• 대한환경공학회지
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• 제31권3호
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• pp.186-192
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• 2009

활성탄 재질별 유입수의 수온 및 EBCT 변화에 따른 의약물질 4종에 대한 생물분해율을 평가한 결과, 수온 및 EBCT가 증가할수록 의약물질 4종에 대한 생물분해율은 급격히 증가하였으며, 활성탄 재질별로는 석탄계 재질의 활성탄이 가장 우수한 생물분해능을 나타내었고, 다음으로 야자계와 목탄계 활성탄 순이었으며, 의약물질별로는 oxytetracycline이 가장 생물분해능이 큰것으로 나타났으며, 다음으로 tetracycline, trimethoprime 및 caffeine 순으로 조사되었다. 의약물질 4종에 대해 석탄계 재질의 활성탄에서의 수온별(5~$25^{\circ}C$) 생물분해 속도상수 및 반감기를 조사한 결과 oxytetracycline의 경우 생물분해 속도상수가 각각 0.0928 $min^{-1}$에서 0.3954 $min^{-1}$으로 증가하였고, 반감기는 7.47분에서 1.75분으로 감소하였다. 또한, caffeine의 경우는 생물분해 속도상수가 각각 0.0360 $min^{-1}$에서 0.2146 $min^{-1}$으로 증가하였고, 반감기는 19.25분에서 3.23분으로 감소하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권3호
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• pp.195-203
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• 2012

재질별 생물활성탄(BAC) 및 안트라사이트 biofilter에서 EBCT 및 수온변화에 따른 인공사향물질(SMCs) 3종의 생물분해 특성을 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 생물활성탄(BAC) 공정에서 인공사향물질 3종의 제거는 EBCT와 수온에 따라 큰 영향을 받으며, EBCT와 수온이 증가할수록 제거능이 증가하였다. 물질에 따른 제거능은 MK가 가장 높았고 다음으로 HHCB, AHTN 순이었다. 또한, 활성탄 재질에 따른 생물활성탄(BAC) 및 안트라사이트 biofilter에서의 인공사향물질 3종의 제거는 석탄계 재질의 BAC에서 생물분해능이 가장 높았고, 다음으로 목탄계, 야자계, 안트라사이트 순으로 조사되었다. 인공사향물질 3종에 대한 생물분해 속도상수($K_{biodeg}$)와 반감기($t_{1/2}$)는 수온이 $5{\sim}25^{\circ}C$일 때 0.0082~0.4452 $min^{-1}$와 1.56~84.51 min이었으며, 수온이 $15^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$로 증가시켰을 때 $5^{\circ}C$에서의 반감기보다 3.1~9.3배 감소되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권12호
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• pp.1255-1261
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• 2008

생물활성탄(BAC) 재질별 EBCT 및 수온변화에 따른 HAA 5종의 생물분해 특성을 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 본 연구에서 BAC에서 HAA 제거시 EBCT와 수온이 매우 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. EBCT와 수온을 증가시킬 경우 HAA의 제거율이 상승하였으며, 수온이 20$^{\circ}C$ 보다 높을 경우 HAA의 제거능은 EBCT의 영향을 크게 받지 않는 것으로 나타났다. 하지만 수온이 5$\sim$10$^{\circ}C$ 정도로 낮을 경우는 EBCT의 증가가 HAA의 제거율에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 활성탄 재질에 따른 BAC에서의 HAA 제거는 석탄계 재질에서의 생물분해능이 가장 높았고, 다음으로 야자계, 목탄계 순으로 조사되었다. HAA 5종에 대한 생물분해 속도상수와 반감기는 수온이 5$^{\circ}C$일 때의 HAA 5종에 대한 생물분해 속도상수(k)와 반감기(t$_{1/2}$)는 0.0373$\sim$0.1175 min$^{-1}$, 반감기는 5.9$\sim$18.58분이었으며, 수온을 10$^{\circ}C$와 20$^{\circ}C$로 증가시켰을 때 5$^{\circ}C$일 때와 반감기를 비교해 보면 1.5$\sim$7.9배로 감소되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권2호
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• pp.96-101
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• 2009

생물활성탄 재질별 sulfonamide계 항생물질 5종의 생분해능을 조사한 결과 유입수의 수온 $25^{\circ}C$에서 EBCT 변화에 따른 생물분해율을 평가한 결과, 석탄계 재질의 생물활성탄은 EBCT 5~20분에서 18~82%, 야자계나 목탄계의 경우는 11~67% 및 4~56%로 나타나 석탄계 재질의 생물활성탄에서 가장 높은 생물분해능을 나타내었다. Sulfonamide계 5종에 대한 물질별 생분해능을 평가한 결과, 석탄계 재질의 생물활성탄에서 5~20분의 EBCT에서 SCP, SMT 및 STZ는 30~80%, SDM과 SMX는 18~70% 정도의 생분해율을 나타내어 SDM과 SMX가 다른 3종 보다는 생물분해능이 낮은 것으로 나타났다. 유입수의 수온 상승에 따라 5~20분의 EBCT에서 생물분해율은 크게 증가하였고, 유입수의 수온이 $5^{\circ}C$일 경우 sulfonamide계 항생물질 5종에 대한 생물분해 속도 상수는 0.0094~0.0118 $min^{-1}$, 반감기는 58.7~73.7분으로 나타났으며, 수온이 $15^{\circ}C$ 및 $25^{\circ}C$일 경우는 생물분해 속도상수가 0.0307~0.0397 $min^{-1}$ 및 0.0468~0.0718 $min^{-1}$로 나타났고, 반감기 17.5~22.6분 및 9.7~14.8분으로 나타났다. 유입수의 수온이 $5^{\circ}C$에서 $15^{\circ}C$로 상승할 경우 sulfonamide계 항생물질 5종에 대한 생물분해 속도상수는 3.2~3.8배 정도 증가하였으며, 수온이 $15^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$로 상승할 경우는 1.5~1.9배 정도 증가하는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권8호
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• pp.754-760
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• 2010

완속 모래여과 컬럼의 생물막(schmutzdecke)은 운전 시작 30일 정도에 정상상태에 도달하는 것으로 나타났으며, 생체량과 활성도는 각각 $4.5{\times}10^6\;CFU/g$과 $3.42\;mg{\cdot}C/m^3{\cdot}hr$로 나타났다. 정상상태에 도달한 생물 여과층의 박테리아 종 분포는 Pseudomonas sp.가 차지하는 비율이 56%였으며 그 중에서 Pseudomonas fluorescens가 전체비율의 22%를 차지하였다. 운전 시작 30일 후의 용존 유기탄소(dissolved organic carbon, DOC)와 geosmin의 제거율은 각각 27%와 95%로 나타나 최대의 제거율을 나타내었으며, 그 이후에는 DOC와 geosmin의 제거율에는 큰 변화가 없었다. 수온 변화에 따른 DOC와 geosmin의 제거율 변화에서 유입수의 수온이 $5^{\circ}C$일 경우 geosmin과 DOC의 평균 제거율은 각각 62%와 10%로 나타났으나 수온을 $15^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$로 증가시켰을 경우에는 geosmin과 DOC의 평균 제거율이 각각 88%와 25% 및 100%와 42%로 나타났다. 수온 변화에 따른 완속 모래여과 컬럼의 상부 생물막 층에서의 geosmin과 DOC에 대한 생물분해 속도상수(k)는 $1.842{\sim}15.965\;hr^{-1}$와 $0.253{\cdot}1.123\;hr^{-1}$이였고, 상부의 생물막 층이 그 하부 보다 DOC와 geosmin에 대한 생물분해 속도상수가 각각 18~32배 및 20~51배 정도 큰 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권3호
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• pp.124-131
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• 2017

생물활성탄 공정과 안트라사이트를 여재로 사용한 biofilter에서 공탑 체류시간(EBCT)과 수온의 변화에 따른 8종의 고지혈증 치료제류(blood lipid regulator agents, BLLAs)의 생물분해 특성을 평가하였다. 수온 $8^{\circ}C$, $16^{\circ}C$ 및 $24^{\circ}C$에서 공탑 체류시간을 5분~15분까지 변화시켰다. 생물활성탄 공정에서 고지혈증 치료제류 8종의 생물분해 제거율은 공탑 체류시간과 수온의 변화에 많은 영향을 받았으며, 공탑 체류시간과 수온이 증가할수록 생분해 제거율이 증가하였다. 고지혈증 치료제류의 종류에 따른 생물활성탄 공정에서 생분해 제거율은 statin계의 경우 simvastatin이 가장 높았으며 다음으로 mevastatin, fluvastatin 및 atorvastatin 순이었다. 또한, Fibrate계 고지혈증 치료제들의 생물분해능은 fenofibrate가 가장 높았으며 다음으로 gemfibrozil, bezafibrate, clofibric acid순이었다. BAC 공정에서 생물분해 제거능이 가장 낮은 clofibric acid와 atorvastatin의 생물분해 속도상수($k_{bio}$)는 수온이 $8^{\circ}C$에서 $24^{\circ}C$로 상승하였을 경우, 각각 $0.0075min^{-1}$과 $0.0122min^{-1}$에서 $0.0540min^{-1}$과 $0.0866min^{-1}$으로 증가하여 각각 7.2배 및 7.1배 정도 증가하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권12호
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• pp.858-864
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• 2014

생물활성탄(BAC)과 안트라사이트 biofilter에서의 공탑 체류시간(EBCT) 및 수온의 변화에 따른 8종의 합성 향물질류의 생물분해 특성을 평가하였다. 수온 $7^{\circ}C$와 $18^{\circ}C$에서 EBCT를 5분~15분까지 변화시켜 실험하였다. 생물활성탄 공정에서 합성 향물질류 8종의 생물분해율은 EBCT와 수온에 따라 큰 영향을 받았으며 EBCT와 수온이 증가할수록 생물분해율이 증가하였으며, 합성 향물질류의 종류에 따른 생물활성탄 공정에서의 생물분해율은 대환 사향류인 pentalide와 ambrettolide가 가장 높았으며, 다환 사향류인 DPMI와 ADBI가 가장 낮았다. 합성 향물질류 8종에 대한 BAC 공정에서의 생물분해 속도상수($k_{bio}$)는 수온이 $7^{\circ}C$에서 $18^{\circ}C$로 상승하였을 경우, $0.1184{\sim}0.6545min^{-1}$에서 $0.3087{\sim}0.9173min^{-1}$로 증가하여 1.4~2.6배 정도 증가하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권11호
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• pp.739-746
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• 2014

생물활성탄(BAC)과 안트라사이트 biofilter에서의 공탑 체류시간(EBCT) 및 수온의 변화에 따른 8종의 자외선 차단제들의 생물분해 특성을 평가하였다. 수온 $7^{\circ}C$와 $18^{\circ}C$에서 EBCT를 5분~15분까지 변화시켜 실험하였다. 생물활성탄 공정에서 자외선 차단제 8종의 생물분해율은 EBCT와 수온에 따라 큰 영향을 받았으며 EBCT와 수온이 증가할수록 생물분해율이 증가하였으며, 자외선 차단제들의 종류에 따른 생물활성탄 공정에서의 생물분해율은 EHMC와 BZC가 가장 높았으며, BP와 4-MBC가 가장 낮았다. 자외선 차단제 8종에 대한 BAC 공정에서의 생물분해 속도상수($k_{bio}$)는 수온이 $7^{\circ}C$에서 $18^{\circ}C$로 상승하였을 경우, $0.2730{\sim}0.6365min^{-1}$에서 $0.4824{\sim}0.8743min^{-1}$로 증가하여 1.5~2.1배 정도 증가하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권7호
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• pp.404-411
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• 2015

생물활성탄(BAC) 공정에서의 공탑 체류시간(EBCT) 및 수온의 변화에 따른 9종의 halonitromethanes (HNMs)류들의 생물분해 특성을 평가하였다. 수온 $10^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$에서 EBCT를 5분~15분까지 변화시켜 실험하였다. 생물활성탄 공정에서 HNMs류 9종의 생물분해율은 EBCT와 수온에 따라 큰 영향을 받았으며 EBCT와 수온이 증가할수록 생물분해율이 증가하였으며, HNMs류들의 종류에 따른 생물활성탄 공정에서의 생물분해율은 DBCNM과 TBNM이 가장 높았고, CNM과 DCNM이 가장 낮았다. DBCNM과 TBNM을 제외한 HNMs류 7종에 대해 BAC 공정에서의 생물분해 속도상수($k_{bio}$)는 수온이 $10^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$로 상승하였을 경우, $0.0797{\sim}0.7657min^{-1}$에서 $0.1245{\sim}1.8421min^{-1}$로 증가하여 1.6~2.4배 정도 증가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.261.1-261.1
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• 2014

지구상에 존재하는 모든 생물에 의해 배출되는 이산화탄소는 온실가스로써 산업혁명 이후 급격한 농도 증가로 인해 지구 온난화 등의 다양한 환경문제를 초래하고 있다. 지구 온난화의 가시화로 인한 각종 기후 협약 및 탄소배출권 등에 규제로 온실가스 감축의무부과가 확실해져 탈 석유기반 사회로 전환을 위한 이산화탄소를 처리하는 다양한 연구가 각국에서 활발히 진행 중이다. 본 연구에서 마이크로웨이브 플라즈마 토치를 이산화탄소 분해에 이용하게 되었고 그 목적은 이산화탄소가스를 마이크로웨이브로 가열하여 순수한 이산화탄소 플라즈마 토치를 발생함으로서 지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 생산적으로 이용하기 위한 것으로 전자파를 발진하는 마그네트론으로는 3kW, 2.45GHz의 주파수를 사용한다. 마이크로웨이브 플라즈마 토치를 이용한 이산화탄소의 분해 시 생성되는 물질을 확인하기 위하여 이산화탄소의 열역학적 평형을 계산하였으며 또한 이산화탄소의 분해 반응의 준 평형상태에서의 속도상수를 이용하여 각 분해반응생성물들의 밀도비율을 계산하였고, 이를 일반화시켜 도시하였다. 위 과정을 통해 고온의 이산화탄소 토치는 탄화수소 연료를 1기압에서 개질할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어 메탄개질은 $CO_2+CH_4{\rightarrow}2CO+2H_2$의 반응식이 된다. 이때 엔탈피와 엔트로피 변화는 각 각 ${\Delta}H=247kJ/mole$과 ${\Delta}S=257J/mole/deg.$이며 이 반응에 대한 gibbs 자유에너지는 $G={\Delta}H-T{\Delta}S$로서 개질 자발반응이 일어나는 온도는 $T={\Delta}H/{\Delta}S=961K$가 된다. 그리고 탄화수소 개질에 참여하는 산소와 CO 라디칼의 밀도가 대단히 높다. 따라서 메탄개질은 이산화탄소 토치를 통하여 1기압에서 쉽게 이루어진다.