본 연구에서는 CALPUFF 모델링을 수행하여 구미국가산업단지 공단지역에 악취로 인한 주민의 민원이 빈번한 지역과 아세트알데히드 배출 주요 점오염원인 구미국가산업단지 공단지역 합성섬유제조업체 악취배출시설과의 상관관계를 정립하고자 하였다. 본 연구의 CALPUFF 모델링 결과로서 T사 배출설비 개선 후에 구미공단의 아세트알데히드 농도의 최대값이 T사 배출설비 개선 전보다 O ($10^{-5}g/m^3$)에서 O ($10^{-6}g/m^3$)으로 저감되고 겨울(1월)과 봄(4월)에 구미 1공단의 아세트알데히드 농도가 개선되어서 구미 3공단에서 자주 아세트알데히드 농도의 구미공단 내 최대값이 도출되었다. 또한 T사 배출설비 개선 후에 도출된 아세트알데히드 농도의 구미공단 내 최대값 예측범위는 T사 배출설비 개선 전의 구미공단 내 최대값 예측범위보다 개선되었다. 이와 같은 총괄 점오염원의 아세트알데히드 기여도 평가 예측을 위한 CALPUFF 모델링 최대값은 '구미대구지역 HAPs 조사연구'의 측정 최대값 결과와 비교하였을 때에 상호 비교할 수 있는 비슷한 값을 보였고 민원추세와도 잘 일치하였다. 따라서 본 연구에서 총괄 점오염원의 아세트알데히드 기여도 평가 예측에 대한 유효성을 보여주었다. 한편 총괄 점오염원에서의 아세트알데히드 배출에 의하여 확산된 아세트알데히드 농도에 대한 T사 점오염원의 상대적 기여도가 T사 배출설비 개선 후에 개선 전보다 대부분 배 이상 낮아짐이 예측되었다. 반면에 이에 대한 W사 점오염원의 상대적 기여도는 T사 배출설비 개선 후가 T사 배출설비 개선 전보다 배 이상 증가하였다. 이것은 T사 배출설비 개선에 의하여 상대적으로 W사 점오염원의 아세트알데히드 기여도가 커졌음을 의미하였다.
아세트알데히드는 석유화학관련시설에서 많이 배출되는 것으로 알려져 있으며, 환경부 고시(제2001-36호)에 이를 포함한 37개 VOC 규제제품 및 물질로 명시되어 있다. 또한, 현재의 8개 악취물질에도 포함되어 있어 강력히 규제하고 있는 물질이다. 아세트알데히드의 주요 특성으로서 최소감지농도는 0.21ppm, LEL(Lower Explosive Limit)은 4%로 반응성이 매우 크며, 액상 및 증기상에서 가연성이 매우 큰 물질이다. 이러한 물질을 처리하기 위해 직접연소법과 촉매연소법을 이용하여 처리하고 있으나, 직접연소법을 이용하는 소각로의 경우 산업폐기물을 소각하는 과정에서 아세트알데히드가 배출되고 있어 아세트알데히드의 주 배출원 이며 고온처리로 인한 비용부담의 단점이 있다. (중략)
Dibble과 Raupp에 의하여 TiO$_2$와 UV를 이용한 기상 TCE 분해 연구가 수행된 이후 대기오염정화를 위해 TiO$_2$/UV 시스템의 다양한 연구가 집중되어 오고 있는데 (Alberici, 1997), 휘발성유기화합물과 악취성분들의 제거가 주요 목적이 되고 있다. 아세트알데히드는 자극적인 과일 썩는 냄새가 나는 대표적 악취 물질임과 동시에 높은 증기압(740mmHg @2$0^{\circ}C$)으로 휘발성유기화합물로 규제되고 있으며, 요즘현대인들에게 "Sick Building Syndrome"이라는 사회적 문제를 일으키는 물질이다(T. Noguche. 1998). (중략)
본 연구에서는 대형 직화구이 음식점으로부터 배출되는 유증기 및 미세먼지 제거를 위해 습식 플라즈마 전기집진 공정을 적용할 경우, 집진공정 후단에서 나오는 잔여 오존을 활용하여 제거되지 않은 아세트알데히드와 오존을 제거함으로써 복합악취를 저감할 수 있는 오존 산화 촉매 공정을 개발하였다. 망간산화물 기반 촉매는 분말 촉매 제조 후 압출하여 펠렛 형태로 성형하였으며, 성형촉매 상에서 아세트알데히드와 오존 모두 높은 제거율을 나타낼 수 있도록 최적 조건을 도출하고자 하였다. 제조한 $Mn_2O_3$와 $CuMnO_x$ 촉매는 각각의 성능을 평가하였으며, 이 두 가지 촉매를 2단으로 적용하였을 때 공간속도 $10,000h^{-1}$, 반응온도 $100^{\circ}C$인 조건에서 아세트알데히드는 85% 이상, 오존은 100% 저감시킬 수 있었다.
아세트알데히드 페수를 생물학적으로 처리할 목적으로 폐수의 성상을 조사하였으며, 아세트알데히드 폐수에서 잘 생육하는 53개 균주를 분리 고정하고 그 중 가장 COD 제거율이 우수한 4개 균주 AW-6, AW-22, AW-38, AW-41을 선별하고 이들을 동정하였다. 아세트알데히드 폐수의 성상은 CODmn 5,260ppm, BODs 6,452ppm, pH 1.85였으며 유기성분의 주체는 초산으로 6.76%를 함유하였다. 균의 동정 결과, AW-6은 Micrococcus 갠뎐, AW-22는 Micrococcus luteus, AW-38은 Microbacterium lacticum, AW-41은 Microbacterium laevaniformans 또는 그 우연균으로 동정되었다.
악취는 사람마다 느끼는 정도가 다르므로 법적 배출허용농도 이내로 배출된다고 하더라도 민원 발생 시 사회적으로 이슈화가 되는 특징이 있다. 본 연구는 산업공정에서 발생된 악취중의 아세트알데히드를 경제적으로 제거하기 위해 Mn-Cu 금속산화물 촉매의 실용화 가능성에 관한 연구이며, 실험실에서 성능평가를 통해 아세트알데히드 제거를 위한 최적 운전인자를 도출하였고, 파일럿 규모의 Scale-up을 통한 현장 실험으로 실제규모 시설에 적용하여 성능을 검증하였다. 지금까지 연구되어진 금속산화물 촉매의 운전온도는 최소 $220^{\circ}C$ 근방에서 아세트알데히드 제거효율이 50% 이하였다. 그러나 본 연구에서 Mn-Cu 금속산화물 촉매를 사용하여 실험한 결과 공간속도(GHSV)가 6,000 $hr^{-1}$ 이하일 때 최적의 제거효율을 보였으며, 촉매제어 온도가 $120^{\circ}C$일 때 평균 제거효율은 61.2%, $160^{\circ}C$에서는 93.3%, $180^{\circ}C$에서는 94.9%로 높은 제거효율을 보였다. 촉매의 비표면적은 사용 전 $200m^2/g$이었으나 24개월 경과 시 $47.162m^2/g$으로 나타나 비표면적은 시간이 지남에 따라 줄어들지만 성능에는 큰 영향이 없었고, 황화합물과 산성가스 등과 같은 피독물질이 유입되지 않는 현장에서 Mn-Cu 금속산화물 촉매장치를 2년 이상 운전한 결과 90% 이상의 제거효율이 유지되고 있는 것을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 눈꽃동충하초 물추출물이 알코올 대사에 미치는 효과를 동물실험을 통하여 살펴보았다. 알코올과 그 대사산물인 아세트알데히드의 혈중 농도를 측정한 결과, 눈꽃동충하초 물추출물의 경구투여는 흰쥐의 혈중 알코올 농도에는 영향을 미치지 않았으나, 3, 6, 9시간째의 혈중 아세트알데히드 농도를 유의적으로 감소시켰다. 특히 100 mg/kg 농도의 눈꽃동충하초 물추출물 투여 시 혈중 아세트알데히드의 농도-시간 곡선하 면적에서 유의적인 감소를 보였다. 반면에 알코올 투여 후 9시간째 측정한 간의 알코올 탈수소효소, 알데히드 탈수소효소, MEOS의 활성은 눈꽃동충하초 물추출물 투여에 따른 변화를 보이지 않았다. 종합적으로 눈꽃동충하초 물추출물은 혈중 알코올 농도에는 영향을 미치지 않으나 혈중 아세트알데히드 농도를 감소시키는 것으로 보인다. 눈꽃동충하초 물추출물이 혈중 아세트알데히드 수준을 낮추는 작용기전과 관련하여, 경시적인 알코올대사 효소활성의 변화와 간 손상 관련 지표 조사 등에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 헛개나무열매를 주성분으로 제조한 두 종류의 혼합물들(NHDT-1과 NHDT-2)이 알코올 및 아세트알데히드의 분해를 촉진시켜 숙취의 발생을 저하시킬 수 있는지 여부와 만성적으로 알코올을 복용시켰을 때 간손상 및 지방간의 발생을 억제할 수 있는지 여부를 조사하였다. NHDT-1은 헛개나무열매에 진피, 창출 및 감초를 첨가하여 제조하였고, NHDT-2는 NHDT-1에 홍삼을 첨가하여 제조하였다. NHDT-1과 NHDT-2의 조성 차이는 홍삼임에도 불구하고 백서에게 투여하였을 때 알코올 및 아세트알데히드의 분해와 간손상을 억제하는 작용에는 차이가 있었다. 홍삼이 함유되어있지 않은 NHDT-1은 급성 알코올 실험에서 알코올 및 아세트알데히드 분해를 촉진시켜 혈청농도를 저하시켰으나, 홍삼이 함유된 NHDT-2는 혈청 알코올과 아세트알데히드 농도를 저하시키지 못했다. 급성실험과는 반대로 장기간 알코올을 투여한 실험에서는 NHDT-1은 NHDT-2에 비해 알코올로 인한 간의 손상과 지방간 발생을 억제하지 못했다. 결론적으로 간기능이 좋은 상태에서 일시적으로 복용하는 경우에는 NHDT-1이 알코올과 아세트알데히드의 분해를 촉진하여 숙취해소에 효과적이지만, 간이 좋지 않은 상태에서는 장기간동안 NHDT-2를 복용하여 간의 기능을 향상시키는 것이 음주 후 숙취제거에 효과적일 것으로 사료된다.
메트릭스 격리 분광법으로 적외선 흡수 스펙트럼을 구하여 아세토니트릴과 다른 유기분자로서 퓨란, 피롤, 피롤리딘, 티오펜, 테트라하이드로티오펜 및 아세트알데히드 등과의 상호작용에 대하여 조사하였다. 매트릭스 물질로는 Xe을 주로 사용하였다. 아세토니트릴은 피롤 및 티오펜과는 상호작용을 강하게 하고, 피롤리딘 및 아세트알데히드와는 상호작용이 거의 없는 것으로 관찰되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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