• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.300-307
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• 2006

혐기성 암모늄산화(ANAMMOX)는 고농도 질소폐수를 처리하기 위한 획기적인 공정이다. 본 연구에서는 고농도 암모늄 및 유기물을 함유한 고농도 폐수를 ANAMMOX 공정을 이용하여 처리하는 동안 일어나는 유기물질의 산발효, 탈질, 황화합물의 환원 및 hydroxyapatite에 의한 인의 결정화에 대하여 연구하였다. 또한, ANAMMOX 공정의 중간생성물인 hydroxylamine과 hydrazine의 기능을 조사하였다. 연구결과, 돈사폐수의 혐기성 암모니아산화 반응과 함께 다양한 복합반응이 일어나며, hydroxylamine과 hydrazine은 ANAMMOX 반응에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.378-384
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• 2019

식품 폐수 처리 설비중 폐수처리장 폭기조 송풍 설비 개선을 통한 수질개선 효과 및 전기사용량 변화에 따른 온실가스 발생량을 평가 하였으며, 식품 폐수처리장에서 발생되는 슬러지를 탈수, 보관, 이송하는 설비의 효율적인 개선을 통한 전기사용량 개선전과 개선후 변화에 따른 온실가스 발생량도 함께 평가하였다. 폐수처리장 설비 개선에 따른 온실가스 배출량 평가는 폐수처리 공정으로 부터의 직접배출과 전력사용으로부터의 간접배출량으로 구분 된다. 폐수처리장 수질 개선 효과는 BOD 제거율이 63.3%, COD 제거율 42.0%, SS 제거율 71.0%, T-N제거율이 39.6%로 나타났으며, 폐수처리에 의한 온실가스 직접배출량(Scope 1)과 전력소비량 변화에 대한 온실가스 간접배출량(Scope 2)을 적용하여 온실가스 배출량을 산정한 결과 설비 개선전 3,668.8tCO2eq./yr 에서 설비 개선후 3,392.8tCO2eq./yr 으로 감소 하여 총 276.0tCO2eq./yr (8.0%)의 온실가스 감축 효과가 있는 것으로 평가 되었다. 이상의 결과는 배출원의 수질 개선 효과로 인한 것이 아니라 전기사용량 감소로 인해 온실가스 배출량이 감소하였기 때문이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권3호
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• pp.279-284
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• 2015

전 세계적으로 셰일가스와 같은 비전통 석유자원이 널리 개발되고 있다. 이에 따라 셰일가스 채굴과정에서 발생하는 폐수의 적절한 처리가 중요해지고 있다. 그러나, 폐수 내의 오일 및 유기 물질, 유해성 화학물질, 무기 이온과 같은 물질이 고농도로 함유하고 있기 때문에 기존 처리 방법으로 많은 어려움을 격고 있다. 본 연구에서는 셰일가스 폐수에 대한 새로운 처리방법으로 정삼투 공정 및 막증발법에서의 가능성을 연구하였다. 실험실 규모의 정삼투 및 막증발법 장치를 제작하여 실험을 실시하였다. 그 결과, 합성 폐수를 처리하는데, 정삼투 공정에서 적용 가능하다고 판단되었다. 유도용액으로 5M의 염화나트륨수용액을 사용하였고, 낮은 범위의 폐수(66,000mg/L TDS)에서 약 $6L/m^2-hr$의 플럭스를 나타냈다. 그럼에도 불구하고, 높은 범위의 폐수(261,000mg/L TDS)에서 막증발법으로 처리하는 것이 더 효과적이었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권1호
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• pp.71-78
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• 2009

해양환경관리공단은 MARPOL 73/78에 따른 해양환경 보전을 위하여 1998년 정부로부터 전국 13개 주요 항만에 위치한 선박폐수 처리시설을 위탁받아 운영해왔다. 이 시설은 선박폐수를 처리함에 있어 단순히 해양환경관리법에서 정한 유분농도(n-H 광유류) 15ppm을 충족할 수 있도록 설계되어 운영되어 왔다. 그러나 선박폐수에는 n-H 광유류 뿐만 아니라 유기물에 의한 악취와 각종 불순물이 함유되어 있기 때문에 이들이 처리되지 않고 그대로 해양에 배출됨으로써 해양오염은 물론 주변 인가 등으로부터 민원의 대상이 되었다. 이에 따라 공단은 지난 2007년 선박폐수 처리공정 개선 작업을 시행하여 새로운 수처리 약품을 개발하여 적용하고, 오존을 이용하여 기존의 공정을 3${\sim}$4 단계 줄이면서도 배출수의 유분농도 뿐만 아니라 콜로이드물질, ABS, 인, 질소 등 난분해성 유기물질과 미생물 분해에 의한 악취를 효과적이고 혁신적으로 저감 시킬 수 있는 새로운 공정을 개발하여 현장에 적용시켰다. 새로운 공정은 각종 오염물질과 악취를 획기적으로 제거할 뿐만 아니라 공정의 단순화를 통해 시설 유지비 10% 이상 절감 등 13개 선박폐수 처리시설 운영비를 매년 1억6천만원 이상 줄일 수 있는 획기적인 공정으로 방법특허를 출원하였다.

• 공업화학
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• 제29권4호
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• pp.479-483
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• 2018

본 연구진은 선행 연구를 통하여 R-22 ($CHClF_2$) 폐냉매를 질소 열플라즈마 시스템을 이용하여 열분해공정에 관하여 보고한 바 있다. 하지만 해당 공정에서 열분해를 거쳐 발생된 폐수 중 불소이온이 고농도로 존재한다는 문제점이 제기되었다. 본 연구는 폐수 중 불소 이온을 중화하기 위한 추가 후단처리 공정에 관한 연구이다. 선행 연구와 동일한 공정을 통해 R-22의 열분해를 수행하여 발생한 폐수를 대기압 플라즈마를 이용하여 처리하였으며, 이를 물과 중화제인 $Ca(OH)_2$ 용액으로 후단 처리한 것과 비교하여 폐수 중 $F^-$ 이온의 농도 변화를 확인하였다. 물만 사용하여 중화한 경우 폐수 중 불소이온 농도가 가장 높았으며 중화액을 살포하거나 대기압 플라즈마로 추가로 후처리를 수행한 경우 폐수 중 불소이온 농도가 현저하게 감소하는 것이 확인되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.41-41
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• 2008

제지산업은 다량의 용수를 사용하면서 또한 많은 양의 폐수를 배출하고 있다. 기존의 폐수처리 공정에서는 침전처리를 위한 큰 저수조와 오랜 침강 시간이 요구되어 제한된 공장 내에서의 처리에 어려움이 많다. 이러한 기존 기술의 문제점을 보완하면서도 새로운 고도처리가 가능한 초전도 마그네트를 이용한 자기분리 기술을 적용하고자 하였다. 자기문리의 기본 원리는 강력한 자기력에 의하여 액체에 포함된 자성입자를 분리해내는 것으로 자성입자들이 자계의 힘에 의하여 잡아당겨지고 포획됨으로서 제거되는 것이다. 자기분리용 솔레노이드 마그네트로 초전도마그네트를 적용하게 되면 아주 높은 고구배의 자장(HGMS; High Gradient Magnetic Separation) 을 발생시킬 수 있다. 초전도마그네트와 체(sieve) 형 자기필터를 이용하면 대공간에 전력손실 없이 고자장을 발생시킬 수 있기 때문에 미립자를 효과적으로 고속으로 분리하는 것이 가능해지며 또한 상자성 미세입자까지도 처리할 수 있다. 본 연구에서는 주로 유기물로 구성된 제지며|수의 부유물을 자성체와의 응집반응에 의해 플록을 형성하여 자성 플록의 자기분리 효과를 연구하였다. 자성응집반응의 특성을 평가하기 위하여 전자석 시스템을 제작하였으며 배치타입의 자기필터를 설계 제작하였다. 또한 응집제의 종류와 응집반응 공정에 따른 자성플록의 형성 정도를 조사하였으며 자기분리 후 폐수의 탁도, SS 등의 특성을 분석하였다. 그림 1은 자성응집반응의 특성을 평가하기 위하여 제작한 전자석 시스템을 나타내고 있으며 전자석의 자장해석 결과를 보이고 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.298-298
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• 2008

제지산업은 다량의 용수를 사용하면서 또한 많은 양의 폐수를 배출하고 있다. 기존의 폐수처리 공정에서는 침전처리를 위한 큰 공간과 오랜 시간이 요구되어 처리비용이 비교적 많이 드는 단점이 있다. 이러한 기존 기술의 문제점을 보완할 수 있는 새로운 고도처리가 가능한 초전도 마그네트를 이용한 자기분리 기술을 적용하고자 하였다. 자기분리의 기본 원리는 강력한 자기력에 의하여 액체에 포함된 자성입자를 분리해내는 것으로 자성입자들이 자계의 힘에 의하여 잡아당겨지고 포획될으로서 제거되는 것이다. 자기분리용 전자석으로서는 아주 이상적으로 이러한 초전도마그네트와 체(sieve) 형 자기필터를 결합시키면 아주 높은 고구배의 자장(HGMS; High Gradient Magnetic Separation)을 발생 시킬 수 있다. 초전도마그네트를 이용하면 대공간에 전력손실 없이 고자장을 발생시킬수 있기 때문에 미립자를 효과적으로 고속으로 분리하는 것이 가능해지며 또한 상자성 미세입자까지도 처리할 수 있다. 본 연구에서는 주로 유기물로 구성된 제지며|수의 부유물을 자성체와의 응집반응에 의해 플록을 형성하여 자성플록의 자기분리 효과를 연구하였다. 응집제의 종류와 응집반응 공정에 따른 자성플록의 형성 정도를 조사하였으며 자기분리 후 폐수의 탁도, COD 등의 특성을 분석하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권2호
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• pp.170-174
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• 1997

자연정화방법 중 처리효과가 널리 알려진 인공습지를 농공단지 폐수처리에 적용할 수 있는지 가능성을 검토하기 위하여 천안시에 위치한 백석농공단지에 시작품을 설치하여 현장실험한 결과를 다음과 같이 요약할 수 있다. 처리조의 폐수유입량은 약 $0.2m^3/m^2\;{\cdot}$일이었으며 처리조내의 이론적인 체류기간은 약 1.05일이었다. 1. 유입폐수의 농도가 방류수 수질기준치보다 낮은 경우가 많았는데, 특히 T-N과 T-P는 지속적으로 모두 기준치보다 크게 낮아서 이 부분은 처리가 불필요한 정도이었으며, 평균처리율은 T-N, T-P가 각각 41%, 50% 정도를 유지하였다. 2. DO의 경우는 유입수보다 유출수의 농도가 높아서 깊이 0.6m의 처리조내에 산소가 대기로부터의 재폭기를 통하여 원활히 공급되며, 호기성처리에 문제가 없음을 알 수 있다. 3. BOD와 COD는 유입수의 농도 변화폭이 컸는데, 이에 따라 유출수의 농도도 수질기준치를 초과하는 경우가 많았다. 평균처리율이 BOD는 약 56%이며 COD는 약 43%로 처리효과는 뚜렷하였으나, 유입수의 농도가 높으면 수질기준치를 만족시키지 못하였고, 특히 기온이 낮으면 효율이 낮아져 인공습지방법의 본격적인 적용을 위해서는 이 부분을 보안하기 위한 추가연구가 요구된다. 그러나 이와 같이 기온이 떨어지는 시기에도 BOD와 COD가 각각 50.2%와 43%의 처리율을 유지하였다. 4. SS는 유입수의 농도가 60mg/l까지 변화하였으나, 유출수는 지속적으로 15mg/l 이하로 낮아서 인공습지에 토양으로 구성된 처리조를 통과하며 SS는 매우 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다. 5. 인공습지에 의한 처리방법을 항구적으로 도입하기 위해서는 온도가 떨어지는 10월 이후의 보온대책을 연구하여 겨울철에도 처리효율을 유지할 수 있는 방법을 강구해야 할 것이다. 6. 본 연구결과에 의하면 전반적으로 인공습지를 농공단지 폐수처리에 적용시킬 수 있다고 판단되며, BOD와 COD 처리의 부족한 부분은 보완성 추가처리를 병행하면 효과적으로 해결할 수 있다고 생각한다. 특히 이 방법에는 시설비, 에너지, 그리고 전문적인 유지관리가 거의 필요없어서 매우 경제적이고 실용적임을 고려하면 농공단지 폐수처리뿐만 아니라 생활오수나 축산폐수 등 응용범위를 확대할 수 있다고 생각한다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권6호
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• pp.465-470
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• 1998

미생물이 생산하는 유기폐수처리용 생물응집제를 개발하기 위하여 보관균주 및 자연계로부터 100 units/ml 이상의 응집활성을 나타내는 응집제 생산균주를 1차로 분리하고 돈분폐수에서 가장 높은 제거율을 보인 KH-54를 최종 선별하였다. 선별된 균주는 Aeromonas hydrophila로 동정되었으며 응집제 생산을 위한 최적 배양조건은 2.0% mannitol, 0.05% ammonium chloride, 0.02% $KH_2PO_4$, 0.01% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.05% yeast extract 조성의 배지와 초기 pH 7.0, 배양온도 $25^{\circ}C$ 및 교반속도 150 rpm 의 환경인자들이었다. 상기의 조건으로 4일 배양하였을 때 770 units/ml의 응집활성과 81%의 높은 nephelometer turbidity unit(NTU) 제거율을 나타내었으며 이 응집물질은 돈분폐수 이외 두부공업폐수 92%, 제당폐수 78%, 주정공업폐수 68% 및 항생물질 발효공업폐수 36%의 NTU 제거율을 각각 나타내었다.

• 유기물자원화
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• 제15권2호
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• pp.128-135
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• 2007

음식물폐수, 축산폐수, 지렁이 등, 다양한 분리원으로부터 음식물류폐수내 섬유소, 지방, 단백질 등 유기 성분을 처리하기 위한 유기물분해 미생물을 분리하여 그 특징을 밝히고 균주를 동정하였다. 음식물류폐수에서 분리된 6종의 균주를 비롯하여 음식물폐수내 삼성 유기물에 대한 분해능이 우수한 11균주를 최종적으로 분리하여 동정하였다. 분자생물학적 동정결과, 9종은 Bacillus 속으로 밝혀졌고, 2종은 Enterobacter 속 및 Pantoea agglomerans로 동정되었다. 유기물분해효소 활성도 조사결과, 음식물폐수로부터 분리된 FWB-5 (Bacillus pumilus)와 FWB-6 (B. lichenisformis) 및 축산폐수로부터 분리된 OD-4 (Pantoea agglomerans)의 균주에서 섬유소에 대한 효소활성이 가장 높게 나타난 것을 비롯하여 전체적으로 효소활성도가 높게 나타났다. FWB-5 및 OD-4의 경우, 효소활성을 위한 최적 생장온도 및 pH는 각각 $37^{\circ}C$ 및 7.0으로 나타났으며, FWB-6의 경우, $25^{\circ}C$에서 단백질 및 지질에 대한 효소활성도가 높게 관찰되었다.