• 청정기술
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• 제11권1호
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• pp.41-50
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• 2005

본 연구는 환경친화적인 선형 비이온 계면활성제인 LE-형유화제를 사용하여 점착성분의 단량체로 노말부틸 아크릴레이트 (n-butyl acrylate, n-BA)와 응집성분의 단량체로 메틸메타 아크릴레이트 (methyl metacrylate, MMA)를 사용하여, 폴리머 시멘트용 아크릴계 에멀젼 수지를 제조하기 한 최적조건을 얻기 위해 수용액상에서 유화중합을 실시하였다. 실험결과, 사용한 계면활성제 (LE-형)의 친수성인 체인 길이(n)의 값이 증가할수록 응석의 발생이 줄어들어 안정한 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었다. 최종 폴리머 에멀젼의 농도는 이 계면활성제의 사용량을 증가시킴에 따라 증가하다가 어느 농도 이상에서 응석의 발생이 거의 없는 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었으며, 반면에 평균 입자크기도 사용량에 따라 작아지다가 250 nm로 일정한 크기를 나타내었다. 또한 기능성 폴리머로서 보조모노머의 첨가는 최종 폴리머 에멀젼의 응석과 입자크기에 크게 영향을 미쳤는데, 주 모노머에 보조 모노머인 아크릴산 (acrylic acid, AA)과 아크릴 아마이드 (acrylic amide, AM)의 혼합하여 첨가한 경우, 첨가하지 않은 경우에 비해 응석의 발생이 줄어들어 안정한 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었다. 최적조건에서 어진 아크릴 폴리머 에멀젼은 평균 입자크기 200-300 nm, 제타전위 (zeta potential)값 -50 mv 정도였으며, 단일 유리전이온도 (glass temperature, Tg)를 가진 고분자 나노 입자가 수용액상에 잘 분산되어 있음을 알 수 있었다. 따라서 중합조건을 최적화시켜 안정된 폴리머 에멀젼을 얻을 있었다.

• 공업화학
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• 제24권3호
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• pp.279-284
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• 2013

본 연구에서는 음식물류 폐기물 자원화 과정에서 생성되는 고농도 음폐수(food wastewater : FWW)를 대상으로 기존의 혐기성 공정의 대안책으로써 고온호기성 소화공정에 대한 성능을 검증하였고 공정 인자를 도출하였다. 이를 위해 수리학적 체류시간(Hydraulic retention time, HRT) 변화 및 유기물 부하량(Organic loading rate, OLR)에 따른 유기물 제거 효율과 안정성을 관찰하였다. 실험 결과 비교적 짧은 HRT를 가진 R1 (HRT : 5일)의 경우 OLR이 증가할 때, 급격한 pH감소가 일어나 심한 공정 저해를 받는 것으로 관찰되었다. 반면 R2 (HRT : 10일)의 경우에는 상대적으로 안정적인 공정 운전 및 효율적인 COD, 유기산 및 lipid 제거가 일어났다. 이는 상대적으로 긴 HRT로 인한 유기산 축적과 같은 공정저해 요인이 해결되어 상대적으로 높은 유기물 처리효율을 나타낸 것으로 생각된다. R1에서는 COD 부하량이 $18.6kgCOD/m^3d$에서 $28.4kgCOD/m^3d$으로 증가함에 따라 급격한 COD 제거율 감소를 보였다. 반면 R2에서는 각 OLR별로 3.61, 7.05, 9.43 그리고 $12.2kgCOD/m^3d$의 높은 COD 제거율을 보였다. 따라서 본 연구에서는 10일 이상의 HRT에서 고온 호기성 소화가 고농도 음폐수 처리에 탁월한 유기물 제거율을 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국안전학회지
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• 제15권2호
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• pp.70-77
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• 2000

For hazardous air pollutants(HAP) such as NO, $NO_2$ and $SO_2$ decomposition efficiency, power consumption, and applied voltage were investigated by SPCP(Surface induced discharge Plasma Chemical Processing) reactor to obtain optimum process variables and maximum decomposition efficiencies. Decomposition efficiency of HAP with various electric frequencies(5~50 kHz), flow rates(100~1,000 mL/min), initial concentrations(100~1,000 ppm) and additive($CH_4$) were measured and the products were analyzed with FT-IR. Experimental results showed that for the frequency of 10 kHz, the highest decomposition efficiency of 94.3 % for NO, 84.7 % for $NO_2$ and 99 % far $SO_2$ were observed at the power consumptions of 19.8, 20 and 19W, respectively, and that decomposition efficiency decreased with increasing frequency above 20 kHz. And decomposition efficiency per unit power were 5.21 %/W for $SO_2$, 4.76 %/W for NO and 4.24 %/W for $NO_2$ and the highest decomposition efficiency was observed with $SO_2$. Decomposition efficiency was increased with increasing residence times and with decreasing initial concentration of pollutants. When the additive of $CH_4$ was used, decomposition efficiency was increased with increasing $CH_4$ content, and NO, $NO_2$ and $SO_2$ were almost completely decomposed with the efficiency of 99 %, 98 % and 99 %, respectively and therefore $CH_4$ was a good additive material. The optimum power for the maximum decomposition efficiency were 7.5 W for $SO_2$, 9.5 W for NO and 15.5 W for $NO_2$, respectively. Optimum power with the maximum decomposition efficiency were 9.5 W at 1,000 ppm of NO, 7~8 W at 100~500 ppm of NO and 15.5 W at all concentration range of $NO_2$ and 11.5 W at 1,000 ppm, 4.9 W at 500 ppm, 3.7 W at 100~300 ppm of $SO_2$ and power efficiency was best in these case.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.460-465
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• 2007

엔도설판류(${\alpha}$, ${\beta}$, sulfate)를 UV 및 초음파에너지를 조사하여 분해하였다. 물질의 분해과정은 가스크로마토그래프(GC)와 총유기탄소(TOC)를 분석하여 검토되었다. UV 원으로서 low pressure mercury multilamp(8Wx2)와 초음파발생기를 이용하였으며, 초기농도는 10 mg/L로 하였다. 단일성분에서의 실험결과 엔도설판류(${\alpha}$, ${\beta}$, sulfate)의 UV 광분해도는 순서대로 48.2%, 50.0%, 76.5%였으며, 초음파를 이용한 분해에서는 각각 66.9%, 55.8%, 72.7%였다. 3성분 혼합용액에서는 단일성분용액의 분해효율과 달리 엔도설판-sulfate의 분해속도가 급감하여 가장 낮았고 엔도설판 -${\alpha}$, -${\beta}$들은 두드러진 차이를 보이지 않았다. 혼합용액에서 엔도설판-sulfate의 분해속도 감소로부터 엔도설판-${\alpha}$, -${\beta}$와 엔도설판-sulfate 사이의 낮은 평형상수값을 갖는 가역적 반응을 가정할 수 있었다. TOC 분석자료는 엔도설판류의 무기질화가 약 20%~40% 수준으로 진행되었음을 보여주며, 동시에 두 고도처리법이 라디칼분해반응을 유도하면서 상당한 분율의 중간산물을 생성함을 추정할 수 있었다. 또한 엔도설판류의 분해는 유기물 및 TOC 분석자료에 의거하면 모두 겉보기 1차 속도식과 잘 부합되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제30권5호
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• pp.868-873
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• 1997

양어장 순환수 처리에 고정화된 질화세균을 이용한 실험에서 고정상 미생물의 상태는 마지막 단계에까지 양호한 상태를 유지할 수가 있는 것으로 보아 shear stress에 의한 고정상 미생물 입자의 깨어짐 현상은 없는 것으로 나타났다. 털 반응기의 암모니아성 질소의 제거량은 수리학적 체류시간이 0.6인 지점에서 Ca-alginate와 Ba-alginate 반응조가 각각 52.6과 51.0 g $NH_3-N/m^3/day$ 으로서 그 효율은 $59\%$와 $58\%$인 것으로 나타났으며 이는 침지식공법 보다는 제거효율이 좋은 것으로 나타났으며, 오존 산화조가 함께 연결되어 있는 유동층공법과 비교했을 때에는 그 처리능력이 다소 낮은 경향을 나타내었다. 미생물을 고정화하는데 사용된 Ca-alginate와 Ba-alginate의 비교 실험 결과 Ba-alginate를 이용한 반응조가 Ca-alginate 보다도 수리학적부하의 변화에 대한 완충능력이 다소 좋은 것으로 나타났으나 암모니아성 질소의 제거량은 Ca-alginate와 Ba-alginate 모두가 큰 차이없이 서로 비슷한 처리 능력을 지니고 있음을 알 수가 있다. 수중의 암모니아성 질소의 농도가 $2mg/\ell$ 정도의 범위에서는 반응조 내에 주입되는 공기량을 0.1 vvm 으로 공급하더라도 질산화에 필요한 용존산소량을 충분히 유지할 수가 있는 것으로 나타났으며 pH는 $7\~7.9$의 범위를 유지할 수가 있어서 pH 변화에 따른 위해 요소는 없는 것으로 나타났으며, 또한 별도의 중화제를 첨가할 필요가 없기 때문에 이것으로 인한 추가적인 경비부담은 불필요한 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권12호
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• pp.674-681
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• 2015

음식물쓰레기의 감량과 자원화를 실용화하기 위한 일환으로 수행된 본 연구는 목질바이오칩을 활용하여 발효 소멸 기술을 적용한 음식물쓰레기 제로하우스 시스템(ZFWS)을 공동주택 단지 내에 구축하여 평가하였다. 단지 내 시험장치를 설치하여 운영 제반 전 과정을 모니터링한 현장조사와 그 장치를 이용한 거주자들을 대상으로 한 설문조사를 병행하였다. 현장 조사에서는 투입 음식물쓰레기와 혼합 반응조 혼합물의 성상, 발효 소멸된 최종 부산물의 성상을 분석하였다. 투입 음식물 쓰레기와 혼합 반응조 혼합물은 안정화된 수준의 유기물 함량과 함수율, 낮은 염도, 약칼리성의 수소이온농도, 높은 ATP 농도를 보여 발효 소멸 반응이 원활히 이루어졌음을 보여주었다. 최종 부산물은 비료공정규격의 기준(예, 유기물 함량, 유기물대질소비, 수분, 염분, 각종 중금속 등)에 적합하고, 친환경 퇴비로서 충분히 기능하는 것으로 나타났다. 한편, ZFWS 시범 운영에 참여한 가구들을 대상으로 한 설문조사에서 거주자들 대부분은 ZFWS의 도입에 적극적이었고, 그 운영에 긍정적으로 평가하였다. 따라서, 본 연구결과는 ZFWS이 기존 음식물쓰레기의 처리방식을 개선하고, 공동주택 단지 내 발생하는 음식물 쓰레기의 퇴비화를 실현하는 최적의 모델로서 가능성을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권3호
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• pp.257-264
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• 2006

침지형 막/생물반응기에 암모니움 합성폐수를 공급하여 약 350일 동안 운전하면서 질산화 특성 및 미생물의 분포 변화를 살펴보았다. 원수의 암모니움 농도는 500-1000 $mgNH_4-N/L$, 질소 부하는 $1-2\;kgN/m^3{\cdot}d$로 공급하였고, 용존산소(DO)농도, 슬러지 체류시간(SRT), 온도 변화에 따른 질산화 효율, 아질산성 질소의 비율, 슬러지 농도, sludge volume index(SVI)변화를 모니터링 하였다. DO 농도, 온도, SRT 증가에 따라 암모니움 산화율은 증가하였으며, 이와 같은 암모니움 산화율의 감소로 MBR 내에서 free ammonia($NH_3-N$)농도가 증가할 경우 처리수에서 아질산성 질소의 비율이 높아졌다. 운전 기간 중 원인이 뚜렷하지 않은 질산화 효율의 급격한 감소가 관찰되었는데, 이때 슬러지 벌킹 및 SVI 값의 증가가 동시에 수반되었다. 운전 후반부에 질산화균이 우점된 MBR에 추가로 유기물을 공급하면, SVI 값이 2배로 증가하였고 암모니움 산화율은 감소하였다. FISH 분석에서 나타난 MBR내의 미생물 분포는 암모니아 산화균의 경우 Nitrosomonas가 우점하였으나 운전 후반부로 갈수록 Nitrosospira의 비율이 Nitrosomonas와 비슷할 정도로 증가하였다. 아질산 산화균은 Nitrospira가 우점하였지만 Nitrobacter 역시 운전기간 내내 관찰되었는데, 이는 MBR 내에서 높게 유지된 아질산성 질소가 Nitrobacter의 성장에 도움을 준 것으로 보인다.

• 한국농공학회논문집
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• 제58권2호
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• pp.1-9
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• 2016

This study aims to assess the effectiveness of activated carbon (AC) and crushed concrete (CC) as capping material to block the release of nitrogen, phosphorus, and organic substance from reservoir sediments. The efficiency of AC and CC as capping material was evaluated in a reactor in which a 1 or 3 cm thick layer of capping materials was placed on the sediments collected from Mansu reservoir in Anseong-city. Dissolved oxygen (DO) concentration, total nitrogen (T-N), total phosphorus (T-P), and chemical oxygen demand (COD) concentration in reservoir water above the uncapped sediments and capping material were monitored for 45 days. The release rate of T-N was in the following increasing order: AC 3 cm ($1.18mg/m^2{\cdot}d$) < CC 1 cm ($2.66mg/m^2{\cdot}d$) < AC 1 cm ($2.94mg/m^2{\cdot}d$) < CC 3 cm ($3.42mg/m^2{\cdot}d$) < uncapped ($4.59mg/m^2{\cdot}d$). The release rate of T-P was in the following increasing order: AC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) $${\approx_-}$$ CC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) < CC 1 cm ($0.03mg/m^2{\cdot}d$) < AC 1 cm capped ($0.07mg/m^2{\cdot}d$) < uncapped ($0.24mg/m^2{\cdot}d$). The release of nitrogen and phosphorus were effectively blocked by AC capping of 3 cm thickness, and CC capping of 3 cm thickness effectively controlled the release of phosphorus. The order of increasing COD release rate was as follows: AC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) $${\approx_-}$$ CC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) < CC 1 cm ($5.03mg/m^2{\cdot}d$) < AC 1 cm ($7.28mg/m^2{\cdot}d$) < uncapped ($10.05mg/m^2{\cdot}d$), indicating that AC and CC capping effectively interrupted the release of organic contaminants from the sediments. It was concluded that AC and CC could effectively block the release of T-N, T-P and COD release from contaminated reservoir sediments.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.335-343
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• 2005

차폐형 성분분석기(Shielded EPMA)를 이용하여 한국형 경수로발전소에서 연소된 35,000 MWd/MTU, U-235의 농축도 $3.2\%$인 $UO_2$ 사용후핵연료의 연소도 측정 방법을 제시하였다. 원자로의 출력과 핵연료의 특성 및 중성자속 분포 등 중요한 핵공학적 정보를 제공하는 사용후핵연료의 연소도는 U-235의 감손에 따른 무거운 핵종의 변화를 측정하거나 사용후핵연료 내에 생성된 핵분열생성물을 측정하는 방법 등이 있다. 이러한 방법은 비파괴시험으로도 하고 있으나 파괴시험인 화학적 분석방법이 보다 정확한 것으로 인식되고 있다. 그러나 화학분석법은 분석시간이 많이 걸리며, 방사선시료의 취급으로 인한 시험자의 피폭 등의 어려움이 따른다. 화학적 분석방법에 의한 연소도 측정방법 대신 분석시료의 제작 및 분석시간이 화학적 분석방법에 비해 상당히 짧고, 또한 국부적인 연소도 측정이 요구되는 사고 핵연료나 고연소 핵연료의 위치별 연소도 측정이 가능한 EPMA를 사용한 연소도 측정기술이 개발되고 있다. 시험결과 ORIGEN2코드로 계산한 연소도에 따른 Nd의 농도와 EPMA 분석에 의한 Nd의 농도는 거의 일치하였다. EPMA로 분석한 Nd의 조성과 ORIGEN-2 코드로 계산한 Nd의 조성 분포를 이용하여 사용후핵연료의 연소도를 예측하는 일차 실험식을 유도하였으며, 그 결과가 화학분석에 의한 연소도와 거의 일치함을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제10권8호
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• pp.1129-1135
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• 1999

${\gamma}-Al_2O_3$, $TiO_2$와 $SiO_2$에 코발트를 함침시켜 촉매를 제조하고, 고정층 미분반응기에서 CO에 의한 $SO_2$환원반응 특성을 조사하였다. 이때 온도는 $350{\sim}550^{\circ}C$ 영역에서, $SO_2$농도를 1000~10000 ppm, $CO/SO_2$몰비를 1.0~3.0, 공간속도를 $5000{\sim}15000h^{-1}$의 영역에서 사용하였으며 대기압하에서 실행하였다. ${\gamma}-Al_2O_3$와 $TiO_2$는 코발트 담체로 우수한 특성을 보였으며, 5 wt % 코발트를 ${\gamma}-Al_2O_3$에 함침시켜 얻은 촉매로 $400^{\circ}C$ 이상의 온도에서 90% 이상의 높은 $SO_2$전환율과 6% 이하의 낮은 COS수율을 얻을 수 있었다. $CO/SO_2$의 최적몰비는 양론비인 2.0으로 나타났으며, 몰비가 3.0으로 증가하면 $SO_2$전환율은 증가하였으나 대부분의 반응생성물이 COS로 나타났다. 실험영역의 $SO_2$농도와 공간속도의 변화는 $SO_2$ 전환율과 반응선택성에 큰 영향을 미치지 않았다. 코발트는 활성화된 이후에 $CoS_2$ 상태로 존재하였으며 반응후에도 상변화는 관찰되지 않았다.