• 대한환경공학회지
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• 제29권7호
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• pp.826-832
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• 2007

수돗물내의 불쾌한 이취미는 수도사업자에게 여러 가지 문제를 일으킨다. 비록 이취미는 건강상에 유해하지는 않지만 소비자들에게 수돗물의 안정성을 의심하게 되는 주된 요인이 되고 있다. 본 연구에서는 낙동강 원수와 급속 모래여과 처리수에 함유된 geosmin에 대한 오존과 오존/과산화수소 공정에서 접촉시간별 제거경향을 조사한 결과, 오존 단독공정에 비하여 오존과 과산화수소 혼합공정이 오존 단독공정 보다 접촉시간별로 geosmin 제거율이 월등히 증가하였다. 오존과 과산화수소 투입농도에 따른 여과수 중의 geosmin과 2-MIB의 제거특성 평가에서 2-MIB 보다 geosmin이 오존 및 오존/과산화수소 공정에서 제거가 용이한 것으로 나타났다. 원수 및 여과수에 함유된 geosmin과 여과수에 함유된 2-MIB에 대해 오존 주입농도 $0.5\sim2.0$ mg/L 범위에서 오존과 과산화수소 주입비율 $(H_2O_2/O_3)$에 따른 각각의 반응 속도상수 k의 변화를 조사한 결과, 오존 및 오존과 과산화수소의 주입비율이 증가할수록 반응 속도상수 k가 급격히 증가하였으며 오존과 과산화수소의 주입비율이 어느 한계 이상에 도달하면 반응 속도상수 k는 더 이상 증가하지 않는 것으로 나타났다. 따라서 오존 주입농도 $0.5\sim2.0$ mg/L 범위에서 오존 대비 과산화수소의 적정 주입비율($(H_2O_2/O_3)$ $1\sim2$ 사이인 것으로 나타났다. 급속 모래여과 처리수에서 보다는 오존과 OH 라디칼 소비물질이 많이 존재하는 원수에서의 반응속도 상수가 더 낮은 것으로 나타났다. 호존 주입농도별로 과산화수소 주입농도에 대한 급속 모래여과 처리수중의 geosmin이 제거되는 반감기를 조사한 결과, 오존과 과산화수소 주입농도가 증가할수록 geosmin의 반감기는 급격히 줄어들었으며, 오존만 2 mg/L 주입하여 geosmin을 산화시킨 경우보다 오존 2 mg/L와 과산화수소 10 mg/L를 함께 주입한 경우 반감기가 38.9분에서 4.6분으로 8.5배 정도 감소되는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제90권3호
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• pp.306-313
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• 2001

본 연구는 질소와 인의 영양상태에 따라서 오존에 노출시킨 조경수목의 생리적 반응과 오존에 대한 저항성을 이해하기 위하여 실시하였다. 1년생 소나무(Pinus densiflora S. et Z.) 묘목을 인공토양(버미큘라이트와 펄라이트)을 담은 플라스틱 화분에 심고, 6월초부터 변형된 Hoagland 용액을 이용하여 질소와 인을 조절하여 양묘하고, 7월 3일부터 8월 31일까지 open-top chamber(직경 2.5m, 높이 2.0m)내에서 8주간 1일 7시간씩(0.12ppm에서는 3시간씩) 오존농도를 자연상태에 유사하게 조절하여 노출시켰다. 오존대조구는 활성탄을 사용하여 오존농도를 0.02ppm 이하로 유지하였다. 8주 후에 부위별 생장량, 탄수화물 함량, 엽록소 함량, 순광합성속도를 측정하였다. 오존에 노출시킨 어떤 묘목에서도 가시적 피해를 관찰할 수 없었다. 오존대조구에서 질소와 인의 각각 혹은 동시 시비로 총건중량이 22%에서 95%까지 증가하여 시비효과를 확인하였다. 오존처리구에서도 시비효과는 비슷하게 관찰되었다. 오존처리는 오존대조구와 비교하여 건중량을 감소시키지 않았으나, S/R(Shoot/Root)용을 14.5% 증가시켰다. 잎의 설탕함량은 오존처리로 평균 23%가 증가한 반면에, 뿌리의 설탕함량은 질소와 인의 시비와 관계없이 오존처리로 평균 20% 감소하였다. 잎의 전분함량은 시비 혹은 오존에 의하여 크게 영향을 받지 않았으나, 뿌리의 전분함량은 오존처리로 41% 감소하여, 뿌리로 탄수화물의 이동이 감소함으로써 뿌리의 발달이 상대적으로 위축되었음을 입증하였다. 잎의 엽록소 함량은 질소시비에 의하여 70% 증가하였으나, 오존에 의해서 감소하지 않았다. 순광합성속도는 오존대조구에서 질소의 단독시비로 80% 증가하였으며, 인의 경우는 질소가 함께 시비될 때에만 광합성을 증가시켰다. 오존처리구의 순광합성속도는 오존대조구보다 평균 11.7% 적었는데, 특히 질소와 인이 동시에 시비되었을 때 오존대조구보다 22.3% 적었다. 반면 질소와 인이 시비되지 않은 경우에는 오존에 의해서 순광합성속도가 거의 영향을 받지 않았다. 위와 같은 질소와 인과 오존 간의 상호작용에서 다음과 같은 결론을 얻게 된다. 소나무 유묘는 단기간의 0.12ppm 오존 노출에서 가시적 피해를 입지 않았으며, 오존에 의하여 지상부의 생장이 감소하지 않지만 S/R 율은 증가하였다. 그러나 오존처리로 뿌리에서는 전분의 함량이 현저히 감소했을 뿐만 아니라, 순광합성속도도 큰 폭으로 감소하였으므로, 장기적으로 관찰하면 생장량이 감소하리라고 판단한다. 질소와 인의 시비에 의한 생장촉진효과는 오존으로 인하여 감소할 가능성이 있으나, 소나무에 시비하면 광합성을 촉진하고 탄수화물의 재분배를 통해서 오존피해를 복구하기 위한 에너지를 저축함으로써 저항성을 증진시킬 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권8호
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• pp.41-47
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• 2010

본 연구에서는 휴믹산 농도, 초기 pH 그리고 공기주입유량과 같은 실험인자가 오존/페록시라디칼 반응시스템의 처리효율에 미치는 영향과 연속 처리을 통한 시스템의 처리 특성을 실험적으로 검토하였다. 오존과 페록시라디칼을 조합한 시스템의 처리효율은 각각의 단독공정에 비해 더 높은 색도 제거효율을 나타내었다. 초기 휴믹산 농도가 증가할수록 처리효율이 증가했지만 초기 휴믹산 농도 30mg/L 이상에서는 오히려 처리효율이 감소한 결과를 나타냈고 초기 pH의 경우 산성영역에서 보다는 중성과 알카리성 영역에서 휴믹산 제거효율이 더 높았으며 공기주입유량이 증가할수록 시스템의 처리효율이 증가하였다. Pilot-scale 시스템을 실제 정수장 유입수에 적용시킨 결과, TOC와 $COD_{Cr}$에 대한 각각의 평균 제거율은 약 70%와 60%로 나타나 수중 난분해성 유기물 제거를 위한 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권5호
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• pp.704-716
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• 2012

본 논문은 California의 South Lake Tahoe, 서울 뚝섬정수장 그리고 성남 복정정수장에서 2010년 2월에서 2012년 2월까지 수행된 파일럿 실험에 대한 분석결과를 기초로 작성되었다. 본 실험의 목적은 첫째, 한강을 원수로 하는 모래여과 처리수에 대한 오존 및 과산화수소(Peroxone)의 반응특성을 파악하고, 둘째는 AOP(고도산화공정)을 통해 맛 냄새 유발물질인 2-methylisoborneol(MIB)를 제거하기위한 경험적인 오존 및 과산화수소의 투입량을 결정하고자 하였다. 또한 셋째로, 처리공정이후 인체에 안전한 잔류오존농도로 감소시키기 위한 최적 투입량을 결정하고자 하였다. 본 실험은 계절의 기온변화에 따라 저수온 및 고수온의 조건하에서 실시간으로 수행되었다. 본 실험을 통해 오존의 분해속도는 온도와 pH에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 이는 다른 연구결과와 일치한다. 원수로 모래여과수에 MIB를 40~50ng/L의 농도로 투입하였으며, 모든 경우에서 7ng/L 이하로 처리되었으며 대부분의 경우에서 검출(ND)되지 않았다. Peroxone은 MIB을 제거할 뿐아니라 오존을 단독으로 사용한 경우보다 오존+과산화수소 동시에 투입한 경우에 잔류오존농도가 더 낮았다. 저수온에서 상당량의 오존이 반응 및 분해를 통해 감소된다. 본 실험을 통해 "Pre-Conditioned" 과산화수소를 적용함으로써 초기 반응율을 향상시키고 잔류오존농도를 낮출 수 있었으며, 약품의 과투입 및 효율저하를 방지하는 과산화수소의 투입 위치 및 구성 그리고 투입방법을 제시하였다.

• 한국습지학회지
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• 제17권2호
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• pp.155-162
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• 2015

정수처리공정에서 미량유기물질과 맛 냄새물질인 2-methylisoborneol (2-MIB)와 geosmin의 제거특성을 파악하기 위하여 오존 및 advanced oxidation process (AOP)와 입상활성탄으로 구성된 biological activated carbon (BAC)공정과 활성탄 단독공정인 granular activated carbon (GAC)공정에 대한 pilot plant를 수행하였다. 운전 결과, 2-MIB 159 ng/L, geosmin 371 ng/L의 고농도에서 오존 1.0 mg/L 주입시 42%, 86%의 제거율을 나타냈으며 $H_2O_2$ 0.5 mg/L를 추가주입한 AOP 공정에서 각각 58%, 90%의 제거율 상승을 나타냈다. 또한 BAC공정에서 99.8%의 제거율을 나타냈으며 GAC 공정에서 2 ng/L이하의 처리성능을 보였다. 따라서 미량유기물질 및 맛 냄새 물질의 지속적인 제거를 위해서는 오존/AOP와 활성탄의 처리효과를 조합한 BAC 공정이 효과적으로 나타났으며, 활성탄지의 흡착능을 지속적으로 유지하기 위해서 유입농도에 따른 오존/AOP 공정의 최적화가 필요한 것으로 판단된다.

• 분석과학
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• 제18권6호
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• pp.535-541
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• 2005

본 연구에서는 오존/활성탄 혼합공정에서 부식산의 초기 pH(pH 3~pH 11)와 반응온도 ($0^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $40^{\circ}C$)를 변화시켰을 때 생성되는 알데히드류의 생성을 조사하였으며, 오존/활성탄 혼합공정 외에 활성탄 흡착과 오존 단독공정을 실험하여 공정에 따른 차이를 비교하였다. 오존 주입농도는 0.08g $O_3/g$ DOC, 활성탄 충진율은 16.5 v/v%였으며, 생성되는 알데히드류는 PFBOA법으로 전처리하여 GC/PDECD로 분석하였다. 오존/활성탄 혼합공정에서 생성되는 알데히드류를 분석한 결과, 포름알데히드와 글리옥살만이 검출되었으며, 그 생성량은 오존단독 공정에 비하여 오존/활성탄 혼합공정에서 더 적게 생성되었다. 오존/활성탄 혼합공정에서 부식산의 초기 pH를 변화시켰을 때, pH 11과 pH 7 에서 반응초기에 포름알데히드가 높은 농도(약 400 ppb)로 생성되었으며, 반응이 진행됨에 따라 포름알데히드와 글리옥살 농도는 모두 감소하는 경향을 나타냈다. 반응온도에 따른 실험에서는 온도가 가장 높은 $40^{\circ}C$에서 포름알데히드와 글리옥살이 가장 많이 생성되었으며, 이때 반응초기의 최고 농도는 각각 약 520 ppb, 120 ppb이었다.

• 유기물자원화
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• 제21권4호
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• pp.62-71
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• 2013

본 연구는 돼지분뇨 슬러리를 이용하여 혐기소화 하는 과정에서 소화원료 중에 포함된 고형물의 크기를 감소시키는 전 처리 기술의 적용에 따른 메탄생성 효율을 분석하기 위하여 수행되었다. 소화원료의 입자 크기 감소는 혐기소화 과정에서의 가수분해 정도를 높여서 혐기소화 효율을 증진시킨다. 본 시험에서 적용한 전 처리 방법으로는 오존을 이용한 방법, 캐비테이션을 이용한 방법 그리고 분쇄장치를 이용하여 물리적으로 고형물 크기를 줄이는 방법 등을 적용했다. 전 처리 방법에 따른 메탄가스 발생량은 분쇄 방법, 오존 적용, 캐비테이션 적용 방법 순으로 높게 나타났으며, 두 가지의 전 처리 방법을 병합하여 적용하는 복합공정으로 처리하였을 경우에는 분쇄 처리 후 오존 처리, 캐비테이션 처리 후 오존 처리, 분쇄 처리 후 캐비테이션 처리를 적용하는 순으로 전 처리효과가 높게 나타났다. 돼지분뇨 슬러리를 두 가지 조합의 병합 공정으로 처리하였을 경우 단독 공정에 비해 메탄 발생량이 약 20% 이상 증가하였다. 평균 메탄함량 역시 분쇄 처리 후 오존 처리를 병합한 처리구에서 높게 나타났다. 돼지분뇨 슬러리를 소화원료로 이용하여 시험용 소화조 운영하였을 때 가스 발생량 평균값과 메탄의 평균농도는 전 처리를 하지 않은 경우에는 각각 298.8L와 55.7%인 반면에 전 처리를 실시한 시험구에서는 각각 325.9L와 59.7% 수준을 나타냄으로써 돼지분뇨 슬러리의 경우에서도 전 처리의 효과가 있는 것으로 나타났다. 전 처리를 하였을 경우가 처리하지 않은 구에 비해 바이오가스 중의 메탄함량은 높고 CO2 함량은 상대적으로 더 낮게 나타났다. 돼지분뇨 슬러리에 대해 전 처리를 수행하였을 경우가 전 처리를 하지 않은 경우에 비해 유입 VS당 가스발생량도 더 많았다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권6호
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• pp.601-608
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• 2008

본 연구의 목적은 파일롯 규모의 입상활성탄지에서 흡착과 생물학적 제거 기작이 진행되는 장기간의 운전동안 전처리공정으로서 오존처리의 영향을 평가하는 것이다. 공정별로 용존 또는 생분해성 유기물질의 제거, DOM의 성상과 특성변화와 미생물의 증식의 변화를 평가하였다. 오존공정이 존재하는 입상활성탄 공정(전오존처리+활성탄 여과지; Pre O$_3$ + F/A, 후오존처리 + 활성탄 흡착지; Post O$_3$ + GAC)은 오존의 위치(전오존 후오존)에 상관없이 입상활성탄 단독공정(활성탄 여과지; F/A, 활성탄 흡착지; GAC)에 비해 생물학적 제거능이 활성화된 장기간 운영 후에 DOC, 친수성 용존유기물(HPI), BDOC와 AOC의 제거율이 10$\sim$20% 정도로 높았다. 오존공정은 전반적인 DOC 제거에는 큰 영향을 주지는 못했지만, AOC를 약 20% 정도로 감소시켜 관로내 미생물의 재증식을 저감하는데 기여할 것으로 생각된다. 활성탄 여재에 고정된 미생물의 생체량인 Biomass는 전처리로서 오존처리의 유.무에 상관없이 공정별로 큰 차이를 보이지 않은 반면에, 유출수에서의 HPC는 F/A나 GAC에 비해 Post O$_3$ + GAC에서 매우 낮았다.

• 분석과학
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• 제13권5호
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• pp.652-658
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• 2000

오존 분자와의 직접반응경로 및 OH라디칼을 통한 간접반응경로를 통한 부식산의 분해특성을 TOC, $UV_{254}$ 그리고 오존 소모량의 변화를 통해 살펴보았다. 부식산의 분해를 위한 반응시스템은 오존 단독 처리 외에 OH라디칼의 생성조건을 조사하기위해 pH를 5에서 염기성 영역인 9까지 변화시켰으며, OH라디칼 생성 촉진제인 $H_2O_2$를 5-15 mg/L의 농도로, 그리고 OH라디칼 소거제로서 작용하는 $HCO_3{^-}$는 20-100 mg/L로 변화시키면서 처리하였다. 각 반응 조건에 따른 부식만의 분해특성을 살펴본 결과, TOC 제거율은 주로 0H라디칼에 의한 간접반응의 영향을 받았으며, $UV_{254}$ 감소율은 주로 오존분자와의 직접반응에 의해 효율이 결정되는 반응 경로를 거치는 것으로 나타났다. 또한 오존소모량은 주로 용액의 pH, alkalinity 변화에 따른 영향을 많이 받았다.

• 한국환경농학회지
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• 제11권1호
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• pp.50-58
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• 1992

대기오염의 주원인 오존이 식물이 미체는 피해를 경감시키고자 생장왜화제인 uniconazole를 0, 0.001, 0.01, 0.1mg/pot의 농도로 토양주입하고 다시 antiethylene제인 STS를 0, 0.3, 0.6mM로 엽면살포 한 후 0.2ppm의 오존에 20시간 계속하여 처리하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1 Uniconazole은 식물체의 왜화정도가 클수록 오존에 대한 내성을 증대시켜 무처리구의 36% 피해에 비하여 11%까지 피해를 감소시킬 수 있었다. STS 처리도 uniconazole과 같은 정도의 피해감소를 보였으며 두 약제를 복합처리한 결과 단독처리 보다 낮은 농도의 처리로도 오존에 대한 내성을 증대시킬 수 있었다. 2. Uniconazole은 토마토의 초장 및 엽장을 감소시키고 chlorophyll함량을 증대시켰으며 증산량을 현저히 감소시켰으나, STS는 생장에는 영향을 미치지 않고 증산량을 다소 증가시켰다. 오존처리는 증산량을 현저히 감소시켰으며 uniconazole은 오존에 의한 증산량의 감소를 막아 주었으나 STS처리는 감소효과가 없었다. 3. Uniconazole과 STS는 모두 오존피해로 유발되는 ethylene의 발생량을 크게 경감시켰다. 그러나 uniconazole은 오존피해로 일어나는 자엽의 낙엽 및 잎의 epinasty증상을 방지시킬 수 없었는데 반하여 STS처리에서는 자엽의 낙엽과 epinasty현상을 뚜렷하게 막아 주었다. 4. SOD와 POD의 활성은 uniconazole에 의하여 약간 증가되었으나 STS는 두가지 효소의 활성변화에 별다른 영향을 미치지 않았다. 5. STS의 처리는 토마토의 개화를 3일 정도 촉진시켰고 uniconazole는 6-8일 정도 촉진시켰으며 두 약제 모두 착과율을 증진시켰다. 두 약제를 복합처리함으로써 오존피해로 인한 착과의 감소를 완전하게 막을 수 있었다. 6. 이상의 결과로 보아 uniconazole은 식물체를 왜화시킴으로 오존에 대한 내성을 증대시켜주는 효과가 큰데 비하여 STS는 주로 피해로 인하여 유발되는 ethylene의 작용을 억제함으로써 내성을 증대시키는 것으로 판단된다. 따라서 두 약제의 복합사용은 식물체의 왜화를 최소한으로 유도하면서 오존에 대한 내성을 증대시킬 수 있는 유용한 방법이라 생각된다.