• 대한환경공학회지
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• 제36권7호
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• pp.492-497
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• 2014

해수담수화 시설에서 전처리와 역삼투막(reverse osmosis, RO) 공정의 유기물 제거특성을 살펴보고, 유기물의 특성변화가 막오염 지수에 미치는 영향을 조사하였다. 연구에서 비교된 전처리 공정은 다중여재여과(dual media filter, DMF), 가압형 정밀여과(MF), 침지형정밀여과(SMF) 이다. 유기물의 특성변화를 알아보기 위해 원수와 공정별 처리수의 탁도, $UVA_{254}$, DOC, size exclusion chromatography (SEC), fluorescence excitation emission matrix (FEEM), transparent exopolymer particles (TEP) 등을 분석하였다. 이온성 물질과 무기물 항목은 전처리 공정의 종류에 관계없이 처리되지 않았고 RO공정을 거치면서 99% 이상 제거되었다. 유기물에 의한 막오염에 큰 영향을 미치는 소수성 유기물은 전처리를 통해 상대적으로 제거가 용이하였다. 전처리 공정의 유기물 제거율은 막여과 공정(MF, SMF)이 기존 DMF 공정에 비해 높았다. 처리수내 유기물의 농도가 감소할수록 막오염지수 중 하나인 silt density index (SDI) 값도 감소하였다. MF로 전처리한 경우 SDI값이 가장 낮게 나타났는데, 처리수 내의 $0.1-0.4{\mu}m$ TEP 농도가 MF와 SMF 막오염지수의 차이와 상관관계를 보였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권2호
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• pp.110-123
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• 2021

시화호 인근 연안 퇴적물에서 유기물 분해 특성, 퇴적물로부터의 영양염 용출 및 주요 조절요인을 파악하기 위해 공극수와 퇴적물 내 지화학 성분, 혐기성 유기물 분해율, 황산염 환원율 및 저층 영양염 용출률을 측정하였다. 연구정점은 소래포구 인근 정점(E0), 송도갯벌 정점(E1), 오이도 선착장 부근 정점(E3), 시화 조력발전소 수문 앞 정점(E5)으로 선정하였다. 유기탄소와 공극수 내 암모니아, 인산염 농도는 정점 E0에서 가장 높게 나타났으며, 외측 해역(정점 E1, E3, E5)으로 갈수록 점진적으로 감소하였다. 혐기성 유기물 분해율과 황산염 환원율은 정점 E0에서 각각 260.6 mmol C m^-2 d^-1와 91.4 mmol S m^-2 d^-1로 외측 정점들보다 각각 4-9배, 6-54배 높게 나타났다. 혐기성 유기물 분해에서 황산염 환원이 차지하는 비율은 정점 E3, E5에서 11-23%로 미미한 것으로 나타났으나, 정점 E0, E1에서는 47-70%로 황산염 환원에 의해 혐기성 유기물 분해가 주도되는 것으로 나타났다. 또한, 혐기성 유기물 분해율과 황산염 환원율은 용존 유기탄소와 상관성이 매우 높은 것으로 나타났다(r² = 0.795, 0.777). 한편, 정점 E0, E1, E3에서 퇴적물로부터 용출된 무기질소와 무기인은 각각 일차생산자가 요구하는 무기질소와 무기인의 120-510%와 26-178%를 공급하는 것으로 나타났다. 이상의 결과들은, 시화호 인근 연안 퇴적물 내 유기물 분해는 이용 가능한 용존 유기탄소의 공급에 의해 조절되고 있으며, 과도한 유기물 분해는 저층 영양염 용출을 촉진시켜 부영양화를 야기할 수 있음을 의미한다.

• 공업화학
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• 제24권3호
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• pp.279-284
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• 2013

본 연구에서는 음식물류 폐기물 자원화 과정에서 생성되는 고농도 음폐수(food wastewater : FWW)를 대상으로 기존의 혐기성 공정의 대안책으로써 고온호기성 소화공정에 대한 성능을 검증하였고 공정 인자를 도출하였다. 이를 위해 수리학적 체류시간(Hydraulic retention time, HRT) 변화 및 유기물 부하량(Organic loading rate, OLR)에 따른 유기물 제거 효율과 안정성을 관찰하였다. 실험 결과 비교적 짧은 HRT를 가진 R1 (HRT : 5일)의 경우 OLR이 증가할 때, 급격한 pH감소가 일어나 심한 공정 저해를 받는 것으로 관찰되었다. 반면 R2 (HRT : 10일)의 경우에는 상대적으로 안정적인 공정 운전 및 효율적인 COD, 유기산 및 lipid 제거가 일어났다. 이는 상대적으로 긴 HRT로 인한 유기산 축적과 같은 공정저해 요인이 해결되어 상대적으로 높은 유기물 처리효율을 나타낸 것으로 생각된다. R1에서는 COD 부하량이 $18.6kgCOD/m^3d$에서 $28.4kgCOD/m^3d$으로 증가함에 따라 급격한 COD 제거율 감소를 보였다. 반면 R2에서는 각 OLR별로 3.61, 7.05, 9.43 그리고 $12.2kgCOD/m^3d$의 높은 COD 제거율을 보였다. 따라서 본 연구에서는 10일 이상의 HRT에서 고온 호기성 소화가 고농도 음폐수 처리에 탁월한 유기물 제거율을 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권5호
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• pp.304-314
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• 2004

본 연구는 퇴비, 볏짚, 가축분뇨, 산업폐기물 등의 유기성 물질을 시용하는 11개 포장을 대상으로 유기성 물질이 토양물리성에 미치는 영향을 유기성 물질종류 및 연용연수, 토양특성, 토지이용형태 등의 다양한 인자를 고려하여 살펴보고자 수행하였다. 유기성물질 시용에 의해 용적밀도 감소, 통기성증가, 대공극률 증가, 전단저항감소 등의 물리성 개선효과가 나타났으나, 구조가 약한 조사양토에서의 물리성 개선은 뚜렷하지 않았다. 논 토양에서의 퇴비 연용에 따른 토양 유기물 함량은 2.4-3.2% 범위로 우리나라 평지 논토양에서의 최고 유기물함량은 유기물 질과 양에 관계없이 3.2%로 보인다. 5개소 평균 유기물 함량은 무비구 2.10% 퇴비연용구 2.65%로서 퇴비 연용 효과는0.47%에 불과하였고, 평균 입단률 증가는 4.7%, CEC증가량은 $1.5cmol_c\;kg^{-1}$이었다. 논보다 밭에서 무처리와 퇴비구의 유기물함량 및 내수성입단율, 용적밀도, 통기성 등 토양물리성 차이가 더 크게 나타났다. NPK와 퇴비의 혼용구는 퇴비단용구보다 용적밀도, 경도, 전단저항이 낮았고, 대공극률, 내수성입단율은 높아 물리성개선 효과가 퇴비단용구보다 삼요소 혼용구가 양호하였다. 유기성 물질 중 녹비에 의한 물리성개선 효과가 논과 밭에서 뚜렷하였으나 유기물함량의 증가와는 뚜렷한 삼관성을 보이지는 않았다 밭토양에 시용한 유기성 폐기물의 경우 내수성 입단율에서 생활오니, 돈분퇴비구가 공단, 피혁, 주정오니구에 비해 높았다. 유기성 물질 종류별로 토양물리성개선 효과는 각기 다르게 나타났으며 토양유기물 함량 증가는 부숙된 유기물, 토양입단 증가는 거친유기물이 유리하였다. 전통유기물 자원별 토양물리성개선 효과는 볏짚, 퇴비가 높았고 헤어리벳치, 가축분 등이 낮은편이었다.

• 유기물자원화
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• 제12권3호
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• pp.119-125
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• 2004

사탕무즙을 이용한 알콜생산에서 배출되는 증류폐액(sugar beet stillage)을 기질로 고온성 효모인 Candida rugosa를 이용해 단세포단백을 생산 할 때 기질의 최적화와 COD 감소를 연구하였다. 인의 첨가는 실험에 사용된 3가지 모든 시료기질에 꼭 필요한 것으로 나타났고 질소첨가는 기질의 잔당농도가 높을 경우에 필요하였다. 모든 시료에 있어서 인의 첨가는 생균생산율(Biomass production)을 23-61% 까지 크게 높였다. 이에 비해 질소의 첨가는 잔당함량이 높을 경우 생균생산율을 약간 상승시켰으나 질소와 함께 첨가할 경우 90%까지 크게 높였다. COD는 인의 첨가로 인해 26-46%까지 더 감소되었으며 질소와 함께 첨가할 경우 85%까지 크게 감소되었다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.286-286
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• 2009

벼 유기재배시 토양양분공급용으로 이용되고 있는 유기자재(금수강산골드)를 대조로 하고 식물성유기 자재(쌀겨팰렛), 동물성유기자재, 식물성과 동물성이 혼합된 유기자재를 질소 성분량(7kg/10a)을 기준으로 하여 이앙 20일전에 전량 기비로 시비하고 경운한 다음 동진1호를 시험품종으로 하여 2년연속 유기 자재와 벼를 재배하면서 일어나는 토양의 이화학적 특성과 벼 생육 및 특성의 변화를 시기별로 조사하였다. 시험 전 토양의 화학성은 전반적으로 유기물은 높고 인산함량은 매우 낮은 조건의 토양이었다. 관행유기자재(금수강산골드)는 20일경에 50% 무기화율을 보였으나, 식물성자재 40~60일경, 동물성자재와 혼합자재(식물성+동물성)는 60~80일경에 47~52% 무기화 정도를 나타내 식물성 자재의 무기화 속도가약 20일정도 빨랐다. 토양 중의 유기물 잔존함량은 식물성자재 > 혼합자재 > 동물성자재 > 관행 순이었으며, 토양 중의 전 질소 잔존함량의 경우 관행유기자재는 처리초기부터 빠르게 감소하는 특성을 보이나, 식물성자재와 혼합 자재는 시비초기와 거의 비슷한 수준을 유지하였고, 동물성 자재는 서서히 감소되는 경향이었다. 토양 물리성은 액상과 공극율 다소 증가되는 경향이었으며 식물성과 혼합유기자재처리구가 컸으며, 토양 유효 입단 형성력에 있어서도 유사한 경향이었다. 벼 수량 특성은 관행유기자재보다 1년차에는 3~9%의 낮았으나, 2년 연속처리를 할 경우 관행유기자재를 처리할 때와 동일한 생산성을 기대할 수 있었다. PME와 $\beta$-Glucosidase의 효소활성은 관행유기자재 < 식물성자재 < 동물성자재 < 혼합유기자재의 순으로 높은 경향을 볼 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제9권3호
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• pp.55-69
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• 2001

수산가공폐수슬러지를 이용한 고품질의 퇴비생산을 위하여 현장 퇴비화공장에서 슬러지와 가축분의 혼합 비율에 따른 퇴비화 과정중의 온도는 모든 처리에서 퇴비화 3~5일간 급격히 상승하여 최고온도에 도달하였으며 그후 서서히 감소하는 경향이었다. 퇴비화 19일후 하강온도가 $40{\sim}50^{\circ}C$되었을 때를 1차 퇴비화 종료시점으로 판단하고 1차 뒤집기를 실시하고 후숙을 시켰으며 그후 퇴비화조내의 온도가 다시 상승하였다. 그후 2차 및 3차 뒤집기를 실시하였으나 온도의 상승폭이 작아 퇴비화가 완료된 것으로 판단하였다. 그리고 퇴비화과정중 온도는 슬러지 첨가율이 높을수록 높았다. 퇴비화 종료시점에서의 퇴비중 총 탄소함량은 퇴비화 초기에 비해 약 4.5~8.0% 감소하였고, 그 감소폭은 수산가공폐수슬러지의 첨가율이 높을수록 증가하였다. 퇴비화과정 중 유기물중 ether추출물질, resins 및 hemicellulose함량은 각각 약 35~77%, 32~69% 및 19~30%감소하였으나, 수용성 polysaccharides함량은 별 변화가 없었고, cellulose, lignins 및 미동정태 유기물함량은 약간 증가하였다. 퇴비화 종료시점에서의 총 질소, amino sugar태 및 amino acid태 질소함량은 퇴비화재료에 비해 각각 약 20~42%, 11~40% 및 23~65% 감소하였다. 퇴비화과정 중 humic acid함량은 별 변화가 없었으나, fulvic acid함량은 퇴비화가 진행될수록 감소하여 전체 humus 중 humic acid가 차지하는 비율이 증가하였다. 수산가공폐수 슬러지의 퇴비화과정 중 시기별 무우, 배추 및 오이의 발아율 및 뿌리 생장율을 조사한 결과 모든 처리에서 발아율은 퇴비화 30일 이후에는 90%이상으로서 완숙퇴비기준치 이상이었고, 뿌리생장율도 30일 이후에는 대조구와 비슷하였으며 퇴비화 30일 이후에는 각 처리 조건 및 시기별 별 영향이 없었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권2호
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• pp.128-133
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• 1997

유기물 함량이 다른 두 종류의 토양을 선정하여 풍건한 조건, 유기물을 제거한 조건 및 유기물을 제거한 토양에 humic acid 또는 fulvic acid를 첨가한 세 가지 형태로 구분하여 살균제 fluazinam (3-chloro-N-(3-chloro-5-trifluoromethyl-2-pyridyl)-${\alpha},{\alpha},{\alpha}$-trifluoro-2,6-dinitro-${\rho}-toludine$)의 흡착, 탈착, 용탈 및 잔류량의 변화를 조사하였다. Fluazinam의 흡착양상은 Freundlich equation에 잘 부합되었다. 유기물을 제거한 토양에서 fluazinam의 흡착량 및 흡착강도는 유기물을 제거하지 않은 토양에 비하여 감소하였다. 유기물을 제거한 토양에 humic acid 또는 fulvic acid를 각각 2.0%또는 0.5%되게 첨가한 경우, 흡착량은 fulvic acid를 첨가한 토양에서 높게 나타났다. 유기물을 제거한 토양에 흡착된 fluazinam의 탈착율은 증가하였다. Soil column시험에서 토양표면에 처리된 fluazinam은 유출수에 의하여 용탈되지 않았으며, 대부분이 표토층 (5 cm)에 존재하였고 표층 15 cm 이하로는 이동되지 않았다. 토양중 fluazinam의 잔류량변화는 유기물 함량이 적은 토양 보다는 많은 토양에서, 살균조건의 토양보다는 비살균조건의 토양에서, 비담수토양 보다는 담수토양에서 빠르게 감소하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권7호
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• pp.753-761
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• 2005

전처리 공정에 따른 투과 flux 변화를 살펴보면 $MIEX^{(R)}$+UF 공정의 경우 응집+UF 공정에 비하여 높은 유기물 제거율을 나타내었으나 투과 flux 감소는 크게 나타났다. 따라서, 막 오염을 자세하게 규명하기 위하여 sequential filtration 실험결과 막 오염물질은 고분자 유기물질로 나타났으며, DOC 0.5 mg/L 이하의 유기물질이 막 오염 유발물질로 작용하고 있었다. 10 kDa 이하의 저분자 유기물질들은 $MIEX^{(R)}$ 처리에 의해 제거가 용이하여 막 표면에서 유기물 부하를 감소시켜 이로 인해 응집+UF공정에 비하여 투과 flux 감소율이 낮게 나타났다. $MIEX^{(R)}$+UF공정은 입자상 물질의 존재 유무에 관계없이 flux 감소율은 거의 유사한 경향을 보였으나 응집+UF공정은 용존성 유기물질만이 존재하는 시수에 비하여 입자상 물질이 존재하는 경우에 투과 flux 감소가 더 낮게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권2호
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• pp.175-180
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• 2008

본 연구는 Fill-Contact-Settle-Decant-Idle의 공정으로 구성된 활성슬러지 공정인 SBR(Sequencing bach reactor)공정에서 수리학적 체류시간을 24시간으로 하여 운전하였으며, 세포외 폴리머의 생성량, 흡착량, 제거율 등과 SRT와의 상관관계에 대한 특성을 조사하였다. 본 실험의 목적은 활성슬러지 시스템에서 다양한 SRT를 통한 생물흡착 특성을 결정하기 위한 것이다. 연구 결과 SRT(Sludge retention time)가 증가함에 따라 단위 미생물당 유기물 흡착율 및 제거율이 감소하는 것으로 나타났으며 단위 미생물당 생성되는 세포외 폴리머 양도 감소하는 것으로 나타났다. 생물흡착효율은 SRT가 증가할수록 높았고 SRT 30일에서 그 값은 53.2%였다. 하지만 단위 미생물당 생물흡착량은 SRT 2일에서(48.6 mg COD/gVSS) 가장 높게 관찰되었다. SRT에 따른 EPS량은 TSS, TCOD$_{Cr}$ 그리고 TKN에 의해 정량적으로 분석하였다. 상기의 결과로 인하여 슬러지의 플록 형성을 방해하여 슬러지의 침강성을 저해하며, COD 제거효율을 감소시키는 결과를 초래하는 것으로 사료된다. 따라서 미생물을 이용한 생물학적 공정 운영시 EPS의 특성을 고려하여 SRT, MLSS 유지, 유기물 부하량 등의 설계 인자를 적정히 선정하여 운영하는 것이 필요할 것으로 판단된다.