• 한국축산시설환경학회지
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• 제5권3호
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• pp.189-196
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• 1999

Anaerobic digestion is a naturally occuring microbial process involving the decomposition of organic materials such as livestock manure. This study explores the effect of the operating conditions, HRT (Hydraulic Retention Time) and feeding frequency on treatment efficiency for digestion of pig slurry, which has been one of most difficult organic waste for proper treatment in livestock production industry in Korea at the present time. The pilot-scale CSTR of 5 m3 in volume was designed. manufactured, and operated at the temperature of 35$\pm$1$^{\circ}C$. The digester was designed to hydraulically stir for complete mixing and to supply heat from the water bath to maintain mesophilic temperature. The HRT of the digester for Test 1 and Test 2, and Test 3 was set for 17 days and 13 days respectively and pig slurry was fed once a day with 300$\ell$ each for Test 1 and Test 3, while twice with 150$\ell$each for Test 2. Test 2 showed better performance by increase of 4% in VS removal efficiency and 5% in biogas production rate. This is mainly attributed to smaller temperature drop by feeding frequently with half amount, which eventually led to lesser impact on anaerobic mocrobes in the digester. Test 2 maintained optimum pH 7.8 which uplifted the activaton of sulfur-reduction bacteria, alkalinity of around 4,000mg/$\ell$, VA of over 3,000mg/$\ell$ for whole period of experiment. Further research may require to provide the practical operation strategy of anaerobic treatment system for treatment of pig slurry.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권1호
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• pp.82-91
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• 2021

This study was conducted to investigate the effect of initial pH, current density, and electrolysis time on process performance in terms of decolorization and chemical oxygen demand (COD) removal from disperse dyebath wastewater (DDW) by mono-polar parallel laboratory scale electrocoagulation (EC) process. COD reduction of 51.3% and decolorization of 92.8% were obtained with operating cost of 0.19 €/㎥ treated wastewater for Al-Al electrode pair, while 90.5% of decolorization and 49.2% of COD reduction were obtained with operating cost of 0.20 €/㎥ treated wastewater for an Fe-Fe electrode pair. The amount of sludge production were highly related to type of the electrode materials. At the optimum conditions, the amount of sludge produced were 0.18 kg/㎥ and 0.28 kg/㎥ for Al-Al and Fe-Fe electrode pairs, respectively. High decolorization can be explained by the hydrophobic nature of the disperse dye, while limited COD removal was observed due to the high dissolved organic matter of the DDW based on auxiliary chemicals. Energy, electrode, and chemical consumptions and sludge handling were considered as major cost items to find a cost-effective and sustainable solution for EC. The contribution of each cost items on operating cost were determined as 10.0%, 51.1%, 30.5% and 8.4% for Al-Al, and they were also determined as 9.0%, 38.0%, 40.5% and 12.5% for Fe-Fe, respectively. COD reduction and decolorization were fitted to first-order kinetic rule.

• Advances in nano research
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• 제12권5호
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• pp.457-465
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• 2022

The potentials of Ni_xZn_1-xFe₂O₄ (x = 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0) nanoadsorbents were investigated for removal of Cd and Cr from contaminated water from an electroplating industry in Himachal Pradesh, India. Optimal values were recorded under batch adsorption experiments performed to remove dissolved heavy metal ions from industrial wastewater. The specific surface area (SSA) of nanoadsorbents perceived to vary in a range 35.75-45.29 cm²/g and was calculated from the XRD data. The influence of two operating parameters, contact time and dopant (Ni) concentration was also investigated at pH ~7 with optimum dosage. Kinetic studies were conducted within a time range of 2-10 min with rapid adsorption of cadmium and chromium ions onto Ni_0.2Zn_0.8Fe₂O₄ nanoadsorbents. Pseudo-second-order kinetic model was observed to be well fitted with the adsorption data that confirmed the only existence of chemisorption throughout the adsorption process. The maximum adsorption efficiency values observed for Cd and Cr were 51.4 mg/g and 40.12 mg/g, respectively for different compositions of prepared series of nanoadsorbents. The removal percentage of Cd and Cr was found to vary in a range of 47.7%-95.25% and 21%-50% respectively. The prepared series of nanoferrite found to be suitable enough for adsorption of both heavy metal ions.

• 한국식품과학회지
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• 제5권2호
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• pp.101-107
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• 1973

비 식용 해조로부터 식용 및 사료용 효모를 제조하기 위하여 다음의 결과를 얻었다. 1) 해조 탄수화물 자화 능력이 강한 효모 균주 Y-2503, J-4-2 를 해조 퇴적물로부터 분리하였다. 2) 분리된 효모 균주는 galactose, sucrose, glucose 의 발효력은 있었으나 maltose 와 mannit 의 발효력은 없었으며 mannit 를 자화시킬 수 있었다. 3) $1{\sim}2%$ NaCl 농도는 효모 증식에 별 영향이 없었으며 최적 pH 는 $4{\sim}5$ 였다. 4) 해조 분해물에서 pH $4{\sim}5$ 일때 침전물을 제거한 배양액에 있어서는 $(NH_4)_2SO_4$, $NaH_2PO_4$ 의 첨가가 당질의 자화와 효모 수량을 증가시켰다. 5) $Co^{60}$ gamma ray 조사(dose rate : 1 Mrad/hr. BNL shipboard irradiator)는 해조의 탄수화물 및 질소 화합물의 분해를 별로 증가시키지 못하였으나 효모 수량은 상당히 증가되었다. 6) Jar fermentor에서 효모를 배양한 결과 건물 해조에 대하여 $7{\sim}8%$의 건물 효모를 생산할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권11호
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• pp.2085-2095
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• 2000

적니는 보오크사이트로부터 수산화알루미늄/알루미나를 제조하는 공정에서 발생되는 부산물이다. 본 연구에서는 적니를 여러 가지 조건으로 산처리하여 적니에 포함되어 있는 알루미늄과 철을 산으로 침출시켜 무기응집제를 제조하였다. 적니와 산의 비율이 1/10(g/mL)인 경우 5M $H_2SO_4$와 $85^{\circ}C$에서 반응할 때, 9M HCl과 $25^{\circ}C$에서 반응할 때 알루미늄과 철의 최적 침출효율을 얻을 수 있었다. 또한 수용액에서 중금속이온($Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Cr^{3+}$), 탁도, 인산염인($PO_4{^{3-}}-P$) 제거실험을 여러 가지 실험조건으로 수행하였다. 실험결과, 본 연구에서 개발된 응집제는 수용액에서 중금속이온, 탁도와 인산염인에 대해 우수한 제거능력을 보이는 것으로 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제21권4호
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• pp.554-560
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• 2011

제지폐수의 효율적인 생물학적 처리와 폐수특성에 적합한 미생물제제의 개발을 위하여 토양 및 산업폐수로부터 방향족 화합물에 분해활성이 높은 KN11, KN13 및 KN27 균주와 세포 외 섬유소 가수분해효소 생산 균주 GT21 등의 균주를 분리하였다. 형태학적, 생리학적 및 생화학적 분류를 통해 이들 분리주 KN11, KN13, KN27 및 GT21 등은 Acinetobacter sp., Neisseria sp., Bacillus sp., Pseudomonas sp.와 유사한 것으로 판명되어 최종적으로 각각 Acinetobacter sp. KN11, Neisseria sp. KN13, Bacillus sp. KN27, Pseudomonas sp. GT21로 명명하였다. 제지폐수 중 난분해성 물질과 COD 증가원인 물질을 분석하고자 GC/MS를 이용하여 방향족 화합물 및 그 유도체들을 검출하였다. 분리균주 Acinetobacter sp. KN11, Neisseria sp. KN13, Bacillus sp. KN27 및 Pseudomonas sp. GT21의 균체로 구성된 미생물제제 J30을 제조하여 제지폐수의 효율적 처리를 위한 연구에 사용하였다. 미생물제제 J30의 제지폐수에서 COD 제거를 위한 최적온도와 pH는 각각 $30^{\circ}C$와 7.5였으며 배양 60시간에서 최대의 COD 제거효율을 나타내었다. 실험실 규모의 pilot plant에서 미생물제제 J30의 COD 제거효율은 87%의 높은 제거효율을 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권5호
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• pp.395-400
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• 2004

세라믹 사출성형시 결합체의 조성에 따른 혼합물의 유동학적 특성과 제조조건에 따른 시편의 결함 생성 및 탈지공정에 대하여 조사하였다. 2wt%의 stearic acid를 코팅한 세라믹 분말(65wt% $Al_{2}O_{3}$ㆍ35 wt% 장석)에 결합체로 15,20 및 25wt%의 Paraffin Wax (PW)와 High Density Polyethylene(HDPE)을 첨가하여 $160^{\circ}C$에서 2시간 혼합하였다. Capillary rheometer로 측정한 혼합물의 겉보기 점도는 shear rate가 $1000s_{-1}$일 때 80~300Pa.s로 사출성형에 적합한 유동성을 나타내었으며, 결합제의 조성에 의존하였다. 결합제의 조성이 15H5P5(총 15wt%의 결합체중, HDPE/PW 비=5:5)인 사출성형 시편은 사출압력과 관계없이 short shot가 생성되었으나, 사출압력이 45kgf/$cm^{2}$인 10H5P5 사출성형 시편은 결함이 관찰되지 않았다. 사출성형 시편 중의 pw를 $70^{\circ}C$의 n-heptane 용매에서 5시간동안 침지하여 제거한 후, $450^{\circ}C$에서 5시간 열처리하여 HDPE를 제거하였다. PW의 추출에 의해 형성된 연속기공을 통하여 HDPE의 효과적인 제거와 기계적 강도의 손상없이 사출성형이 가능한 결합체 조성은 20H5P5이었다. $1300^{\circ}C$에서 5시간 소결한 20H5P5 시편의 부피비중은 2.8, 기공률은 3% 이하 및 3점곡강도는 약 2,400kgf/$cm^{2}$으로 구조용 재료로서 사용이 가능하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.69-75
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• 2006

지하 저장 탱크로부터의 유류 유출로 인하여 전세계적으로 넓은 지역의 토양 및 지하수가 오염되고 있다. Methyl tert-butyl ether(MTBE)는 대기 오염 감소를 위하여 널리 사용되고 있는 유류 첨가제이지만 토양 및 지하수로 유입되어 섭취 되었을 때 발암 가능성이 있는 유독 물질이다. 본 연구는 고도 산화 처리 기법 중 유기 오염물의 분해에 높은 효율을 나타내는 고전적 Fenton reaction의 최대 단점인 강한 산성(pH 2.5-3) 의존성을 극복한 새로운 산화 처리 기법을 개발하여 고농도의 MTBE를 효과적으로 분해 하는 것을 그 목적으로 하여 자연 친화적인 chelating agents를 사용하여 중성 영역에서 Fenton reaction을 가능하게 하는 기법인 Modified Fenton reaction과 Ultra Violet light(UV)를 이용하여 분해효율을 극대화 하는 Photo-assisted Fenton reaction을 응용한 Modified Photo-Fenton reaction system을 개발하여 최적 반응 조건 및 반응 차수, 반응 메커니즘을 밝혀내었다. 낮은 독성과 높은 생분해성을 나타낸 Citrate ion을 chelating agents로 선정하였으며 최적 반응 조건은 [$Fe^{3+}$] : [Citrate] = 1 mM : 4 mM, 3% $H_2O_2$, 17.4 kWh/L UV dose, 초기 pH 6.0이며 이 조건에서 1000 ppm MTBE를 분해한 결과 6시간 후 86.75%, 16시간 후 99.99%의 높은 분해율을 나타냈으며 최종 pH는 6.02로 안정적이었다. 또한 Modified Photo-Fenton reaction을 이용한 MTBE 분해 반응은 유사 1차 반응을 나타내었으며 methoxy group이 ${\cdot}OH$ radical과 주로 반응하여 tert-butyl formate(TBF)가 주요 분해 산물이 되는 분해 경로를 따른 다는 것이 밝혀졌다. 본 연구로 개발된 Modified Photo-Fenton reaction에서 발생되는 산화제인 ${\cdot}OH$ radical의 비선택적 반응성을 고려할 때 본 system은 다른 종류의 유기 오염물 분해에도 효과적일 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권7호
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• pp.697-703
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• 2005

본 연구에서는 주문진사 입경, 일차 및 이차 코팅온도, 코팅시간, 및 초기 3가철 주입농도를 변화시키면서 철을 코팅시킨 모래흡착제(Iron-Coated Sand, ICS)를 제조하였다. ICS 제조의 최적조건은 코팅효율, 코팅된 철의 안정성, 및 비소제거능 으로부터 선정하였다. 철코팅 효율은 입경이 작은 모래를 지지체로 사용하고 일차코팅온도를 높여주었을 때 뚜렷이 향상되었다. 철의 코팅효율은 이차코팅온도 및 코팅시간에는 크게 영향을 받지 않았지만 As(V) 흡착능은 이차코팅온도가 증가됨에 따라 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 고려하여 ICS의 최적 이차코팅 조건을 $150^{\circ}C$ 온도조건과 1시간의 가열시간으로 선정하였다. Fe(III) 주입농도 변화에 따른 철 코팅효율은 0.8 Fe(III) mol/kg sand 될 때 까지는 뚜렷이 증가하였지만 그 이상에서는 큰 차이가 없었다. 기리고 Fe(III) 주입농도를 증가시킬수록 As(V) 흡착능도 증가하였으며 0.8 Fe(III) mol/kg sand 조건에서 최대값을 보여주었다. 이차 코팅온도 및 시간은 ICS 안정성의 주요변수로서 코팅온도를 높이고 코팅시간을 길게 할수록 ICS로 부터 용출되는 철의 양은 감소하였다. ICS에 대한 As(V)의 흡착은 낮은 pH에서 흡착량이 증가하는 전형적인 음이온형 흡착경향을 보여서 ICS는 강한 산성을 띄는 오염수내에 함유된 As(V)를 제거하는데 적용이 가능함을 알 수 있었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권5호
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• pp.327-334
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• 2018

The nano/micro composites with highly porous surface area have attracted of great interest, particularly the synthesis of porous and thin film sheets of high performance. In this paper, an easy method of cost-effective synthesis of thin film ceramic fiber membranes based on Hydroxyapatite, and activated carbon by turned into studied to be applied within the service-facilitated the transport of radioactive waste such as $^{90}Sr$, $^{137}Cs$ and $^{60}Co$) as activated product of radioisotopes from ETRR-2 research reactor and dissolved in 3M $HNO_3$, across a thin flat-sheet supported liquid membrane (TFSSLM). Radionuclides are transported from alkaline pH values. The presence of sodium salts in the aqueous media improves in $HNO_3$, the lowering of permeability because the initial $HNO_3$ concentration is improved. The study some parameters on the thin sheet ceramic supported liquid membrane. EDTA as stripping phase concentration, time of extraction and temperature were studied. The study of maximum permeability of radioisotopes for all parameters. The pertraction of a radioactive waste solution from nitrate medium were examined at the optimized conditions. Under the optimum experimental 98.6-99.9% of $^{90}Sr$, 79.65-80.3% of $^{137}Cs$ and $^{60}Co$ 45.5-55.5% in 90-110 min with were extracted in 10-30 min, respectively. The process of diffusion in liquid membranes is governed by the chemical diffusion process.