• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권2호
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• pp.27-36
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• 2007

기존의 연구를 통해 Fenton's reagent(FR)를 이용하여 MTBE의 제거가 가능하며, 그러나 중성 pH영역에서는 철이온이 수산화물로 침전되어 반응성이 낮아지므로 FR만을 이용한 처리는 높은 수소이온 농도조건(pH $3{\sim}4$)이라는 제약으로 인해 직접적인 토양 및 지하수의 MTBE 오염처리에 있어 여러 가지 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 효과적인 처리를 위하여 NTA, oxalate, acetate 등의 chelating agent가 철이온과 반응하여 생성된 착화합물을 이용하는 modified Fenton reaction을 도입하여 중성 pH영역에서도 철이온이 안정화되어 높은 분해효율을 나타낼 수 있도록 하였다. MTBE의 분해경향은 chelating agent의 종류와 농도, 철이온 농도 그리고 pH 변화에 따라 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 가장 적합한 착화합물을 선택하기 위하여 총 6개의 chelating agent(citrate, oxalate, succinate, acetate, NTA, EDTA)를 실험한 결과, 처리효율과 chelating agent의 생분해도, 독성 등을 고려하여 최종 3가지 종(oxalate, acetate, NTA)이 선정되어 이후의 실험에서는 위의 3종만을 chelating agent로 이용하였다. 동일한 실험조건($H_2O_2$ : 5%, chelating agent : 6 mM, $Fe^{3+}$ : 2 mM, pH 7)하에서의 적용성 평가한 결과, Fe-NTA가 반응시작 30분만에 99.9%의 가장 높은 제거효율을 나타내었다. Oxalate의 경우, NTA보다는 그 분해효율이 낮으나 다른 chelating agent보다 상대적으로 높은 효율(24시간 후 최대효율 : 91.3%)을 보여주며, acetate를 이용한 경우도 본 실험에서 좋은 결과(24시간 후 최대효율 : 75.8%)를 나타내었다. 또한, 적정 철이온의 농도는 oxalate가 chelating agent로 이용되면 철이온 농도가 3 mM일때 가장 큰 분해효율을 보이며, acetate의 경우는 5 mM까지 농도가 증가함에 따라 그 효율도 조금씩 증가하는 것으로 나타났다. 이와같이 MTBE의 in-situ remediation을 위한 modified Fenton 공정은 철이온을 중성 pH영역에서 안정화시켜 실제 토양에 적용하였을 때, 높은 분해효율을 얻을 수 있으며, 경제적인 자체 생분해도가 높은 저분자 유기산을 이용하였으므로 생물학적 처리와 연계를 가능하게 해주는 장점을 나타낸다. 또한 토양 내 존재하는 철광석을 촉매로 이용할 경우, 주입되는 철이온 없이도 $H_2O_2$에서의 hydroxyl radical 생성을 증가 시킬 수 있으므로 보다 경제적이고 친환경적인 처리기법을 도출해 낼 수 있다.

• 공업화학
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• 제8권4호
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• pp.582-588
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• 1997

고체산 촉매인 헤테로폴리산 촉매를 이용하여 대기오염 방지를 위한 옥탄가 향상제인 TAME, ETBE 및 MTBE 합성반응에 대한 실험을 고정층 상압유통식 반응장치에서 수행하였다. 일반적으로 TAME, ETBE 및 MTBE 합성반응에서 헤테로폴리산에 hetero원자와 poly원자를 치환시켜 비교한 결과, 배위된 poly원자가 W, hetero원자가 Si인 $H_4SiW_{12}O_{40}$ 촉매의 활성이 가장 우수하였고, 또한 치환된 금속에 따라 촉매의 활성이 달랐으며 이는 촉매의 산성질과 관련이 있음을 알 수 있었다. 헤테로폴리산 촉매를 이용한 합성반응에서 TAME 경우는 $FeHPW_{12}O_{40}$과 $K_3PM_{o12}O_{40}$이 비교적 활성이 좋았으나, ETBE나 MTBE 경우에 비해서는 다소 활성이 낮았다. 그리하여 본 연구에서는 활성이 좋은 헤테로폴리산 촉매들을 선정하여 각각에 대하여 1:1로 다음과 같이 혼합하여 $H_4SiW_{12}O_{40}$ : $Sr_2SiW_{12}O_{40}$, $H_4SiW_{12}O_{40}$ : $NaH_2PW_{12}O_{40}$, $Fe_{1.5}PW_{12}O_{40}$ : $Mg_2SiW_{12}O_{40}$ 및 $Mg_2SiW_{12}O_{40}$ : $Ba_2SiW_{12}O_{40}$ 실험한 결과, 혼합촉매들이 각각의 단일성분 촉매때보다 TBA의 전화율과 ETBE나 MTBE의 선택율이 더욱 향상되었음을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.39-46
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• 2014

본 연구에서는 다양한 호기/혐기조건에서 유류오염물질인 및 MTBE의 생분해 특성을 비교하고, 특히 탈질 조건에서 질산염 영향을 조사하여 유류오염지역의 혐기적 자연정화방법의 적용 가능성을 평가하고자 한다. 단일기질 및 혼합기질 분해실험 결과, BTEX는 3가지 실험조건에서 차이는 있었으나 모두 분해가 일어났다. 그러나 benzene과 p-xylene은 호기성 조건에서 초기 공급된 용존 산소의 부족으로 인하여 분해가 지연되는 것으로 나타났다. 또한 혼합기질에서는 단일기질에 비해 BTEX 분해가 기질 경쟁관계로 인해 다소 지연되는 경향이 관찰되었다. MTBE는 탈질 조건에서만 생분해가 관찰되었으나, TBA 축적 없이 $CO_2$로 무기화되는 것으로 추정된다. 또한 BTEX 및 MTBE 분해에 대한 질산염 농도의 영향 실험 결과, 저농도(>50 mg/L)에서 BTEX 분해는 제한되었으며, 고농도 질산염(<200 mg/L) 조건하에서는 BTEX 분해가 억제되는 현상이 관찰되었다. 본 연구에서 도출된 결과는 유류오염지역의 경우 호기/혐기성 조건에서 자연 생분해를 유도할 수 있을 것으로 예상된다.

• Korean Membrane Journal
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• 제2권1호
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• pp.36-47
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• 2000

This paper deals with the separation of MTBE-methanol mixtures using crosslinked Poly(vinyl alcohol)(PVA) membranes with sulfur-succinic acid(SSA) as a crosslinking agent by pervaporation and vapor permeation technique. The operating temperatures, methanol concentration in feed mixtures, and SSA concentrations in PVA membranes were varied to investigate the separation performance of PVA/SSA membranes and the optimum separation characteristics by pervaporation and vapor permeation. And also, for PVA/SSA membranes, the swelling measurements were carried out to study the transport phenomena. The swelling measurements were carried out for pure MTBE and methanol, and MTBE/methanol=90/10, 80/20 mixtures using PVA/SSA membranes with varying SSA compositions. There are two factors of the membrane network and the hydrogen bonding. In pervaporation separation was also carried out for MTBE/methanol=90/10, 80/20 mixtures at various temperatures. The sulfuric acid group in SSA took an important role in the membrane performance. The crosslinking effect might be over the hydrogen bonding effect due to the sulfuric acid group at 3 and 5% SSA membranes, and this two factors act vice versa on 7% SSA membrane. In this case, the 5% SSA membrane shows the highest separation factor of 2,095 with the flux of 12.79g/㎡$.$hr for MTBE/methanol=80/20 mixtures at 30$^{\circ}C$ which this mixtures show near the azeotopic composition. Compared to pervaporation, vapor permeation showed less flux and similar separation factor. In this case, the flux decreased significantly because of compact structure and the effect of hydrogen bonding. In vapor permeation, density or concentration of methanol in vaporous feed is lower than that of methanol in liquid feed, as a result, the hydrogen bonding portion between the solvent and the hydroxyl group in PVA is reduced in vapor permeation. In this case, the 7% SSA membranes shows the highest separation factor of 2,187 with the flux of 4.84g/㎡$.$hr for MTBE/methanol=80/20 mixtures at 30$^{\circ}C$.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권12호
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• pp.3049-3052
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• 2009

Methyl tert-butyl ether (MTBE) is added to gasoline to enhance the octane number of gasoline, tert-butyl alcohol (TBA) is major degradation intermediate of MTBE in environment, and benzene, toluene, ethyl benzene and xylene (BTEX) are also major constituents of gasoline. In this study, a simplified headspace analysis method was adapted for simultaneous determination of MTBE, TBA and BTEX in ground water samples. The sample 5.0 mL and 2 g NaCl were placed in a 10 mL vial and the solution was spiked with fluorobenzene as an internal standard and sealed with a cap. The vial was placed in a heating block at 85 $^{\circ}C$ for 30 min. The detection limits of the assay were 0.01 ${\mu}$g/L for MTBE and BTEX, and 0.02 ${\mu}$g/L for TBA. The method was used to analyze 110 ground water samples from various regions in Korea, and to survey the their background concentration in ground water in Korea. The samples revealed MTBE concentrations in the range of 0.01 - 0.45 ${\mu}$g/L (detection frequency of 57.3%), TBA concentrations in the range of 0.02 - 0.08 ${\mu}$g/L (detection frequency of 5.5%), and total BTEX concentrations in the range of 0.01 - 2.09 ${\mu}$g/L (detection frequency of 87.3%). The developed method may be used when simultaneously determining the amount of MTBE, TBA and BTEX in water.

• 멤브레인
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• 제2권1호
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• pp.36-36
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• 1992

This paper deals with the separation of MTBE-methanol mixtures using crosslinked Poly(vinyl alcohol)(PVA) membranes with sulfur-succinic acid(SSA) as a crosslinking agent by pervaporation and vapor permeation technique. The operating temperatures, methanol concentration in feed mixtures, and SSA concentrations in PVA membranes were varied to investigate the separation performance of PVA/SSA membranes and the optimum separation characteristics by pervaporation and vapor permeation. And also, for PVA/SSA membranes, the swelling measurements were carried out to study the transport phenomena. The swelling measurements were carried out for pure MTBE and methanol, and MTBE/methanol=90/10, 80/20 mixtures using PVA/SSA membranes with varying SSA compositions. There are two factors of the membrane network and the hydrogen bonding. In pervaporation separation was also carried out for MTBE/methanol=90/10, 80/20 mixtures at various temperatures. The sulfuric acid group in SSA took an important role in the membrane performance. The crosslinking effect might be over the hydrogen bonding effect due to the sulfuric acid group at 3 and 5% SSA membranes, and this two factors act vice versa on 7% SSA membrane. In this case, the 5% SSA membrane shows the highest separation factor of 2,095 with the flux of 12.79g/㎡·hr for MTBE/methanol=80/20 mixtures at 30℃ which this mixtures show near the azeotopic composition. Compared to pervaporation, vapor permeation showed less flux and similar separation factor. In this case, the flux decreased significantly because of compact structure and the effect of hydrogen bonding. In vapor permeation, density or concentration of methanol in vaporous feed is lower than that of methanol in liquid feed, as a result, the hydrogen bonding portion between the solvent and the hydroxyl group in PVA is reduced in vapor permeation. In this case, the 7% SSA membranes shows the highest separation factor of 2,187 with the flux of 4.84g/㎡·hr for MTBE/methanol=80/20 mixtures at 30℃.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권1호
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• pp.118-128
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• 2016

대기오염에 관한 관심은 국내 외에서 점진적으로 상승하고 있으며, 자동차와 연료 연구자들은 청정(친환경 대체연료) 연료와 연료품질 향상 등을 이용하여 새로운 엔진 설계, 혁신적인 후 처리 시스템 등의 많은 접근을 통하여 차량 유해 배기가스를 감소시키려고 노력하고 있다. 이러한 연구들은 가솔린 자동차의 배출가스 및 가솔린 차량의 PM 입자 배출 등의 두 가지 이슈로 진행되고 있다. 자동차의 배출가스 및 PM(입자상 물질) 입자는 환경오염과 인체에 악영향을 주는 많은 문제를 일으키고 있다. 추가로, 함산소 첨가제로서 연료에 포함된 MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether)에 대한 환경 문제점을 연구하고 있다. 연구자들은 MTBE가 건강에 미치는 영향에 대한 많은 데이터를 가지고 있다. 이러한 데이터는 높은 MTBE 용량에서 잠재적인 발암 물질 임을 결론짓고 있다. 함산소 연료첨가제 유형 (MTBE, 바이오 ETBE, 바이오 에탄올, 바이오 부탄올)에 기초하여, 본 논문은 가솔린 연료 물성 및 증발가스 배출 특성에 대해 산소함량의 영향을 검토하였다. 또한, 연료물성에 대한 휘발유 차량의 가속 및 출력 성능을 평가하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권10호
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• pp.57-62
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• 2011

이 연구는 Methyl tert Btyl Ether(MTBE)의 광촉매반응을 통한 제거시에 다양한 음이온($Cl^-$, $NO_3{^-}$, $HCO_3{^-}$)들의 영향을 통계적 방법을 사용하여 조사하였다. 이 공정은 일반적으로 UV의 존재 하에 수용액상에 생성되는 Hydroxyl radicals(OH라디칼)의 생성에 기초하며, 이러한 라디칼들의 생성은 수용액 상의 무기 음이온들이 OH라디칼과의 반응에 의해 광분해를 방해한다. 이런 무기음이온들의 영향은 반응표면법(RSM)의 한 종류인 혼합물분석(Mixture analysis)를 통해 $Cl^-$, $NO_3{^-}$와 $HCO_3{^-}$의 독립변수들을 수학적으로 표현하였다. 분산분석(Analysis of variance; ANOVA)의 회귀분석항은 유의한 p값(p<0.0001)과 높은 결정계수($R^2$=99.28%, ${R^2}_{adj}$=98.91%)를 나타냈다. 그리고 등고선도(Contour plot)와 반응표면도(Response surface plot)는 $UV/H_2O_2$ 공정에 기초한 MTBE 광분해에 대한 무기 이온들의 영향을 나타내었다. 이 연구의 결과는 MTBE의 광분해에 대해 $Cl^-$와 $HCO_3{^-}$ 이온이 OH라디칼의 생성을 방해하는 것으로 나타났고 이 두 인자에 의한 상호작용이 관찰되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제25권2호
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• pp.252-256
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• 2008

We investigated phase separation by adding different concentrations of MTBE, to the mixtures of naphtha, ethanol and water. The phase separation temperatures of the Naphtha-Ethanol-Water solutions have dropped when the concentration of MTBE increases more. When adding IPA and IBA to the solutions of Gasoline-Ethanol and Gasoline base-Ethanol individually, IBA shows lower temperatures of phase separation than IPA, and it shows synergistic effect when mixtures of IPA and IBA is applied.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.31-37
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• 2002

미국의 캘리포니아에서는 1995년도부터 휘발유의 옥탄가 향상제로 첨가되는 메틸 터셔리 부틸 이스(Methyl tert-Butyl Ether, MTBE)의 사용을 금지시켰다. MTBE의 사용이 금지된 가장 큰 이유는 MTBE의 물에 패한 용해도가 높아서 주유소 지하저장 탱크를 통하여 지하수를 오염시키고 저장탱크 바닥의 물을 배출시킴으로 인하여 지표수도 오염시키는 문제가 있었기 때문이다.(중략)