• 한국광물학회지
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• 제28권2호
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• pp.83-93
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• 2015

본 연구는 몽골 돈디고비(Dundgobi)지역에서 채취한 오일셰일과 석탄 시료들의 유기물 기원, 광물조성 및 분광학적 특징에 대해 조사하였다. 채취한 오일셰일 및 석탄시료들은 Rock/Eval과 총유기탄소(Total organic carbon; TOC) 분석을 통해 케로젠(Kerogen) 종류, 수소 함량, 열적 성숙도, 퇴적 환경을 확인하였으며, X-선회절 분석과 분광분석을 이용하여 광물조성을 정의하였다. Rock/Eval과 TOC 분석결과, 에뎀트(Eedemt) 광상에서 채취한 샘플들은 미성숙-성숙 단계의 근원암에 해당하며, 풍부한 수소함량을 보이고, I-형, II-형 and III-형의 케로젠 종류를 가진다. 반면 샤인 어스 쿠닥(Shine Us Khudag) 광상에서 채취한 샘플들의 경우 성숙단계의 근원암으로써, I-형, II/III-형 또는 III-형의 케로젠을 함유하는 잠재성을 가진다. 또한 탄소와 황의 함량에 따르면 두 지점의 퇴적환경은 담수성의 퇴적환경인 것으로 확인되었다. X-선회절 분석으로부터 확인한 오일셰일과 석탄시료들의 광물조성은 석영, 방해석, 고회석, 일라이트, 고령토, 몬모릴로나이트, 아놀소클레이스, 조장석, 미사장석, 정장석, 방비석으로 확인되었다. 가시광선-근적외선-단파적외선 분광분석을 통해 오일셰일 시료로부터 1412 nm, 1907 nm의 점토광물 및 수산화성분에 의한 흡광특성, 2206 nm에서 고령토와 몬모릴로나이트에 의한 흡광특성, 탄산염광물인 고회석에 의한 흡광특성이 2306 nm에서 확인되었다. 그러나 오일셰일의 원격탐사적 탐사를 위해서는 유기물 함량에 따른 분광특성에 대한 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제42권1호
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• pp.27-53
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• 2009

태백산분지 백운산향사대의 남익부를 따라 약 30 m 두께로 노출되어 있는 오오도비스 중기의 직운산셰일층은 그동안 탄산염 대지환경에서 퇴적된 막골석회암층를 피복하는 해침상의 셰일층으로 단순히 해석되어져 왔다. 그러나 본 연구의 결과들은 직운산셰일층 대부분이 직운산셰일층 하부구간에 나타나는 유기물질이 풍부한(>3 wt.%) 흑회색 셰일로 구성된 약 240 cm 두께의 최대해침기 동안에 퇴적된 박층의 해성층 위를 피복하는 해퇴상의 셰일층으로 해석될 수 있음을 지시한다. 정밀 층서 분석과 병행하여 실시한 주성분원소 분석, 조성광물 분석, 미량원소 분석 및 총유기탄소와 무기탄소 분석은 직운산셰일층 하부구간에 나타나는 박층의 해성층을 고수위기 초기 동안에 밀도변환면이 확장됨에 따라 형성된 특징적인 무산소환경에서 퇴적된 응축층으로 규정하기를 허락한다. 아울러 직운산셰일층 하부구간 내에서 해침면, 최대해침면, 최소퇴적감소면, 해퇴개시면과 같은 시퀀스층서학적 또는 환경학적으로 의미가 있는 뚜렷한 특징의 층서면들이 인지되었다. 이러한 층서면들은 향후 태백산분지 내 오오도비스 중기 퇴적층들의 정교한 지역간 층서대비 및 구조운동에 따른 층서적 변이와 함께 분지발달사에 대한 종합적인 이해를 이끌어 내는데 매우 유용한 정보들을 제공해 줄 수 있다.

• 센서학회지
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• 제29권2호
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• pp.128-132
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• 2020

Total organic carbon (TOC) analysis equipment, which was previously used to prevent eutrophication in advance, is heavy, bulky, and expensive; therefore, so it is difficult to be carried and has been used as an experimental unit. In this study, a through-carbon analysis chip that integrates pretreatment through photocatalytic oxidation and carbon dioxide measurement using a pH indicator was investigated. Both the total carbon - inorganic carbon method and the nonpurgeable organic carbon (NPOC) measurement method require an acidification part for injecting an acid solution for inorganic carbon measurement and removal, an oxidation part for total carbon or NPOC oxidation and a measurement part for Carbon dioxide (CO₂) measurement. Among them, the measurement of oxidation and CO₂ requires physical technology. The proposed TOC analysis chip decomposed into CO₂ as a result of the oxidizing of organic carbon using a photocatalyst, and the pH indicator that was changed by the generated CO₂ was optically measured. Although the area of the sample of the oxidation part and the pH indicator of the measurement part were distinguished in an enclosed space, CO₂ was quantified by producing an oxidation part and a measurement part that shared the same air in one chip. The proposed TOC analysis chip is less expensive and smaller, cost and size are disadvantages of existing organic carbon analysis equipment, because it does not require a separate carrier gas to transport the CO₂ gas in the oxidation part to the measurement part.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.2321-2327
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• 2015

본 연구는 급격한 수질변화에 따른 현장 적용에 적합한 응집제를 선정하고, 응집제 별 최적 주입량을 찾기 위해 aluminium sulfate, poly aluminum chloride, poly aluminum silicate chloride를 이용하여 Jar-Test와 Pilot-Test의 검증으로 실험 하였다. 분석 항목은 탁도, TOC, pH로 제거율을 측정하였다. 실험 결과를 바탕으로 PASC의 경우 기존 응집제 인 Alum이나 PAC 보다 최적 주입량 (15 mg/L)이 상대적으로 적었으며, 제거율도 높게 나타남을 확인할 수 있었다. Jar-Test에서는 원수 탁도 3-20 NTU 범위에서 응집제(PASC)의 최적 주입량을 주입하였을 때, 탁도 제거율(80%)과 TOC 제거율(89%)이 가장 높았으며, Pilot-Test에서는 원수 탁도 3.6-27 NTU 범위에서 응집제 최적 주입량을 주입하였을 때 탁도 제거율(82%)과 TOC 제거율(88%)을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구 결과를 바탕으로 응집제의 제거 효과는 원수 탁도와 TOC가 높아질수록 상승하는 경향을 확인할 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제21권6호
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• pp.653-661
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• 2007

The Disinfectants/Disinfection By-products (D/DBP) Rule proposed by the US Environmental Protection Agency requires the implementation of enhanced coagulation as a control strategy for natural organic matter (NOM) removal and as a means of limiting the formation of all DBPs, i.e., not just the trihalomethanes and haloacetica acids. To control DBP formation, several best available technologies (BATs) were determined for removal of DBPs and DBP precursors. The enhanced coagulation is one of the BATs for DBP precursors removal. Treatment facilities that achieve a specified percent removal of total organic carbon (TOC) prior to the application of a continuous disinfectant or that achieve a residual TOC concentration < 2mg/L prior to the application of a continuous disinfectant are considered to be in compliance with enhanced coagulation. The enhanced coagulation was applied to raw water in Korea, the Han River. Raw water were examined and effects of different raw water qualities on enhanced coagulation were investigated. Three analyses were used for raw water characteristics, water quality measurement, molecular weight distributions, hydrophobic/hydrophilic fractionation. The Han River had the relatively low alkalinity and low organic carbon concentration. The results of molecular weight distributions showed significant portions of low molecular weight organics, which is very different from most water in USA. The alum doses for the required TOC removal guided from USEPA manual were quite low (i.e. 10~30 mg/L alum) for the water, probably due to the specific water quality of the Han River.

• KSBB Journal
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• 제19권2호
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• pp.104-109
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• 2004

정수용 입상활성탄 (granular activated carbon, GAC)으로 사용되는 식물계와 석탄계 활성탄의 미생물 재생장 현상을 파악하고 비교하기 위해 활성탄 칼럼을 대상으로, 유입수와 유출수 비교와 함께 활성탄 상의 종속영양세균의 분포와 활성을 분석하였다. 활성탄 칼럼은 총유기탄소와 잔류염소를 잘 제거하였으며 이온은 잘 제거하지 못하는 것을 알 수 있었으며, 칼럼 유출수의 세균수는 10일째 파과 (breakthrough)가 발생한 후 증가하여 최종적으로 석탄계와 식물계 활성탄에서 각각 1.1 ${\times}$ $10^3$, 6.2 ${\times}$ $10^2$ CFU/mL로 나타났다. 칼럼 내부 활성탄 상의 미생물 활성은 GAC-C가 15.35~29.06$\mu\textrm{g}$ INT-formazan/g-GAC/h이었고, 세균수와 세균활성 모두 석탄계가 조금 높았다. 입상활성탄 상의 미생물 재생장 현상이 확인되었고, 석탄계 활성탄이 야자계 활성탄보다 미생물 재생장 유발 효과가 큰 것으로 판명되었으며, 활성탄 상의 세균에 의한 유기물 제거능력이 확인되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권10호
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• pp.1035-1044
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• 2008

하도내에서 발생하는 유출량 및 TOC 자료는 비선형성이 강한 자료임에 따라 홍수에 대한 재난대응과 수질의 상시감시를 위해서는 자료의 특성 분석과 예측에 관한 연구는 필수라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서 유출량 및 TOC, TOC부하량 자료에 대한 웨이블렛 변환에 의해 최종분해된 최종파형분해단계의 근사성분과 상세성분을 이용하여 예측모형을 개발하였다. 그 결과 기존 인공신경망 모형에서 관찰되었던 시계반대 방향으로 전이되는 지속현상의 극복 가능성을 보여주었으며, 기존 인공신경망 모형에 비하여 예측의 정확도가 향상됨을 확인할 수 있었다. 이러한 연구결과는 향후 홍수에 대한 피해를 최소화하고 각종 수질사고에 적극적인 대응방안 수립이 가능할 것으로 기대된다.

• 센서학회지
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• 제30권5호
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• pp.320-325
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• 2021

Biochemical oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD) methods are conventional analytical methods to analyze water quality. Both of these methods are technically indirect measurement methods, require complicated preconditions, and are time-consuming. On the other hand, the total organic carbon (TOC) method is a direct and fast measurement method which is more intuitive and accurate than the BOD and COD methods. However, general TOC analysis methods involve complicated processes and high power consumption owing to the process of phase transition from liquid to gas by a high-temperature heater. Furthermore, periodic consumables are also required for the removal of inorganic carbon (IC). Titanium dioxide (TiO₂) is one of the most suitable photocatalysts for simple processes. Its usage involves low power consumption because it only reacts with the organic carbon (OC) without the requirement of any other reagents and extra processes. We investigated a TiO₂ photocatalyst-based TOC analysis for simple and affordable products. TiO₂-coated fiber substrate maintained under carbon included water was exposed to ultraviolet (UV) radiation of wavelength 365 nm. This method is suitable for the real-time monitoring of water pollution because of its fast reaction time. Its linear property is also sufficient to match the real value.

• 센서학회지
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• 제31권2호
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• pp.102-106
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• 2022

Currently, the demand for real-time monitoring of water quality has increased dramatically. Total organic carbon (TOC) analysis is a suitable method for real-time analysis compared with conventional biochemical oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD) methods in terms of analysis time. However, this method is expensive because of the complicated internal processes involved. The photocatalytic titanium dioxide (TiO2)-based TOC method is simpler as it omits more than three preprocessing steps. This is because it reacts only with organic carbon (OC) without extra processes. We optimized the rate between the TiO2 photocatalyst and binder solution and the TiO2 concentration. The efficiency was investigated under 365 nm UV exposure onto a TiO2 coated substrate. The optimized conditions were sufficient to apply a real-time monitoring system for water quality with a short reaction time (within 10 min). We expect that it can be applied in a wide range of water quality monitoring industries.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권1호
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• pp.78-91
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• 2018

자란만 퇴적물 중 유기물과 중금속의 농도분포와 오염현황을 파악하기 위하여 2014년 11월 15개 정점에서 표층 퇴적물을 채취하여 입도, 총유기탄소(TOC), 총질소(TN) 및 중금속(As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, Zn)을 분석하였다. 평균입도(Mz)는 8.6-9.8Ø($9.3{\pm}0.3$Ø) 사이였으며, 니(Mud)와 점토(Clay)의 세립한 퇴적물로 구성되어 있었다. TOC와 TN은 각각 1.51-2.39 %($1.74{\pm}0.22%$), 0.20-0.33 %($0.23{\pm}0.03%$)의 범위로 전반적으로 공간적인 농도차이를 보이지 않았다. 모든 퇴적물에서 C/N 비 값은 5-10 사이를 보여 자란만 표층 퇴적물 중 유기물은 주로 해역 내에서 발생한 해양기원성 유기물인 것으로 파악되었다. 중금속 중 Cr, Fe, Mn은 만의 입구 쪽에서 높고 그 외 중금속(As, Cd, Cu, Hg, Pb, Zn)은 자란만의 안쪽에서 높은 농도를 보였다. 한편, 퇴적물 기준(SQGs), 농축계수(EF), 농집지수($I_{geo}$), 오염부하량지수(PLI), 생태계위해도지수(ERI) 등 다양한 평가기법을 이용하여 자란만 표층 퇴적물의 중금속에 대한 오염정도를 살펴본 결과, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Zn은 오염되지 않은 상태이거나 일부해역에서 오염된 상태를 보였지만 As는 전 해역에서 높은 오염도를 보였다. 또한, 분석된 모든 중금속 농도를 고려한 전체적인 오염도를 살펴본 결과, 모든 해역에서 중금속에 대하여 오염되었고 특히, 일부 해역에서는 저서생물에 위해성을 줄 수 있는 상태인 것으로 파악되었다. 따라서, 자란만 내 양식 수산물의 안전성 확보와 지속적인 어장 생산성 유지를 위해서 자란만 퇴적물 내 유기물과 중금속의 오염원에 대한 체계적인 관리가 필요하다.