• 대한환경공학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.193-200
• /
• 2010

복합 오염물질 처리를 위해 제조한 다기능성 흡착제인 철과 망간이 동시에 코팅된 모래(Iron and Manganese Coated Sand, IMCS)를 이용하여 용존 Mn(II) 처리 특성을 평가하였다. 실험에 사용된 IMCS는 0.05 M의 Mn(II)과 Fe(III) 용액을 pH 7에서 혼합하여 담체로 쓰인 모래에 코팅하여 제조하였다. IMCS는 ${\gamma}-MnO_2$ 형태의 Mn 산화물과 goethite 및 magnetite($F_{e3}O_4$) 형태의 철산화물이 동시에 존재하는 것으로 나타났다. Mn과 Fe의 함유량은 각각 826 및 1676 mg/kg으로 분석되었으며 $pH_{pzc}$는 6.40으로 측정되었다. IMCS와 산화제로서 NaOCl과 $KMnO_4$를 이용하여 Mn(II)의 제거에 관한 회분식 실험을 pH, 시간, 주입 농도를 변수로 하여 수행하였다. IMCS를 이용하여 Mn(II)을 처리하였을 때, pH 7.4에서 약 34%의 제거율을 나타내었고, 산화제인 NaOCl(13.6 mg/L)을 주입 후 IMCS와 반응시킨 결과 pH 7.0에서 96%의 제거율을 나타냈고, $KMnO_4$(4.8 mg/L)을 이용한 경우 pH 7.6에서 89%의 제거율을 나타내었다. IMCS와 산화제를 이용하여 Mn(II)을 제거할 경우, 용액의 pH가 증가함에 따라 제거율이 증가하는 양이온 형태의 제거 경향을 따랐으며, 반응 시간 6시간이 경과 후 거의 일정한 상태에 도달하는 것으로 나타났다. IMCS만을 이용하여 Mn(II)을 제거한 경우 833.3 mg/kg의 최대제거량을 나타냈고, 산화제로 NaOCl(13.6 mg/L), $KMnO_4$(4.8 mg/L)를 주입 후 IMCS와 반응시킨 경우 최대제거량은 각각 1428.6 및 1666.7 mg/kg으로 나타났다. IMCS에 의한 Mn(II)의 제거는 2차 반응속도식 및 Langmuir 식으로 잘 표현되었다.

• 자원환경지질
• /
• 제53권6호
• /
• pp.687-694
• /
• 2020

이 연구에서는 KMnO4, H2O2, NaOH와 같은 산화제와 중화제를 사용하여 광산배수 내 Mn 제거효율을 확인하고 광산배수에 다량으로 존재하는 Fe2+의 영향을 파악하고자 하였다. 용액 내 Fe2+의 유무에 따라 Mn의 제거여부를 확인하기 위하여 초기농도 0.1 mM의 Mn2+ 용액을 준비하였다. 이때, 광산배수모사 용액의 Fe2+ 농도는 1 mM이 되도록 조성하였다. 산화제와 중화제의 주입량은 용액 내 Mn2+를 기준으로 각각의 몰비가 0.1, 0.67, 1.0, 2.0이 되도록 주입하였으며, Mn2+의 제거효율은 산화제인 KMnO4를 주입한 경우 최대 90%로 가장 높은 결과를 보였다. 산화제 주입 후 검은색의 MnO2 침전물이 형성되어 Mn2+의 산화제거를 확인하였고, 반응용액의 pH-Eh 조건에서 Mn 산화물인 Pyrolusite (MnO2)가 안정함을 확인하였다. 그러나 용액 내 Fe2+가 존재하는 광산배수 모사용액에서는 용액 내 Mn2+의 제거율이 6%로 매우 낮은 결과를 보였다. 이러한 결과는 Mn2+의 산화보다 Fe2+의 산화가 더욱 빠르게 진행되면서 Mn 산화물 형성을 저해하기 때문으로 판단된다. 산화제 및 중화제 주입 후 용액 내 Fe의 농도가 급격히 감소하는 결과는 Fe2+의 산화에 기인한 것으로 판단된다. 또한, Fe2+의 산화 과정에서 KMnO4의 Mn7+가 Mn2+로 환원되어 광산배수 모사 용액의 용존 Mn의 농도가 오히려 증가하는 결과를 보이기도 하였다. 이상의 결과로 보아, 용액에 존재하는 Mn을 제거하기 위해서는 산화법이 중화법보다 더 효과적이며, 광산배수에 존재하는 다량의 Fe2+를 먼저 제거한 후 용존 Mn의 제거를 진행하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국동물학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.347-352
• /
• 1993

N-ethylmaleimide는 낮은 농도에서 Myosin heavy chain의 활성화 부위에 존재하는 2개의 황화기에 선택적으로 결합하는 것으로 알려져 있다. 계 근조직에서 분리된 $Ca^2$+-의존성 단백질 분해효소, Calpain은 이와같이 알킬화된 Myosin heavy chain을 알킬화 되지 않은 것에 비하여 우선적으로 분해하는 것으로 나타났다. 또한, 황화기를 특이하게 산하시키는 KMnO$_4$가 처리된 Myosin heavy chain도 산화되지 않은 것에 비하여 훨씬 빠른 속도로 분해됨을 관찰하였다. 뿐만아니라, N-ethylmaleimide나 KMnO$_4$의 처리는 농도-의존적으로 myosin에 의한 ATP 분해를 불활성화 시키었다. 이러한 결과는 활성화 부위에 존재하는 황화기의 화학적 변형은 Myosin hsavy chain이 Calapin과 같은 세포내 단백질 분해효소에 의하여 인식되는 기구임을 시사한다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.1056-1062
• /
• 2004

발포 폴리스티렌으로부터 증류수로의 잠재적 저분자 물질의 이행을 측정하고 수학적 모델을 이용하여 이행속도를 분석하고 예측하고자 하였다. 총괄 이행의 지표로 사용되는 KMnO$_4$ 소비량, 증발잔류물 등과 특정 이행으로는 styrene monomer를 측정하였다. Fick의 법칙을 사용하여 폴리스티렌으로부터의 이행과 확산에 대한 정량적 모델을 확립하고, 온도 및 용매조건에 따른 확산계수를 구하였다. 이로부터 다양한 사용조건에 대한 이행량을 예측하고, 현실적인 의미를 제시하였다. 발포 폴리스티렌으로부터의 증류수로의 이행물질로서 KMnO$_4$소비량, styrene monomer의 이행은 6$0^{\circ}C$에서 각각 0.030 $\textrm{mm}^2$/h과 6.8${\times}$$10^{-5}$ $\textrm{mm}^2$/h의 값을 보였다. 온도의존성을 나타내는 활성화에너지 값은 KMnO$_4$ 소비량, styrene monomer에 대해 각각 80.5 kJ/㏖ 및 98.6 kJ/㏖로 나타났다. 이행량 측정에서 적절한 이행의 정도를 얻을 수 있는 실험조건을 제시하고, 몇 가지 예상조건에 대해서 styrene monomer의 이행거동을 예측 제시하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제14권4호
• /
• pp.45-53
• /
• 2009

본 연구는 안정화제를 이용한 윈위치 화학적 고정(In-situ Chemical fixation) 방법으로 휴, 폐광산 주변 중금속 오염농경지 정화 방법의 적용성을 자연상태에 보다 근접한 컬럼시험을 통해 평가하였다. 특히 특정원소가 아닌 다원소로 오염된 토양을 대상으로, 두가지 이상의 안정화제 조합을 시도하여 최적 비율을 산정하였다. 컬럼시험에 사용된 안정화제들은 $FeSO_4\;+\;KMnO_4$, $CaCO_3$, 영가철, 슬러지(탄광폐수처리소택지 발생) 및 지올라이트 등이었으며 비소가 주 오염원인 경북 달성 지역 소재 광산에서 밭토양을 채취하여 시험한 결과 비소의 경우 $FeSO_4\;+\;KMnO_4$, > 지올라이트 등의 순서로 좋은 효율을 보였으며 구리의 경우 영가철과 슬러지가 안정화 효율을 보였다. 황화철 혼합제재의 경우 대부분의 중금속들에 대해 가장 좋은 효율을 보임에도 용출 초기 pH 4정도의 산성으로 인해 중금속이 다량 용출되므로 pH를 조정하거나 전처리를 거칠 경우 안정화 효율이 증가할 것으로 판단된다. 컬럼은 시험 시작에 앞서 증류수로 72시간 이상 포화한 것과 사전에 포화과정 없이 바로 물을 흘려 넣은 두 조합을 동시에 운영하였으며 전자가 더 좋은 효율을 나타낸다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.22-28
• /
• 1993

In order to investigate the hygienic chemical conditions of farm waters used as the potable and cleaning water for cow, we examined the pH, turbidity, KMnO$_4$ consumption, total hardness, chlorine, sulfate, NH$_3$-N, NO$_3$-N, lead, maganese, copper, zinc, fluoride and chrome for 78 farm waters around Kyunggi Province. Of 78 farm waters tested, average pH was 6.70+_0.06, turbidity 0.724 $\pm$ 0.081, KMnO$_4$ consumption 4.200 $\pm$ 0.256 mg/l, total hardness 107.46 $\pm$ 6.90 mg/l, NH$_3$-N 0.043 $\pm$ 0.037 mg/l, NO$_3$-N 8.096 $\pm$ 0.652 mg/l, chlorine 21.414 $\pm$ 2.187 mg/l, sulfate 12.737 $\pm$ 1.511 mg/l, lead 0.076 $\pm$ 0.001 mg/l, manganese 0.029 $\pm$ 0.004 mg/l, copper 0.018 $\pm$ 0.002 mg/l, zinc 0.055 $\pm$ 0.005 mg/l, chrome 0.048 $\pm$ 0.002 mg/l and fluorine 0.011 $\pm$ 0.001 mg/l. According to the geological characteristics, the concentrations of total hardness, NO$_3$-N, pH and chlorine in farm waters of Hwasung gun were higher than those in Yangpyung and Kwangju gun. In hygienic chemical items tested, there were high significanc among NO$_3$-N, total hardness, sulfate and chlorine. KMnO$_4$ consumption was significant with NH$_3$-N, sulfate and pH. But in heavy metals, there were significance between lead and copper, copper and chrome, and copper and fluorine.

• 한국물환경학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.355-363
• /
• 2002

A demonstration plant was carried out to investigate the removal efficiency of $NH_3-N$ and $KMnO_4$ consumption depending on the existence of pre-chlorination for the ozonation and activated carbon process in the S water treatment plant which is located at the middle of Keum River. The averge removal efficiency of $KMnO_4$ consumption for $O_3/GAC$ processes with pre-chlorination and $O_3/BAC$ processes without pre-chlorination were 48.6% and 50% respectively. It is similar to removal effect of $KMnO_4$ consumption for GAC and BAC process depending on the existence of pre-chlorination. Otherwise, the removal of THMFP for GAC and BAC process was 58% and 68% respectively. $NH_3-N$ was not almost removed by sand filter and ozonation, but the average removal efficiency in the BAC process was about 31%. Especially, $NH_3-N$ was not almost removed by $O_3/BAC$ processes at the low temperature (below $$10^{\circ}C$$) in the winter season, $O_3/BAC$ processes have the advantage of removal of organic substance when it is compared to pre -chlorination followed by $O_3/GAC$ processes. Pre-chlorination followed by $O_3/GAC$ processes were required to remove $NH_3-N$ in the winter season because the removal of $NH_3-N$ was almost ineffective by $O_3/BAC$ process.

• 상하수도학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.323-329
• /
• 2005

Advanced processes such as ozonation or activated carbon filtration (ACF) in water treatment plants have been used in Korea since 1994. At present, seventeen drinking water treatment plants are currently operating. This survey compares the treatment performance of advanced processes in eight plants which have comparable water quality data. The three parameters (DOC, $UV_{254}$, and $KMnO_4$ consumption) of water quality were selected as an indicator of treatment efficiency. The treatment efficiency of ozonation and ACF processes was found to vary with large deviations in each plant. Treatment efficiency of DOC, $UV_{254}$, and $KMnO_4$ consumption by post ozonation ranged from 3 to 11%, 6 to 33%, and 12 to 28% respectively. On the other hand, for ACF, treatment efficiency of DOC, $UV_{254}$, and $KMnO_4$ consumption ranged from 7 to 38%, 8 to 48%, and 16 to 66% respectively. These large deviations indicate the advanced processes of water treatment plants to be further optimized.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제37권6호
• /
• pp.472-479
• /
• 1994

상수처리시 토양현탁액과 같은 유기물이 있을 때 산화제, 응집제 및 흡착제의 종류를 달리하고 처리방법을 변경시켰을 때 THMs 및 유기물의 제거정도를 조사하였다. 산화제로 처리된 $ClO_2$가 다른 산화제인 $Cl_2,\;NH_2Cl,\;KMnO_2$ 및 $O_3$ 보다 THMs 생성억제와 THMs의 전구물질인 유기물을 제거시키는데 가장 효율적이었다. 산화제$(Cl_2,\;NH_2Cl,\;KMnO_4,\;ClO_2,\;O_3)$를 응집 이후에 처리하였을 때 유기물의 양은 거의 변화가 없었으나 THMs의 생성량은 응집 이전 처리보다 약 $36.7{\sim}8.2%$ 정도 감소하였다. 수중 유기물을 응집 제거시키기 위하여 응집제로 alum과 ferric sulfate를 처리하였을 때 응집 효율은 유기물의 분자량 분포에 따라 상이하게 나타났다. THMs 제거 및 생성 억제를 위한 활성탄의 처리는 여과 이후의 처리가 산화제 처리 이전의 활성탄 처리보다 효과적이었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.85-92
• /
• 2011

본 연구에서는 산화망간과 산화철이 단독 및 복합 코팅된 반응성매질인 망간코팅사(MCS), 철코팅사(ICS) 그리고 철-망간코팅사(IMCS)를 이용하여 용존 Fe(II)의 산화 및 제거능을 평가하였다. 반응성매질에 $KMnO_4$와 NaOCl를 추가적인 산화제로 이용하였을 때의 Fe(II) 제거능을 반응용액의 pH, 반응시간, Fe(II) 농도변화에 따라 조사하였다. 반응성매질 및 추가적인 산화제 없이 Fe(II) 용액만을 사용한 경우, pH 5 이하에서는 Fe(II)의 느린 산화에 의해 제거율이 낮았으나 이후에는 빠른 산화 및 침전반응에 의해 제거율이 증가하였다. ICS만을 사용하였을 때 ICS 표면에 의한 Fe(II)의 제거는 극히 제한적인 것으로 나타났다. 망간 산화물이 코팅된 IMCS와 MCS를 사용한 경우 낮은 pH에서도 Fe(II)가 산화망간에 의해 산화되었으며 용액으로부터 효과적으로 제거되는 것으로 나타났다. Fe(II)는 IMCS만 단독으로 사용했을 때와 NaOCl을 산화제로 사용했을 때 제거율에서 큰 차이가 나지 않았다. IMCS와 산화제를 이용하여 Fe(II)을 제거할 경우, 용액의 pH가 증가함에 따라 이들의 산화능이 증가하였고 이로써 전체 제거율의 증가를 가져왔다. Fe(II)의 제거에 관한 반응속도 실험결과 유사-1차 반응 보다는 유사-2차 반응식으로 더 잘 표현되었으며 $KMnO_4$를 추가적인 산화제로 이용한 경우 Fe(II)는 14,286 mg/kg hr의 높은 초기 제거율(h)을 보였다. $KMnO_4$ 주입 시 반응시간 10분 안에 제거평형에 도달하였고 NaOCl의 경우는 6시간 후에 거의 제거평형에 도달하는 것으로 나타났다. IMCS에 의한 Fe(II)의 최대 제거량 값을 구하기 위해 pH 4에서 Langmuir 등온식에 적용한 결과 1,088 mg/kg의 제거량을 보였다.