• 생태와환경
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• 제33권1호통권89호
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• pp.23-30
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• 2000

초록(한글) 입력자 : 퇴적층 산소요구는 수중의 퇴적층에서 생물학적 호기성 대사와 화학적 산화에 소모되는 용존산소량으로 1999년 4월부터 11월 사이에 팔당호 현장에서의 SOD는 조사시점에 따라 $4{\sim}5$ 시간동안 $1.57{\sim}12.55$ mg $O_{2}m^{-2}h^{-1}$로 나타났다. 또한 SOD는 퇴적유기물의 양과 퇴적층 내로의 산소 확산의 영향이 컸다. 초기 30분 동안에 물과 퇴적층의 산소요구를 비교하면 SOD가 수층 전체 산소소모의 $63.8{\sim}94$%를 차지하였다. 실험실 내의 SOD 측정에서 화학적 퇴적층 산소요구는 크게 일어나지 않았으며 퇴적층의 탄소성 산소요구는 전체 SOD보다 적게 나타났다. 이 결과로부터 팔당호의 SOD는 주로 생물학적 산소요구에 의한 것이며 질화작용에 의한 산소요구가 SOD에 큰 비중을 차지함을 알 수 있었다. 퇴적층의 두께가 SOD에 미치는 영향은 퇴적물의 특성에 크게 좌우되며 유속을 2배로 빠르게 한 경우에는 SOD가 $1.4{\sim}1.9$배 증가하였다. 본 연구를 통해 SOD가 수층의 용존산소를 감소시키는 주요한 요인임을 알 수 있었으며 상수원으로 이용되는 호수에서 이를 감안한 수질관리가 적용되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5728-5735
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• 2015

단일챔버 미생물연료전지에 분리막으로 세라믹막과 나피온막을 적용하여 전기발생특성을 분석함으로써 세라믹막의 적용가능성을 구명하고자 하였다. 또한 환원전극으로서 백금촉매가 도포된 탄소천과 일반 탄소천을 사용하여 백금촉매 효과 및 전기발생특성을 비교하였다. 회분식 실험에서 전기발생특성이 가장 안정적인 것은 acetate를 기질로 사용하였을 때였다. Formate는 전기발생특성이 acetate보다 다소 높았으나 불안정하였고 propionate와 butyrate는 acetate에 비하여 전기발생량이 상대적으로 낮았다. 환원전극으로서 백금촉매가 도포되어 있는 탄소천과 일반 탄소천을 비교한 결과 백금촉매가 도포된 탄소천의 전력발생량이 일반 탄소천에 비하여 1.2배 높게 나타났지만 약 5배 정도 비용 차이가 있음을 고려하면 미생물연료전지의 적용에 있어 효율성과 경제성은 함께 고려되어야 할 것으로 판단된다. 분리막으로서 세라믹막과 나피온막을 적용한 미생물 연료전지에서 발생한 평균 전압은 합성폐수를 이용한 실험에서 각각 $523.67mV{\pm}49.41mV$, $424.09mV{\pm}79.95mV$이었다. 미생물연료전지에 분리막으로 세라믹막과 나피온막을 적용하여 전력발생 및 유기물제거효율을 비교한 결과, 세라믹막이 나피온막의 대안이 될 수 있음을 확인하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제1권2호
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• pp.160-164
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• 1999

현재 지구상에서 농업에 기인하여 배출되는 $N_2$O의 80% 정도가 지구의 온난화 뿐만 아니라 오존층 파괴에까지 영향을 미친다. 토양에서 수분함량 등과 관련한 유기태 탄소는 지하수면의 계절적 변화에 따라 탈질화를 결정하는 주요 요인이 되기도 하며 심층토의 탈질화 활동은 토양내 유기물을 분해하여 유기태 질소를 일시적으로 토양에 축적시키기도 한다. 그리고 토양의 관리방법, 폐기물의 토양처리, 질소질 비료의 시용 등이 $N_2$O 증가에 결정적 요인이 되기도 한다. 그러나 이러한 효과의 정도는 거의 알려져 있지 않을 뿐만 아니라 질산화나 탈질화와 같은 상반되는 과정과 제한 요소와 관련하여 범용적으로 적용할 수 있는 $N_2$O 방출을 예측하는 측정 계수와 같은 연구는 매우 미미한 상태이다. 그러므로 농업토양에서 비료와 유기물 시용 둥에 의해 발생하는 토양의 $N_2$O배출을 효율적으로 관리하기 위하여 심층토에서의 동적 역학적 $N_2$O 배출 측정과 관리 방법을 개발하여야 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권1호
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• pp.27-32
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• 2005

본 연구에서는 다양한 공용매로 변형된 초임계 이산화탄소를 이용하여 웨이퍼 표면에 존재하는 이온주입 포토레지스트(IIP, ion-implanted photoresist) 및 잔류 불순물의 제거 공정을 97, 148, $200^{\circ}C$의 온도와 200, 300, 400 bar의 압력조건에서 수행하였다. 이온주입 포토레지스트는 순수 초임계 이산화탄소에 의해 제거되지 않았으나 팽윤(swelling)되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 단일 공용매 및 비양성자성 용매들의 혼합 공용매로 변형된 초임계 이산화탄소 시스템은 이온주입 포토레지스트를 팽윤시키나, 제거에 효과적이지 못하였다. 그러나 DMSO에 DIW가 혼합된 혼합 공용매(5%, v/v)로 변형된 초임계 이산화탄소 시스템은 $97^{\circ}C$, 200 bar의 온도, 압력 조건에서 30분 동안 세정 실험을 수행한 결과 이온 주입 포토레지스트의 제거에 효과적이었다(약 80%). 본 연구에서 사용된 혼합 공용매로 변형된 초임계 이산화탄소 시스템은 플라즈마 애싱(ashing) 및 산과 용매가 기본이 되는 습식 세정 방법의 대안으로서 화학액의 사용과 폐수를 감소시킬 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권6호
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• pp.1148-1152
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• 2008

용융탄산염산화(MCO; Molten Carbonate Oxidation)는 염소유기화합물을 분해할 때 거의 대부분의 염소성분을 염내에 포집하여 다이옥신류 발생을 미연에 방지할 수 있기 때문에 염소유기화합물 처리를 위한 유망한 대체기술 중 하나로 고려되고 있다. 본 연구에서는 2단 용융탄산염산화시스템에서 염소유기화합물($C_6H_5Cl$, $C_2HCl_3$ and $CCl_4$)과 PCBs 함유 절연유의 분해에 관한 연구를 수행하였다. 용융탄산염산화반응기의 온도는 염소유기화합물 분해에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 1차 용융탄산염산화반응기에서 염소유기화합물의 분해는 효과적이었다. 그러나 CO가 현저하게 높은 농도로 배출되었다. 이러한 CO 배출농도는 1차 반응기의 온도와 산화용 공기 주입량을 증가시킴에 따라 크게 감소되었다. 2단 용융탄산염산화시스템에서 HCl 배출농도는 모든 조건에서 7 ppm 이하였으며 염내 염소성분의 포집효율은 99.95-99.99%였다. 절연유내 PCBs는 $900^{\circ}C$ 이상의 온도에서 효과적으로 분해되었으며 PCBs의 총 분해효율은 99.9999% 이상이었다.

• 한국양식학회지
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• 제16권3호
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• pp.159-164
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• 2003

Effect of the benthic echiurid Urechis unicinctus juveniles on the chemical characteristics of organically enriched sediment, as well as the individual survival rate and growth in various sediments, was investigated in this study to ascertain the effectiveness of U. unicinctus in the bioremediation of organically polluted sediment. The content of acid volatile sulfide (AVS) in the sediment of three coastal areas was 0.4±0.1 mg/gㆍdry sediment in Seonso, 0.1±0.01 mg/gㆍdry sediment in Myo-do, 0.02±0.01 mg/gㆍdry sediment in Dolsan-do, respectively. 500 juveniles with average body length of 1.2±0.3 mm were bred in these sediments. After 30 days, the AVS content of three places decreased to 0.29±0.3, 0.08±0.01 and 0.0l±0.01 mg/gㆍdry. After 60 days, the content was 0.23±0.03, 0.0l±0.01, 0.0l±0.01 mg/gㆍdry. The AVS content in the control (sediment from Seonso without juveniles) was 0.39±0.75 mg/gㆍdry sediment (after 30 days) and 0.45±0.01 mg/gㆍdry sediment (after 60 days). At the same time, the chemical oxygen demand (COD) and total ingition loss (TIL) of these sediments showed the same trend with that of AVS. Furthermore, 60 days later, the survival rate and growth of juveniles were 71.2%, 11.1±l.0 mm in Seonso, 89.8%, 12.0±1.3 mm in Myo-do and 81.6%, 11.9±1.9 mm in Dolsan-do. It was suggested that U. unicinctus can survive better in less polluted environment. Under different U. unicinctus juvenile density (100, 300, 500, 700, 900 individuals), after 60 days cultivation, the AVS content decreased from 0.4±0.1, 0.4±0.1, 0.4±0.3, 0.4±0.3, 0.4±0.3 mg/gㆍdry to 0.4±0.2, 0.3±0.2, 0.2±0.1, 0.2±0.1, 0.2±0.1 mg/gㆍdry. Therefore, the higher the density of juveniles, the greater the effect in improving the sediment. In comparison to different initial AVS concentration (0.40±0.01, 0.35±0.01, [I can't find a reference to this number above], 0.29±0.02, [I can't find a reference to this number above], 0.18±0.03, [I can't find a reference to this number above], 0.06±0.02 mg/gㆍdry sediment [I can't find a reference to this number above] and the control 0.0±0.0[I can't find a reference to this number above]), after 30 days cultivation with 500 juveniles, the AVS content was 0.29±0.03, 0.19±0.0, 0.15±0.01, 0.12±0.02, 0.05±0.0mg/gㆍdry and 0(control). After 60 days cultivation, the content was 0.23±0.03, 0.12±0.4, 0.10±0.01, 0.18±0.03, 0.06±0.02 mg/gㆍdry and 0 (control). Use % decrease in AVS content to state: The impact of U. unicinctus on the sediments was greater with higher concentrations of AVS. The results of this study indicate that U. unicinctus is effective in the biological treatment of sediments polluted by AVS and other organics.

• 한국환경농학회지
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• 제26권2호
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• pp.179-185
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• 2007

미생물연료전지는 유기성 폐기물을 처리하면서 동시에 전기에너지를 얻을 수 있다는 측면에서 커다란 장점을 가지고 있다. 대부분의 유기성폐기물들이 발효과정을 거치면서 고농도의 VFAs가 생성되므로 미생물연료전지가 이들 VFAs로부터 전기를 얻을 수 있는지 알아보는 것은 아주 중요하다. 따라서 본 연구에서는 acetate, propionate, butyrate 및 실제 폐수인 식품가공폐수로부터 미생물 연료전지를 이용하여 전기발생 여부를 알아보았으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 미생물연료전지를 이용하여 VFAs(acetate, propionate, butyrate)와 식품가공폐수로부터 전기를 얻을 수 있었고 투여한 acetate 농도에 비례하여 cathode로 전달되는 전자(Coulomb)는 비례하였다. 낮은 농도의 acetate에서 발생파워와 acetate 농도 사이에는 비례관계를 보였다. 이는 미생물연료전지가 낮은 농도의 유기물을 측정하는 센서로서의 가능성을 보여준다. acetate에 순화된 산화전극에 butyrate를 넣었을 때 순화의 시간이 필요하였으며 일정 순화시간 후 voltage가 증가하였다. 그러나 propionate를 넣었을 때는 순화시간 없이 급격하게 voltage가 상승하였다. 따라서 미생물연료전지의 생성파워가 향상된다면 유기성 폐기물을 처리하면서 실생활에 이용할 수 있는 전기로 변환하는 장치로서 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제13권2호
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• pp.111-118
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• 2007

단순 박스모델을 이용하여 $2005\sim2006$년 마산만의 담수 유량, 염분, 영양염, COD등 물질 수지를 산정하였다. 담수수지 계산 결과 계절별로 $307.4\times10^3\sim1,210\times10^3m^3/day$로 이 시기에는 5 월이 가장 높았다. 하천과 생활하수에 의한 DIP과 DIN의 유입flux는 각각 $410.8\sim795.7kg/day$ 및 $4081.4\sim6525.3kg/day$ 범위로 마산만 내부에서 질소의 축적이 예상된다. 순 기초생산(net primary production)은 연 평균 $0.028mol/m^2/day$로 $14.4\sim517.8mgC/m^2/day$의 범위로 분포하였으며, 평균 $330.7mgC/m^2/day$ 였다. 해저 퇴적물로부터의 영양염 공급을 100% 제거할 경우 COD 농도는 2.79mg/L 에서 2.20mg/L로 감소하여 COD의 21.0%의 제거 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제5권1호
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• pp.78-85
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• 1999

우리나라 고유의 식품산업으로서 최근 급격한 성장을 보이고 있는 김치제조 산업에서 원재료인 배추를 절인 후 염을 세척하는 과정에서 다량의 폐세척수가 발생한다. 본 연구에서는 세척수 사용량의 최적화를 통해 근원적으로 폐세척수 발생량을 저감하기 위한 접근 방법이 고찰되었다. 세척공정을 최적화하기 위한 방법으로 실제공장의 향류식 연속 세척공정 대신 연속 회분식 세척공정을 통한 모사실험이 수행되었으며 실제공정을 효과적으로 모사할 수 있었다. 동일한 원산지 배추에 대해 염절임 후 임의 추출된 표본간의 세척효율의 차이는 미미하였으나 배추의 원산지별 특성에 따라서는 세척효율면에서 상당한 차이를 보였다. 세척수 양을 3.3 L/head(포기)에서 2.7 L/head(포기)까지 감소시켰을 경우에 배추에 남아있는 COD, 탁도, 전기전도도, $Na^+$, $Cl^-$의 농도는 거의 유사하거나 완만하게 증가하는 경향성을 보였으나 세척수량을 2.4 L/head이하로 감소시킴에 따라 세척효율의 악화가 뚜렷이 나타났다. 관능시험에서 세척수의 사용량을 2.7 L/head까지 줄여도 김치의 품질에는 아무 영향이 없었으나 세척수 양을 2.4 L/head이하로 감소시켰을 경우에는 김치의 염분 농도가 너무 높아 젖산 발효율이 저하되었고 짠맛과 함께 이미가 느껴졌다. 결국 제품의 품질에 전혀 영향을 미치지 않는 범위내에서 세척수 사용량을 약 18%까지 절감할 수 있는 것으로 사료되었다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제1권2호
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• pp.242-249
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• 1998

The engineering aspect of water treatment processes in the recirculating aquaculture system was studied. To recycle the water in the aquaculture system, a wastewater treatment process was required to maintain high water quality for the growth and health of the cultured fish. In this study, three different biofilm processes were used to reduce the concentration of organic matters and ammonia from the recirculating water - two phase fluidized bed, three phase fluidized bed, and trickling filter. The objectives of this research were to evaluate the optimum treatment conditions of the biofilm processes for the recirculating aquaculture system, and thereby reduce the volume of biofilm processes, which are commonly used for the recycle water treatment processes for aquaculture. The result of this study showed that the removal efficiency of organic matters by trickling filter was found to be lower than that of the fluidized bed. In the trickling filter system, anthracite showed better organic removal efficiency than crushed stone as a media. In the two phase fluidized bed, the maximum removal efficiency of either organics or ammonia was obtained when both the packing rate of media was maintained to $40\%$ of total reactor depth excepting sediment zone and the bed expansion rate was maintained to $100\%$. When 100 tilapia (Oreochromis niloticus) of each average 200g was reared, the pollutant production rate was 0.07g $NH_4\;^+-N/kg$ fish/day and 0.06g P04-3-P/kg fish/day, and sludge production rate was 0.39 g SS/kg fish/day. In the two phase and three phase fluidized bed, the volume of water treatment tank could be calculated from an empirical equation by using the relationship between the influent COD to $NH_4\;^+-N$ ratio (C/N, -), media concentration (Cm, g/L), influent ammonia nitrogen concentration (Ni, mg/L), effluent ammonia nitrogen concentration (Ne, mg/L), bed expansion rate $(E,\;\%)$, and influent flowrate $(Q,\;m^3/hr)$. The empirical equation from this study is $$V_2\;=\;10^{3.1279}\;C/N^{3.5461}\;C_m\;^{-3.7473}\;N_i\;^{4.6477}\;E^{0.0326}\;N_e\;^{-0..8849}\;Q\;(Two\;Phase\;FB) V_3\;=\;10^{11.7507}\;C/N^{-1.2330}\;C_m\;^{-6.5715}\;N_i\;^{1.5091}\;N_e\;^{-1.8489}\;Q (Three\;Phase\;FB)$$