• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.603-610
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• 2009

본 연구는 휘발성유기화합물질의 분해능력을 가진 yeast인 Candida tropicalis를 이용하여, 대표적인 휘발성 유기화합물질인 톨루엔과 MEK의 제거효율을 향상시키기 위하여 수행되었다. 반응기는 가스상으로 유입되는 톨루엔과 MEK의 물질전달 능력을 향상시키기 위하여 airlift loop 형태로 선택하였고, yeast 미생물의 효과적인 포괄고정화를 위해 분말활성탄(PAC)과 알지네이트(Alginate), PEG로 고분자 담체를 형성하였다. Airlift loop bioreactor의 물질전달성능을 평가하기 위한 실험을 수행하였으며, 기체체류시간 15초에서 담체를 첨가하지 않은 액상의 톨루엔 물질전달계수($K_La$) 값이 1.29 $min^{-1}$이었으나, 고분자 담체를 첨가한 경우 톨루엔의 $K_La$는 4.07 $min^{-1}$로 증가하였다. 따라서 고분자담체를 적용하는 것이 기상으로 유입되는 휘발성유기화합물의 물질전달을 향상시키는 것으로 확인되었다. 이러한 airlift loop bioreactor와 yeast 포괄고정 담체를 적용하여 체류시간을 60초, 30초, 15초에서 유입부하에 변화를 주며 실험을 진행한 결과, 톨루엔 5, 10, 19, 37 g/$m^3$/hr, MEK 4.5, 8.9, 17.8, 35.1 g/$m^3$/hr의 유입부하 변화에도 전체 80% 이상의 안정적인 처리효율을 나타내었다. 또한 airlift loop bioreactor의 분해능을 확인하기 위하여 유입부하를 단기간 변화시켜 주며 실험한 결과, 톨루엔과 MEK의 최대분해능은 각각 70.4 g/$m^3$/hr, 56.4 g/$m^3$/hr로 확인되었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권2호
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• pp.101-114
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• 1998

토양오염 정화방법의 하나인 토양증기추출법 (soil vapor extraction, SVE) 은 오염된 토양에 진공 또는 가압의 공기를 공급하여 연속적인 공기 흐름을 유도함으로써 토양의 기공에 잔류하는 유해화합물의 증발을 촉진하여 오염물질을 제거하는 공정이다. 본 연구에서는 토양증기추출법의 효율에 영향을 주는 인자들 가운데에서 토양의 수분함량과 오염물질의 종류가 오염물질의 제거효율에 미치는 영향에 대하여 실험연구를 수행하였다. 인공토양으로 미세기공이 없는 glass bead, sand, 그리고 미세기공이 많고 흡착능이 강한 molecular sieve가 사용되었으며, 오염물질로는 톨루엔, 메틸에틸케톤, 트리클로로에틸렌이 사용되었다. 본 연구에서는 오염물질의 탈착실험을 180분 이내로 수행하였으며, 이 범위 내에서는 인공토양으로부터의 유기화합물 탈착 현상에서 제거효율과 기공부피수, 각각에 로그를 취하였을 때 선형적 특성이 나타났다. 여기에서 기공부피수란 반응기를 통과한 공기의 부피를 기공부피로 나눈 것이다. 세 가지 유기화합물 모두 수분함량이 0%일 때 가장 낮은 제거속도를 보였으며 일정량의 수분이 포함됨으로써 유기화합물 제거에 필요한 기공부피수가 현저히 줄어듦을 관찰할 수 있었다. 또한, 트리클로로에틸렌과 같이 밀도가 큰 유기화합물의 제거를 위해서는 많은 양의 기공부피수가 소요되며 따라서 작업시간이 매우 길어지게 되므로, 토양증기추출법 외에 다른 정화방법을 함께 사용하여야 한다. 또한 인공토양의 특성에 따른 유기화합물의 탈착현상에 대하여 조사하였으며, 미세기공의 유무가 오염물질의 탈착속도에 미치는 영향이 톨루엔과 메틸에틸케톤에서 상이하게 나타났음을 알 수 있었다. 이러한 연구결과는 정화대상지역의 토양특성, 오염물질 등에 대한 조사를 시행한 후 SVE를 이용한 적절한 정화방법을 설계하는데 기초자료로 이용할 수 있을 것이다.

• KSBB Journal
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• 제21권1호
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• pp.34-41
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• 2006

본 악취제거용 바이오필터에 필요한 담체에 대하여 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 합성악취가스의 조성이 MEK 250 ppm을 바이오필터에 통과시켰을 때, 폴리프로필렌 섬유상은 $586.6g-MEK/m^3\;hr$로 실험담체 중에서 최고 제거량을 나타내었다. 폴리우레탄 담체는 $359.7g-MEK/m^3\;hr$을 제거용량을 나타내었다. 화산석 담체의 제거량은 $56.2g-MEK/m^3\;hr$으로 평가되었다. 본 연구에서 사용한 담체 중에서 MEK 제거에 사용될 수 있는 최적의 담체로는 폴리플로필렌 섬유상 담체로 평가되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.84-90
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• 2018

화학사고는 폭발, 누출 유출, 화재 등 다양한 형태로 발생한다. 특히 화재로 인한 화학사고는 매연으로 인해 주변 대기환경에 심각한 영향을 주며 주민의 불안을 야기하여 신속한 원인 물질 파악과 주변 지역 대기질 영향조사가 중요하다. 본 논문에서는 화재 시 원인물질을 파악하고 대기질을 실시간 모니터링 하기 위해 양자전이 비행시간 질량분석기를 사용하였다. 이 분석기는 시료채취와 전처리 없이 빠른 응답시간을 가져 실시간 분석이 가능하며 또한 수소친화도가 높은 대부분의 휘발성유기화합물질의 정량 정성 분석이 가능하여 화재 원인 물질을 밝히고 주변 대기의 영향을 조사하는데 적합하다. 실제로 2018년 4월에 ${\bigcirc}{\bigcirc}$ 지역 화재 발생 시 양자전이비행시간질량분석기를 이용하여 측정한 결과 메탄올, 아세톤, 메틸에틸케톤이 주요 원인 물질임을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제33권3호
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• pp.328-334
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• 2022

For the study of environmental application of natural zeolites (NZ) and red mud (RM), which are discharged from various industrial fields, the catalytic ozonation of 2-butaone (methyl ethyl ketone, MEK) was performed using the Mn-loaded NZ prepared according to the Mn content of 1, 3, 5, 7, and 10 wt%. By the addition of Mn to NZ, the BET (Brunaure-Emmett-Teller) specific surface area of Mn/NZ catalysts decreased while the ratio of Mn³⁺/[Mn³⁺+Mn⁴⁺] intensively increased. Besides, the addition of Mn component to NZ increased the ratio of adsorbed oxygen (O_adsorbed) toward lattice oxygen (O_lattice), O_adsorbed/O_lattice from 0.076 of NZ to 0.465 of 10 wt% Mn/NZ according to the amount of Mn. It is known that the proportion of two species, Mn³⁺ and O_adsorbed, would greatly affect the catalytic activity. However, the balancing between the paired species, Mn³⁺ vs. Mn⁴⁺ and O_adsorbed vs. O_lattice might be more essential for the catalytic ozonation of MEK at room temperature. Among the Mn-loaded NZ catalysts, the 3 wt% Mn/NZ showed the best activity for the removal of MEK and ozone. The 5, 7, and 10 wt% Mn/NZ catalysts are slightly inferior to the 3 wt% Mn/NZ. Compared to the pristine NZ, the Mn/NZ catalysts showed better activity for the catalytic ozonation of MEK. In addition, the 3 wt% Mn/NZ was confirmed to have the most available acid sites among them by the analysis of NH₃-TPD (temperature programmed desorption). This might be the major reason for the best catalytic activity of 3 wt% Mn/NZ together with the adjusted distribution ratios of Mn³⁺/Mn⁴⁺ and O_adsorbed/O_lattice. Considering the result of 3 wt% Mn/NZ, the 3 wt% Mn/RM was prepared to perform the catalytic activity for the removal of MEK and ozone, but the efficiency of 3 wt% Mn/RM was significantly lower than that of the 3 wt% Mn/NZ.

• 한국산업보건학회지
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• 제4권2호
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• pp.127-136
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• 1994

활성탄관을 이용한 작업환경 공기중 유기용제의 시료채취는 여러 가지 어려운 점이 있으나 확산형 시료포집기는 이러한 점을 보완하는 새로운 포집기이다. 따라서 본 연구는 확산형 시료포집기가 혼합 유기용제를 사용하는 사업장을 대상으로 확산형 포집기와 활성탄관을 이용, 한 근로자에 대하여 동시에 각 1개씩, 총 181개의 시료를 포집하여 활성탄과 어떠한 차이가 있는 가를 확인하며, 고전적인 활성탄관 시료채취법을 대신할 수 있는 가를 확인하기 위하여 시도한 바 몇가지의 결과를 얻어 보고하는 바이다. 1. 활성탄관 시료포집기에 비하여 확산형의 시료포집기는 톨루엔(toluene), 키시렌(xylene) 등의 방향족 화합물은 다소 높은 농도를 나타내나 전반적으로 통계적인 유의성은 없었다. 2. 엠이케이(methyl ethyl ketone)와 시크로헥사논(c-hexanone)에 대하여 확산형 포집기는 적어도 저농도(허용농도의 1/8 및 1/10 이하농도)에서 활성탄관에 비하여 약 2배 정도 높게 측정되었다(p<0.01). 그러나 공기중 엠이케이와 시크로헥사논의 농도가 증가함에 따라서 확산형의 포집효율은 활성탄관 보다 적은 것으로 나타났다. 3. 활성탄관의 측정치(B)를 1.00으로 하였을 때 확산형 포집기(A)의 측정치 비(A/B)는 톨루엔의 경우 1.11, 키시렌은 1.07, 엠이케이는 1.63, 시크로헥사논은 3.65배 였다. 4. 활성탄관과 확산형 포집기에서의 측정치 비가 0.75-1.25 범위(${\pm}25%$)에 드는 것은 톨루엔 57%, 키시렌 74%였으며, 엠이케이 34%, 시크로헥사논은 약 32%에 불과하였다. 5. 활성탄관과 확산형 포집기에서의 측정치 간의 각 유기용제 별 상관은 톨루엔 0.963, 키시렌 0.957, 엠이케이 0.943, 시크로헥사논은 0.562로서 모두 통계적으로 유의하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제12권
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• pp.89-97
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• 1969

Plastic 용액(溶液)을 청과물표피(靑果物表皮)에 피복(被覆)하던 수분증산(水分蒸散)의 억제(抑制)와 gas대사(代謝)의 조절(調節)로 저장목적(貯藏目的)을 효과적(效果的)으로 달성(達成)할수 있다는 기도(企圖)아래 적당(適當)한 P.V.C. powder의 색출(索出) Coating의 방법(方法) 유기용매(有機溶媒)의 선택(選擇) 농도(濃度)와 침지시간(浸漬時間)및 저장효과(貯藏效果)에 대(對)하여 시험(試驗)을 수행(遂行), 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) P.V.C powder 222 및 443은 사과 Coating에 모두 적합(適合)하나 433이 광택(光澤)에서 더욱 우수(優秀)하였다. 2) Coating의 방법(方法)은 침지법(浸漬法)이 단시간내(短時間內) 다량(多量) Coating에 적합(適合)하며 Ventillator의 사용(使用)은 유기용매(有機溶媒)의 휘발(揮發)을 촉진(促進)하였다. 3) 유기용매(有機溶媒)는 Acetone 과 Methyl ethyl ketone 이 저장목적(貯藏目的)에 저합(適合)하나 식미(食味)를 고려(考慮)할때 Acetone이 실용적(實用的)이라고 생각한다. 4) 용액(溶液)의 농도(濃度)는 10, 5, 4, 1, 0.5%의 순위(順位)로 선도보장(鮮度保藏)이 우수(優秀)하였으며 15%는 Coating 1 주일후(過日後)부터 발효현산(醱酵現象)이 일어났다. 5) 침지시간(浸漬時間)은 4분(分) 2분(分) 1분(分) 10초(秒)의 순위(順位)로 보장성(保藏性)이 우수(優秀)하였으나 심미(食味)를 고려(考慮)하여 $1{\sim}2$분간침지(分間浸漬)이 실용적(實用的)이라 생각한다. 6) 선도(鮮度)의 보장(保藏)은 Control구(區)가 고온저장(高溫貯藏)에서 12일후(日後)부터 점차(漸次) 상품가치(商品價値)를 상실(喪失)한데 비(比)하여 Coating 구(區)에서는 48 일간(日間) 선도(鮮度)가 보장(保藏)되어 현저(顯著)한 저장효과(貯藏效果)를 보였다. 7) 중량감소율(重量滅少率)은 고온저장(高溫貯藏)에서 Control 구(區)가 $10{\sim}13%$감소(減少)한데 비(比)하여 10%에서 1분간침지(分間浸漬)한 것은 $3.5{\sim}4.6%$ 4분간침지(分間浸漬)한 것은 $2.9{\sim}3.0%$의 감소율(滅少率)을 나타냈다. 8) 호흡(呼吸)의 변화(變化)는 Coating구(區)에서 $CO_2$의 방출량(放出量)이 낮았으며 수용성당(水溶性糖), 환원당(還元糖)및 pH는 Coating에 의(依)한 변화(變化)가 거의 없었다. 9) 식미(食味) Test 결과(結果)는 Coating 직후(直後)에는 Control 구(區)에 비(比)하여 저조(低調)하였으나 저장말기(貯藏末期)에는 Coating 구(區)의 평점(評點)이 높았으며 특(特)히 Acetone 용매(溶媒)를 사(使用)한 것이 우수(優秀)하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권7호
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• pp.491-498
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• 2009

본 연구에서는 환경기초시설과 정유공장, 도장시설 등에서 발생하는 악취 및 휘발성 유기화합물(VOCs:Volatile Organic Compounds)을 처리하는데 주로 사용되는 RTO와 RTO를 대체할 수 있는 중저가의 고효율 처리기술을 개발하고자 하였다. toluene, xylene, benzene, MEK, ethanol, hydrogen sulfide, formalin 등을 처리대상 VOCs와 악취물질로 선정하고 처리방식은 1차로 선회류식 세정장치를 이용하여 친수성의 악취 및 VOCs를 제거하고 2차로 섬유상 바이오필터를 이용하여 친수성 VOCs 뿐만 아니라 소수성 VOCs를 모두 효율적으로 처리하는 하이브리드 기술을 개발하는 동시에 VOCs 처리장치의 크기를 컴팩트하게 하는데 주안점을 두었다. 선회류식 세정장치에서 첩족시간을 2~3초로하고 세정수를 비격막식 전해수로 사용하였을 때 친수성 VOCs 물질인 ethanol과 상대적으로 친수성 악취물질인 hydrogen sulfide는 각각 95~99%, 93~97%로 거의 완벽하게 제거되었다. 또한 MEK, formalin의 처리효율은 각각 78~90%, 72~85%로 높은 제거효과를 나타내었다. 반면에 소수성 물질인 toluene, xylene, benzene에 대한 선회류식 세정장치의 처리효율은 각각 16~22%, 12~18%, 8~16%으로 낮게 나타났다. 하지만 일정한 처리효율을 계속 유지함을 확인할 수 있었다. 섬유상 바이오필터는 toluene의 경우 초기에는 처리효율이 좋지 않았지만 순응기간인 7~10일정도가 지난 이후부터는 미생물 분해처리를 통해 70% 이상의 제거율을 보였으나 이후 85~95%의 처리효율을 보였다. 하지만 MEK가 혼합된 단계에서는 5~10%정도의 처리효율 감소경향을 나타내었는데 이는 미생물들이 처리하기 쉬운 MEK를 우선 처리하는 성향때문이라고 사료된다. MEK에 대한 섬유상 바이오필터의 처리효율은 80~92%로 안정적인 처리효율을 보였다. 경제성 측면에서도 소각방법인 RTO 대비 시설비 및 유지관리비를 절감할 수 있어 중, 저가 VOCs 처리기술로 각광받을 것으로 사료된다.