• Applied Biological Chemistry
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• 제41권5호
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• pp.331-336
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• 1998

김치공장에서 배출되는 배추 절임폐수를 이용한 효모 균체 생산을 위하여 절임폐수에서 생육이 우수한 Pichia guilliermondii A9를 분리하여 생육특성을 조사하였다. 이 균주는 pH 3부터 pH 8 범위에서 생육이 양호하고 NaCl의 농도가 10%까지는 생육저해를 받지 않는 내염성을 나타내었으며 24시간 배양 후 절임폐수의 BOD가 약 90% 제거되었다. 그러나, 절임폐수에서는 생산된 균체량이 낮은 편이었으므로 P. guilliermondii A9의 생육 증가를 위하여 절임폐수에 암모니움염, 인산염 및 철, 망간 등을 첨가하였으나 효과를 얻지 못하였다. 한편, 김치공장에서 다량 발생되어 문제가 되고 있는 배추 쓰레기의 착즙액을 첨가한 결과 첨가량에 비례하여 균체량이 크게 증가하여 배추 쓰레기와 절임폐수를 동시에 효모 균체 생산의 기질로 이용할 수 있는 가능성을 보여 주었다.

• 공업화학
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• 제26권3호
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• pp.270-274
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• 2015

본 연구에서는 고농도 무전해 니켈도금 폐액을 처리하기 위한 고도산화공정 기술을 개발하였다. 추출, 농축 공정을 이용한 니켈 금속 회수보다는 폐수를 방류수 수준으로 처리할 수 있는 기술 개발을 위하여 차아인산염과 아인산염을 침전이 용이한 인산염으로 효과적으로 전환시킬 수 있는 공정 개발에 초점을 맞추었다. 광화학적 방법인 $UV/H_2O_2$ 방식을 채택하여 COD, $PO_4-P$ 변화 효율 및 과산화수소의 소모량을 분석함으로써 고농도 무전해 니켈도금 폐액의 고도산화처리 특성을 평가하였다. 특히, $UV/H_2O_2/O_3$ 방식으로 오존산화법을 추가함으로써 과산화수소 사용량을 30% 가량 절감하고 처리시간을 약 6 h 단축시킬 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권10호
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• pp.709-716
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• 2011

전해질 농도가 낮은 병원폐수를 전기화학적으로 처리할 경우 무기응집제 주입 효과에 대해 고찰한 결과, 무기응집제 주입으로 전해질 농도가 높아져 병원폐수 내 유리염소의 농도의 증가로 유기물질의 간접산화효과가 증가하여 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분에서 무기응집제를 주입하지 않은 경우보다 COD 제거효율이 약 2배 향상되었다. 또한, 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 HOCl과 같은 유리 잔류염소의 증가로 병원폐수 내의 클로라민이 질소로 전환되는 속도가 증가함에 따라 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분 및 응집제 주입량 700 ppm에서 T-N 제거율을 약 2배 향상시킬 수 있었다. 동일 조건에서 90% 이상의 높은 T-P 제거율을 얻을 수 있었는데, 이는 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 양전극에서의 발생되는 용존산소에 의해 생성된 불용성 금속 화합물과 인산염의 화학적 흡착반응 속도가 증가하였기 때문인 것으로 판단된다. 이상의 실험에서 전해질이 부족한 병원폐수의 전기화학적 처리시 무기응집제를 전해질로 첨가할 경우 유기물질 및 영양염 제거에 모두 매우 효과적임을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권3호
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• pp.15-20
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• 2019

폐수내 질소와 인을 이용한 struvite 회수는 수계 부영양화 방지 및 비료자원화에 효과적인 기술이나, 해결해야 할 이론 및 기술적 문제점이 있다. 본 연구에서는, 기존 문헌의 상세한 검토를 통하여, 이론적 측면에서 적절한 반응식 선정 및 이론적 고찰을 이용한 struvite 생성 반응예측 가능성을 논의하고, 기술적 측면에서는 struvite 생성의 대표적인 저해물질인 Ca의 배제를 통해 struvite 결정의 순도를 높일 수 있는 효과적인 방법을 소개하려 한다. 반응예측 측면에서는 중성~염기성 pH 영역에서 효과적인 struvite 반응식 및 반응계수를 이용, 정량적 모델을 구축할 수 있다. 이러한 모델은 실제 회분식 실험결과와 잘 일치하며 특히 이온들의 charge balance도 함께 고려하여 struvite 생성시 희석된 수용액에서 흔히 동반되는 pH 저하를 합리적으로 예측할 수 있다. 한편, Ca의 배제를 통한 struvite 순도 향상은 ${HPO_4}^{2-}-P$ 대비 고농도의 ${NH_4}^+-N$을 조성하여 해결할 수 있는데, 이는 고농도 암모늄 이온의 존재가 struvite 생성 관련 열역학적 구동력을 강화시켜 인산염이 Ca 대신 고농도 암모니아와 용이하게 반응하여 struvite 생성에 유리한 이온환경을 조성하기 때문이다. 즉 인산염이 $Ca^{2+}$과 빠르게 반응하여 이미 침전물이 형성하였을지라도, 고동도 암모늄으로 인한 열역학적 구동력으로 인산-칼슘 침전물이 재용해 되어 struvite를 생성시킬 수 있다.

• 상하수도학회지
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• 제23권1호
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• pp.113-119
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• 2009

The feasibility of using cork oak bark for phosphorus removal from wastewater was evaluated in this study. Recently, development of more cost-effective media while maintaining high efficiency in pollutants removal has received concern. Barks have a negative surface charge and, hence, tend to show a high affinity to bind cations, and they need to undergo chemical modification to increase their adsorption capacity of anions. Bark was hydrolyzed by HCl solution and it received modification using an aqueous solution of high molecular weight polyethylenimine(PEI). Surface modification with HCl and PEI resulted in a decrease of specific surface area of the bark from $1.932 m^2/g$ to $1.094 m^2/g$. The adsorption experiments were carried out in batch tests and the data were fitted to the Langmuir isotherm and Freundlich isotherm equations. Phosphate removal rate was higher at the lower solution pH possibly due to the form of phosphate ion in solution. For the initial phosphate concentration of 10 mg/L, maximum adsorption was 20.88 mg P/g at pH 3 and 12.02 mg P/g at pH 5. Mechanism of phosphorus sorption onto the HCl-PEI bark was examined through FT-IR spectrometer. Ion exchange between $NH^+$ and $H_2PO_4{^-}$ appeared to be a key mechanism of phosphate adsorption onto the HCl-PEI bark surface.

• 한국습지학회지
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• 제20권3호
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• pp.263-271
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• 2018

생활 하수 및 농축산 폐수를 통한 하천으로의 다량의 질소와 인의 유입은 부영양화를 초래하여 하천 자정작용에 악영향을 끼친다. 본 연구에서는 컬럼 실험을 통한 흡착제(활성탄, 제올라이트, 여과사)의 여재층 높이에 따른 암모니아성 질소, 인산염 제거특성을 분석하고, 밀도범함수이론(density functional theory, DFT)를 바탕으로 한 양자역학적 전산 모사를 통해 흡착제와 암모니아성질소($NH_4{^{+}}$)와 인산염($PO_4{^{3-}}$)에 대한 화학적 흡착 거동을 분석하였다. 컬럼 실험 결과, 암모니아성 질소에 대한 제거효율은 제올라이트(95.1%)>활성탄(65.8%)>여과사(10.7%), 인산염의 제거효율은 활성탄(99.6%)>제올라이트(18.8%)>여과사(10.9%) 순으로 나타났다. 제올라이트의 경우, 여재층의 높이에 관계없이 90%이상의 암모니아성 질소에 대한 높은 흡착력을 가졌고, 활성탄의 경우 여재층의 높이가 증가할수록 인과 질소에 대한 높은 흡착효율을 가졌다. DFT를 이용한 흡착제(산화 알루미늄, 활성탄, 여과사)와 영양염류($PO_4{^{3-}}$, $NH_4{^{+}}$)에 대한 흡착거동 분석결과, 제올라이트는 암모니아성 질소($NH_4{^{+}}$)에 대한 높은 흡착에너지(-6.43 eV)를 가졌다. 활성탄의 경우 여과사보다 좁은 HOMO-LUMO 밴드갭을 가져, 전자 이동에 유리한 환경을 조성하여 높은 흡착에너지(-7.10eV)로 영양염류가 제거되는 것을 확인할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제3권2호
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• pp.87-93
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• 1997

본 실험은 알루미나 시멘트와 산화칼슘을 이용해 염기성 조건에서 질산염을 침전시킴으로써 오염수를 처리하는 공정에 관한 것이다. 시중에 시판되고 있는 알루미나 시멘트 중 알루미나 함량이 낮은 시멘트가 높은 질산염 제거를 보였다. 알루미늄과 칼슘의 성분비는 침전반응에 가장 중요한 요소임을 알 수 있었다. 고농도의 질산염 폐수의 처리를 위해 다단계의 침전반응이 효과적이었다. 질산염 뿐만 아니라 황산, 인산 및 염소의 제거에도 침전반응에 의한 제거가 가능하였다. 반응 후에 탄산나트륨의 첨가와 산을 이용한 중화를 포함한 후처리로 처리수내에 용출된 알루미늄과 칼슘의 제거가 가능하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권3호
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• pp.199-206
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• 2001

1999년 3월, 7월, 9월 및 11월에 섬진강 하구역에서 염분경사에 따른 영양염의 거동을 조사하였다. 조사 정점은 지리적 위치보다는 각 조사시마다 표층 염분을 현장에서 측정하여 결정하였다. 질산 질소와 규산 규소의 주요 공급원은 섬진강이었으며 아질산 질소와 인산 인은 섬진강 하구입구와 인접한 광양만에서 배출되는 도시하수와 공장폐수에 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 암모니아 질소는 난초도로부터 약 $6\~8km$ 지점에서 공급양상을 보였다. 암모니아 질소, 인산 인,규산 규소의 강한 제거 거동은 엽록소 $\alpha$ 농도가 $>8{\mu}g/L$ 이상으로 매우 높았던 11월 $5\~15psu$ 염분역에서 나타났다. 엽록소 a 최고치 지점에서 N : P 비가 높고 인산 인이 거의 제거된 것은 인산 인이 식물플랑크톤 성장의 제한 요인으로 작용하고 있다는 것을 시사해 주고 있다. 11월에 $5\~15psu$ 염분 역에서의 상대적으로 높은 Rb/Ra (Rb: Fluorescence before acidifcation, Ra: Fluorescence after acidification) 비는 식물플랑크톤이 이 지역에서 생리적으로 성장하기에 좋은 환경이었음을 의미한다.

• 한국해양학회지
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• 제26권2호
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• pp.144-154
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• 1991

낙동강 하구독 건설 후 하구역의 환경특성 및 식물플랑크톤의 군집구조에 관하여 19894월부터 12월까지 조사하였다. 하구독 건설 후 장림천의 영향을 직접받는 하구둑 바로 아래지역은 둑 건설전에 비하여 용존산소가 낮아지고 암모니아 및 인산염의 농도 가 증가하였으며 이는 독 건설 후 낙동강의 유입이 일시적으로 차단되어 물의 정체현 상이 일어나고 이곳에 장님천을 통하여 많은 생활하수 및 공장폐수가 유입 되었기 때 문으로 사료된다. 질산염과 규산염 농도는 염분과 높은 역상관 관계를 나타내어 이들 의 주요 공급원은 낙동강 유입으로 판단되었다. 식물플랑크톤의 현존량은 춘계에는 하 구둑 상류지역에서 Asterionella sp.가, 하계에는 하구에서 Skeletomema costatum의 bloom이 있었으며 둑 건설 전에 비하여 녹조류 및 남조류가 증가하였다. 특히 하구둑 상부지역의 높은 엽록소 b의 농도는 이곳의 담수 녹조류에 기인한 것으로 사료되며 중 요종의 상당한 부분이 오염지표종이었다. 하구독 건설 후 환경특성 및 식물플랑크톤 군집의 변화가 일어나고 있는 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.251-251
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• 2011

해양 투기가 금지되면서 혐기소화를 통해 최종적으로 발생되는 폐기물 양을 줄이고 메탄 등의 바이오 가스를 얻어 이를 에너지로 얻기 위한 많은 공정들이 현장에 적용되고 있다. 하지만 혐기 소화 과정을 마친 후 유출되는 유출액은 고농도의 유기물질 및 암모니아성 질소, 인산염 등을 다량으로 함유하고 있어 적은 양이라도 하천이나 호수 등에 유입되면 수질 악화와 부영양화를 초래할 위험성이 크다. 이번 연구에서는 음식물류 폐기물로부터 바이오가스를 생산하기 위한 혐기소화 공정에서 발생하는 유출액의 방류수 수질기준 확보와 경제성을 만족시킬 수 있는 처리공정의 상용화 기술을 개발하기 위해 생물학적 처리， 물리 화학적 처리를 통합한 공정을 적용하였다. P건설사 혐기소화 유출액 pilot plant(1 ton/day) 운전 결과 50~70% 로 $NO_2$-N 이 약 1,000 mg/$\ell$정도로 축적되는 현상을 보였으며 상대적으로 $COD_{Cr}$의 농도는 400~600 mg/$\ell$로 C/N 비가 낮아 탈질이 어려울 것으로 판단하였다. 이에 실험실 규모에서의 실험을 진행하였다. $NO_2$-N와 $NO_3$-N을 기준으로 McCarty 양론비 기준 80% 에서 300%까지 메탄올을 주입해 제조 폐수와 실제폐수로 실험을 진행하였고 제조폐수로 실행된 실험에서 아질산 탈질의 효율을 확인하였다. 미생물이 메탄올에 순응 후 완전 탈질에 걸리는 시간은 약 2.5 일로 확인 되었으며 메탄올이 추가로 주입되지 않은 반응조의 $NO_2$-N의 탈질량은 메탄올이 이론값 100% 주입 된 반응조에 비해 30% 이하의 처리 효율을 나타냈다. 이론값을 기준으로 메탄올이 100% 주입된 반응조는 약 96.1%의 탈질 효율을 보였으며 메탄올 순응 후에 약 1.5 일의 HRT가 단축되었기 때문에 메탄올에 장시간 순응 시 탈질 효율이 더 좋아질 것으로 보인다. 아질산탈질에 대한 실험실 규모 연구결과를 토대로 pilot plant에서 재현성 검토를 목적으로 운전을 수행하였다. 무산소조의 HRT는 2.7 일 이었으며 호기조의 HRT는 4.1 일 이었다. 유입수의 평균 $COD_{Cr}$ 농도는 2,878 mg/L, T - N 농도는 2,723 mg/L로 나타났으며 $NO_2$-N 기준 C/N비 1.2-1.8의 메탄올을 주입하였을 때 96% 이상의 탈질율을 보였다.