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박삼배,Park, Sam-Bae 환경보전협회 2013 환경정보 Vol.408 No.-
석면은 여러 가지 장점에도 불구하고 석면을 흡입할 경우 폐암, 악성중피종 등과 같은 치명적인 폐질환을 유발한다. 몇 년 전까지 우리의 일상생활 속 건축물의 건축자재, 자동차 부품 등에 특별한 제약 없이 석면이 여러 가지 자재로 사용되어 우리 일상생활에 분포되어 있으며 석면을 안전하게 관리하기 위해 분야별 석면관리제도가 추진중에 있다. 석면해체 제거작업 및 건축물 석면조사의 법 사각지대가 발생하고 있어 제도적 보완이 필요한 시점이라 하겠다.
국내 불소계 화학물질 배출 현황 및 주요 수계의 과불화화합물(PFOS, PFOA) 검출 특성에 관한 연구
박삼배,장윤영 유기성자원학회 2023 유기물자원화 Vol.31 No.2
As a result of the survey on the emission status of fluorine-based chemicals in Korea, 13 kinds of substances, including hydrogen fluoride (91%) and perfluorocarbons (5%), were emitted in workplaces. By regional groups, about 98% was emitted in the Gyeongbuk, Gyeonggi and Chungcheong regions, and about 98% in three sectors of industry related to manufacture of electronic parts, chemicals and non-metallic mineral products. The detection status of PFOS and PFOA in domestic main rivers was continuously detected in the Nakdong River, the Geum River and the Anseong Stream estuary with high fluorine-related chemical emissions, and four sites of PFOS and two sites of PFOA were detected for the first time in 2021. PFOS and PFOA were continuously detected in relatively high concentrations in the rivers where there were many semiconductor and display related sectors of industry. 국내 불소계 화학물질의 배출현황 조사결과 Hydrogen fluoride(91%)와 Perfluorocarbons(5%) 등 13종의 물질이사업장을 통해 배출되었고, 지역별로는 경북, 경기, 충청권 지역에서 약 98%, 업종별로는 전자부품, 화학물질, 비금속광물제품 제조업 관련 3개 분야에서 약 98%를 배출하였다. 주요 수계에서 나타나는 PFOS⋅PFOA의 검출 현황은불소계 화학물질 배출량이 많은 낙동강 수계, 금강 수계, 안성천 하구언 지점에서 지속 검출되었으며, 4개의 PFOS 지점과 2개의 PFOA 지점은 2021년 처음으로 검출되었다. 반도체와 디스플레이 관련 업종이 많은 수계 지역에서PFOS 및 PFOA가 비교적 높은 농도로 지속 검출되었다.
중금속 처리 향상을 위한 폐목재 기반 바이오차의 화학적 개질 및 입상화
김동수,도지영,박삼배,김세희,최종수,최유림,장윤영,양재규 한국공업화학회 2020 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2020 No.-
바이오차는 바이오매스를 산소가 없거나 부족한 상태에서 열분해하여 제조되는데, 넓은 비표면적과 높은 양이온 교환능을 보유하고 있어 활성탄에 비해 중금속에 대한 흡착능이 높은 장점을 갖고 있다. 그러나 이러한 바이오차를 이용한 수중 중금속 제거와 관련된 연구는 대부분 현장 적용성이 고려되지 않았다. 따라서 바이오차를 연속식 처리 공정에 적용할 수 있도록 화학적 개질과 입상화된 바이오차 매질의 개발 및 이를 이용한 연속식 처리 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 현재 재활용률이 낮은 생활계 목재 폐기물을 주 원재료로 하여 400~900°C 열분해 조건에서 먼저 바이오차 분말을 제조하였다. 바이오차의 여러 개질방법에서 카르복실화 방법은 카드뮴에 비행 납에 대한 제거능을 크게 향상시켰다. 반면, 인산염을 이용한 개질 방법은 Microwave를 이용한 개질 및 바이오차 제조방법과 저온 열분해조건에서는 납 및 카드뮴 모두의 흡착능을 크게 향상시켰다. 바이오차와 알긴산을 혼합하여 동결건조 입상화방법으로 제조한 흡착제의 중금속 흡착능은 우수한 것으로 나타났으며 현장 적용 가능성이 매우 높은 것으로 여겨진다.
가로수 전정가지 및 생활계 폐목재를 이용하여 제조한 바이오차의 Methylene Blue 흡착특성
도지영,김동수,박경철,박삼배,장윤영,양재규 유기성자원학회 2022 유기물자원화 Vol.30 No.3
수계에 오염된 색도 물질을 더욱 효율적으로 처리하고자 버려지는 폐자원을 이용하여 흡착제인 바이오차를제조하고 적용하는 방안을 모색하고자 하였다. 이에 가로수 전정부산물이나 폐목재를 활용하여 넓은 비표면적을가지고 있는 바이오차를 제조하고 이를 이용하여 색도물질 제거에 적용하였다. 대표적인 가로수 전정부산물(플라타너스, 은행나무, 참나무)과 폐목재를 산소가 없는 조건에서 열분해하여 바이오차를 제조하였으며, 제거대상 물질로는방향족 고리를 가지고 있어서 생물학적 분해가 어렵고, 물리적 처리와 화학적 처리시 제거효율이 떨어지는 것으로알려져 있는 녹청색의 유기염료로 주로 인피섬유에 사용되며, 종이, 가죽과 면의 매염에 사용되기도 하는 메틸렌블루(MB)를 선정하였다. 실험결과 플라타너스 기반 바이오차가 제일 높은 흡착능을 보였으며, Langmuir 모델식을 이용하여 구한 qmax 값은 78.47 mg/g으로 나타났다. 또한 물리적 흡착과 화학적 흡착을 구별하는데 사용되는 Dubinin-Radushkevich (D-R) 모델식을 이용하여 흡착에너지(E) (kJ/mol)를 구한 결과 MB에 대한 흡착에너지(E) 값은 4.891 kJ/mol로 8 kJ/mol (물리흡착과 화학흡착의 기준 값) 보다 작았으며, 이는 바이오차와 MB 염료 사이에 van der Waals와 같은 약한 결합이 존재하는 물리흡착임을 알 수 있었다. 반응온도 변화에 따른 흡착실험을 통해 얻은 ΔG의 값은 –3.67~7.68 kJ/mol으로 서 물리적 흡착반응 영역에 해당함을 확인하여, 본 연구에서 제조된 플라타너스 기반 바이오차의 MB 흡착메커니즘은 넓은 비표면적을 이용한 물리적 흡착임을 제시할 수 있었다. 또한 타 연구에 제시된 상업용 활성탄과 비교하여도 동등 이상의 흡착능력을 보였다.
Development of a hazardous material selection procedure for the chemical accident response manual
이광희,유병길,조형태,박찬호,조성현,박삼배,문일 한국화학공학회 2019 Korean Journal of Chemical Engineering Vol.36 No.3
After the accidental hydrogen-fluoride leak in Gu-mi city, Korea, the Korean government revised its laws on chemical management. The hazardous chemical management laws were strengthened to meet the legal standards, and now the selection of Accident Precaution Chemicals (APCs) is required. This study introduces a novel hazardous material selection procedure for industrial chemical management. The proposed method consists of screening, scoring, rating, and selection procedures. Among the 4,994 hazardous chemicals in the database, 1,362 chemicals were selected through the screening process. The selected chemicals were classified as flammable, explosive/reactive, and toxic materials, and in the final step, flash point, heat of combustion, and toxicity of these chemicals were considered in chemical ratings. According to the ratings, 100 toxic materials were selected and used to modify the safety management manual development software, currently used in Korean companies that deal with hazardous chemicals. The developed algorithm and software are expected to greatly aid plants that deal with hazardous materials.
화학적 개질방법을 적용하여 폐목재로부터 제조한 바이오차를 이용한 중금속 제거
김동수 ( Dong-su Kim ),최종수 ( Jong-soo Choi ),김세희 ( Se-hee Kim ),도지영 ( Ji-young Do ),박삼배 ( Sam-bae Park ),최유림 ( Yu-lim Choi ),장윤영 ( Yoon-young Chang ),양재규 ( Jae-kyu Yang ) 한국수처리학회(구 한국수처리기술연구회) 2020 한국수처리학회지 Vol.28 No.6
Wastewater containing various harmful heavy metals is commonly generated from small businesses in the Seoul metropolitan area, and it may cause serious pollution to the soil, surface water and underground water due to improper treatment. In order to treat wastewater containing heavy metal ions, adsorption technique using carbon-based material is generally applied. Among several carbon-based material, biochar has much attention because it is known to have a large surface area and high cation exchange capacity. In this study, bio-char powder was manufactured by pyrolysis of waste wood in the range of 400 to 900°C and/or was modified using several acidic solutions such as chloroacetic acid, nitric acid and phosphoric acid to improve adsorption of heavy metals. In order to save energy, pyrolysis was performed with three methods, namely, microwave, low temperature Dry Oven and tube furnace. In the case of biochar obtained by pyrolysis with microwave, removal capability for Pb(II) and Cd(II) was 91.7 mg/g and 75.1 mg/g, respectively. In addition, when low temperature pyrolysis was performed using dry oven after phosphoric acid refinement, the removal capacity for Pb(II) and Cd(II) was 70.1mg/g and 60.8 mg/g, respectively. Finally, in the case of pyrolysis using tube furnace, removal capability for Pb(II) and Cd(II) was 89.7 mg/g and 67.7 mg/g, respectively. The biochar obtained from phosphoric acid-low temperature pyrolysis in dry oven is considered to be the most practical modified method considering possibility of mass production and saving of energy input, although it has less relative removal of heavy metal ions than tube-furnace and microwave oven (700 W). The results of this study show that the chemical modification of biomass using phosphoric acid and low-temperature pyrolysis can be potentially applied in the treatment wastewater contaminated with heavy metal ion in the future