오존은, 그 강력한 산화력에 의하여 살균, 탈취, 탈색과 유기물 제거 등의 효과를 복합적으로 얻을 수 있고 또한 신속하게 산소로 분해되어 잔류하지 않기 때문에 환경개선에 사용하기에 이상적인 물질이다. 미쓰비시전기에서는 이러한 오존의 이점에 착안하여 1970년부터 오존발생기와 오존처리설비의 개발, 제품화를 추진하여 왔다. 오존에 의한 고도처리가 널리 일반에게 인정되어 그 수요가 높아지고 있는 오늘날에 있어서도 보다 많은 오존설비의 보급을 위하여 오존기술의 개발에 힘쓰고있다. 본고에서는 상하수도 오존고도처리의 기술동향의 일부로 시도되고 있는 다음의 세 가지 내용을 소개한다. (1)오존처리시스템의 자에너지, 고효율화 기술 방전갭의 단축화, 관분내압력의 고압화로 고농도$\cdot$고효율의 오존발생을 실현하여 자전력화를 가능케 한 신형오조나이저를 개발 제품화하였다. (2)오존 반응조 내에서의 산기장치특성의 파악 모델화가 곤란한 신기장치에 대하여 실설비규모의 실험설비를 사용하여 그 산기특성을 분명히 하였다. (3)과산화수소첨가 오존처리법에 의한 하수처리수의 재생이용 과산화수소첨가 오존처리법에 의하여 장기간에 걸쳐 하수처리수를 전유기탄소(TOC)3mg/$\ell$이하로까지의 처리를 달성하여 하수처리수를 수도수레벨로까지 고도로 정화할 수 있음을 실증하였다.
오존과 같은 광화학 오염물질은 생성과정이 복잡하여 오존 Episode를 예측하는 것은 매우 어렵다. 이러한 복잡한 광화학 반응 메카니즘을 모사하기 위해서는 3-dimensional Eulerian Grid Model을 이용하는 방법이 있다. 본 연구에서는 산성침착모델인 RADM를 사용하였으며 이 모델은 산성침착과 관련된 건성침착, 습성침착 등 여러 가지 과정과 대기중에서 발생하는 광화학 반응을 포함하는 화학반응 모듈을 사용함으로써 오존과 같은 광화학 오염물질의 모사에도 사용될 수 있다(Chang, et al., 1987).(중략)
대기질의 통계예측모형은 주로 오존 농도 예측에 사용된다. 통계예측 방법은 중회귀 모형, 신경망 모형, Fuzzy 논리 모형 등이 있다. 중회귀 모형은 종래 통계분석 방법으로 예전부터 많이 사용되고 있는 방법인 반면에 신경망 모형과 Fuzzy 논리 모형은 최근에 개발되어 적용가능성을 검토 중인 방법이다. 국내외 연구결과에 의하면 각 방법에 의한 고농도 오존 예측성은 크게 다르지 않았다. 국내에서는 중회귀 모형과 신경망 모형이 적용되었는데, 상관계수는 0.6-0.7저도로 보고되었다.(중략)
축산폐수는 고농도의 난분해성 유기물질을 많이 함유하고 있기 때문에 처리하기가 매우 어려운 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 현장에 건설된 오존을 이용한 시스템인 DOF(Dissolved Ozone Flotation)와 PO2(Pressurized Ozone Oxidation)에 의한 축산폐수의 처리특성을 조사하였다. DOF-PO2의 유입수내에 존재하는 SS의 제거율은 94%를 상회하여 약 400 mg/L의 농도를 22 mg/L까지 낮출 수 있었다. $COD_{Mn}$의 제거율도 90%정도로 620 mg/L로 유입되어 63 mg/L로 유출되었다. $SCOD_{Cr}$은 890 mg/L 정도가 유입되었으며 82%가 제거되어 160 mg/L 정도로 유출되었다. UV-254흡광도는 96%제거 되었다. 특히 TP의 제거율은 98%가 넘었고 27 mg/L가 유입되어 0.35 mg/L만이 유출되었다. TN도 SS의 제거와 함께 68%정도 제거되었으나 오존에 의한 제거효과는 없었다. DOF-PO2시스템에 의한 고농도 오존산화공정을 미생물처리공정과 같이 적용할 경우 축산폐수처리공정의 방류수 수질기준을 맞출 수 있었다.
금속 산화물 박막 제작에 유효한 산화가스로 오존가스를 채택했다. 고품질의 산화 박막을 얻기 위해 고농도 오존이 필요하여 오존 농축 시스템을 구축 및 평가하였다. 이 장치는 실리카겔로 오존의 선택 흡착을 이용해, 농축 공정 시작 후 유입 농도 8.5 mol%가 검출되는 2.5 h에서 농축이 완료되고, 진공 배기로 고농도 오존가스를 생성하였으며, 성막 장치까지 가스가 공급되는 몇 분 동안은 자연분해 효과를 무시할 수 있었다.
한반도 동남 지역에서 고농도 오존이 발생한 사례에 대해 $NO_x$에 대한 오존의 수반민감도를 살펴보았다. 사례일에 지배적이었던 국지 순환과 고농도 오존을 모의하기 위해 WRF-CMAQ 모델을 사용하였다. 수반민감도 분석을 위해 CMAQ의 수반 모델을 적용하였다. 본 연구의 목적은 고농도 오존에 주변지역이 미친 영향을 살펴본 수용지 중심의 민감도 분석이다. 또한, 행정 구역별 기여도를 정량적으로 산정하였는데, 대구를 수용지로 하는 민감도 분석 결과 영향지역은 대구에 인접하여 포항으로 이어지는 영역과 남동쪽으로 떨어진 넓은 지역으로 나타났다. 첫 번째 영역은 고농도 사례일 당일에 배출된 $NO_x$의 민감도가 주로 나타났고 두 번째 영역은 전 날 배출에 의한 영향이었다. 반면, 부산을 수용지로 한 경우 사례일 당일 주간의 해풍의 영향으로 같은 날의 $NO_x$ 배출 효과 보다는 전 날 배출되었던 농도에 대한 민감도가 더 중요하였다. 민감도 영향지역에 대한 단면도 분석 결과 지표부근의 $NO_x$ 수송과 함께 상층에서 이류되는 영향도 중요하였다.
본 연구는 오존화 올리브오일이 피부 질환에 우수한 치료효과를 가진다는 연구 결과가 알려지면서 오존을 피부 질환치료에 사용하려는 다양한 시도가 있어 왔지만, 적절한 계측 절차가 수립되지 않아 국내에서는 임상적으로 가치가 있는 양질의 데이터를 확보할 수 없었다. 일반적으로 화장품의 성능확인을 위한 목적으로 동물실험을 통해 실측 데이터 계측을 진행하는 경우는 많지 않지 않으나, 독성실험의 경우 피부의 반응을 정확히 계측하는 것이 반드시 필요한 사항으로 권고되고 있어 본 실험이 실시되었다. 본 실험에서는 실험 Rabbit에 대한 오존화오일(고농도)에 대한 피부자극 평가를 위하여 오존화오일(고농도)을 털을 제거하여 피부가 노출된 Rabbit의 등 부위에 도포한 후 24시간 동안 영상처리장치와 육안 검사를 통해 피부 반응을 관찰하여 피부자극 평가를 위한 데이터를 확보하고자 하였고 오존화오일(고농도)의 의한 일반적인 반응, 사망과 같은 반응을 함께 측정하는 과정을 진행하였다. 총 24시간 이내의 결과에서 실험에 사용된 동물들 모두에서 시험물질 처치 부위의 육안관찰, 영상촬영을 통한 이상 반응은 관찰되지 않았고 사망과 같은 돌발적인 이상반응 역시 확인되지 않아 오존화오일(고농도)의 생체 안전성을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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