• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.949-957
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• 2000

본 연구는 페놀 분해균주인 P-99를 이용하여 슬러리상 반응기에서 페놀 또는 PNP (p-Nitrophenol)에 오염된 토양을 생물학적으로 복원시키는 방안을 모색하기 위해 수행되었다. 순수미생물에 의한 페놀의 분해는 혼합 미생물간의 경쟁적 상호작용을 배제시켜 활성슬러지의 지체시간보다 3배 정도 짧게 나타났다. 페놀 분해균주인 P-99는 300mg/L의 페놀을 26시간 안에 완전하게 분해하였으며, 페놀 1mg이 제거될 때 0.1457mg의 P-99 미생물이 생성되었다. PNP는 단일기질로 반응기내에 존재할 경우 페놀 분해균주인 P-99에 의한 분해는 일어나지 않았으나, 페놀에 유도된 경우 공대사 작용에 의해 효과적으로 분해할 수 있었으며, 이 때 PNP 분해에 있어서 성자기질인 페놀의 이용도는 0.027mg PNP/mg phenol이었다. 페놀과 PNP가 혼합기질로 반응기내에 존재할 경우 PNP의 농도가 증가할수록 미생물에 대한 저해작용이 증가되어 페놀의 분해속도가 감소하였으며, 슬러리상 반응기에서 미생물에 의한 페놀 및 PNP의 분해는 대상물질의 일부가 액상에서 토양의 표면으로 흡착되고 산소의 전달속도가 상승하여 액상에서 보다 2배 이상 가속화되었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권3호
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• pp.182-188
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• 2016

본 연구는 도시 홍수문제의 구조적 해결방안을 도출하기 위하여 내구성-비용지수 (robustness cost index, RCI)를 수질오염 문제 사례에 재해석 및 적용하였다. 처리기준 산정방식이 다른 하수 처리수 내 내생호르몬 오염과 취수원 원생동물 번성을 대표 사례로 선정하여 기존시설과 대안시설 (구조적 대안)의 내구성 지수 (RI) 값이 1 이상인 경우를 내구성을 확보한 대안으로 판정하고 내구성 지수와 비용지수 (CI)를 결합한 RCI 값을 산정하였다. 하수 처리수 내 내생호르몬 오염은 인체로부터 기인하는 $17{\beta}$-estradiol 을 대상 오염물질로 하여 현재 하수처리시설과 대안시설 (고도처리공정 증축)을 비교하였고, 고도처리공정을 증축한 사례에서 RI뿐만 아니라 RCI 값이 큰 결과가 나타났다. 취수원 원생동물 번성의 경우 크립토스포리디움을 처리하기 위한 소독방안으로 자외선 소독과 오존 소독을 대상으로 RCI를 산정하였고 오존 소독시설이 RCI값이 더 높은 것을 확인하였다. 처리기준이 다른 수질오염사례의 RCI 산정과정과 도출한 값을 바탕으로 재해 발생 시 피해 복구와 피해 방지를 위한 구조적 대안 수립과정의 방향을 제시하고 그 구축전략을 제안하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제7권2호
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• pp.91-108
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• 1998

본 연구의 목적은 양돈사육 농가의 기계장치 보유현황, 시설의 구성, 분뇨처리 방법 등에 관한 실태를 분석하여 문제점을 개선하고 양돈농가에서 양돈 경영을 하기 위해서는 최소한으로 갖추어야 할 시설 및 기계장치 등을 대상으로 양돈의 사육규모별 작업공정별 기계 및 장치의 최소투입 모델을 개발하는데 있다. 성장단계별로 농가의 사육두수 분포를 분석한 결과 조사대상 농가의 총 사육두수를 100으로 하였을 때 종웅돈 0.5%, 임신돈 7.9%, 분만돈 2.1%, 이유자돈 29.4%. 육성돈 29.4%, 비육돈이 30 7%로 나타났다. 기계화모델 개발을 위해서는 농가의 조사결과와 연구문헌을 종합하여 종웅돈 0.4%, 임신돈 6.9%, 분만돈 2.4%, 이유자돈 23.6%, 육성돈 27.6%, 비육돈이 39 1%로 결정하였다. 분만돈사와 이유자돈사는 여름철 냉방 및 겨울철 난방 등 돈사내부의 환경관리가 매우 중요시되고 있기 때문에 일부 양돈장에서 무창돈사로 시설하고 있었으나 보급율이 22.2~44.4%로 낮게 나타나 금후의 보급이 활발할 것으로 판단된다 기계화 모델로는 환경관리가 생산성에 많은 영향을 미치는 분만돈사와 이유자돈사를 무창돈사로 설정하였고, 임신돈사, 육성돈사, 비육돈사는 기존의 개방형 돈사로 시설하는 것이 좋을 것으로 판단된다 돈사의 시설면적이 적정면적보다 작거나 큰 경향을 보이고 있기 때문에 밀식 사육으로 인한 질병의 발생과 과다한 면적으로 시공하여 돈사의 건축비가 과다 투자되는 등의 문제점이 발생하고 있다 따라서 본 연구에서 설정한 기계화 모델에서는 적정 시설면적을 성장단계별로 종웅돈, 임신돈, 분만돈, 이유자돈, 육성돈. 비육돈의 경우 각각 8.64, 1.36, 3.96, 0.40. 0.60. 0.80m$^2$/head 로 설정했다. 겨울철의 난방을 위해 온풍기 및 온수보일러, 보온등, 보온상자 등을 이용하고 있었으나 돈사의 시설형태가 개방형돈사이기 때문에 난방비가 많이 소요되는 것으로 나타나 난방 에너지 절감을 위한 연구가 필요하며, 축분의 효율적인 처리를 위해 양돈농가에서 발생된 축분은 발효하여 경지에 환원하는 것을 기계화모델로 설정하였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제10권1호
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• pp.29-36
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• 2004

양돈폐수의 원수, 활성오니정화처리, 오존 처리 및 $TiO_2$처리 등 각 정화처리단계별 유기물질의 성분특성 및 분자량의 분포의 변화를 알아보기 위하여 시험을 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 양돈폐수 원수 중에는 acetic acid, 2-butanone, hexane, chloroform, propionic acid, butanoic acid 등 33종의 유기물질이 포함되어 있었으며 phenol 28.7%, benzoic acid 9.9%, benzeneacetic acid 13.3% 등으로 고른 분포를 보였다. 2. 오존처리 후 ethene, pentane, 2-methyl-propanal, hexane, furan 등 13종의 유기물질이 존재하였으며, hexane이 67.8%로 대부분을 차지하는 것으로 나타났다. 3. $TiO_2$ 처리를 한 후에는 ethene, hexane, chloroform, 1-decene, silane 등 12종의 유기물질이 존재하였으며, ethene 8.8%, hexane 16.2%, 1-dodecene 8.0%, 1-tetradecene 10.8%, cyclo-trisiloxane 12.6% 등의 분포를 보였다. 4. 양돈폐수 원수는 500Da 이하의 분자량이 15%, 500-1,000Da 분자량이 14% 1,000∼3,000Da 분자량인 물질은 21%를 차지하였다. 5. 활성오니처리 후 분자량 500Da 이하는 7%, 500∼1,000Da 12%, 1,000∼3,000Da 10%이었으며 난분해성 물질인 분자량 3,000∼10,000Da 24%, 10,000Da 이상 26%로 고분자 물질의 분포가 높아졌다. 6. $TiO_2$ 처리 후 분자량 3,000∼10,000Da 5%, 분자량 10,000Da 이상 5%로 급격히 감소한 반면 분자량 500Da 이하 31%, 분자량 500∼1,000Da 54%를 차지였다.

• 상하수도학회지
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• 제23권4호
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• pp.439-446
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• 2009

This study was performed to evaluate SND(simultaneous nitrification and denitrification)efficiency, nitrogen removal efficiency and filtration function of non-woven fabric by using submerging MBR packed with granular sulfur covered with non-woven fabric filter. Synthetic wastewater was used as influent wastewater. Concentration of $NH_4{^+}-N$ in influent was maintained about 40 mg/L and the experiment was performed in four phases according to the flow rate. Nitrogen loading rate divided four phases ranging from $0.04 kg\;NH_4{^+}-N/m^3-day$ to $0.16 kg\;NH_4{^+}-N/m^3-day$. As a result, the maximum $NH_4{^+}-N$ removal rate was accomplished at $0.142 kg\;NH_4{^+}-N/m^3-day$ in nitrogen loading of $0.147 kg\;NH_4{^+}-N/m^3-day$. Nitrification efficiency was higher than 95% in all phases. $NO_3{^-}-N$ loading rate was adjusted ranging from $0.22 kg\;NO_3{^-}-N/m^3-day$ to $0.89 kg\;NO_3{^-}-N/m^3-day$. The maximum $NO_3{^-}-N$ removal rate was accomplished up to $0.71 kg\;NO_3{^-}-N/m^3-day$ in $NO_3{^-}-N$ loading of $0.89 kg\;NO_3{^-}-N/m^3-day$. The maximum $NO_3{^-}-N$ removal efficiency was 95% in $NO_3{^-}-N$ loading of $0.22 kg\;NO_3{^-}-N/m^3-day$. T-N removal rate was 90% and concentration of T-N in effluent was 3.7 mg/L in T-N loading rate of $0.039 kg\;NO_3{^-}-N/m^3-day$. In this study, TMP in reactor with and without non-woven fabric filter were observed to define fouling of hollow-fiber membrane module. Reaching time to standard washing pressure(22 cm Hg) of two reactors were 29 days with non-woven fabric But the reactor without non-woven fabric reached standard washing pressure only after 4 days. Accordingly, non-woven fabric was demonstrated the superiority as a filtration ability. With high nitrogen removal rate and decreasing of fouling of membrane, MBR packed with granular sulfur covered with non-woven fabric filter submerging in activated sludge aeration tank can be used as an advanced treatment process.

• 생명과학회지
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• 제21권4호
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• pp.554-560
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• 2011

제지폐수의 효율적인 생물학적 처리와 폐수특성에 적합한 미생물제제의 개발을 위하여 토양 및 산업폐수로부터 방향족 화합물에 분해활성이 높은 KN11, KN13 및 KN27 균주와 세포 외 섬유소 가수분해효소 생산 균주 GT21 등의 균주를 분리하였다. 형태학적, 생리학적 및 생화학적 분류를 통해 이들 분리주 KN11, KN13, KN27 및 GT21 등은 Acinetobacter sp., Neisseria sp., Bacillus sp., Pseudomonas sp.와 유사한 것으로 판명되어 최종적으로 각각 Acinetobacter sp. KN11, Neisseria sp. KN13, Bacillus sp. KN27, Pseudomonas sp. GT21로 명명하였다. 제지폐수 중 난분해성 물질과 COD 증가원인 물질을 분석하고자 GC/MS를 이용하여 방향족 화합물 및 그 유도체들을 검출하였다. 분리균주 Acinetobacter sp. KN11, Neisseria sp. KN13, Bacillus sp. KN27 및 Pseudomonas sp. GT21의 균체로 구성된 미생물제제 J30을 제조하여 제지폐수의 효율적 처리를 위한 연구에 사용하였다. 미생물제제 J30의 제지폐수에서 COD 제거를 위한 최적온도와 pH는 각각 $30^{\circ}C$와 7.5였으며 배양 60시간에서 최대의 COD 제거효율을 나타내었다. 실험실 규모의 pilot plant에서 미생물제제 J30의 COD 제거효율은 87%의 높은 제거효율을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제26권2호
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• pp.108-115
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• 2016

비료를 유도용액으로 사용하는 정삼투를 하수처리수(2차 침전지 유출수)의 재이용에 적용하여 유도용액의 성능을 평가하였다. 일반적으로 많이 사용되고 있는 비료 중에서 삼투압, 용해도 및 pH 등을 고려하여 $NH_4H_2PO_4$, KCl, $KNO_3$, $NH_4Cl$, $(NH_4)_2HPO_4$, $NH_4NO_3$, $NH_4HCO_3$ 및 $KHCO_3$을 유도용액 후보군으로 선정하고, 수투과선속 및 역용질선속을 측정하여 유도용액의 성능을 평가하였다. 평균 수투과선속은 KCl > $NH_4Cl$ > $NH_4NO_3$ > $KNO_3$ > $KHCO_3$ > $NH_4HCO_3$ > $NH_4H_2PO_4$ > $(NH_4)_2HPO_4$의 순서로 나타났으며, KCl을 유도용액으로 사용하였을 때, 평균 수투과선속은 13.49 LMH이었다. 하수처리장 2차 침전지 유출수의 삼투압은 탈이온수의 삼투압에 비해 큰 차이가 없었다. 역용질선속은 $NH_4H_2PO_4$ < $NH_4Cl$ < $(NH_4)_2HPO_4$ < $KNO_3$ < $NH_4HCO_3$ < $NH_4NO_3$의 순서로 나타났으며, $NH_4H_2PO_4$를 유도용액으로 사용하였을 때, 역용질선속은 $4.96{\times}10^{-3}mmol/m^2{\cdot}sec$이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.191-197
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• 2005

Ceriodaphnia dubia를 이용한 새로운 독성시험법인 온도증가 단기독성평가법(ToxTemp, ToxCity test based on TEMPerature control)을 이용하여 농약성분에 대한 민감도를 조사하였다. BPMC, Diazinon, Fenitrothion등 하수의 생물학적 처리에 독성을 나타낼 수 있는 물질들에 대하여 기존의 실험방법인 표준 48시간 독성시험법과 비교했을 때 온도증가법은 $1{\sim}1.5$시간의 짧은 접촉시간에도 농약의 독성을 잘 감지할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 중금속, 독성 유기화합물 그리고 농약성분을 비교, 평가했을 때 온도증가법은 1.25시간의 짱은 접촉시간 내에 48시간독성법의 결과와 높은 상관관계를 유지하며 독성을 감지하였다. 염색공단 폐수와 하수 등 실폐수에서의 독성평가능을 검토하기 위하여 활성슬러지를 이용한 질산화율, 산소이용율(OUR)과 C. dubia를 이용한 표준 48시간 독성시험법, 온도증가법을 비교하였다. 그 결과 OUR을 이용한 평가에서는 비교적 높은 질산화율 저해도를 보인 원수에 대해서도 독성민감도가 낮아 현장적용에 한계를 나타낸 반면 C. dubia를 이용한 표준 48시간 독성시험법과 온도증가법은 각기 다른 수준의 독성에 대해 민감하게 차이를 보였으며, 이 두 방법은 질산화율 저해도와 좋은 상관관계를 보였다. 온도증가법은 표준 48시간 독성시험법에 비해 1.5% 정도 민감도가 떨어지지만 현장에서의 신속한 감지가 가능하다는 점에서 현장에서의 질산화 독성진단에 대한 적용가능성이 높음을 보여주었다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권10호
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• pp.590-595
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• 2015

본 연구는 국내 산업단지 폐수종말처리장의 유입수 및 방류수에 존재하는 특정수질유해물질 농도분포 현황을 조사하여 폐수종말처리장으로부터 수계로 배출되는 특정수질유해물질의 효율적인 관리방안을 마련하는 기초자료를 확보하기 위해 수행되었다. 실태조사는 산업단지에 위치하고 실제 처리 및 방류량 기준 $2,000m^3$/일 이상 규모인 27개 폐수종말처리장을 대상으로 진행하였다. 시료채취는 2012년 7~9월에 걸쳐 각 처리장별로 3회(월 1회) 실시하였고, 관리대상 특정수질유해물질 28개 항목 중 22개에 대하여 분석하였다. 산업단지 폐수종말처리장 유입수에서는 수은, 비소, 1,1-디클로로에틸렌, 벤젠 등이 특례지역기준대비 높은 농도로 검출되었고, 방류수에서는 수은, 비소 등이 청정지역기준대비 높은 농도로 검출되었다. 폐수종말처리장의 특정수질유해물질 평균 제거율(상전이 포함)은 셀레늄(30%), 1,4-다이옥산(18%)을 제외하고는 60%이상을 나타냈다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권6호
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• pp.1093-1101
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• 2000

본연구의 목적은 국내의 기존 하 폐수처리장에 생물막을 적용하여 BNR공정으로 전환 및 개조하거나 생물막 공법을 적용한 BNR공정을 3차 처리로 적용할 수 있는 새로운 공정을 개발하는 데 있다. 우리 나라 하수의 $SCOD_{cr}/T-N(NH_4{^+}-N+NOx-N) $ 비는 다른 나라에 비하여 상대적으로 낮기 때문에 완전한 탈질화를 얻기 위해서는 외부탄소원을 반드시 공급해야만 한다. 본 연구에서의 $SCOD_{cr}/NH_4{^+}-N$비는 2.49이었으며, 실험기간 동안 유입수 $NH_4{^+}-N$농도는 25에서 37 mg/L로 변화되었다. 하수처리시 질소제거능을 향상시키기 위하여 R-1(무산소/중간침전조/호기성/무산소/호기성)과 R-2(호기성/중간침전조/무산소/무산소/호기성)의 생물막을 이용하는 두 공정을 적용하였다. 외부탄소원을 투여하지 않은 조건에서 $NH_4{^+}-N$와 T-N의 유출수질과 제거효율은 R-1공정이 R-2공정에 비하여 하수로부터 질소제거에 보다 적절한 것으로 평가되었다. 무산소 반응조의 $SCOD_{cr}/NOx-N$비와 T-N제거효율을 고려하였을 때, R-1공정이 원하수내 유기물질의 분배에 있어서 더 효과적인 것으로 사료되었다. R-1 공정과 R-2공정에서 1 g의 $NH_4{^+}-N$를 제거하는데 요구되는 알칼리도는 R-1과 R-2 각각 5.18과 5.76(g $CaCO_3/g$ removed $NH_4{^+}-N$)이었으며, 이는 활성슬러지 BNR공정에 비하여 낮았다.