• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2006년도 추계 학술발표회 발표논문집
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• pp.345-349
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• 2006

수용성 안료인 RhB를 대상으로 광-펜톤 공정의 최전 운전조건을 구하고, 광-펜톤 공정을 구성하는 개별 공정을 비교한 결과 다음의 결론을 얻었다. 광-펜톤 공정의 최적 $Fe^{2+}$와 $H_2O_2$ 투입량은 각각 0.0031 mmol과 0.625 mmol이었으며, 최적 pH는 3으로 나타났으나, 7이하의 pH 범위에서는 RhB 색 감소에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 초기 반응 속도에 가장 큰 영향을 주는 인자는 UV 광 전력 > $H_2O_2$> 철염의 순으로 나타났다. 80분간의 반응시간 경과 후 최종 RhB 농도를 고찰한 결과 UV 광 전력이 낮을 경우 색도가 다 제거되지 않기 때문에 광-펜톤 공정에서 UV 광 전력이 색 제거에 대한 가장 큰 인자라고 사료되었다. 광-펜톤 공정의 개별 공정인 UV, $H_2O_2$, 펜톤을 이용하여 RhB의 농도감소를 고찰한 결과 초기 반응속도상수는 펜톤 공정의 빠른 초기 반응로 인해 펜톤 > UV >$H_2O_2$로 나타났으나, 최종 RhB 농도를 고려할 경우 UV> 펜톤 > $H_2O_2$로 나타났다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2006년도 추계 학술발표회 발표논문집
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• pp.353-356
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• 2006

펜톤-유사 반응의 최척 철 입자 양과 $H_2O_2$ 주입 량은 각각 25 g/L, 60 mmol로 나타났고, 광-펜톤-유사 반응의 최적 철 입자 양과 $H_2O_2$ 양은 각각 0.25 g/L 와 0.625 mmol로 나타나 철 입자 양은 100배, $H_2O_2$ 양은 96배 차이나 펜톤-유사 반응의 경우 다량의 철 입자와 $H_2O_2$ 소비로 인해 RhB의 탈색반응에는 적절하지 않은 것으로 나타났다. 그러나 UV를 함께 적용한 광-펜톤-유사 반응의 경우 철 입자 양과 $H_2O_2$ 양이 적어 적절한 것으로 사료되었다. RhB의 완전한 탈색을 위해서는 적절한 UV 등 전력이 필요하다고 사료되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권2호
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• pp.73-81
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• 2002

전통적인 펜톤반응에서 Superoxide radical (${O_2}^-$.)에 의한 사염화탄소의 환원반응을 조사하였으며 과산화수소의 농도구배와 pH의 변화에 따른 ${O_2}^-$.의 생성률을 측정하였다. 펜톤반응에서 1-헥산올의 분해율은 pH가 증가함에 따라 90% (pH3) 에서 5% (pH5) 급격하게 감소한 반면 사염화탄소의 분해율은 pH가 증가함에 따라서 증가하였다. 이러한 결과는 펜톤반응이 Hydroxyl radical (${O_2}^-$.)의 산화반응과 ${O_2}^-$.의 환원반응이 공존하는 반응임을 보이는 결과이다. ${O_2}^-$.의 생성률은 pH 11에서 $H_2$O$_2$의 농도가 29.4mM에서 294mM로 증가함에 따라 (45.3$\pm$7.8) X $10^{-6}$ M/s에서 (151.0$\pm$26.2) X $10^{v}$ / M/s로 증가하였으며 294mM의 H$_2$$O_2$에서 pH가 7에서 11로 증가함에 따라 (22.1$\pm$3.8) x $10^{-6}$ / M/s에서 (151.0$\pm$26.2) x $10^{-6}$ M/s 증가하였다. 이러한 결과는 ${O_2}^-$.의 환원력을 적용한 펜톤반응이 넓은 pH영역에서 적용될 수 있음을 나타내는 결과이다. 특별히 토양내 흡착력이 약하고 지하수내에 쉽게 용해될 수 있으며 독성 및 발암성물질로 알려진 사염화탄소와 같은 염소계 유기화합물의 제거에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1999년도 추계학술발표회
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• pp.103-106
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• 1999

본 연구에서는 펜톤산화반응에서 과산화수소의 분해촉매로 일반적으로 쓰이는 Fe(II) 형태의 철염대신 Fe$^{\circ}$형태의 분말 철을 이용한 펜톤유사반응(Fenton-like oxidation)에 의한 매립지 침출수(sCODcr 1,100 mg/L, pH 8)의 CODcr 제거특성에 관한 회분식 처리실험을 수행하였다. 실험조건으로는 상온, 상압조건에서 Jar tester를 사용하여 분말 철의 주입 량과 산 세척도, 초기 반응 pH, 과산화수소의 주입 량을 변화시켜가며 침출수의 CODcr 제거효율 의 변화를 관찰하였으며, 이때 과산화수소의 분해 특성과 반응 중 pH의 변화도 함께 분석하였다. 반응은 모든 조건에서 대부분 약 30분 이내에 종료되었으며 그 이후의 반응변화는 미미하였다. 산 세척에 의한 분말 철 표면의 개질로 반응성의 향상을 관찰할 수 있었으며, 분말 철 주입 량을 증가함에 따라 반응속도가 일정하게 증가함을 알 수 있었다. 본 연구에 서 CODcr의 제거 효율에 가장 큰 영향을 보여준 실험변수는 pH 였으며, 원수의 pH(8)를 2-4까지 조절하여 반응을 시켰을 때 최대 75%의 CODcr 제거효율을 얻을 수 있었다. 반응중 pH는 모든 조건에서 시간에 따라 증가하여 약 pH 9에서 더 이상 변화하지 않았다. 용액내 과산화수소의 잔류농도의 곡선은 반응 중 CODcr의 곡선과 유사한 변화를 나타내었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권3호
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• pp.95-102
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• 2002

본 연구에서는 염소계화합물로 오염된 토양 및 지하수의 효율적인 처리방안으로 산화망간을 이용한 염소계화합물의 환원분해반응을 유도하였다. 기존의 펜톤반응은 산성 pH에서 효율적이며 고농도의 과산화수소를 소모하는데 비하여, 산화망간/과산화수소 시스템에서는중성 pH에서 낮은 과산화수소 농도($\leq$294mM)로도 효율적인 CT의 분해율을 보였으며 pH가 증가함에 따라 CT의 분해율도 증가하였다. 또한 산화망간 농도의 증가율에 비하여 CT의 분해율은 그다지 높은 증가율을 보이지 않았으며, 이는 반응시 발생하는 산소의 생성율이 증가하기 때문으로 보여지며 발생하는 산소가 산화망간표면과 과산화수소의 접촉빈도를 감소시키기 때문에 일어나는 현상으로 여겨진다. 이러한 연구결과는 난분해성물질인 염소계화합물로 오염된 토양 및 지하수의 복원 시 토양의 pH완충효과 때문에 전통적인 펜톤반응을 적용하기 어려운 반면 산화망간으로 촉매화된 펜톤유사반응은 매우 효과적이며 경제적인 처리 방안이 될 수 있음을 보여주고 있다.

• 유기물자원화
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• 제14권1호
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• pp.160-168
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• 2006

본 연구에서는 PAHs 오염토양의 펜톤처리시 식물성 식용유와 폐식용유의 첨가가 처리효율에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 토양 중 철성분 때문에 철용액을 첨가하지 않고 과산화수소만을 첨가한 경우에도 펜톤반응이 진행되었으며, 과산화수소는 3%에서 최대 효율을 나타내었다. 3%의 과산화수소만을 첨가한 경우에는 총 PAHs가 약 19% 제거되었는데 여기에 17.5 mM $FeSO_4$(III)를 첨가한 경우에는 25%가 제거되어 6% 정도의 효율증진을 나타내었다. 올리브유 1%를 펜톤반응과 동시 또는 전에 첨가한 경우 제거효율은 37~38%로써 펜톤처리만을 한 경우의 22.3% 보다 약 15%정도 제거효율을 증가시킬 수 있었다. 올리브유, 콩식용유, 그리고 폐식용유 농도를 1%와 5%로 하여 주입한 결과 대부분 35% 이상의 처리효율을 나타내었으며, 오일의 종류와 농도에 따른 영향은 크지 않았다. 폐식용유를 사용하였을 때 고가의 올리브유를 사용한 경우와 큰 효율차이를 나타내지 않았으므로 폐식용유 사용시 추가비용이 거의 소요되지 않는 장점이 있을 것으로 판단된다. 3% 과산화수소와 2.5 mM $FeSO_4$에서 1% 올리브유 첨가 후 15분이 지나서 펜톤반응을 실시한 경우 벤젠고리 3~4개와 5~6개인 화합물의 제거율은 펜톤반응만을 실시한 경우 보다 각각 13%와 17% 정도 증가하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.248-251
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• 2004

유류로 오염된 토양에 과산화수소를 주입 후 펜톤유사반응을 유도하여 유류오염토양의 복원 가능성을 조사해 보았다. 과산화수소의 분할 주입 후 TPH와 BTEX 제거율은 최고 99.04 %와 99.25%로 각각 나타났으며, BTEX와 TPH가 혼합 오염된 토양에서 펜톤유사반응을 적용하였을 때 BTEX의 분해보다 TPH의 분해가 빠르게 진행되는 것을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.704-708
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• 2006

경유로 오염된 인공오염토양을 효과적으로 정화하기위하여 물리 화학적 처리방법인 펜톤 산화반응과 생물학적 처리방법인 근권미생물의 활성도를 이용하는 방법을 연속적으로 적용하였다. 펜톤산화반응에서는 과산화수소의 농도가 증가할수록 TPH의 제거율이 증가하였으며 근권미생물 반응실험에서의 TPH 제거 효율은 콩(83.5%)<벼(81.5%)<대조군(76%) 순으로 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제25권4호
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• pp.463-469
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• 2011

The degradation of 4-chlorophenol by various AOPs(Advanced Oxidation Processes) including the Fenton and the photo-Fenton process has been examined. In sole Fe, UV or $H_2O_2$ process without combination, low removal efficiencies have been achieved. But the photo-Fenton process showed higher removal efficiency for degradation of 4-chlorophenol than those of other AOPs including the Fenton process. Generally more hydrogen peroxide was required to achieve higher removal efficiencies of 4-CP at constant dosage of $FeSO_4$ in both of the Fenton and the photo-Fenton processes. Based on the results, The photo-Fenton process is proposed to be the most efficient alternative for degradation of 4-chlorophenol among the processes studied in this research.

• 대한환경공학회지
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• 제30권5호
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• pp.517-523
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• 2008

본 연구에서는 펜톤반응, 광반응, 그리고 Fe$^{2+}$와 UV의 조합반응을 이용하여 항균제이면서 신종오염물질 중의 하나인 Triclosan (TCS)에 대한 분해 메커니즘을 해석하였다. 결과에 의하면 Fe$^{2+}$의 산화율은 $H_2O_2$와 UV-C에서 각각 30%와 28%로 차이를 보이지 않은 반면 UV-A의 경우 15%로 차이를 보였다. TCS의 초기 분해속도는 광반응(UV-C > UV-A)이 Fe$^{2+}$와 UV 조합반응과 펜톤 반응보다 높았으나 반응시간의 경과와 함께 Fe$^{2+}$가 포함된 조합반응에서의 분해속도 증가가 관찰되었다. 또한 반응중 메탄올의 첨가에 의해 모든 반응에서 영향을 받았고 펜톤반응의 경우 20분 동안 분해효율 90%에서 5%로 급감되었다. 이온성 부산물인 Cl$^-$의 생성율은 Fe$^{2+}$와 UV-C 조합반응에서 가장 높았으며(77% / 150 min) 메탄올이 첨가된 반응 초기에서는(15 min) 12%의 Cl$^-$ 생성을 보인반면 다른 반응들은 무시할 수준($\leq$2%)이었다. TOC의 제거 역시 Fe$^{2+}$와 UV-C의 조합반응에서 가장 높았으며 펜톤반응, Fe$^{2+}$와 UV-A 조합반응, UV-C 광반응, 그리고 UV-A의 광반응 순으로 낮았다. 그러나 펜톤반응의 경우 90분 후 부터는 반응이 거의 중지되는 것이 관찰되었는데 이는 $H_2O_2$에 의한 Fe$^{2+}$의 산화반응이 중지되었기 때문이다. 이에 반해 Fe$^{2+}$와 UV의 조합공정에서 반응은 지속되었다. 또한 초기 Cl$^-$ 생성은 Fe$^{2+}$와 UV-C의 조합반응에서 환원반응에 의한 TCS의 분해메커니즘을 가지고 있다고 할 수 있다. 환원에 의한 분해는 할로겐화유기화합물의 무기화에 매우 유리하므로 TCS의 대안적 처리방법으로 UV-C와 Fe$^{2+}$의 조합반응은 적용가능하다.