• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.38 no.12
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• pp.662-666
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• 2016

This study investigated removal of radionuclides (Cs, Sr) in surface water by coagulation and precipitation. Jar tests were conducted with various chemical and natural coagulants to remove the stabilized radionuclides ($^{133}Cs$, $^{88}Sr$). Chemical coagulants included aluminum sulfate, poly aluminum chloride, and poly aluminum hydroxide chloride silicate (PACS); natural coagulants (minerals) included illite and zeolite. Chemical coagulant alone could achieve removals of Cs and Sr less than 10%; The removals increased up to 23.1% for Cs and 17.8% for Sr with addition of poly-dimethyldiallylammonium chloride (polyDADMAC) along with the chemical coagulants. Compared with chemical coagulants, natural coagulants (minerals) could achieve higher removals of Cs and Sr. Addition of zeolite along with PACS and polyDADMAC increased the removal rates up to 36.9% for Cs and 17.1% for Sr.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.33 no.10
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• pp.709-716
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• 2011

Effect of inorganic coagulants dosing on the performance of electro-chemical process was studied when treating hospital wastewater having low electrolyte concentration. It is thought that adding inorganic coagulants caused increase in concentration of electrolyte and this caused increase in free chloride concentration and consequently, caused increase in indirect oxidation effect. Thus, COD removal efficiencies more than doubled in percentage terms at the 2 hrs of reaction time and current density of $1.76A/dm^2$ compared with the results obtained from the parallel experiments without adding inorganic coagulants. T-N removal efficiencies approximately doubled in percentage terms at the 2 hrs of reaction time and 700 ppm of coagulants addition and applied current density of $1.76A/dm^2$ due to the increase of free residual chlorine such as HOCl caused by increase of electrolyte concentration through the addition of inorganic coagulants. Under the same experimental condition, more than 90% of T-P removal efficiencies was obtained. The reason can be explained that increase of chemical adsorption rate between phosphate and insoluble metal compounds caused by dissolved oxygen generated from anode by the increased electrolyte concentration through inorganic coagulants addition make a major role in improving T-P removal efficiencies. It can be concluded that inorganic coagulants addition as the supplemental agent of electrolyte is effective way in improving organic and nutrient salt removal efficiency when treating hospital wastewater having low electrolyte concentration.

• Journal of the Korean Professional Engineers Association
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• v.28 no.5
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• pp.20-24
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• 1995

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05a
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• pp.161-164
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• 2011

본 논문에서는 MBR 공정 유출수의 화학응집에 따른 특성을 알아보고자 A2O공정 하수처리수를 대상으로 막의 공극 크기와 약품 교반시간 및 응집 침전시간에 따른 인 제거 효율을 조사하였다. 막 여과 전후의 시료에 대한 응집실험결과 막 여과 전후의 응집제 투입에 따른 인 제거효율은 막 여과 전 90%와 비교했을 때 각각 74.5, 71.2, 62.6%로 최고 37.4%까지 큰 차이를 보였으며 이것은 막 여과로 인하여 시료 내 존재하는 콜로이드성 물질들의 입자 크기가 작아져 응집반응을 위한 응집핵 형성에 영향을 주었기 때문이며 막의 공극 크기가 작을수록 인 제거 효율도 감소하는 것으로 나타났다. 완속교반과 침전시간을 길게 할수록 인 제거 효율이 증가하였다. 침전시간이 10분일 경우는 인 제거 효율이 막 여과 후의 시료에 대해서 각각 45.3, 35.1, 52.0%로 인 제거가 상당히 불안정하였고 60분일 경우에는 각각 83.4, 85.1, 80.7%로 탁월한 인 제거가 일어난 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.11a
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• pp.377-378
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• 2000

에어로졸 입자들의 물리적, 화학적 성질 및 인체에 미치는 영향 등은 입자의 크기분포에 밀접하게 관련되어 있다. 에어로졸 입자의 응집현상은 입자의 크기분포 변화를 일으키는 주된 메커니즘의 하나로서 여러 응용 및 기초 연구에 필수적으로 사용된다. 응집에 의한 입자크기분포의 변화는 다음 식으로 나타낼 수 있다. (중략)

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.37 no.6
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• pp.325-331
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• 2015

The experimental results of the characteristics of aluminum based and ferric based coagulants for the Nakdong River water showed that the main hydrolysis species contained in alum and $FeCl_3$ are monomeric species of 98% and 93.3%, respectively. The PACl of r=1.2 produced by the addition of base contained 31.2% of polymeric Al species and the PACl of r=2.2 contained 85.0% of polymeric Al species, as showing more polymeric Al species with increasing r value. Coagulation tests using Al(III) and Fe(III) salts coagulants for the Nakdong River water showed that the coagulation effectiveness of turbidity and organic matter was high in the order of $FeCl_3$ > PACl (r=2.2) > PACl (r=1.2) > alum. $FeCl_3$ has showed better flocculation efficiency than Al(III) salts coagulants. In addition, in case of Al(III) coagulants, the Al(III) coagulants of higher basicity, which contained more polymeric Al species, resulted in better coagulation efficiency for both turbidity and organic matter removed. The optimum pH range for all of the coagulants investigated was around pH 7.0 under the experimental pH range of 4.0~9.5. Especially, the highest basicity PACl (r=2.2) and $FeCl_3$ were considered as more appropriate coagulants for the removal of turbidity in the case of raw water exhibiting higher pH.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.18 no.5
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• pp.689-695
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• 2004

Electrocoagulation has been suggested as a promising alternative to conventional coagulation. The process is characterized by reduced sludge production, no requirement for chemical use, and ease of operation. However, this coagulation has scarcely been studied in water purifying process. This study was performed several batch experiments to compare turbidity removal between electrocoagulation and chemical coagulation. In addition, characteristics of floe were evaluated with zeta potential and particle size distributions. Electrocoagulation showed a relatively higher removal of turbidity (approximately 5%) with the same aluminum amount than conventional chemical coagulation. In addition, turbidity removal by electrocoagulation was less sensitive to pH and was greater for more extensive pH range than chemical coagulation. The results of zeta potential and floc size distributions illustrated that electrocoagulation provided the preferable conditions for coagulation such as zeta potential close to zero millivolt and increased portions of particles in the range of 40 and $100{\mu}m$.

• Journal of environmental and Sanitary engineering
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• v.16 no.2
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• pp.71-78
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• 2001

본 연구는 폐수 중 함유된 고농도의 LAS를 제거하기 위해 $FeSO_4$를 이용한 응집, 펜톤산화, 펜톤 공정 전.후에 응집공정을 조합시킨 Coagu-oxidation 및 Renton's Coagulation을 이용하여, 처리 시 최적 조건을 도출하고, 효율적인 화학적 처리방법을 검토하기 위해 수행되었다. 연구로부터 얻어진 결론은 다음과 같다. 응집공정은 pH 8, 응집제의 주입량 200mg/L인 조건에서, 펜톤산화는 pH 3, $H_2$$O_2$에 대한 ${Fe^2}^{+}$의 비가 1:1인 조건에서 최적효율을 보였다. Fenton's Coagulation 처리 시 LAS의 개환율은 높아졌고, 주입된 LAS농도의 73~96%가 제거되어 4가지 처리 방법 중 가 장 좋은 처리효율을 보였다. 따라서, LAS의 생물학적 처리 시 거품 및 부산물 생성 등에 의해 저해작용을 감안한다면, LAS가 다량으로 함유한 산업 폐수에서 화학적 처리방법의 도 입이 적절할 것으로 생각되며, 이들 중 Fenton's Coagulation을 유용하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.263-274
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• 2014

펩타이드 중합체의 이차 구조는 화학적, 생물학적 기능을 갖는 단백질 삼차 구조를 결정하는 중요한 구성요소이다. 이러한 단백질의 이차구조에 대한 정보는 치매, 광우병과 같은 단백질 응집관련 질병에서 응집유발 단백질의 형성과정 및 안정도와 밀접한 연관이 있다. 본 연구는 폴리알라닌을 모델 펩타이드로 선택하여, 이들의 가능한 7가지 이차구조들에 대한 구조적, 열역학적 특성을 계산화학방법을 통해 비교 분석하였다. 우선 기체상에서 7가지 구조들의 구조최적화를 통해 상대적 안정도를 비교하였고, 나아가 EDISON의 용매화 자유 에너지의 열역학적 계산방법을 통해 수용액상에서의 상대적인 안정도와 그 원인을 비교, 분석하였다. 특히, 기체상에서와 수용액상애서 폴리알라닌 이차구조들의 상대적 안정도가 바뀌는 원인에 대해, 폴리알라닌의 구조적 특징과 수소결합과의 상관관계를 통해 규명하였다. 본 연구에서 밝힌 단백질 이차 구조의 상대적 안정도 및 물과의 상관관계에 미치는 구조적, 열역학적 원인은 응집 유발 단백질에서 제시된 특정 이차 구조의 선택적 안정성에 대한 근거를 제시하며, 그 기작을 이해하는 중요한 단서를 제공한다.