• 대한환경공학회지
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• 제35권3호
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• pp.226-232
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• 2013

역삼투기반 금속산업폐수 물재이용시스템의 전처리공정을 선정하기 위해 연수화, 응집침전, 활성탄, 이온교환 및 중화 침전공정에 대한 무기물 및 유기물 제거특성을 조사하였다. 유기물제거를 위해 DOC중 친수성 및 소수성 유기물을 분류하였으며, 이를 이용하여 조합공정을 최적화하였다. 다양한 전처리공정 중에서 연수화는 금속산업 방류수에 존재하는 칼슘경도(1,201 mg/L as $CaCO_3$)를 93.4%제거함과 동시에 소수성유기물을 모두 제거하는 것으로 나타났다. 연수화 후에 응집침전공정을 연계할 경우, 방류수에 포함된 유기물 5.1 mg DOC/L을 1.6 mg DOC/L까지 저감할 수 있었다. 또한, 금속공정 원폐수를 대상으로 가성소다를 이용한 중화침전공정을 적용하였을 때, 수중경도를 유발하지 않으면서도 철과 총용존성고형물을 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제79권4호
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• pp.367-375
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• 1990

모암(母岩), 유기물(有機物), calcium 및 Iron oxide가 토양입단화(土壤粒團化)에 미치는 영향을 규명하기 위하여 석탄암(石炭岩), 화강암(花岡岩), 화강편마암(花崗片麻岩)을 모암(母岩)으로 하는 지역(地域)을 조사지(調査地)로 설정(設定)하고 조사지별(調査地別)로 삼림식생상태(森休植生狀態)에 따라 토양내(土壤內) 유기물(有機物), Calcium 및 Iron oxide의 함량(含量)차이가 입단안정도(粒團安定度)에 미치는 영향을 분석(分析) 평가(平價)하였다. 입단화도(粒團化度)와 관련된 요인(要因)들과 그 특성(特性) 및 침식(浸蝕)에 대한 안정성(安定性)과 밀접한 관련이 있는 입단직경(粒團直徑)을 분석(分析), 평가(平價)한 결과는 다음과 같았다. 모암(母岩)이 입단화(粒團化)에 미치는 영향(影響)을 보면 석탄암토양(石炭岩土壤)의 입단화도(粒團化度)가 21%로 가장 높았고 다음이 화강암토양(花崗岩土壤)으로 19.8%, 화강편마암토양(花崗片麻岩土壤)이 9.9%로 가장 낮았다. 입단화도(粒團化度)에 가장 큰 영향(影響)을 미치는 요인(要因)은 유기물함량(有機物含量)으로 유기물함량(有機物含量)이 증가(增加)함에 따라 입단화도 직선적(直線的)으로 증가(增加)하는 정(正)의 상관(相關)을 나타냈으며, 그 관계는 Y=4.31X-4.37 (Y : 입단화도(粒團化度), X : 유기물함량(有機物含量))과 같았다. 임상별(林相別) 입단화도(粒團化度)는 관엽수림지역(關葉樹林地域)의 토양이 침엽수림지역(針葉樹林地域)의 것보다 높게 나타났으며, 이것은 유기물함량(有機物含量)에 기인(基因)하는 것으로 인정(認定)되며 모암별(母岩別) 입단직경급(粒團直徑級)의 분포(分布)는 석탄암토양(石炭岩土壤)에서는 큰 직경급(直徑級) (0.5mm 이상) 입단(粒團)의 비율(比率)이 높은 반면 화강편마암토양(花崗片麻岩土壤)에서는 작은 직경급(直徑級) (0.25mm) 입단(粒團)의 비율(比率)이 높았고 화강암토양(花崗岩土壤)에서는 0.5mm직경급입단(直徑級粒團)을 중심으로 정규분포(正規分布)하는 경향(傾向)을 나타냈다. 토양(土壤)중 Ca과 Fe의 함량(含量)이 입단화도(粒團化度) 미치는 영향(影響)은 부분적(部分的)으로만 인정(認定)되고 있으나 석탄암지역(石炭岩地域)에서는 Ca의 영향(影響)이 유기물(有機物)과 함께 입단화(粒團化)에 크게 기여(奇與)하는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5C호
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• pp.229-237
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• 2009

전통적인 되메우기 방법은 모래 또는 현장발생토를 다짐하는 공법이 주로 사용되어 왔으나 이는 시간과 비용이 많이 든다. 특히 관의 하부 및 작은 틈새와 같은 부분은 전통적인 다짐 공법으로는 다지기가 난해하기 때문에, 이러한 문제점을 보완하기 위해 현장토를 재활용함으로써 모래 수급 문제를 해결하고 배합설계를 통해 유동성 및 강도를 임의로 조절할 수 있는 유동화 처리토 공법이 제안되었다. 본 연구에서는 현장토의 유기물 함유량에 따른 유동화 처리토의 배합 특성을 파악하고자, 휴믹산 함유량에 따른 재료분리특성, 유동성, 강도특성, 투수특성을 실내실험을 통해 측정하여, 비교 분석하였다. 그 결과, 휴믹산 함유량이 증가할수록 재료분리 특성과 유동성은 크게 나타났고, 강도는 유기물 함유량과 반비례하는 것으로 나타났다. 또한 유기물 함유량은 유동화 처리토의 투수특성에는 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.397-397
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• 2022

오늘날 급격한 인구증가 및 도시화로 인해 음식물류 폐기물 발생량이 크게 증가하였으며, 음식물류 폐기물에서 발생되는 음폐수의 적절한 처리방안에 대한 관심이 증가하였다. 혐기성 소화(Anaerobic digestion; AD)는 음폐수의 바람직한 처리방법으로 알려졌지만, 긴 처리기간 및 공정 불안정 등의 문제로 개선이 필요하며, 그 중 기존 AD에 보조 반응조를 추가한 보조 미생물전기화학적 혐기성소화(Auxiliary bioelectrochemical anaerobic digestion; ABEAD)가 적절한 개선방안으로 제시되었다. 하지만 아직 20 L 이상 용량에서의 연구는 이뤄지지 않았으며, 따라서 본 연구에서는 100 L의 용량에서 ABEAD의 성능향상을 평가하고 규모증가에 따른 성능변화를 비교하였다. 반응조는 AD와 ABEAD로 구성되었다. 유효용량 100 L, 유기물부하율 4 kg/m³/d, HRT 20 days 및 중온소화(35℃) 조건으로 운전하였으며, AD는 기계적 교반, ABEAD는 기계적 교반 및 펌프를 통한 bulk 용액 순환이 이뤄졌다. ABEAD의 전극재질은 SUS304를 사용하였고, 0.4V의 전압을 공급하였다. 성능비교는 pH, 휘발성지방산(Volatile fatty acids; VFAs), 유기물제거율 및 메탄 생성량을 비교해 수행하였다. 실험결과 AD는 pH 및 VFAs가 각각 평균 7.37 및 3,880 mg/L, ABEAD는 각각 평균 7.5 및 2,870 mg/L로 VFAs의 빠른 처리를 통해 공정안전성 향상되었고, 유기물제거율 및 메탄생성량의 경우 AD는 각각 평균 65.8 % 및 85.1 L/d, ABEAD는 각각 평균 76.1 % 및 108.1 L/d로 유기물의 빠른 처리 및 메탄전환이 이루어져 비교적 큰 규모에서도 ABEAD의 성능향상이 나타남을 확인하였다. 또한 이전 소규모 연구들과 비교를 통해 규모에 따른 성능향상폭을 비교했을 때에도 큰 차이가 나지 않는 것으로 판단되며, 따라서 ABEAD는 BEAD 기술의 상용화 및 적용에 적합한 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2002년도 봄 학술발표대회 발표논문집
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• pp.275-276
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• 2002

CaO는 물과 반응하여 발열반응을 일으켜서 CaO에 코팅된 계면활성제를 용해시키며 그리고 규산소다에 흡착된 중금속과 유기물을 고정화 시키는 역할을 담당한다. 그리고 규산소다는 물과 가수분해하여 다공성이 되면서 중금속과 유기물 등을 흡착시키는 역할을 담당한다. 또 CaO에 코팅된 계면화성제는 기름과 반응성이 우수하므로 $80^{\circ}C$～$90^{\circ}C$에서 용해하여 기름과 반응하는 특성을 갖고 있다. 미분 슬래그는 보간 중에 암석화되는 과정을 도와 주므로 시간이 경과하면 pH가 점점 중성으로 변화하는 현상을 보여 주었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권1호
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• pp.44-50
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• 2009

생물체내에 내분비계 기능을 방해하고 생식능력 감소, 암 등을 유발하는 내분비계장애물질이 상수나 폐수, 지표수, 토양 등에서 검출이 증가하는 추세이다. 본 연구에서는 토양 내 내분비계장애물질을 산화공유결합반응을 유도, 토양 유기물화 시켜 제거하기 위하여 망간 산화물인 버네사이트를 촉매로 이용하였다. 수산화 작용기를 갖는 내분비계장애물질인 bisphenol A, 2,4-dichlorophenol 및 17${\beta}$-estradiol을 각각 50, 100, 1.5 mg/L의 농도로 하여 수용액 상에서의 버네사이트 촉매 반응을 관찰한 결과, 모두 60분 이내에 99% 이상 제거되었다. 특히 bisphenol A는 5분 내에 96%이상 제거되는 등 가장 높은 제거효율을 나타냈다. 또한 산화공유결합반응은 버네사이트 표면에서 일어나는 반응으로 버네사이트의 양, 즉 반응 표면적이 넓어질수록 일차반응속도상수가 선형적으로 증가함을 확인하였다. 토양 슬러리 상에서의 각 물질의 반응성을 확인한 결과, 수용액상보다 빠르게 변환되었는데, 이는 버네사이트에 의해 생성된 페녹시 라디칼이 토양유기물과 교차결합하여 더욱 빠르게 제거되었기 ��문으로 판단된다. 이러한 수용액 및 토양에서의 빠른 반응으로 비추어 볼때, 버네사이트를 이용한 유기물화 기술은 수용액 뿐만 아니라 토양 내 내분비계장애물질의 효과적인 처리 방법이 될 것으로 보인다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권2호
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• pp.250-259
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• 2020

가용화현상에 있어서 유기물(피가용화물)과 계면활성제와의 상호관계를 조사하고자 UV-Vis 법을 이용하여 가용화상수(K_s)값을 구하였다. 유기물의 para-위치에 알킬치환기가 도입된 4-alkylanilines과 양이온계면활제인 소수기 길이가 서로 다른 DTAB, TTAB, CTAB를 이용하여 유기물과 계면활성제간의 소수성 상호작용에 따른 가용화 상수값과 그에 따른 열역학함수들을 다양한 온도에서 구하여 서로 비교하였다. 그 결과 유기물에서 알킬치환기에 의한 소수성효과는 탄소사슬의 길이가 증가할수록 일정한 비율로 증가하였고, 또한 계면활성제에서 소수기의 길이효과도 일정한 비율로 증가하였다. 그런데 이러한 소수성 효과는 유기물에서 알킬치환기에 의한 효과가 계면활성제에서 소수기의 효과 보다 더 크게 나타났다. 또한 계산된 열역학 함수값들의 결과들로부터 유기물의 소수성이 증가할수록 그리고 계면활성제의 소수성이 증가할수록 유기물은 미셀내부의 더 깊은 곳으로 가용화됨을 알 수 있었다. 등구조온도는 실험 조건 범위 내에서 큰 차이를 보이지 않았으며, 최대값과 최소값의 차이가 1K미만으로 차이가 거의 없는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권10호
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• pp.1024-1030
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• 2006

Genus Nitrospira와 Nitrobacter는 폐수 질산화 시스템의 대표적인 아질산 산화균으로 알려져 있다. Genus Nitrospira는 아질산 농도가 매우 낮은 조건에서도 이를 효율적으로 활용하는 K-strategists로 알려져 있는 반면에 Nitrobacter 종은 기질소비와 성장이 빠른 r-strategists로 알려져 왔다. 또한 유기물이나 용존산소도 아질산 산화균의 분포에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 아질산과 유기물, 용존산소가 복합적으로 작용하는 질산화 시스템에서 아질산 산화균의 분포와 경쟁에 어떻게 영향을 받는지를 검토하였다. 이를 위하여 실험실 규모의 질산화 생물반응기와 질산화-탈질을 수행하는 $A_2O$ 계열의 실제 폐수처리장에서 여러 항목과 두 종류의 아질산 산화균 분포를 측정, 비교하였다. 그 결과 아질산 농도는 평균 5 mg-N/L로 유지되며, 호기조건에서 유기물이 매우 낮게 유지되는 실험실 질산화 생물반응기는 Nitrobacter가, 호기-무산소 조건에서 질산화-탈질이 일어나고 아질산이 거의 없는 상태이며 유기물이 비교적 높게 유지되는 $A_2O$ 폐수처리장은 Nitrospira가 우점종으로 분포하였다. 이것은 여러 인자가 복합적으로 작용하는 상태에서는 아질산 산화균의 분포가 유기물과 용존산소 보다는 아질산 농도가 가장 중요한 인자임을 보여주며 기질 친화도가 낮지만 반응속도가 빠른 Nitrobacter가 r-strategist, genus Nitrospira는 기질친화도가 높은 K-strategist인 특성을 보임을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제11권1호
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• pp.127-128
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• 2003

본 연구는 퇴비화 과정 중 난용성 인산의 가용화와 무기태 인산의 변화를 알아보기 위하여 수행하였다. 비료와 퇴비중의 인산형태는 다른 성분들보다 토양에 흡착 또는 고정되거나 불용화 되는 양이 많아 작물의 흡수량이 적다. 시비된 인산의 흡수율은 낮고, 그 대부분은 난용화되기 때문에 토양에 축적되거나 세탈과 용탈에 의해 수질을 오염화시키는 주원인이 되고 있다. 퇴비화 과정중의 인산형태별 함량변화를 분석조사하여 작물에 시비되는 인산비료와 퇴비의 시용량을 적절하게 조절하여 인산의 과잉 시비량을 저감시키기 위한 연구이다. 돈분을 원료로 한 퇴비화 과정에서 단계별로 퇴비시료를 채취하여 총인산(T-P), 유효인산(Avail. -P)과 무기태인산분획별(Ca-P, Al-P, Fe-P)로 분석한 결과는 다음과 같다. 퇴적더미의 초기부피는 570L였으며, 약 2개월간의 퇴비화를 통해서 시료채취와 미생물등의 분해작용으로 최종부피는 430L정도로 감소하였다. 이는 초기의 부피보다 25% 감소하였다. 퇴적더미의 분해로 인한 용적밀도의 변화를 고려하면, 총인산 함량은 초기 약 17,500mg/kg에서 최종시료는 22,500mg/kg로 증가되었다. 또한 퇴비화가 진행됨에 따라 인산의 가용태가 증가하는 결과를 보였으며, 초기의 유효인산이 4,500mg/kg에서 최종시료에서는 8,900mg/kg으로 증가되었다. 그리고 무기태 인산분획별 인산의 형태별 변화를 조사한 결과, 퇴비화 과정 중 Ca-P의 경우 pH와의 중요한 상관관계를 갖고 있었다. 유기물분해를 통해 유리된 인산과 Ca은 난용태로 전환되는데, 초기의 약 10일 동안 Ca-P의 감소원인은 pH의 감소로 인한 Ca이 유리되는 정도가 낮기 때문인 것으로 해석된다. 초기 Ca-P형태의 인산함량은 11,900mg/kg으로 Fe-P와 Al-P보다 많았다. 또한 퇴비화가 안정화되어 부숙된 최종시료의 무기태 인산분획물 중 Ca-P는 18,000mg/kg로 증가하였으며, Ca-P>Al-P>Fe-P의 순 이었다. 그러나 Al-P와 Fe-P 형태의 무기태인산은 초기의 함량비율보다 다소 감소한 결과를 보였다. 결론적으로, 퇴비화과정 중 단계별 인산함량의 형태전환을 분석한 결과 총인산의 함량은 퇴비화가 안정화될수록 부피감소로 인한 인산함량이 증가하는 경향을 보였지만, 유기물질의 분해로 인한 원료내 인산의 형태가 불용태와 난용태에서 가용태 인산으로 전환되는 것을 도출하였다. 또한 무기태 인산분획물에서는 Ca-P 인산형태가 퇴비화가 진행될수록 증가한다는 결과를 얻었으며, Fe-P와 Al-P는 분해된 유기물의 킬레이트작용으로 감소되었다고 판단되며, 그 존재형태가 경쟁적임을 알 수 있었다. 따라서 화학비료와 퇴비의 시용이 병행될 경우에는 퇴비의 가용태 인산함량뿐만 아니라 무기태 인산의 함량을 분석한 후 인산질비료의 시비량을 조절해야할 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권2호
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• pp.72-78
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• 2006

혐기성 소화조의 단면적/용량 비를 일정하게 한 상태에서 반응조 직경만을 달리한 반응조에 유기물 부하율에 따른 소화조 운전효율을 평가하였다. $0.4\;kg\;COD/m^3{\cdot}d$의 낮은 유기물 부하율에서는 반응조 직경에 관계없이 높은 처리 효율을 나타내어 반응조 형상에 따른 처리효율 차이는 없었다. $6\;kg\;COD/m^3{\cdot}d$의 유기물 부하율에서는 반응조 직경에 따라 전혀 다른 처리효율이 관측되었다. 즉, 직경 6.4 cm 반응조에서는 휘발성산의 축적과 낮은 COD 제거효율이 관측되었으나 직경 3 cm 반응조에서는 높은 COD 제거효율이 관측되었고 휘발성산의 축적도 일어나지 않았다. 이러한 차이가 나타나게 된 이유는 직경이 작은 반응조의 경우에는 생성된 가스의 부상에 의해 슬러지층의 유동화가 원활하게 일어난데 반해 직경이 큰 반응조의 경우에는 그렇지 못한 것이라고 판단된다. $20\;kg\;COD/m^3{\cdot}d$의 높은 유기물 부하율에서는 반응조 직경과는 관계없이 극히 낮은 처리효율을 나타내어 높은 유기물 부하에서는 반응조 형상과 처리효율과는 관계가 없는 것으로 나타났다. 따라서 혐기성 소화조의 효율적인 start-up은 슬러지층의 유동화가 중요한 인자이며 동일 단면적/용량 비에서 반응조 직경이 작을수록 유리한 것으로 나타나 반응조 형상도 반응조 운전효율에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.