• 상하수도학회지
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• 제33권4호
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• pp.243-250
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• 2019

This objective of this study was to investigate the degradation characteristics of phenol, a refractory substance, by using a submerged dielectric barrier discharge (DBD) plasma reactor. To indirectly determine the concentration of active species produced in the DBD plasma, the dissolved ozone was measured. To investigate the phenol degradation characteristics, the phenol and chemical oxygen demand (COD) concentrations were evaluated based on pH and the discharge power. The dissolved ozone was measured based on the air flow rate and power discharged. The highest dissolved ozone concentration was recorded when the injected air flow rate was 5 L/min. At a discharge power of 40W as compared to 70W, the dissolved ozone was approximately 2.7 - 6.5 times higher. In regards to phenol degradation, the final degradation rate was highest at about 74.06%, when the initial pH was 10. At a discharged power of 40W, the rate of phenol decomposition was observed to be approximately 1.25 times higher compared to when the discharged power was 70W. It was established that the phenol degradation reaction was a primary reaction, and when the discharge power was 40W as opposed to 70W, the reaction rate constant(k) was approximately 1.72 times higher.

• 한국분무공학회지
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• 제25권3호
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• pp.132-138
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• 2020

N₂O is hazardous atmosphere pollution matter which can damage the ozone layer and cause green house effect. There are many other nitrogen oxide emission control but N₂O has no its particular method. Preventing further environmental pollution and global warming, it is essential to control N₂O emission from industrial machines. In this study, the thermal decomposition experiment of N₂O gas mixture is conducted by using cylindrical reactor to figure out N₂O reduction and NO formation. And CHEMKIN calculation is conducted to figure out reaction rate and mechanism. Residence time of the N₂O gas in the reactor is set as experimental variable to imitate real SNCR system. As a result, most of the nitrogen components are converted into N2. Reaction rate of the N₂O gas decreases with N₂O emitted concentration. At 800℃ and 900℃, N₂O reduction variance and NO concentration are increased with residence time and temperature. However, at 1000℃, N₂O reduction variance and NO concentration are deceased in 40s due to forward reaction rate diminished and reverse reaction rate appeared.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권4호
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• pp.540-543
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• 2010

가스 중에 포함되어 있는 질소산화물을 안전하게 처리하기 위하여 저온 플라즈마 반응기를 제작하여 반응기내에 공급되는 반응물질의 유량과 방전주입전력량에 대한 장치의 특성을 실험적으로 조사하고, 유효성을 검정하였다. 반응가스는 $NO/N_2$ 혼합가스와 $N_2/O_2$ 혼합가스를 이용하여 초기 NO 농도를 설정하고, 유속을 1~4 l/min으로 공급하였다. 반응물질의 유량이 증가할 때 NO의 감소율이 낮고, 방전주입전력이 높을 때 NO의 분해가 용이하였다. 또한 반응물질의 지연시간이 길고 방전주입전력이 높을수록 NO의 분해에너지 효율이 높았으며, 유량이 많고 방전 주입 전력량이 증가할수록 오존의 생성량이 증가하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.869-877
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• 2000

Phenanthrene과 benzo[a]pyrene으로 오염된 토양을 슬러리상에서 오존처리시 반응메커니즘을 조사하였다. 토양내 오존주입시 OH-radical의 생성과 반응에 있어서 유 무기물의 영향을 알아보기 위하여 단순화된 토양매질로써 baked sand(BS), sand(S), glass beads(GB)를 택하여 실험한 결과 제거속도가 BS>S>GB 순으로 나타났다. Radical scavenger 실험을 통하여 OH-radical의 발생경향을 살펴보았는데, BS의 경우 OH-radical의 생성으로 오존과의 직접반응과 더불어 제거효율이 22% 상승됨을 알 수 있었다. Humic acid의 초기농도를 0~5 ppm으로 증가시킴에 따라 반응속도상수(psuedo first-order rate constant: $k_o$)가 $1.37{\times}10^{-2}s^{-1}$에서 $0.53{\times}10^{-2}s^{-1}$으로 감소하였으며, S매질상에서 PAHs의 초기농도 10mg-PAHs/kg-soil의 80%를 제거하는데 소모되는 오존 주입량은 phenanthrene의 경우 $67.2mg-O_3/kg-soil$였고, benzo[a]pyrene의 경우 $48.0mg-O_3/kg-soil$로 산정되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제6권1호
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• pp.3-12
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• 2001

오존산화공정에서 수산화라디칼(OH.)의 생성속도가 다양한 실험조건(오존의 주입농도, 니트로벤젠의 농도, scavenger, pH, 과산화수소)에서 측정되었다. 니트로벤젠은 오존과의 직접적인 반응보다는 수산화라디칼에 의해 분해되었으며 분해속도는 오존과 니트로벤젠의 농도의 함수로 표현되었다. 또한 수산화라디칼 scavenger의 농도가 증가할수록 반응속도는 감소하였다. 실험상에서 얻은 모든 결과는 일차반응속도식을 따랐다. Probe compound와 scavenger를 이용한 경쟁적 방법을 사용하여 수산화라디칼을 측정하였는데, 그 결과 수산화라디칼의 생성속도는 오존의 농도에 선형적으로 비례하였으며, 오존 1몰당 수산화라디칼은 0.24몰이 생성되었다. 동일 오존농도에서 pH의 변화에 따른 수산화라디칼의 생성속도가 측정되었으며, (pH 10.2 ($0.91Ms^{-1}$) > pH 7.3($0.72Ms^{-1}$) > pH 5.6($0.67Ms^{-1}$) > pH 3.4($0.63Ms^{-1}$)) 중성이하의 pH에서보다 알칼리성 pH에서 수산화라디칼은 많이 발생됨을 알 수 있다. 또한 과산화수소의 첨가도 수산화라디칼의 생성속도를 증진시키는 결과를 낳았다. pH의 조절과 과산화수소의 첨가시 발생속도를 비교해보면 과산화수소를 첨가했을 때 수산화라디칼의 발생속도는 1.6배정도 더 크게 측정되었는데 이는 수산화라디칼을 발생시키는 데 있어서 과산화수소의 첨가가 pH의 조절보다는 더 좋은 증진제로써 작용할 수 있다는 것을 설명해준다. 이러한 결과들은 오염된 토양이나 지하수를 처리하기 위한 오존을 이용한 고급산화공정에 충분히 적용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권1호
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• pp.83-90
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• 2006

Performance and operation of BAC in ozone-BAC advanced water treatment process were investigated using the pilot scale test plant built in D water purification plant. The performance was evaluated by the removal efficiencies of DOC, BDOC, ammonia nitrogen and THMs. The effect of EBCT on DOC removal was experimented for an effective operating condition, and the amount of attached biofilm was analyzed in various water temperatures and position of BAC. Two removal mechanisms, adsorption and biological decomposition by attached biofilm, were predominant to decrease the concentration of various contaminants. DOC was removed 40%, and the removal rate was decreased in winter time due to the lowered activity of attached biofilm. BDOC was effectively removed. THMs and ammonia nitrogen were mainly removed not in ozonation process but in BAC. Water temperature deeply influenced in removal efficiency of ammonia nitrogen. The amount of attached biofilm depended on water temperature and height of packed activated carbon column. Considering DOC removal efficiency and design EBCT of commercial BAC plant, the proper EBCT was 12.5 minutes.

• 유기물자원화
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• 제25권3호
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• pp.5-12
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• 2017

촉매오존화에 의한 메틸렌 블루(MB) 제거특성과 그에 미치는 운전변수의 영향을 관찰하기 위해 회분식 실험을 수행하였다. 촉매오존화에서 오존 분해반응의 촉매로 작용하는 활성탄의 투입량이 증가함에 따라 MB 및 TOC 제거속도가 증가하는 것으로 나타났다. 반응기로 공급되는 가스상 오존의 농도가 증가함에 따라 물질전달이 크게 일어나므로 MB 제거속도를 증가시키는 것으로 나타났다. 촉매오존화에서 오존의 분해에 의해 생성된 $OH{\cdot}$에 의해 MB의 분해가 일어나므로 오존화에 비해 MB의 제거속도가 빠를 뿐 아니라 훨씬 높은 TOC 제거율을 기대할 수 있는 것으로 나타났다. 촉매오존화에서 오염물질 처리는 pH의 변화에 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타나 현장 적용시에 있을 수 있는 유입수의 변동에 대한 적용성이 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 촉매오존화가 섬유산업에서 발생하는 난분해성 폐수를 처리하기 위한 효과적인 대안이 될 수 있음을 보여준다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권7호
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• pp.412-417
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• 2017

촉매오존화 공정에 의한 메틸오렌지 제거특성과 그에 미치는 운전변수의 영향에 관한 회분식 실험과 동력학적 연구를 수행하였다. 활성탄은 오존의 자가분해를 촉진시켜 $OH{\cdot}$를 발생시키므로 메틸오렌지 분해속도를 증가시키는 것으로 나타났다. 활성탄의 투입량이 증가함에 따라 메틸오렌지 분해반응의 속도상수가 증가하는 것으로 나타났다. 가스상 오존농도 증가는 수용액으로의 물질전달을 증가시켜 메틸오렌지 분해반응의 속도를 증가시키는 것으로 나타났다. 메틸오렌지 제거반응은 실험된 5~12 범위에서, TOC 제거는 7 이상의 pH에서 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 촉매오존화공정이 효과적인 염료처리 기술로서 고려될 수 있음을 보여준다.

• 대한화학회지
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• 제36권5호
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• pp.644-651
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• 1992

기체상태의 오존(0.5torr)과 삼산화황간의 반응속도를 연구하였다. 69∼150${\circ}C$ 온도영역에서, 삼산화황은 6∼12 torr의 압력 범위에서 반응시켰다. 오존과 삼산화황의 반응속도는 $CO_2$가 단독으로 존재하고 있을 때의 오존의 반응속도보다 더욱 빨리 진행되었다. 오존과 삼산화황의 분자 반응에 대한 명백한 증거는 발견되지 않았고 빠른 반응속도는 $O_3\;＋\;HX\;{\rightarrow}\;OH\;＋\;O_2\;＋\;X$로 시작되는 연쇄반응을 일으키게 하는 $SO_3$ 반응물에 포함된 불순물(HX) 때문인 것 같고 또한 삼산화황은 더 큰 충돌직경을 가지고 있어 그것이 오존의 열적분해를 더욱 더 빠르게 하는 이유인 것으로 사료된다. 제안된 오존과 삼산화황의 실험속도식; $[-d(O_3)/dt]\;=\;k_a(SO_3)(O_3)\;＋\;k_b(O_3)^{3/2}$과 반응속도 상수 ; $k_a(M^{-1} s^{-1})\;=\;(1.55\;{\pm}\;0.67)\;{\times}\;105\;e-{(9.270 {\pm}0.43)kcal/RT}$을 얻었다..

• 분석과학
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• 제35권5호
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• pp.212-217
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• 2022

In this study, ozone (O₃) samples were prepared for investigating the heterogeneous reactions between O₃ and tropospheric aerosols and were characterized by spectroscopic methods. O₃ generated from an ozone generator was purified by selective adsorption on refrigerated silica gel, followed by transfer to a sample bulb. The amount of UV light (λ = 256 nm) absorbed by O₃ was measured as a function of time at two different temperatures (room temperature and 50 ℃) and under different irradiation conditions. A correlation plot of 1/[O₃] versus time showed that O₃ decomposition follows the 2^nd order reaction rate under a steady-state approximation. The initial concentration of O₃, observed rate constants (k_obs), and the half-life of O₃ in the sample stored at room temperature were determined to be 2.74 [±0.14] × 10¹⁶ molecules·cm^-3, 4.47 [±0.64] × 10^-23 molecules^-1·cm³·s^-1, and 9.5 [±1.4] days, respectively. The evaluation of O₃ stability under various conditions indicated that special care should be taken to prevent the exposure of the O₃ samples to hightemperature environment and/or UV radiation. This study established a protocol for the preparation of highly purified O₃ samples and confirmed that the O₃ samples can be stored for a day after preparation for further experiments.