본 연구에서는 식물에 의한 표면적 증가와 생리작용이 미세먼지 정화에 미치는 영향을 추정하기 위하여 대조구(Control; Type C)을 설정하고, 관엽식물(Spathiphyllum wallisii; Type P)과 인조식물(Artificial Plant; Shape of Spathiphyllum wallisii; Type A.P)을 활용하여 미세먼지 정화소요시간을 측정하고 비교ㆍ분석하였다. 그 결과, 각 실험구별 미세먼지 정화에 소요된 시간은 Type C에 비하여 Type A.P는 57~64%, Type P는 31~32% 수준으로 감소하였다. 이후, LMM(Liner Mix Model)을 활용하여 각 실험구별 시간변화에 따른 교호작용을 검정한 결과, 표면적증가와 시간변화(PM10 : t=3.123, p<0.05, PM2.5 : t=3.180, p<0.05), 생리작용과 시간변화(PM10 : t=4.065, p<0.05, PM2.5 : t=4.307, p<0.05)는 통계적으로 유의한 것으로 분석되어 각 요인과 시간변수의 교호작용이 있음을 확인할 수 있었다. 마지막으로 식물의 미세먼지 정화요인에 따른 효율은, 정화요인이 존재하지 않는 대조구(Type C)에 비하여 표면적 증가로 1.40배, 생리작용으로 1.95배, 총 평균 2.74배의 정화시간이 더 짧은 것으로 비선형회귀분석을 통해 추정하였다. 이상의 결과를 종합하여 식물체의 미세먼지 정화매커니즘 중 생리작용(방출 및 흡수 등)이 표면적 증가(흡착)보다 더 큰 영향을 미치고 있음을 예상하였으며, 이에 따라 미세먼지 정화 기능을 목적으로 하는 녹지에서 비배 및 관수관리등 녹지관리가 중요한 요인임을 피력하였다.

본 연구는 공기 중 음이온이 미세먼지(PM10, PM2.5) 정화에 미치는 영향을 파악하고, 식물이 공기 중 음이온 발생과 미세먼지 정화에 미치는 영향을 평가하기 위하여 음이온 발생요인별 음이온 발생량을 측정하고, 각 요인별, 식물 용적별 미세먼지 저감 모형을 구축하여 비교하였다. 음이온 발생요인별 특성은 Type N.I(Negative ion generator; 204,133.33ea/㎤) > Type P₃₀(Plant Vol. 30%; 362.55ea/㎤) > Type C(Control; 46.22ea/㎤)의 순으로 음이온 발생량 을 살펴보면 무처리구에 비하여 음이온 발생기 처리구에서 약 4,417배, 식물 배치구에서 약 8배 많았다. 이에 따른 음이온 발생원별 미세먼지 저감 특성은 PM10에서 Type NI가 Type C에 비하여 정화효율이 2.52배, Type P30이 1.46배 높았으며, PM2.5의 경우, Type NI가 Type C에 비하여 정화효율이 2.26배, Type P30이 1.31배 높은 것으로 분석되었다. 식물의 용적별 미세먼지 정화 효율은 Type P₂₀(84.60분) > Type P₃₀(106.50분) = Type P₂₅(115.50분) = Type P₁₅(117.60분) > Type P₅(125.25분) = Type P₁₀(129.75분)의 순이었으며, 초미세먼지의 경우 Type P₂₀ (104.00분) > Type P₃₀(133.20분) = Type P₂₅(144.00분) = Type P₁₅(147.60분) > Type P₅(161.25분) = Type P₁₀ (168.00분)의 순이었다. 이렇게 음이온의 미세먼지 정화 능력과 식물의 미세먼지 정화능력을 정량적으로 분석하였으며, 향후 미세먼지 정화를 고려한 녹지계획 및 식물식재에 고려해야할 사항을 제안하였다.

바이러스는 생물 의약 산업에서 다양한 응용 분야를 가지고 있다. 그들은 살충제 생산, 백신 생산, 유전자 전달, 암 치료제 등에 사용된다. 바이러스의 하류 처리는 그들의 생물학적 및 의약적 응용을 위한 필수 단계이다. 다양한 과정 중에 서 바이러스의 정제는 매우 중요하다. 막 크로마토그래피는 이 과정에서 중요한 역할을 한다. 이온 교환 막 크로마토그래피는 주로 사용되는 방법이지만 크기 배제 및 불충분한 정제에 관한 다양한 제한을 가지고 있다. 또한, 이는 인플루엔자와 같은 빠 르게 변화하는 바이러스의 균주에 적용될 수 없다. 이 검토는 막 크로마토그래피의 다양한 개선된 방법 또는 대안을 검토한 다. 이는 정제, 바이러스 회수율 및 방법의 확장성에 초점을 맞추고 있다.

In this study, in order to analyze the water purification efficiency according to the influent water conditions of artificial wetlands, the purification efficiency was compared at two points where sewage treatment water flows in and one point where good effluent flows in. As a result of reviewing the results of the analysis of influent and effluent and the removal efficiency, the T-N and T-P removal efficiency was calculated at 54.7% and 77.4%, respectively, for the two points where sewage treatment water was treated, the treatment efficiency of SS 90.8%, BOD 51.1%, TOC 30.6%, T-N 38.8%, T-P 55.3% was shown. As a result, the efficiency of removing pollutants in the artificial wetland was found to be proportional to the concentration of influent water, and in order to create an efficient artificial wetland, it is judged that thorough review and management at the design stage are necessary considering that the removal efficiency of high-concentration contaminated water was high.

In this study, the refinement of Multiwalled Carbon Nanotubes (MWCNTs) derived from chemical vapor decomposition is investigated. An ultrasonic pretreatment method is employed to disentangle carbon and metal impurities intertwined with MWCNTs. The pretreated MWCNTs exhibit a marginal decrease in C–O/C = O content from 8.9 to 8.8%, accompanied by a 2.5% increase in sp3 carbon content, indicating a mildly destructive pretreatment approach. Subsequently, selective oxidation by CO2 and hydrochloric acid etching are utilized to selectively remove carbon impurities and residual metal, respectively. The resulting yield of intact MWCNTs is approximately 85.65 wt.%, signifying a 19.91% enhancement in the one-way yield of pristine MWCNTs. Notably, the residual metal content experiences a substantial reduction from 9.95 ± 2.42 wt.% to 1.34 ± 0.06 wt.%, representing a 15.68% increase in the removal rate. These compelling findings highlight the potential of employing a mild purification process for MWCNTs production, demonstrating promising application prospects.

Seawater evaporation and purification powered by solar energy are considered as a promising approach to alleviate the global freshwater crisis, and the development of photothermal materials with high efficiency is imminent. In this study, cellulose nanofiber (CNF)/MXene/Ni chain (CMN) aerogels were successfully synthesized by electrostatic force and hydrogen bond interaction force. CMN10 achieved a favorable evaporation rate as high as 1.85 kg m− 2 h− 1 in pure water, and the corresponding evaporation efficiency could be up to 96.04%. Even if it is applied to seawater with multiple interference factors, its evaporation rate can still be 1.81 kg m− 2 h− 1. The superior seawater evaporation activity origins from the promoted separation of photoexcited charges and photothermal conversion by the synergy of Ni chain and MXene, as well as the water transport channel supported by the 3D structure frame of CNF. Most importantly, CMN aerogel can maintain water vapor evaporation rates above 1.73 kg m− 2 h− 1 under extreme conditions such as acidic (pH 2) and alkaline (pH 12) conditions. In addition, various major ions, heavy metals and organic pollutants in seawater can be rejected by CMN10 during desalination, and the rejection rates can reach more than 99.69%, ensuring the purity of water resources after treatment. This work shows the great potential of CMN aerogel as a high-efficiency solar evaporator and low-cost photothermal conversion material. Cellulose nanofiber (CNF)/MXene/Ni chain (CMN) aerogels demonstrated high evaporation of water from sea water.

본 연구에서는 에너지 소모가 큰 기존 진공 증류 공정의 대안으로 친환경이면서 에너지 효율적인 투과증발 분리 공정을 이용하여 1,2 hexane diol/water (1,2 HDO/water) 혼합물에서 물을 분리하는 데 적용되었다. 사용한 분리막은 glutaraldehyde (GA)로 가교된 PVA를 알루미나 중공사 막(Al-HF) 내부에 코팅하여 사용하였다. 1,2 HDO/water 투과증발 분리공 정에서는 PVA/GA 비율, 경화 온도 및 투과증발 분리공정 운전 조건에 대한 막의 최적화를 연구하였다. 장기 안정성 시험에 서 PVA/GA (몰 비율 = 0.08, 경화 온도 = 80°C) 로 코팅된 Al-HF 막이 공정온도 40°C에서 1.90~2.16 kg/m2h 범위의 투과 도를 보였으며, 투과용액의 수분 함량은 99.5% (separation factor = 68) 이상이었다.

In this study, Pleurotus ostreatus No.42 was cultured in glucose-peptone-yeast-wheat bran medium using a previously reported novel rotary draft tube bioreactor. Versatile peroxidase (VP), a lignin-degrading enzyme, was isolated from a pellet-type mycelium culture grown in the medium for seven days. The VP was purified by sequentially applying ultra-filtration, DEAESepharose CL-6B column, and Mono Q column. SDS-PAGE analysis revealed the molecular weight of VP to be 36.4 KDa with an isoelectric point of 3.65. The amino acid sequence was confirmed as VTCATGQTT. The purified VP was observed to possess the property of not only oxidizing Mn ions but also decomposing veratryl alcohol, a non-phenolic compound. The catalytic ability of VP is a subject for future research.

In the dismantling of nuclear power plants, various forms of radioactive gaseous waste are generated when cutting concrete and metal structures. Large amounts of radioactive dust and aerosols generated during the cutting process of each structure can cause radiation exposure to the environment around the workplace and to the radiation exposure in the body of workers. When cutting structures, water is sprayed to reduce the generation of aerosols, so early saturation of the filter is expected due to radioactive aerosols and fine particles containing a large amount of moisture. A mobile air purification device is being developed to a fast and efficient air purifier that can be used for a long time operation to protect workers from radiation exposure in high radiation areas and to minimize the amount of secondary waste generated. In this paper, the direction for a new concept of unit technology that can achieve the development purpose is described.

The nuclide management process for reducing the environmental burden being developed by the Korea Atomic Energy Research Institute is performed in molten salts, resulting in contaminated salt wastes containing fission products such as Cs, Sr, Ba, and rare-earth nuclides. In addition, the spent fuel of a molten salt reactor (MSR) contains a variety of fission products, and a purification process may be required for the reuse of the salt and the separation and disposal of the fission products in the spent nuclear fuel. The melt-crystallization method is a technique used for the purification and separation of chemicals or metals based on the different melting points of the different substances. In a recent study, our group developed a reactive-crystallization method using Li2CO3 precipitation agent to precipitate metal corrosion from the reactor through a chlorination reaction by HCl and Cl2, which may occur in chloride molten salt, and successfully precipitated the metal precipitate and purified and recovered LiCl salt. In this study, reactive-crystallization method has been established for removing fission products and corrosive materials. Using the reactive crystallization method, white LiCl-KCl salt that was not discolored by metal corrosion was recovered through the crystallization plates, and fission products and metal elements were shown to be suppressed to several ppm in the purified salt. Consequently, high-purity salts were recovered with high nuclide and corrosive separation efficiencies. The reactive crystallization procedure can also be applied to other salt waste systems, such as MSR nuclear fuel treatment and molten salt chemistry for the elimination of corrosive substances.

폐수 처리는 담수 공급의 수요를 맞추고 동시에 환경 오염을 제어하기 위한 가장 중요한 기술 중 하나이다. 여러 종류의 증류법과 역삼투 공정과 같은 다양한 기술은 더 높은 에너지 투입을 필요로 한다. 축전식 탈염(CDI) 기술은 전력 소 비가 매우 적어 슈퍼커패시터 원리에 기반한 대안으로 떠오르고 있다. 공정의 효율성을 향상시키기 위해 전극 재료를 개선하 기 위한 연구가 계속되고 있다. 역전기투석은 가장 일반적으로 사용되는 담수화 기술 및 삼투압 발전기이다. 역전기투석의 효 율을 향상시키기 위해 수행된 많은 연구 중, 맥신(MXene)은 이온교환막 및 2차원 나노유체 채널로서 역전기투석의 물리적 및 전기화학적 특성을 향상시킬 수 있는 유망한 방법으로 떠오르고 있다. 맥신은 단독 사용뿐만 아니라 다른 물질들이 맥신 과 혼합되어 복합막의 성능을 더욱 향상시킨다. 전처리를 거치거나 Ti3C2Tx, 나피온 등을 포함한 이종구조를 가진 맥신은 각 각 최대 담수화 성능 측정 결과를 통해 담수화 산업에서 유망한 재료로 맥신의 잠재력을 입증했다. 역전기투석을 통한 삼투 압 발전 산업에서 이온교환막에서 비대칭 나노유체 이온 채널에 맥신을 사용함으로써 최대 삼투압 출력 밀도를 크게 향상시 켰으며, 대부분 상용화 기준값인 5 Wm-2를 넘었다. 일정 개수의 단위체를 연결함으로써 매개체의 도움 없이 전자기기에 직접 적으로 전력을 공급할 수 있는 수준의 전압이 출력됐다. 본 리뷰에서는 맥신 복합막을 기반으로 한 전기투석 공정의 최근 연 구들에 대해 설명한다.

본 총설은 탄소중립 및 에너지순환을 실현하기 위한 재생에너지로부터 그린수소 생산 전략 중 하나인 바이오수소 생산 및 정제법에 관해 소개하고자 한다. 바이오수소는 생물질과 미생물과 같은 재생에너지원을 이용하며, 상온 및 상압 등의 마일드한 실험조건에서 작동하여 에너지소비 및 공정비용이 적게 드는 친환경 공정으로 알려져 있다. 하지만, 이러한 바이오 수소를 상업적으로 이용하기 위해서는 해결해야 할 중요한 도전적인 과제가 존재한다. 특히, 바이오수소는 생물반응기내의 복합한 화학반응으로 합성되어, 낮은 수소생산 속도 및 반응기내 다양한 혼합물이 존재하여, 바이오수소 고순도화를 위해서 연속공정 형태의 분리 및 정제 기술이 반드시 필요하다. 이를 위해, 저온 증류법, 압력 흡착법, 분리막법 등을 비롯한 다양한 분리 및 정제 기술이 고순도 바이오수소를 얻기 위해 제안되었다. 본 총설에서는 바이오수소 생산 및 정제 연계화를 위한 비 다공성 고분자 분리막의 가능성에 대해 소개하고자 한다.

Developing the high-performance semiconductor photocatalytic materials is an eternal topic under the background of the current energy and environment requirements. In recent years, single-atom photocatalysts (SAPCs) have been brought a lot of attention in energy conversion and environmental purification because of their unique characteristics and properties, including the unique coordination patterns, outstanding atomic utilization, quantum confinement effects, high catalytic activity, etc. Hence, this critical review focuses on the summarized various synthetic methods and the recent important applications of SAPCs, including photocatalytic H2 evolution (PHE) from water splitting, photocatalytic CO2 reduction, photodegradation of organic pollutants, etc. The prospects and challenges for future research topics of SAPCs with excellent activity and stability for various photocatalytic applications are prospected at the end of this review. We sincerely expect that this critical review can promote deep-level insight into the SAPCs subject for the future significant applications in other fields.