생물여과 (biofiltration)로 알려진 기술은 오염물을 gas stream이나 liquid stream을 사용하여 생물학적으로 처리할 수 있다. 주요 방법으로 생물세정 방법과 생물여과의 두 방법을 사용하고 있다. 오염물질 제거효율에 영향을 미치는 인자로는 오염물질의 종류와 특징, 오염물질의 유입농도, 충진물의 종류와 형상, 오염물질이 충진물에 머무름 시간 등이 있다. 일반적으로 생물 여과에 있어서 반응기의 충진물로 compost, peat, wood chips와 토양을 이용하거나 또는 활성이 없는 합성 매체를 이용하기도 한다(Leson and Winer, 1991). (중략)
질적 양적 성장을 해온 양계산업이 최근에는 계분처리 등 악취문제로 인한 민원발생과 각종 소모성 및 전염성 질병으로 이중고를 겪고 있다. 이에, 주식회사 대자연(사장 신왕기, 이하 대자연)은 15년간의 연구 끝에 고전압과 특수합금을 활용한 고전압 미네랄이온활성수로 악취문제와 세균을 한방에 해결할 수 있는 시스템을 개발했다. 무독성으로 2차 오염물질을 생성하지 않고 세균이나 악취물질을 세정하거나 흡착시키는 임시방편적인 방법이 아니라 세균과 악취물질자체의 분자화학 결합을 깨트려 분해하는 근본적인 문제해결방법으로 음수로 먹이거나 분무로 뿌려주면 된다. 이번호에는 대자연을 소개코자 한다.
나노 임프린트 리소그래피 방법을 이용하여 매미 날개의 표면구조를 열가소성 고분자 시트 위에 역상으로 전사하였다. 그 후 표면구조가 형성된 시트의 UV-가시광선 투과도와 증류수의 접촉각을 측정함으로써 표면구조 형성을 통해 난반사 효과와 자가 세정 효과를 부여하였음을 확인하였다.
본 논문에서는 JPEG 압축 이외의 블러링(blumng) 및 샤프닝(sharpening) 등의 허용 가능한 이미지 조작에도 정보가 유지될 수 있는 내용 적응(content adaptive) 서명(signature) 기법을 제안하였다. 제안한 방법은 블록의 이미지 내용의 특성을 사용하여, 기존의 이미지 블록 사이의 DCT 계수 차이가 유지되는 DCT를 기반으로 한 Chang의 서명 방법의 단점을 개선하였다. 즉, 허용 가능한 이미지 조작에 대하여 에러 발생 확률이 높은 블록을 피하여 서명을 생성하였다 Lenna를 포함한 여러 표준 영상을 사용하여 실험한 결과, 제안한 랑법은 Chang의 방법에서 발생하는 서명의 비트 스트림 에러보다 에러 발생 빈도가 블러링 이미지에서는 평균 약 55%, 사프닝 이미지에서는 평균 약 51% 더 낮았다.
핵주기 공정 및 원전 2차 계통 증기발생기의 화학 세정시 배출되는 액체 폐기물 및 산업 폐수등에 존재하는 구리, 우라늄, 납 및 카드늄 등의 중금속들은 일반환경 및 공중보건상에 심각한 문제를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 사과 주스공정에서 나오는 폐 사과 껍질을 이용하여 용액의 pH, 이온강도, 유기, 무기 ligands 존재, 및 화학적 처리등에 따른 페수중 구리의 제거 특성에 대하이 연구하였다.
이 논문은 고령화 사회에서 치매 노인의 실종 사고를 예방하고 요양 관리의 효율성을 향상시키기 위한 위치기반 치매 노인 보호 시스템에 대해 다룬다. 본 시스템은 치매 노인의 위치 데이터를 수집하고 관리하며, 실시간 모니터링과 비상 상황 대응을 제공하여 행정력과 사회적 비용을 감소시킨다. 이를 통해 치매 노인과 가족들에게 안전을 제공하고 치매 노인의 요양을 향상시킬 수 있다.
현장비원위치(Ex-situ) 공법 적용이 불가능한 부지에서, 디젤로 오염된 오염 토양과 지하수를 동시에 복원하기 위하여 과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법(chemical oxidation)과 공기분사법(air-sparging)을 연계한 복합 복원 공정의 정화 효율 규명을 위한 실내 실험을 실시하였다. TPH 농도가 2,401 mg/kg(A 토양)과 9,551 mg/kg(B 토양)인 두 종류의 현장 오염 토양을 대상으로 과산화수소용액을 이용한 화학적 산화법의 디젤 제거 효율 규명을 위한 배치(회분식) 실험 결과, 과산화수소 50% 용액에 의해 토양 초기 TPH 농도의 18%와 15%까지 감소하였다. 과산화수소 용액 20%를 이용한 칼럼 세정 실험 결과, 세정에 의해서 A 토양과 B 토양의 경우 각각 초기 TPH 양의 78%와 72%가 제거되었다. 칼럼 실험에서 과산화수소의 산화반응에 의해 완전 분해되어 무기가스상(주로 $CO_2$과 $H_2O$)으로 제거된 양까지 고려한다면, 과산화수소용액이 오염 토양과 접촉하면서 충분한 산화과정을 거쳐 대부분의 유류가 토양으로부터 제거되었음을 알 수 있었다. 공기분사법을 이용한 디젤 오염 지하수 정화 실험의 경우, TPH 농도가 820 mg/L인 고농도의 인공 지하수 경우에도 공기분사 72시간 이내에 폐수배출허용기준인 5 mg/L 보다 낮아져, 디젤 제거 효율이 매우 높은 것으로 나타났다. 다만, 오염 토양 내 다량의 디젤 자유상이 존재하는 경우 토양으로부터 지하수로의 지속적인 자유상 디젤의 질량 이동에 의하여, 공기분사법의 지하수 정화 효율은 매우 낮았다. 마지막으로, 과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법과 공기분사법을 연계한 복합 공정의 디젤 정화 효율을 규명하는 박스 실험을 실시하였다. 토양 내 자유상 디젤을 먼저 제거하기 위해 과산화수소 용액을 이용한 토양세정법을 실시한 후, 토양 내 TPH가 제거 되는 정도에 따라 후차적으로 공기분사법을 적용함으로써 토양 및 지하수로부터 디젤을 효과적으로 제거할 수 있었다. 20% 과산화수소 용액의 23 L 세정과 2,160 L의 공기분사에 의해 토양의 TPH 농도는 9,551 mg/kg에서 390 mg/kg으로 낮아졌으며, 오염 지하수의 TPH 농도도 5 mg/L 이하로 낮출 수 있었다. 본 실험들에서 얻어진 결과를 바탕으로 실제 현장에서 대단위 공정을 운영하는데 필요한 복원 공정의 최적 조건들을 도출해 낼 수 있으리라 판단되며, 유류로 오염된 토양 뿐 아니라 오염 지하수까지 동시에 정화할 수 있는 복합 공정 개발을 위한 중요한 기술 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.
자동차, 기계금속, 전자 등 여러 산업에서는 부품 가공 중의 세정 과정에서 금속가공유와 각종 세정첨가물이 함유된 많은 폐수를 발생시킨다. 본 연구에서는 수용성 또는 비수용성 금속가공유로 오염된 수계 및 준수계 세정폐수를 한외여과막시스템을 이용하여 처리하고자 하였다. 이 실험에서 막을 친수성인 polyacrylonitrile(PAN)을 사용하고 막의 크기 및 오염물의 농도 변화에 따른 한외여과막 투과수량과 유수분리 성능(COD제거율)을 측정하여 한외여과법 처리의 적정성 여부를 조사 분석하였다. 그 결과 수계 또는 준수계세정제와 수용성 가공유로 오염된 가공폐수의 경우 한외여과막의 크기가 10 kDa에서 100 kDa로 증가함에 따라 COD 제거율은 90 wt%-95 wt%로 거의 일정하지만 투과플럭스는 4배 이상 증가하였다. 그리고 금속가공폐수의 오염물 농도가 3 wt%에서 10 wt%로 증가할수록 한외여과막의 COD 제거율은 증가하지만 투과플럭스는 감소하였다. 그러나 수계 또는 준수계세정제와 비수용성 오일로 오염된 가공폐수의 경우 오염물의 농도가 증가할수록 COD 제거율은 거의 일정하지만 투과플럭스는 급격히 감소함을 보여 주었다. 이러한 현상은 한외여과막 재질이 친수성인 PAN이기 때문에 비수용성 오일이 막을 통과하지 못하고 막의 기공을 막기 때문인 것으로 추론된다. 따라서, 수용성 오일이 함유된 세정액은 막재질이 PAN이고 세공크기가 100 kDa인 한외여과법 처리가 적정한 것으로 판단되었다. 이러한 기초실험 결과를 활용하여 PAN 재질의 막(MWCO=100 kDa)을 사용한 한외여과 pilot 시스템을 설치 운전하여 수용성 인발유로 오염된 알칼리 세정 폐액을 처리하고 알칼리세정제와 인발유를 재활용하고자 하였다. 현장 실험 결과 한외여과 공정은 수계세정제와 수용성오일을 효과적으로 분리하여 재활용할 수 있었고 기존 공정에 비하여 세정제 사용수명을 12배 이상 증가시킬 수 있었다.
본 연구는 국내에서 다량 취급되고 있는 암모니아 및 톨루엔을 흄 상태로 노출시킨 후 흡수/흡착방법을 달리한 이동형 스크러버를 이용해 각 유해화학물질의 제거효율을 비교 분석하였다. 이동형 스크러버는 기 개발된 장치를 개선하여 와류 세정에 의한 흡수, 유입풍속 조절의 장점을 살리고, 활성탄 및 카본필터를 통한 기체상 유해화학물질의 흡착방법 도입을 통해 단점을 보완하였다. 개선된 장치는 기초성능평가를 통해 적정 제어풍속이 검증되었고, 5% 암모니아수 용액을 흄 상태로 노출시켜 후드 흡입부, 송풍기 배출부 및 세정기가 정상 작동함을 확인하였다. 흡수/흡착방법에 따른 암모니아 제거효율은 90분 경과 후 C${\geq}$PCA>SWA 순으로 가장 우수한 SWA 군의 노출 농도별 제거 효율은 시간이 경과할수록 노출 농도와 무관하게 배출 농도는 증가되었고, 세정액의 pH는 산성에서 염기성으로 변화되었다. 또한, 시간 경과에 따른 노출 농도 별 세정액의 pH 변화와 배출구 농도 변화 사이에 0.9429~0.9491 수준의 정의 상관관계를 나타내었다. 흡착방법에 따른 톨루엔의 제거 효율은 초기 10분 경과 후 배출구농도에서 C>CMA${\geq}$GCA 순을 나타내다 90분 경과까지 일정한 농도로 유지되었다. 가장 우수한 GCA 군의 노출 농도별 제거 효율은 초기 10분 경과 시 노출 농도에 비례하여 배출 농도가 높은 경향이었다. 이와 같은 결과를 통해 개선된 이동형 스크러버는 중화반응에 의해 산성 또는 염기성 유해 화학물질의 제거 뿐 아니라, 활성탄 등의 흡착기능 개선을 통해 VOCs 제거에도 효과적이었다. 하지만, 실제 현장에서 활용이 가능하도록 세정액 pH를 지속적으로 유지하여 연속적으로 흡수 제거할 수 있는 방법과 노출되는 화학물질 농도와 흡착제의 관계에서 파괴점, 포화점, 흡착속도 등의 물리적인 요소가 추가적인 연구를 통해 도출되어야 할 것이다.
본 연구에서는 산성전리수가 환경위생관련 미생물군의 제어에 미치는 효과를 살펴보았다 미생물의 직접적인 전파매개체인 사람 손을 대상으로 하여 산성전리수의 미생물 제어력을 비누와 알콜의 미생물 제어력과 비교하였다. 손을 산성전리수로 세정한 후 잔존 미생물의 수를 측정하였을 때 비누로 세척했을 때 보다 훨씬 탁월한 미생물 제어력을 보여주었다. 이때 산성전리수에 의한 손의 미생물 제어력은 소독용 알콜에 의한 미생물 제어력과 거의 비슷하였다. 산성전리수를 사용하여 걸레를 세척한 경우에도 락스 희석액으로 걸레를 세척한 것과 유사한 완벽한 미생물 제어력을 보여주었다. 작업장의 공중낙하균에 대한 산성전리수의 미생물제어력을 조사했을 때도 산성전리수는 강력한 미생물 제어력을 나타내었다. 이러한 결과는 산성전리수가 환경위생미생물군에 대한 강력한 제어력을 가지고 있음을 보여줄 뿐만 아니라 효과적인 환경위생 세정제로 개발될 수 있음을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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