investigated using stable isotope and fatty acid. Potential organic matter sources (Land plant, Marine POM, benthic microalgae, Riverine POM), sedimentary organic matter and bacteria were sampled in Gamo largoon and Nanakita estuary. The main objective of the present study was to determine food sources of bacteria along with temporal variability. Land plant (δ13C = -26.6‰ and δ15N = 3.6‰) and Riverine POM (δ13C = -25.5‰ and δ15N = 8.9‰) were isotopically distinct from benthic microalgae (δ13C = -16.3‰ and δ15N = 6.2‰) and Marine POM (δ13C = -20.3‰ and δ15N = 10.3‰). δ13C values of sedimentary organic matter showed a distinct gradient in the range of -20.7‰ to -191‰. The stable carbon and nitrogen isotope values of bacteria in the study were -20.8‰ to -18.6‰ for δ13C and 6.5‰ to 8.6‰ for δ15N. From this results based on stable isotope measurements showed that in the bacteria was found to be dominated by Marine POM and Benthicmicoralge during 0 to 20 day. Whereas, terrestrial plant and riverine POM showed little in fluence to bacteria during the experiment.

삼척항 표층퇴적물 내 유기물 및 중금속 분포 특성

신우석 ( Woo-seok Shin ),김영기 ( Young-kee Kim ) 한국공업화학회 2020 공업화학 Vol.31 No.5

삼척항 내 표층 퇴적물에 대한 지화학적 특성을 파악하기 위하여 입도, 유기물 및 중금속 분포 특성을 조사하였다. 삼척항 퇴적물은 sand, silt, clay가 혼재된 특성을 보였으며, 내항에는 세립질이 우세하였고, 외항에는 조립질이 우세한 것으로 나타났다. 표층 퇴적물의 유기물(COD, TOC, IL) 오염정도는 내항이 외항보다 더 심한 것으로 나타났으며, 총 질소 및 총인 농도도 내항이 더 높은 것으로 나타나고 있다. 또한 중금속 농도도 외항보다 내항에서 더 높았다(As 제외). 내항 표층 퇴적물의 높은 유기물 농도 및 C/N비로 보아 육상 유래 유기물의 오염 기여가 큰 것으로 판단된다. 표층 퇴적물의 입도, 이화학적 성분, 중금속 간의 상관성 분석에서 silt-clay는 중금속과 높은 상관성을 보였고, 유기물 지표와 중금속간의 상관성도 대체적으로 높게 나타났다. 중금속 연속추출결과에 따르면 Ni, Zn, Cu, Pb, Cd 및 As는 이온교환, 탄산염, 산화물 형태를 합한 평균 존재비가 각각 14.8, 49.8, 39.1, 32.2, 51.8 및 26.6%이었다. To evaluate geochemical characteristics of surface sediments in Samcheok Port, the distribution characteristics of particle sizes, organic matters and heavy metals were investigated. The sediments showed a mixed property of sand, silt, and clay, however fine-grains dominated at the inner port and coarse-grains dominated at the outer port. The organic (COD, TOC, and IL) contamination of the sediment at the inner port were higher than that of the outer port, and the concentrations of total nitrogen and total phosphorus at the inner port was higher than those of the outer port. Also, heavy metals contamination of surface sediments at the inner port was higher than those of the outer port (except for As). From the results of high organic matter concentrations and C/N ratio at the inner port, it is considered that the contamination of organic matters was mainly derived from the land. The correlation analysis among the particle size, chemical composition, and heavy metals resulted in high correlation between silt-clay and heavy metals, and between organic matters and heavy metals. The sequential extraction results of heavy metals showed the sum of exchangeable, carbonate, and oxide fractions of Ni, Zn, Cu, Pb, Cd, and As were 14.8, 49.8, 39.1, 32.2, 51.8 and 26.6%, respectively

건설폐기물인 순환골재를 이용한 수용액상에서의 혼합 중금속 제거 특성

신우석(Woo-Seok Shin),김영기(Young-Kee Kim) 한국해양환경·에너지학회 2013 한국해양환경·에너지학회지 Vol.16 No.2

PWM 인버터 탑재형 유도전동기 시스템 설계

신우석(Woo-Seok Shin),양순배(Soon-Bae Yang),이돈시(Don-Si Lee),최규하(Gyu-Ha Choe) 대한전기학회 1994 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1994 No.7

적니와 굴패각을 이용한 해양오염퇴적물 내 중금속(Pb, Zn and Cu) 안정화 처리

신우석(Woo Seok Shin),강구(Ku Kang),박성직(Seong Jik Park),엄병환(Byung Hwan Um),김영기(Young Kee Kim) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.11

본 연구에서는 인천북항 인근 Pb, Zn 및 Cu로 오염된 해양퇴적물에 대하여 산업부산물인 적니와 굴패각을 안정화제로 선정하여 안정화 처리를 수해하였다. 안정화제는 적니와 굴패각으로 오염토 함량대비 각각 5%, 10%, 15%를 사용하여 15일간 습윤양생 하였다. 연속추출 실험결과를 통해 미처리오염퇴적물에서 큰 비중을 차지하고 있었던 산화물 형태와 유기물 형태 중 금속이 안정화제에 의해 유기물 형태 및 잔류물 형태로 안정화되고 있음을 알 수 있었다. 또한, 안정화효율 평가를 위해 TCLP 를 수행한 결과, 대조군과 비교해서 안정화 처리 퇴적물인 경우 중금속의 용출량이 확연하게 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터, 산업부산물을 이용한 안정화제가 오염퇴적물처리에 활용 가능함을 나타내고 있다. In this study, a heavy-metal stabilization treatment using stabilizing agents derived from waste resources was utilized on Incheon North Port range sediment contaminated with Pb, Zn, and Cu. Both calcined red mud (5%, 10%, and 15% w/w) and oyster shell (5%, 10%, and 15% w/w) were applied for a wet-curing duration of 15 days. From the sequential extraction results, the oxide and organic fraction of heavy metals (Pb, Zn, and Cu) were observed strongly in the contaminated sediment. However, the fraction of heavy metal in the stabilized sediment was higher than the organic and residual fraction, in comparison to the contaminated sediment. Moreover, the leaching of heavy metals was reduced in the stabilized sediment, compared with the contaminated sediment. From these results, red mud and oyster shell were shown to be potential stabilizers of heavy metals in contaminated sediment.

생물촉매에 의한 오염퇴적물 정화기술

신우석 ( Woo Seok Shin ),김영기 ( Young Kee Kim ) 한국공업화학회 2014 공업화학전망 Vol.17 No.3

오염퇴적물에 존재하고 있는 오염물질을 제거하는 방법으로 다양한 물리·화학적인 방법들이 소개되어 적용되어져 왔다. 하지만 물리·화학적인 정화방법의 대안으로 미생물과 같은 생물촉매를 이용한 정화방법이 최근 주목 박고 있다. 과거에는 미생물에 의한 오염물질의 제거가 매우 느리고 효율이 낮아 실용적이지 못한 방법으로 여겨졌으나 최근 오염물질 제거에 높은 효율을 보이는 다양한 미생물 종에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있어 향후 오염퇴적물 정화에 있어서 미생물을 이용한 생물학적 처리의 역할은 확대될 것으로 전망된다. 본 자료에서는 기존 연구 사례를 중심으로 중금속류 및 유기오염물질 제거에 우수한 효율을 보이는 미생물들을 소개하고 분해 및 제거 메커니즘에 대하여 기술하였다.

표면 개질 열처리된 활성탄의 수용액상 페놀 흡착 특성

신우석 ( Woo-seok Shin ),김보라 ( Bo-ra Kim ),김영기 ( Young-kee Kim ) 한국수처리학회 2016 한국수처리학회지 Vol.24 No.3

In this study, the removal rate of phenol in aqueous solution was evaluated using surface-modified activated carbon (AC). The physical and chemical properties of AC and surface-modified AC (AC-K800) were analyzed with scanning electron microscopy (SEM), Brunauer-Emmett-Teller (BET), and fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and phenol adsorption was characterized using Freundlich and Langmuir model equations. The phenol adsorption efficiency of AC-K800 was significantly improved above 97% of initial concentration(50mg/L) by pre-treatment. The maximum adsorption capacity (44.40 mg/g) of phenol by AC-K800 was observed at a slightly acidic condition (pH 4). From the kinetic experiment results, it was shown that the adsorption equilibrium was attained after 360 mins. The kinetic data showed good fitting with the pseudo first and second order models (R2 >0.990). The equilibrium adsorption of phenol well fitted by the Langmuir model and the adsorption capacity was 326.55 mg/g. From these results, it was concluded that AC-K800, as a pretreated absorbent, can be successfully applied to remove phenol from the aqueous solution.

산업부산물인 순환골재 및 순환골재/제강슬래그 조합을 이용한 수용액상에서의 중금속 제거 특성

신우석 ( Woo Seok Shin ),김영기 ( Young Kee Kim ) 한국공업화학회 2015 공업화학 Vol.26 No.4

This study examined the adsorption characteristics of heavy metal ions (Cr6+, As3+) in an aqueous solution using recycled aggregate (RA) and recycled aggregate (RA)/steel slag (SS) composites. The RA and SS are favorable for the absorbent because it contains about 91% and 86.9%, respectively, which are some of the major adsorbent ingredients (CaO, SiO2, Al2O3 and Fe2O3) for heavy metal. Kinetic equilibrium of Cr6+and As3+ in RA and RA/SS composites reached within 180 min and 360 min, respectively. The kinetic data presented that the slow course of adsorption follows the Pseudo first and second order models. The equilibrium data were well fitted by the Freundlich model and showed the affinity order of As3+ > Cr6+. The results of As3+ also showed that the adsorption capacity slightly increased with increasing pH from 6 to 10. Meanwhile, the adsorption capacity of Cr6+ was slightly decreased. From these results, it was concluded that the RA and RA/SS composites can be successfully used for removing the heavy metals (Cr6+ and As3+) from aqueous solutions.