• 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.

• 한국토양환경학회지
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• 제5권3호
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• pp.3-15
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• 2001

본 연구에서는 증류수와 인공지하수, 그리고 지하수를 대상으로 오존의 분해거동(오존의 자가분해, pH의 영향, 용해도)과 오존산화공정에 의한 디젤의 분해(디젤의 분해, TCE와 PCE의 분해, 수산화라디칼 scavenger의 영향, pH의 영향, 오존/과산화수소의 영향)를 조사하였다. 증류수와 지하수내에서 오존의 자가분해는 모두 2차 반응속도식을 보였고, 증류수(반감기 37.5 분)에서보다 지하수(반감기 14.7분)에서 훨씬 빠르게 오존이 분해되었으며, 알칼리성 조건하에서 두 액상에서 모두 오존의 분해는 촉진되었다. 또한 오존산화공정의 사용은 TCE와 PCE, 그리고 디젤에 대해 높은 산화처리속도를 나타내었다. 비록 지하수내에 존재하는 hydroxyl radical scavenger는 디젤의 분해에서 억제제로 작용하였지만, 높은 pH조건과 과산화수소의 첨가는 지하수내에서 디젤을 분해시키는 데 중요한 촉진제로서 작용하였다. 그러므로 오존산화공정은 디젤로 오염된 지하수를 처리하는 데 효과적으로 적용될 것이라 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권12호
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• pp.1323-1330
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• 2006

오존/과산화수소 공정을 이용한 급속 모래여과 처리수 중의 geosmin 제거에서 오존만 20 mg/L 투입한 경우보다 오존 5 mg/L와 과산화수소 0.2 mg/L를 투입하여 처리한 경우가 더 높은 제거율을 보였으며, 오존/과산화수소 공정에 의해 원수 중에 함유된 geosmin의 경우는 급속 모래여과 처리수보다 $12{\sim}27%$ 정도 낮은 제거율을 나타내었다. 급속 모래여과 처리수 중에 함유된 geosmin과 IPMP에 대해 오존 투입농도별로 투입된 과산화수소와 오존의 비($H_2O_2/O_3$)에 따른 제거율을 살펴본 결과, 오존농도가 1 mg/L 이하의 경우에서는 $H_2O_2/O_3$ 비가 적정 비율 이상으로 높아지면 geosmin과 IPMP 제거율이 감소하였으며, 적정 $H_2O_2/O_3$ 비는 실제 정수장에서 사용하고 있는 후오존 투입농도인 $1{\sim}2$ mg/L에서 geosmin의 경우 $0.5{\sim}1$, IPMP의 경우 $0.2{\sim}1$로 나타났으며, 원수 중에 함유된 geosmin 제거를 위한 적정 $H_2O_2/O_3$ 비는 오존 투입농도 $1{\sim}2$ mg/L 범위에서 $1{\sim}3$ 정도로 광범위하게 나타났다. 급속 모래여과 처리수에 함유된 이취미 물질 5종에 대한 오존(0.5, 1.0, 2.0 mg/L) 투입농도별 잔존율을 살펴본 결과, IPMP의 제거율이 60% 이상으로 가장 높게 나타났으며, 오존/과산화수소 공정이 오존 단독공정 보다 제거율이 전반적으로 높게 나타났다. 오존/과산화수소 공정을 이용한 BDOC 생성능을 오존 투입농도 $0.5{\sim}2$ mg/L에서 과산화수소 투입농도별로 조사한 실험에서 오존/과산화수소 공정이 오존 단독공정보다 추가적으로 0.9 정도의 BDOC/DOC 비가 상승하여 0.34까지 증가하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.23-29
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• 2022

본 연구에서는 오존의 용해효율 개선과 자가분해 촉진을 위해 나노기포와 초음파 캐비테이션을 동시에 적용한 오존 나노기포 공정을 조사하였다. 공정의 유기물 분해효율을 파악하기 위해 200mm × 200mm × 300mm 규모의 반응기를 제작하여 다양한 조건에서 페놀 분해 실험을 진행하였다. 나노기포의 사용은 60분 반응에서 페놀 분해 효율을 일반적인 폭기 방식에 비해 2.07배 증가시켰으며, 용존 오존의 최대 용해농도를 크게 증가시켜 오존의 용해효율 개선에 효과적이었다. 초음파 조사는 나노기포와 함께 사용될 때 페놀 분해 효율을 36% 증가시켰으며 오존의 자가 분해 촉진으로 용존 오존은 낮게 나타났다. 초음파 출력이 강할수록 페놀 분해 효율도 증가하였으며, 실험에서 사용한 28kHz, 132kHz, 580kHz 중 132kHz의 주파수에서 페놀의 분해 효율이 가장 높게 나타났다. 오존 나노공정은 기존 오존 공정과 같이 높은 pH에서 더 좋은 분해효율을 보였으나 중성에서도 60분 반응 후 페놀 100% 분해를 달성하여 pH에 의한 영향이 적은 것으로 나타났다. 이는 초음파에 의한 오존 자가분해 촉진에 의한 것으로 판단된다. 초음파 조사에 의한 기포 특성 변화를 확인하기 위해 Zetasizer를 이용하여 기포의 크기와 제타 전위 분석을 진행하였으며 초음파 조사가 기포의 평균 크기를 11% 감소시키고 기포 표면의 음전하를 강화하여 오존 나노기포의 물질전달과 수산화 라디칼 생성 효율에 긍정적인 효과를 끼치는 것을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권2호
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• pp.255-261
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• 2004

일반적으로 탁주 생산 공정에서 오존을 처리하는 경우는 용기 및 음용수의 소독을 주목적으로 하고 있다. 그러나 지하수 등에 오존을 이용하는 경우, 오존의 산화반응으로 탁주의 품질 에 긍정적인 효과를 보이는 것으로 나타났으며 담금 공정에서의 오존처리효과를 분석한 결과, 오존 처리시 수중의 오존의 오존농도가 1 ppm이하의 규정을 유지한 상태에서 오존주입량을 증가시키게 되면 오존 증가와 함께 에탄올의 생성량은 1차 담금 4일 째부터 20%이상 증가하는 것으로 나타났다. 특히 오존을 단독으로 처리하는 경우보다 오존과 자외선을 동시에 처리하는 경우에 에탄올 생성량은 10%이상 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 오존의 주입시간에 따라 에탄올 발생량이 다르게 나타났으며 오존주입시간을 4시간 처리한 경우가 미 오존 처리한 경우와 비교하여 수중의 경도는 85%이상 감소되며 전기전도도는 50%이상 증가하였지만 수중의 산소농도는 1.2 ppm 미만으로 큰 차이가 나타나지 않았다. 지하수의 오존주입시간별 발효일 경과에 따라 에탄올 발생량을 비교해 본 결과 담금 첫날과 비교하여 담금일 4일후 최대 300% 차이가 나는 것으로 나타났다. 이상의 실험결론을 토대로 1차 담금에서 당의 생성량을 비교해 본 결과, 오존단독 처리와 오존과 자외선을 동시에 처리한 경우와 비교하였을 경우에 당의 생성량은 35%이상 증가하는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권2호
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• pp.73-78
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• 2012

낙동강 원수와 급속 사여과 처리수중에 함유된 인공 사향물질(Synthetic Musk Compounds, SMCs) 3종에 대해 오존처리 공정에서의 제거특성을 살펴본 결과, Musk Ketone (MK)이 AHTN (7-acetyl-1,1,3,4,4,6-hexamethyl-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene)과 HHCB (1,3,4,6,7,8-hexahydro-4,6,6,7,8,8-hexamethylcyclopenta[c]-2-benzopyran)에 비해 오존처리에 의한 제거율이 낮게 나타났다. 그리고 동일한 운전조건에서 원수에 함유된 SMCs의 제거율은 원수 중에 함유된 오존 소모물질들에 의한 영향으로 급속 사여과처리수에 함유된 경우보다 제거율이 훨씬 낮았다. 오존 투입농도 0.5~10.0 mg/L에서 낙동강 원수와 급속 사여과 처리수 중에 함유된 3종의 SMCs에 대한 제거 속도상수(k)는 오존 투입농도가 증가할수록 급격히 증가하는 경향을 나타내었고, 반감기 역시 오존 투입농도 증가에 비례하여 급격히 감소하였다. 전/후오존 공정이 갖추어진 낙동강 하류에 위치한 정수장들의 경우, 전오존 공정은 최대 1.5~2.0 mg/L의 오존 투입농도로 2~4분 및 후오존 공정은 최대 2.0~2.5 mg/L의 오존 투입농도로 6~8분 정도의 체류시간을 가지도록 설계되어져 있어 비교적 고농도의 SMCs가 유입될 경우에는 오존처리만으로는 이들 물질들에 대한 제어가 어려운 것으로 나타났다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권4호
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• pp.256-262
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• 2016

급격한 산업화와 인구증가로 인한 화학물질 사용량의 증가는 기존의 수 처리 방식의 대부분을 차지하는 생물학적 공정의 한계를 불러온다. 이와 같은 문제를 해결하기 위한 방법으로 고급산화공정의 하나인 오존 마이크로버블 기술이 최근 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 마이크로버블의 물리학적 및 화학적 특성에 대해 논하고, 다양한 독성 오염물질의 제거를 중심으로 마이크로버블 오존산화공정을 분석하였다. 또한 다른 처리 기술과 결합한 오존 마이크로버블 기술의 용수 및 폐수처리 전망을 논하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.831-838
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• 2009

본 연구에서는 염소, 오존 및 오존/과산화수소 산화공정에서의 의약물질 3종의 제거특성을 살펴본 결과 diclofenac과 naproxen은 쉽게 산화공정에서 제거가 가능한 것으로 나타난 반면 ibuprofen의 경우는 산화공정에서 제거가 어려운 것으로 나타났다. 오존 단독공정 보다는 오존/과산화수소 산화공정에서의 의약물질의 제거효율이 높았으며, $H_2O_2/O_3$ 비가 1 이상에서는 제거율의 상승이 둔화되었다. 염소, 오존 및 오존/과산화수소 투입농도별 의약물질 3종에 대한 산화분해 속도 상수와 반감기를 살펴본 결과 염소, 오존 단독 투입에 비하여 오존/과산화수소 공정에서의 산화분해 속도상수가 높게 나타났고, 반감기는 단축되었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.375-380
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• 1997

모의 방사성 세탁폐액을 제조하여 오존에 의한 세제 파괴를 확인하고 활성탄 및 이온교환수지를 이용하여 세제 및 Co, Cs 제거율을 조사하였으며 모의 방사성 세탁폐액을 오존으로 부분적으로 산화ㆍ파괴시킨후 활성탄 및 이온교환수지에 의한 흡착 및 이온교환 실험을 수행하여 오존의 세제 파괴가 방사성 물질 제거에 미치는 영향을 조사하였다. 오존에 의해 세제는 75% 정도 제거될 수 있었고 활성탄으로 방사성 모의세탁폐액을 처리할 때 세제농도가 증가하면 방사성 핵종 제거율이 감소하였다. 이온교환수지로 세제를 제거할 때 성취가능 제거율은 Co의 경우 99% 이상이었으며, 세제 존재시 방사성 Co 및 Cs 제거율은 감소하며, 방사성 모의세탁폐액을 오존으로 조사후 활성탄과 이온교환수지로 방사성 핵종을 제거할 때 그 제거율은 거의 변화가 없었다. 이상과 같은 실험 결과로부터 오존으로 부분적으로 산화시켜 활성탄의 세제 제거효율을 최대화하고, 역삼투막에 의한 방사성 핵종을 제거하며 이온교환수지로 잔류 방사성 핵종을 완전히 처리할 수 있는 복합 공정을 도출하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권6호
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• pp.663-669
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• 2005

본 연구에서는 정수처리 공정에서 오존을 보다 효율적으로 적용하기 위하여 수중의 오존소비특성을 파악하고자 하였다. 오존의 소비특성을 측정하기 위하여 흐름주입분석법(FIA: Flow injection analysis)의 원리를 이용하여 오존분해속도 측정 자동화장치를 제작하였다. 수중의 오존농도를 연속적으로 측정함으로써 오존의 소비 경향은 순간적으로 오존이 소모되는 구간(I.D: instantaneous ozone demand)과 의사 1차 반응($k_c$: pseudo first-order rate constant)으로 소모되는 두 구간으로 나누어지며, 각 구간에서 오존 주입량에 의하여 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 I.D와 $k_c$값을 이용하여 구한 모델식으로부터 시간에 따른 오존 잔류농도를 예측할 수 있었으며, 예측된 모델간은 실험값과 비교하였을 때 거의 일치하는 것을 알 수 있었다. OH 라디칼의 농도 및 $R_{ct}$는 OH 라디칼 probe compound를 이용하여 간접적으로 계산하였다. I.D와 $k_c$ 구간에서 OH 라디칼 생성 경향을 파악할 수 있었으며, OH 라디칼 생성 또한 오존 주입량에 의하여 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 마지막으로 정수처리 공정 및 계절에 따른 수질 차이에 의해서 오존소비인자가 변화하는 것을 확인하였으며, 이에 따라 오존공정의 적절한 도입위치 및 주입량을 효과적으로 결정해야 할 것으로 판단되었다.