• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.147-154
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• 2014

본 논문에서는 발암물질 저감을 위하여 정수장 염소투입공정 중 전염소 주입에 따른 침전지의 염소 증발량이 주야간, 계절별 현격한 차이가 발생함에 따라 시간대별/계절별/날씨별 유입목표 잔류염소를 변경하고자 운영자의 경험에 기반한 퍼지 모델링 기법을 도입하였다. 퍼지에 의해 설정된 목표 잔류염소농도를 유지하기 위하여 침전지 유입부에 잔류염소 계측기를 추가 설치하여 피드백 Loop 시간을 최소화하였고 지연시간이 긴 시스템에 적용되는 이중 피드백 제어시스템인 캐스케이드 제어를 병행 실시하였다. 이를 통해 소독공정의 고유특성인 시간지연에 대한 선제적 대응 및 침전지 잔류염소농도 변화폭을 7.3배가량 안정화를 시키고 염소소모량을 저감하여 안정적이고 경제적인 물 공급이 가능하도록 하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권4호
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• pp.277-287
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• 2024

상수도 관망은 운영 중 다양한 수질 사고 발생 위험요소에 노출되어 있다. 본 연구는 다양한 수질 사고 위험요소 중 상수도 관망 내로의 바이러스 유입에 따른 위험도 평가 방법론을 제시하고, 이를 활용하여 위험도를 최소화할 수 있는 재염소 시설의 위치와 운영에 대한 검토를 수행하였다. 위험도 평가를 위해 QMRA (Quantitative Microbial Risk assessment)를 적용하였으며, 염소 농도에 따른 Water Quality Resilience를 정의하여 바이러스가 유입되지 않은 정상 운영 상황과 바이러스가 유입된 비정상 상황에서 염소 농도가 목표 범위(0.1-1.0 mg/L)내 운영되는지 여부를 정량적으로 확인하였다. 본 연구에서는 바이러스와 염소간의 반응을 고려해야 하기에, 다양한 수질인자를 고려할 수 있는 EPANET-MSX를 활용하여 수리 및 수질 분석을 수행하였다. 제안한 방법론은 미국의 Bellingham의 관망에 적용하였으며, 재염소 시설의 경우 0.5 mg/L부터 1.0 mg/L까지 주입 가능한 것으로 하였다. 적용 결과 재염소 시설이 없는 경우 Average risk가 0.0154이었으며, 재염소 시설 설치 후 1.0 mg/L의 농도로 주입 시 39.1%의 Average risk를 저감할 수 있었다. 다만, 재염소 시설을 통한 과도한 염소 주입은 Water Quality Resilience를 저감하여, 최종적으로 0.5 mg/L의 재염소 시설을 선정하였으며, 이를 활용하여 20% 가량의 Average risk 저감이 가능함을 확인하였다. 본 연구는 향후 잠재적 바이러스 유입에 대비한 재염소 시설의 설계에 활용할 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권7호
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• pp.481-484
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• 2011

염소 소독시 유기성 클로라민 생성에 대한 대부분의 연구가 모델 화합물질(예, 아미노산)을 사용한 연구결과로, 실제 자연상태에서 발생된 용존유기질소(DON)에 의한 유기성 클로라민 생성에 적용할 수 없다. 본 연구는 지표수에서 추출된 16개 천연유기물질(NOM)을 사용하여 염소 소독시 DON이 유기성 클로라민 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 크게 염소 주입량과 반응시간, 그리고 DON 분자량이 유기성 클로라민 생성에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 염소 주입량을 변화시킨 시험결과, 소비된 염소량 1 mg당 0.25 mg이 유기성 클로라민으로 전환되었다. DON은 염소와 반응하여 10분 이내에 빠르게 유기성 클로라민을 생성하였고, 그 후 계속해서 분해(가수분해, 산화)되었다. 반응시간 10분과 24시간의 유기성 클로라민 평균값은 각각 0.78과 $0.16mg-Cl_2/mg-DON$이었다. NOM의 DOC/DON 비율이 낮을수록, 즉 NOM내 DON의 함량비가 높을수록 유기성 클로라민 생성율이 높았다. 10,000 Da 분획시험 결과, DON의 분자량은 유기성 클로라민의 생성에 큰 영향을 미치지 않았다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권6호
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• pp.55-63
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• 2013

본 연구에서는 전기화학법으로 생성된 염소를 산화제로 이용하여 루테늄의 침출에 대한 연구를 수행하였다. 휘발성 루테늄산화물의 손실을 막기 위해 전 시스템이 밀폐형으로 제작된다. 루테늄의 침출의 최적조건을 조사하기 위해 pH, 온도, 전해 염소 생성시 인가전류 등의 영향을 조사하였다. 염소전해생성 시스템에 산화전류를 인가하여 염소가스를 발생시키고 침출조에 공급하여 루테늄 용해에 필요한 염소화합물을 생성시켰다. 산화제인 염소화합물의 농도가 포화상태에 도달하였을 때 루테늄 분말시료를 장입하고 침출반응을 진행하였다. 일정시간 간격으로 침출액을 채취하면서 루테늄 침출농도를 분석하였다. 본 실험결과 최적조건은 pH 10, 2 A, $40^{\circ}C$로 이 때 침출률은 88% 이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.751-760
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• 2005

본 논문에서는 확산과 수분이동에 의한 침투를 함께 고려할 수 있는 염소이온침투 모델을 제시하고 이를 바탕으로 유한요소 프로그램을 개발한다. 개발된 프로그램을 이용하여 습도와 온도가 연속적으로 변화하는 현장상태에 대한 염소이온 침투 해석을 수행한다. 해석과정으로 먼저 수분확산해석을 수행한다. 이 해석에 의한 각 유한요소의 상대습도를 바탕으로 염소이온 침투해석을 위한 재료상수를 구한다. 이러한 재료상수를 이용하여 염소이온 침투해석을 수행하게 된다. 각 유한요소들은 시간과 재령에 따라 연속적으로 변화하는 재료상수 값을 가지게 된다. 내외부의 상대습도 차이가 크면 수분이동에 의한 염소이온 침투의 영향이 커지지만 내외부의 상대습도의 차이는 수분확산에 의해서 재령에 따라 감소하므로 수분이동에 의한 염소이온 침투의 영향은 재령에 따라 감소한다. 반복 습윤은 수분이동에 의한 염소이온 침투의 영향을 증가시켜 철근 주위의 염소이온 농도를 커지게 한다. 현장상황과 같이 건습의 반복이 장기적으로 발생하게 되면 수착과 확산을 함께 고려한 염소이온 침투량이 수분이동을 고려하지 않은 염소이온 침투량보다 매우 크다. 따라서, 항만 콘크리트 구조물에 대한 염소이온 침투해석을 장기재령동안 수행할 경우에는 수분이동 메커니즘을 포함한 수치 모델링을 바탕으로 건습의 반복을 고려하여 해석을 수행하는 것이 해석의 오차를 줄일 수 있을 것이다.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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• pp.91-91
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• 2003

항생제는 일반적으로 포유동물 난자의 체외 성숙배지나 배양배지에 첨가된다. 그러나 이들 항생제들이 포유동물의 체외 난자성숙에 미치는 영향들은 아직 완전히 검토되지 않고 있다. 본 연구에서는 염소 난포란에서 체외성숙 능력과 그 후의 단위생식 활성화에 penicillin, streptomycin 또는 gentamycin이 영향을 미치는지에 대하여 조사하였다. 도축장으로부터 수집된 난소로부터 난자-난구세포 복합체들을 회수하여 5개의 처리구 [1) Control: TCM-199 medium with no antibiotics, 2) TCM-199 with 100 IU/ml penicillin, 3) TCM-199 with 50 ug/ml streptomycin, 4) TCM-199 with 50 ug/ml gentamycin, 5) TCM-199 with both 100 IU/ml penicillin and 50 ug/ml streptomycin]에서 24시간 동안 성숙시켰다. 그리고 성숙된 난자들은 ionomycin 처리에 의한 단위생식 활성화를 시킨 후 6-diethlaminopurine(6-DMAP)에서 노출시킨 다음 5개의 항생제 처리구에서 48시간 동안 배양하였다. 24시간 동안 체외성숙이 유기된 난자에서 제 1 극체가 뚜렷이 방출된 것을 관찰하여 성숙율은 얻었고, 단위생식 활성화는 48시간 후 4-cell 단계의 난분할 관찰에 의해 평가하였다. 24시간 동안 체외성숙이 유기된 미성숙 염소 난자의 성숙비율은 69.1~73.8%로 나타났으나 Streptomycin 처리구에서는 42.5~45.7%로 나타나 유의적인 차이가 인정되었다. (p<0.01) 그러나 48시간 후의 성숙난자의 난할비율에서 5개의 처리구들 사이에는 유의적인 차이가 없었다. penicillin과 gentamicin 처리 집단들은 성숙비율과 48 시간 후 4-cell 단계로의 난분할 비율에 크게 영향을 미치지는 않았다. 그러므로 streptomycin은 미성숙 염소 난자의 체외성숙을 억제하지만 성숙된 난자에서 다음 단계로의 배발달에는 영향을 주지 않는 것이 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권3호
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• pp.95-102
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• 2002

본 연구에서는 염소계화합물로 오염된 토양 및 지하수의 효율적인 처리방안으로 산화망간을 이용한 염소계화합물의 환원분해반응을 유도하였다. 기존의 펜톤반응은 산성 pH에서 효율적이며 고농도의 과산화수소를 소모하는데 비하여, 산화망간/과산화수소 시스템에서는중성 pH에서 낮은 과산화수소 농도($\leq$294mM)로도 효율적인 CT의 분해율을 보였으며 pH가 증가함에 따라 CT의 분해율도 증가하였다. 또한 산화망간 농도의 증가율에 비하여 CT의 분해율은 그다지 높은 증가율을 보이지 않았으며, 이는 반응시 발생하는 산소의 생성율이 증가하기 때문으로 보여지며 발생하는 산소가 산화망간표면과 과산화수소의 접촉빈도를 감소시키기 때문에 일어나는 현상으로 여겨진다. 이러한 연구결과는 난분해성물질인 염소계화합물로 오염된 토양 및 지하수의 복원 시 토양의 pH완충효과 때문에 전통적인 펜톤반응을 적용하기 어려운 반면 산화망간으로 촉매화된 펜톤유사반응은 매우 효과적이며 경제적인 처리 방안이 될 수 있음을 보여주고 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제9권5호
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• pp.22-27
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• 2000

철강산업 냉연공장에서 산세공정중 발생하는 산화철은 대부분 전자재료용과 안료용 원료로 사용되고 있다. 특히 산화철중에는 여러 불순물이 포함되어 있는데 최근에는 염소성분 저감을 통한 고품질화가 요구되고 있다. 본 연구에서는 실제로 냉연공장 산화수설비에서 배소로의 조업조건을 변경하며 산화철종 염소성분 제거실험을 하였으며, 산화수설비 배소로 후단에 탈염소장치를 설치하고 산화철의 탈염소 현장실험을 실시하였다. 실험결과 산화수설비 배소로의 현장 조업 범위내에서 산화철중 염소성분은 최대 1.100ppm으로 저감 가능 하였으며, 배소로에 부착한 탈염소 실험장치에서는 최대 360ppm 으로 저감 가능하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1A호
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• pp.75-84
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• 2009

본 연구에서는 혼합 콘크리트의 염소이온 고정화 능력, 수화물의 부식 억제 능력(Buffering capacity) 및 모르타르 내 철근 부식 측정을 통하여 콘크리트 내 철근 부식의 임계 염소이온 농도를 도출하였다. 실험 시 결합재로서 보통 포틀랜드 시멘트(OPC), 30% 플라이애시(PFA), 60% 고로슬래그 미분말(GGBS), 10% 실리카퓸(SF)를 치환한 혼합 시멘트를 사용하였다. 염소이온 고정화는 수분추출방법을 이용하여 측정하였으며, 시멘트의 부식 억제 능력은 결합재에 따른 산에 대한 저항성 측정을 통해 평가하였다. 염소이온이 함유된 모르타르 내 철근 부식은 재령 28일에 선형 분극 방법을 이용하여 측정하였다. 실험 결과, 염소이온 고정화 능력은 결합재 내의 $C_{3}A$ 함유량과 물리적 흡착에 의해 크게 영향을 받음을 알 수 있었다. 염소이온 고정화 정도는60% GGBS > 30% PFA > OPC > 10% SF 의 순으로 나타났다. pH 감소에 따른 시멘트의 부식 억제 능력은 같은 pH 값에서 결합재의 종류에 따라 다양하게 나타났다. 부식전류가 $0.1-0.2{\mu}A/cm^{2}$에 이를 때 부식이 발생한다는 가정하에, 부식에 대한 임계 염소이온 농도에 대하여 OPC는 1.03, 30% PFA는 0.65, 60% GGBS는 0.45, 10% SF는 0.98%로 각각 계산되었다. 그에 비해 임계 염소이온 농도의 새로운 표현방법으로 제시한 [$Cl^{-}$]:[$H^{+}$] 몰 농도비의 단위로 계산하였을 때, 임계 염소이온 농도는 결합재에 관계없이 0.008-0.009로 도출되었다.

• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.697-705
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• 2011

본 연구의 목적은 다제 항생제 내성특성을 가진 pB10을 함유한 Escherichia coli DH 5 alpha,(E.coli $DH5{\alpha}$)를 대상 미생물로 하여 염소와 오존의 살균효율을 비교하는 것이다. 또한 다제 내성플라스미드 pB10에 대한 염소와 오존에 의한 제거율을 조사하였다. 주입농도 대비 오존살균이 염소살균에 비해 약 1.2~1.4 배 정도 효율이 높게 나타났다. 또한 다제 내성플라스미드 pB10에 대한 제거 실험에서 오존에 의한 제거율이 염소보다 약 2~4배 높게 나타났다. 오존살균에 의한 높은 pB10 제거효율은 오존 살균시 발생하는 OH 라디칼에 의한 것으로 사료된다. 이러한 연구결과로부터 내성균 및 유전물질을 효과적으로 제어하기 위하여 기존 염소살균법에 오존 또는 광촉매산화와 같은 고급산화법을 연계처리에 대한 필요가 있을 것으로 판단된다.