• Environmental Engineering Research
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• 제11권4호
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• pp.217-231
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• 2006

The gas-phase formation of polychlorinated naphthalenes (PCNs) and dibenzofurans (PCDFs) was experimentally investigated by slow combustion of the three chlorophenols (CPs): 2-chlorophenol (2-CP), 3-chlorophenol (3-CP) and 4-chlorophenol (4-CP), in a laminar flow reactor over the range of 550 to $750^{\circ}C$ under oxidative condition. Contrary to the a priori hypothesis, different distributions of PCN isomers were produced from each CP. To explain the distributions of polychlorinated dibenzofuran (PCDF) and PCN congeners, a pathway is proposed that builds on published mechanisms of PCDF formation from chlorinated phenols and naphthalene formation from dihydrofulvalene. This pathway involves phenoxy radical coupling at unsubstituted ortho-carbon sites followed by CO elimination to produce dichloro-9, 10-dihydrofulvalene intermediates. Naphthalene products are formed by loss of H and/or Cl atoms and rearrangement. The degree of chlorination of naphthalene and dibenzofuran products decreased as temperature increased, and, on average, the naphthalene congeners were less chlorinated than the dibenzofuran congeners. PCDF isomers were found to be weakly dependent to temperature, suggesting that phenoxy radical coupling is a low activation energy process. Different PCN isomers, on the other hand, are formed by alternative fusion routes from the same phenoxy radical coupling intermediate. PCN isomer distributions were found to be more temperature sensitive, with selectivity to particular isomers decreasing with increasing temperature.

• 대한환경공학회지
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• 제36권8호
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• pp.542-548
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• 2014

본 연구에서는 염소처리시 요오드계 트리할로메탄(iodo-trihalomethanes, I-THMs)의 생성에 영향을 미치는 인자들을 조사하였다. 염소를 소독제로 사용하여 염소 투입농도, 수온, pH, 브롬이온과 요오드이온 농도, 염소 접촉시간, 암모니아성 질소농도 및 용존 유기물질의 특성 변화에 따른 I-THMs 6종에 대한 생성특성을 조사하였다. 수중의 요오드이온과 브롬이온의 농도가 증가할수록 I-THMs의 생성농도가 증가하였으며, 염소 투입농도 및 수온에 따른 I-THMs 생성에서는 염소 투입농도 및 수온 상승에 비례하여 I-THMs 생성농도도 증가하다가 염소 투입농도 3 mg/L 및 수온 $30^{\circ}C$ 이상의 조건에서는 오히려 I-THMs 생성농도가 감소하였다. 또한, 시료수의 pH가 상승할수록 I-THMs의 생성농도가 증가하였다. 수중의 $NH{_4}{^+}-N$ 농도가 증가할수록 염소와 반응하여 생성된 클로라민에 의해 I-THMs 생성농도가 증가하였다. 하수처리장 방류수, 휴믹산 조제수, 조류유래 유기물질 함유수 및 4개의 낙동강 시료수(고령, 매리, 하구 및 진천천)와 같은 7개의 시료수의 유기물질과 I-THMs와의 반응성을 조사한 결과, 하수처리장 최종방류수가 I-THMs와의 반응성($12.31{\mu}g/mg$)이 가장 높았고, 다음으로 휴믹산 시료수($4.96{\mu}g/mg$)로 나타났고, 조류유래 유기물질이 가장 낮은 결과($0.99{\mu}g/mg$)를 나타내었다. 또한, $SUVA_{254}$값과 I-THMs 반응성과의 상관성을 평가한 결과에서 상관계수($r^2$)가 0.002로 매우 낮게 나타나 $SUVA_{254}$값과 I-THMs 생성과는 연관성을 찾기가 어려웠다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권3호
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• pp.296-308
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• 2010

Peroxone 공정은 정수처리 공정에서 기존의 염소와 오존 공정들의 여러 가지 한계점들을 극복할 수 있는 공정이다. 과산화수소와 오존에 의해 생성되는 OH 라디칼은 다양한 유기성 오염물질들에 대해 빠른 산화분해 및 높은 제거효율을 나타낸다. Peroxone 공정을 운영하는데 있어 주요 과제는 OH 라디칼 생성을 저해시키는 또는 생성된 OH 라디칼을 소모시키는 scavenger들과 공존할 때 peroxone 공정의 효율을 높일 수 있는 방안을 강구하는 것이다. Bromate와 같은 무기성 산화 부산물의 생성을 최소화할 수 있는 방안과 peroxone 공정 처리 후 염소 소독시 생성되는 염소 소독부산물들의 생성을 보다 저감할 수 있는 방안에 대해서도 많은 연구가 필요하다. 또한, 수중에 잔류하는 과산화수소에 대한 문제이다. 잔류 과산화수소를 on-line으로 측정할 수 있는 정밀한 측정장비의 개발 및 보급이 우선되어야 peroxone 공정의 운영에 있어서 안전성이 확보될 수 있다. 이러한 과제들이 해결이 된다면 peroxone 공정은 보다 다양한 목적으로 정수처리에 효율적으로 적용될 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권5호
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• pp.523-530
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• 2010

14종의 합성유기질소 화합물들에서의 염소 소독부산물 생성 특성을 조사한 결과, 단위 DOC당 THM 생성능은 $Br^-$첨가 유무에 관계없이 3-aminobenzoic acid, 2-aminophenol, aniline, anthranilic acid 및 4-nitroaniline에서 높게 나타났다. 단위 DOC당 HAA 생성능 조사결과, $Br^-$ 첨가 유무에 관계없이 단위 DOC당 THM 생성능과 유사한 생성특성을 보였으나 특이하게 p-nitrophenol에서 가장 높은 생성능을 나타내었으며, 생성된 HAAFP의 대부분이 TCAAFP로 나타났다. 단위 DOC당 HAN 생성능은 3-aminobenzoic acid, 2-aminophenol, aniline 및 anthranilic acid에서 $Br^-$ 첨가 유무에 관계없이 높은 생성능을 나타내었고 다른 합성유기질소 화합물들에 비해 aniline에서 높은 생성능을 보였으며, 반응성이 높은 4종의 합성유기질소 화합물들에서 생성되는 HAN 구성종의 대부분은 DCAN으로 나타났다. 단위 DOC당 chloral hydrate와 chloropicrin의 생성능을 조사결과에서 3-aminobenzoic acid와 2-aminophenol에서 생성능이 높은 것으로 나타났고, 전체적으로 10 $mg/{\mu}g$ 이하의 비교적 낮은 생성능을 보였다. 염소 소독부산물 생성능이 높은 6종의 합성유기질소 화합물들과 시판 humic acid에서의 $Br^-$ 첨가 유무에 따른 단위 DOC 당 총 DBP 생성능을 조사한 결과에서 $Br^-$를 첨가한 경우는 anilin e> anthranilic acid> 3-aminobenzoic acid> 4-nitroaniline> humic acid> p-nitrophenol> 2-aminophenol 순으로 나타났고, $Br^-$를 첨가하지 않은 경우는 anthranilic acid> aniline> p-nitrophenol> humic acid> 4-nitroaniline> 3-aminobenzoic acid> 2-aminophenol 순으로 조사되었다. 또한, aniline, anthranilic acid, 4-nitroaniline 및 p-nitrophenol의 경우는 염소와의 반응성이 아주 높은 것으로 조사되었다.

• 상하수도학회지
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• 제18권5호
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• pp.628-637
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• 2004

In many drinking water treatment plants, chlorination process is one of the main techniques used for the disinfection of water. This disinfecting treatment leads to the formation of disinfection by-products (DBPs) such as haloacetonitriles (HANs), trihalomethanes (THMs), haloacetic acids (HAAs). In this study, headspace-solid phase microextraction (HS- SPME) technique was applied for the analysis of HANs in drinking water. The effects of experimental parameters such as selection of SPME fiber, the addition of salts, magnetic stirring, extraction temperature, extraction time and desorption time on the analysis were investigated. Analytical parameters such as linearity, repeatability and detection limits were also evaluated. The $50/30{\mu}m$-divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane fiber, extraction time of 30 minutes, extraction temperature of $20^{\circ}C$ and desorption time of 1 minute at $260^{\circ}C$ were the optimal experimental conditions for the analysis of HANs. The correlation coefficients ($r^2$) for HANs was 0.9979~0.9991, respectively. The relative standard deviations (%RSD) for HANs was 2.3~7.6%, respectively. Detection limits (LDs) for HANs was $0.01{\sim}0.5{\mu}g/L$, respectively.

• 대한환경공학회지
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• 제34권11호
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• pp.729-734
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• 2012

용존유기질소(DON)는 염소와 반응하여 인체에 유해한 질소계 소독부산물과 소독능을 저하시키는 유기성 클로라민을 생성할 수 있다. 이러한 물질의 생성을 줄이기 위해서는 소독공정 전에 DON의 제거가 필요하다. 본 연구는 DON을 함유하는 지표수와 재이용수를 이용하여 응집실험을 하고 알루미늄염(alum)과 고분자응집제(polyDADMAC)에 의한 DON의 제거특성을 조사하였다. 또한 DON, 용존유기탄소(DOC), 254 nm 자외선 흡광물질($UVA_{254}$)의 제거율 및 제거 기작을 비교하였다. 지표수와 재이용수 모두 alum 응집제의 주입농도를 증가시킴에 따라 DON, DOC, $UVA_{254}$ 제거율이 점진적으로 증가하였는데, 원수특성과 상관없이 소수성 유기물을 나타내는 척도인 $UVA_{254}$의 제거율이 가장 높았다. 지표수와 재이용수 모두 alum 응집제만 주입한 경우보다 고분자응집제를 같이 주입한 경우 DON의 제거율이 높게 나타났다. 고분자응집제의 전하중화가 작용하는 적정농도범위가 좁아 고분자응집제만 주입하기 보다는 무기응집제와 같이 주입하는 하는 것이 바람직하다. 상대적으로 생성된 후 오랜 시간이 지나지 않은 재이용수의 DON 제거율이 지표수의 DON 제거율보다 높았고, 지표수와 재이용수 모두 10,000 Da 이상 분자량의 DON 제거율이 높게 나타났다.

• 분석과학
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• 제22권3호
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• pp.272-276
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• 2009

하수처리장 방류수의 염소 소독효율과 소독부산물 발생 특성에 대해 고찰하였다. 총대장균군의 소독효율을 조사한 결과 99% 이상의 소독 효율을 얻기 위해서는 0.5 mg/L에서는 30분, 1.0 mg/L에서는 20분, 1.5 mg/L이상의 농도에서는 10분의 접촉시간이 필요한 것으로 나타났다. 염소주입농도 0.5 mg/L에서 10분간 접촉시킬 때 THMs의 최대 농도는 $32.2{\mu}g/L$이었으며, 이중 chloroform은 최대 $28.4{\mu}g/L$가 생성되어 THMs의 88.1%를 차지하였다. HANs의 최대 농도는 $2.97{\mu}g/L$이었으며, HAAs의 최대 농도는 $16.29{\mu}g/L$로 상당히 낮게 나타났다. 연구대상 하수처리장 최종 방류수의 연평균 잔류염소 농도는 0.4 mg/L이었으며, 염소소독부산물 실험 결과 THMs은 최대 $9.21{\mu}g/L$, 평균 $2.79{\mu}g/L$로 나타났으며 HANs과 HAAs는 검출한계 이하로 나타났다.

• 분석과학
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• 제21권3호
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• pp.201-211
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• 2008

본 연구에서는 PCBs 함유 폐기물의 분해 전후의 처리효율을 검토하고 반응 부산물을 확인하고자 물리화학적 처리기술을 적용한 전자빔과 탈염소화 처리 전후의 시료를 분석하였다. 전자빔으로 물리적 처리를 한 시료는 절연유 중의 PCBs 피크패턴을 유지하고 있지 않아 폐기물공정시험방법으로 정량하기 어려워 HRGC/HRMS을 이용하여 정량한 결과, PCBs의 제품이 가지고 있는 피크패턴이 분해되어 저염화물인 3-chlorobiphenyls이 생성되는 것으로 확인 되었다. 또한, 탈염소화 분해로 화학적 처리한 경우에도 PCBs 농도는 폐기물관리법 및 잔류성유기물질 관리법의 규제기준 이하로 POPs 관리법의 처리 종료 기준을 만족하는 것으로 나타났으며, PCBs 함유 폐기물을 물리화학적으로 처리하는 과정 중 분석 대상 모든 시료에서 다이옥신류가 불검출되어 다이옥신은 생성되지 않는 것으로 나타났다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권2호
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• pp.198-202
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• 2003

국내 소아에서는 아직 화학 물질 흡입화상에 대한 보고가 없는 상태로 저자들은 수영장 창고에서 수영장 물의 살균, 소독제인 이염화이소시안산 나트륨과 차아염소산 칼슘을 잘못 혼합하던 중 발생한 소독제 분말 가스 폭발 반응에 노출되어 급격한 호흡 곤란증이 있었던 증례 2례를 경험하였기에 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권3호
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• pp.259-264
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• 2006

염화반응에 의한 $TaCl_5$의 제조에서 반응생성물 중 $NbCl_5$, $TiCl_4$, $FeCl_2$ 등이 주요 불순물로 존재하게 된다. $TaCl_5$와 $NbCl_5$는 증류나 수소 환원법에 의해 쉽게 분리가 되므로, 반응생성물에서 $TaCl_5/NbCl_5$ 혼합물을 99.9％ 이상 순도로 분리하기 위해 2기의 연속식 증류공정을 사용하여 light한 성분과 heavy한 성분을 제거하는 공정을 구성하였다. 본고에서는 순차배열(direct sequence)과 비 순차배열(indirect sequence)으로서의 두 분리공정에 대한 비교연구를 상용성 화학공정모사기인 Aspen Plus 13.1을 이용해서 전산모사를 수행하였다. 비교결과 순차배열이 비 순차배열에 비하여 초기 장치투자비용이나 운전비용에서 좀 더 우수한 것으로 나타났다.