• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권8호
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• pp.1459-1469
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• 2008

Using a rotating biological contactor modified with a sequencing bath reactor system (SBRBC) designed and operated to remove phosphate and nitrogen [58], the microbial community structure of the biofilm from the SBRBC system was characterized based on the extracellular polymeric substance (EPS) constituents, electron microscopy, and molecular techniques. Protein and carbohydrate were identified as the major EPS constituents at three different biofilm thicknesses, where the amount of EPS and bacterial cell number were highest in the initial thickness of 0-100${\mu}m$. However, the percent of carbohydrate in the total amount of EPS decreased by about 11.23%, whereas the percent of protein increased by about 11.15% as the biofilm grew. Thus, an abundant quantity of EPS and cell mass, as well as a specific quality of EPS were apparently needed to attach to the substratum in the first step of the biofilm growth. A FISH analysis revealed that the dominant phylogenetic group was $\beta$- and $\gamma$-Proteobacteria, where a significant subclass of Proteobacteria for removing phosphate and/or nitrate was found within a biofilm thickness of 0-250${\mu}m$. In addition, 16S rDNA clone libraries revealed that Klebsiella sp. and Citrobacter sp. were most dominant within the initial biofilm thickness of 0-250${\mu}m$, whereas sulfur-oxidizing bacteria, such as Beggiatoa sp. and Thiothrix sp., were detected in a biofilm thickness over 250${\mu}m$. The results of the bacterial community structure analysis using molecular techniques agreed with the results of the morphological structure based on scanning electron microscopy. Therefore, the overall results indicated that coliform bacteria participated in the nitrate and phosphorus removal when using the SBRBC system. Moreover, the structure of the biofilm was also found to be related to the EPS constituents, as well as the nitrogen and phosphate removal efficiency. Consequently, since this is the first identification of the bacterial community and structure of the biofilm from an RBC simultaneously removing nitrogen and phosphate from domestic wastewater, and it is hoped that the present results may provide a foundation for understanding nitrate and phosphate removal by an RBC system.

• 대한환경공학회지
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• 제27권6호
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• pp.581-589
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• 2005

최근, 하 폐수 처리에 있어서 처리수의 보다 나은 수질과 엄격한 기준의 만족을 위해 기존의 공정외에 덧붙여 막분리 공정이 이용되고 있다. 그러나, 수처리 과정에서 막분리 공정의 사용은 막의 막힘 현상과 용존 유기오염물 제거의 어려움 등의 문제점이 있다. 본 연구에서는 막분리 공정에 응집제 alum과 PAC을 이용한 응집공정을 첨가하여 막 투과유속과 처리효율을 증가시켰다. 그리고 응집제 주입효과와 최적운전조건은 투과유속, 누적부피, 막의 총저항, 입자크기, 용존성 유기오염물, 용존성 알루미늄, 처리수의 수질을 분석하여 연구하였다. alum 응집에 비교해 PAC 응집은 큰 입자를 형성하여 여과 매체의 막힘현상을 줄이고 높은 투과유속과 누적 부피량을 보였다. 또한 PAC 응집에서 낮은 용존 유기오염물과 용존성 알루미늄은 투과유속 감소율을 낮추었다. $0.2\;{\mu}m$ 막 사용시 케이크여과의 모습을 보였으며, $0.45\;{\mu}m$ 막 사용시 순환운전으로 인한 플럭 깨짐 현상으로 공극보다 작은 플럭의 투과가 발생하여 투과유속이 계속 감소하고 막의 총저항이 증가하는 모습을 보였다. PAC과 alum 모두 약 $300{\pm}50\;mg/L$가 최적 응집주입량이었으며, PAC 응집과 $0.2\;{\mu}m$ 막 사용시 처리 효율이 가장 높고, $0.45\;{\mu}m$ 막 사용시 투과수량이 가장 많았다. 처리 효율은 탁도 99.8%, SS 99.9%, $BOD_5$ 94.4%, $COD_{Cr}$ 95.4%, T-N 54.3%, T-P 99.8%이었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.273-283
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• 2006

2004년 강수량이 많았던 8월 목포 주변해역의 8개 지점에서 COD를 조사한 결과, 북항 앞바다에서 6.80 ppm, 영산강 하구둑 부근 해역에서 4.42 ppm, 신안비치 호텔 앞 해역에서 4.60 ppm으로 나타나 해양환경 기준치의 3등급을 초과하고 있었고 나머지 지점에서는 2-3등급 수준을 보였다. 총질소 농도는 1.23-3.56 ppm으로 전 지점에서 3등급 이상이었고, 총인의 농도는 0.07-0.12 ppm으로 2-3등급의 수질을 보였다. 이와 같은 수질은 수산생물의 서식, 양식 및 해수욕 등의 해양레저 활동을 하기에 부적합하며 공업용수와 선박의 정박 등에 이용 할 수 있는 수질 상태를 보였다. 육상으로부터의 목포 내항으로 유입되는 12개 지점의 점원 유입 부하량과 그 기여율을 조사한 결과, 전체 유입양 중 영산강으로부터 유입되는 총질소의 양이 70-93 %, 총인의 유입량도 31-91%를 차지하고 있어 목포 내항의 수질개선을 위해서는 영산강의 수질개선이 급선무이며, 다음으로 북항 하수처리장, 임암천, 남해 하수처리장 순으로 방류수 중의 질소와 인을 우선적으로 제어해야 될 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권9호
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• pp.783-792
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• 2009

서울 인근의 하수처리장에서 채취한 유입/유출수에 내포되어 있는 31개의 미량 EDC/PPCPs(내분비계장애물질/의 약 개인관리용품물질)의 발현 특성에 대한 조사 연구를 수행하였다. 유입수에서 검출된 EDC/PPCPs의 용도별 분류에 따른 총농도 관점의 발현 비율은 각성제(59.67%), X선 조영제(20.20%), 난연제(9.00%), 기타 등의 순으로 나타났으며, 유출수의 경우에는 베타 차단제(30.54%), 난연제(20.49%), X선 조영제(18.17%), 기타 등의 순으로 발현 빈도가 나타났다. 본 연구에서 검출된 대상 미량물질의 전반적인 농도 검출 범위는 다른 국내 선행연구에 비해 다소 낮은 것으로 나타났으며, 국외의 연구결과와 비교해서는 상당한 낮은 수준으로 검출되는 것으로 나타났다. 특히 유럽 지역의 연구결과와 비 교하면 일부 의약물질항목에 따라서는 수천 배의 농도차이를 보여주는 것으로 나타났다. 한편, 선택된 9개의 의약물질에 대해 유입수와 유출수의 예상환경농도(PEC)를 계산하고 실제 측정된 농도(MEC)와 비교한 결과 물질별 발현 농도 수치 관점에서는 큰 편차를 보였으나, 물질별 상대적 발현 빈도 순서 관점에서는 대체적으로 유사한 것으로 나타났다.

• 환경위생공학
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• 제7권2호
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• pp.1-10
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• 1992

Since 1960's along with industrialization and urbanization, economic growth has been . achieved, however, at the same time, environmental condition has been seriously deteriorated. . Currently, volume of wastewater has been increasing at annual rate of 7% in sewage and 20% in industrial wastewater. However, the nation's sewage treatment serves only 33% of the municipal wastewater as of 1991. Major portion of air pollutants comes from combustion of oil and coal which comprise 81% of total energy use and emission gases from motor vehicles increasing at an accelerated rate. It is known that Korea generates the highest amount of waste per capta. Nevertheless, it is not sufficient to reduce the volume of waste by means of resources recovery and recycling. Recognizing the importance of global environmental problems such as ozone layer depletion, global warming and acid rain, international society has been making various efforts since the 1972 Stockholm conference. In particular, it is expected that the Rio conference which has adopted the Rio declaration and Agenda 21 will form a crucial turning point of the emerging new world order after the Cold War confrontation. To cope with such issues as domestic pollution and global environmental problems, the fundamental national policy aims at harmonizing "environmental protection and sustainable development". The Ministry of Environment has recently set up a mid-term comprehensive plan which includes annual targets for environmental protection. According to the government plan, gradual improvement of various environmental conditions and specific measures to achieve them is planned in time frame. Additional sewage treatment plants will be constructed in urban areas with the target to treat 65% of the nation's municipal sewage by 1996. Supply of clean fuels such as LNG will also be expanded starting from large cities as a cleaner substitute energy for coal and oil. In parallel with expansion of LNG, emphasis will be placed on installation of stack monitoring system. Due to the relatively limited land, government's basic policy for solid waste treatment is to develop large scale landfill facilities rather than small sized ones. Thirty three regional areas have been designated for the purpose of waste management. For each of these regions, big scale landfill site is going to be developed. To increase the rate of waste recycling the government is planning to reinforce separate collection system and to provide industries with economic incentives. As a part of meeting the changing situation on global environmental problems after UNCED, and accommodation regulatory measures stipulated in the global environmental conventions and protocols, national policy will try to alter industrial and economic structure so as to mitigate the increasing trends of energy consumption, by encouraging energy conservation and efficiency. In this regard, more attention will be given to the policy on the development of the cleaner technology. Ultimately, these policies and programs will contribute greatly to improving the current state of national public health.

• 대한환경공학회지
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• 제34권3호
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• pp.189-194
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• 2012

본 연구는 유로변경식 3단 BAF를 사용하여, C/N ($TCOD_{cr}$/TKN)비가 낮은 생활하수를 대상으로 질소 처리 효율을 향상시키기 위해 제안되었다. 체류시간 6시간에서의 유로변경 3단 BAF의 효과를 평가하기 위해 실험실 규모로 실시하였다. 유로변경식 3단 BAF 공정이 3단 BAF보다 총 질소 제거효율이 약 7% 높은 것으로 나타났는데, 이것은 유기물을 효율적으로 사용하였기 때문이다. 또한 암모니아성 질소의 제거는 독립적인 호기조에서 질산화만을 수행하였기 때문에 질산화 효율이 안정적이었다. 이것은 본 연구에서 제안한 유로변경식 3단 BAF공정이 유기물 흡착을 이용하여 질소의 제거, 탈질 및 질산화에서 우수한 효율을 보였다.

• 유기물자원화
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• 제18권2호
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• pp.76-83
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• 2010

당사는 중온/습식/이상 혐기성 소화공정인 HADS Pilot Plant를 이용하여 국내 음폐수에 대해 유기물 부하(OLR, Organic Loading Rate) 증량 방식을 달리하여 혐기성 소화 테스트를 진행하였다. 그 방식은 연속적이면서 빠르게 OLR을 증량시키는 급속 OLR 증량 운전과 단계적이면서 각 단계별로 적응기를 갖는 계단식 OLR 증량 운전 방식이었다. 그 결과 급속 OLR 증량 운전시에는 불안정한 VFA(Volatile Fatty Acid)/Alkalinity 비율을 보이다가 바이오가스 발생량이 급감하는 결과를 보여주었다. 반면, 계단식 OLR 증량 운전시에는 VFA/Alkalinity의 비율을 0.4이하로 유지하면서 혐기성 소화 운전을 실시한 결과 안정적인 혐기성소화 성능을 보였을 뿐만 아니라, $0.8Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수 및 85%의 VS(Volatile Solid) 감량이 가능함을 확인하였다. 그리고 OLR 증량 운전 방식에 따라 완전히 다른 결과가 도출되어 각각의 혐기성 소화 운전시의 박테리아 및 메탄생성균 군집의 변화를 T-RFLP(Terminal-Restriction Fragment Length Polymorphism)를 통하여 분석하였다. 그 결과, 급속 OLR 증량 운전시와 계단식 OLR 증량 운전시의 미생물 군집이 달라져 있음을 확인하였고, 이에 따라 동일한 혐기성 소화 공정을 적용하여 음폐수에 대한 혐기성 소화 운전을 진행하였음에도 OLR 증량 운전 방식에 따라 미생물의 반응성 및 주변환경에 대한 내성이 달라질 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권6호
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• pp.453-479
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• 2011

오늘날 전세계적으로 수환경에서의 잔류 의약물질들의 오염에 대한 연구결과들이 많이 보고되고 있다. 이들 잔류 의약물질들은 다양한 종류와 그들이 가지는 물리 화학적인 특성들로 인해 수환경에서의 거동, 오염현황, 영향 및 독성 등도 매우 다양하여 수환경 및 수처리 공정에서의 거동을 예측 평가하기가 어렵다. 선진 외국의 경우 환경 중에서의 오염 현황 및 사용량을 정량화하기 위한 조사를 이미 시작하였고, 잔류 의약물질들의 인체에 대한 잠재적 위험성뿐만 아니라 상수나 하수처리 공정에서의 제거기술에 관한 다양한 연구도 활발히 진행하고 있다. 그러나 국내의 경우 잔류 의약물질들에 대해 전국 주요하천과 상수원에 대한 모니터링 결과도 매우 부족한 실정이다. 우선 국내의 경우는 상수원으로 이용되는 전국 주요 하천과 호소에 대해 주기적이고 체계적인 오염현황 평가가 선행되어야 하며, 잔류 의약물질들이 비교적 고농도로 검출되는 상수원에 대해서는 주오염원에 대한 조사도 병행되어야 한다. 또한, 의약물질 사용량은 지속적으로 증가할 것으로 전망되기 때문에 하수처리 시설에 대한 부하도 지속적으로 증가할 것이다. 따라서 수환경에서의 유해도를 저감시키기 위해 효과적인 하수처리 공법의 도입이 절실하며, 상수에 대한 안전성 확보를 위해서도 잔류 의약물질들의 수환경중에서의 물리 화학적 거동에 대한 면밀한 연구가 요구된다.

• 한국물환경학회지
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• 제16권4호
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• pp.491-499
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• 2000

Effluent concentration estimation equations for treatment wetland were reviewed with 3 -year experimental data. Four equations from USEPA, WPCF, Kadlec and Knight, and this study were applied to the over 100 data points of 1996 to 1999 study at the pilot plant in Konkuk University. The system was a subsurface flow type and consisted of 60cm depth of sand and reeds, and it worked continuously including winter with domestic sewage from school building. Generally, all the equations demonstrated reasonable agreement with experimental data and they could be used for design process if selected carefully. Among them, the equation from this study showed the best fit for the data. The reason might be not only the equation was derived from the experimental data, but also it included plant coverage parameter in the equation while others did not Plant coverage was proved to be an important parameter in the prediction of the treatment wetland system, and its inclusion in the estimation equation could improve the accuracy. Although existing equations could be used in the wetland design, pilot plant experiment for the anticipated condition and subsequent equation development can provide more reliable equation. It takes time to obtain meaningful data from wetland system. Therefore, timely onset of well organized study is recommended before large scale application of treatment wetland system to either point or nonpoint source pollution abatement.

• 멤브레인
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• 제7권1호
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• pp.39-47
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• 1997

자체적으로 설계한 막분리 장치 시스템을 사용하여 먼저 순수한 물(3차 처리수)을 대상으로 polysulfone 재질의 중공사형 한외여과막에 대한 분리 성능을 조사하였다. 분획분자량(Molecular cutoff) 5,000 및 10,000 두 종류의 한외여과막에 대하여 실험한 결과, 온도가 증가함에 따라 공급량에 대한 투과량의 비인 회수율이 증가하는 경향을 보였다. 또한, 다양한 분자량의 polyethylene glycol 및 dextran 2,000 ppm 수용액으로 분획분자량을 확인한 결과, 표시된 값보다 다소 큰 값을 얻을 수 있었다. 이러한 기초 실험결과를 토대로 하여, 최종적으로 생활하수의 유입으로 수질이 악화되고 있는 춘천시 공지천의 물을 처리 대상으로 선정하여 원수의 성분을 분석하고, 한외여과 실험을 실시하였다. 그 결과, 생물학적 산소요구량(BOD) 및 총고형물(TS), 탁도가 모두 처리수에서 원수보다 탁월한 감소를 나타내었다. 따라서, 중공사형 한외여과막을 사용한 생활하수 처리에 가능성을 본 연구를 통하여 확인할 수 있었다.