• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.549-551
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• 2001

본 연구는 방향족 화합물질 중 페놀폐수에 대한 생물학적 처리를 위해 본 실험실에서 분리한 페놀분해능이 우수한 Rhodococcus sp. EL-GT를 이용하여 catechol 분해 catechol 1,2-dioxygenase 분해활성을 측정하였고, 이것이 ortho-pathway임을 확인할 수 있었다. 또한 다른 연구에서 보고되 Phodococcus rhodochrous NCIMB임을 확인할 수 있었다. 또한 다른 연구에서 보고된 Rhodococcus rhodochrous NCIMB 13259 균주의 catechol 1,2 dioxygenase를 기초로한 primer를 이용하여 PCR을 수행하였으며 이 분해 유전자의 cloning실험을 수행 중이다. 이들 실험을 통하여 Rhodococcus sp. EL-GT의 페놀분해 균의 유전적 구조 및 특징을 검토하고 이를 이용하여 방향족 화합물의 분해능이 보다 우수한 균주의 개발을 시도하고자 한다.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권2호
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• pp.141-148
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• 2015

The presence of phenols in treated palm oil mill effluent (POME) is an environmental concern due to their phytotoxicity and antimicrobial activity. In this study, phenol-degrading bacteria, Methylobacterium sp. NP3 and Acinetobacter sp. PK1 were immobilized on oil palm empty fruit bunches (EFBs) for removal of phenols in the treated POME. The bacterial exopolysaccharides (EPS) were responsible for cell adhesion to the EFBs during the immobilization process. These immobilized bacteria could effectively remove up to 5,000 mg/L phenol in a carbon free mineral medium (CFMM) with a greater degradation efficiency and rate than that with suspended bacteria. To increase the efficiency of the immobilized bacteria, three approaches, namely activation, acclimation, and combined activation and acclimation were applied. The most convenient and efficient strategy was found when the immobilized bacteria were activated in a CFMM containing phenol for 24 h before biotreatment of the treated POME. These activated immobilized bacteria were able to remove about 63.4% of 33 mg/L phenols in the treated POME, while non-activated and/or acclimated immobilized bacteria could degrade only 35.0%. The activated immobilized bacteria could be effectively reused for at least ten application cycles and stored for 4 weeks at $4^{\circ}C$ with the similar activities. In addition, the utilization of the abundant EFBs gives value-added to the palm oil mill wastes and is environmentally friendly thus making it is attractive for practical application.

• 대한환경공학회지
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• 제32권7호
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• pp.706-713
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• 2010

최근 초음파를 이용한 유기오염물질의 분해 연구가 진행 중이며, 보다 향상된 초음파 조건을 찾는 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 초음파에 의한 분해 대상물질로 나프탈렌 및 페놀을 선정하여 다양한 주파수(28 kHz, 580 kHz, 1,000 kHz) 및 보조제($TiO_2$, $H_2O_2$, $FeSO_4$, Zeolite, Cu) 첨가 효과를 비교 분석하여 초음파 처리 시스템의 최적 분해효율 조건을 확인하였다. 주파수 변화에 따른 초음파 분해효율은 나프탈렌과 페놀 모두에서 580 kHz가 가장 우수한 효율을 보였으며, OH 라디칼 역시 동일 주파수에서 가장 많이 발생한 점을 미루어 볼 때, 580 kHz 근처의 초음파 영역에서 최적의 열분해 및 산화분해를 일으킬 수 있는 공동현상 조건이 형성된다는 것을 확인하였다. 100 mg/L의 다양한 보조제를 첨가하여 초음파 분해효율을 비교한 결과 $FeSO_4$의 분해효율 및 $k_1$값이 무첨가 초음파 반응에 비해 약 1.8배씩 우수하게 조사되었으며, 이것은 초음파와 펜톤 반응이 연계되어 OH 라디칼 생성을 촉진시켜 대상물질의 산화분해를 향상시킨 것으로 판단된다. 그러나 초음파와 펜톤 연계시스템은 배치식 조건에서만 제한적으로 적용 가능할 것이며, 연속식 초음파 시스템에서는 철의 손실, 반응조의 부식 및 새로운 오염물질을 발생시키는 문제를 야기할 수 있다. 이에 반해 $TiO_2$를 첨가한 초음파 분해속도가 무첨가 반응보다 약 20% 이상 향상된 점을 감안할 때, 초음파와 연계된 연속식 처리 공정에서는 $TiO_2$가 효과적인 보조제로 사용될 수 있을 것이다.

• 공업화학
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• 제10권3호
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• pp.349-353
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• 1999

페놀성 산업폐수중 2,4-dichlorophenol과 2,4-dinitrophenol를 함유한 폐수에 대해서 phenol이 활성슬러지공법에서 이 두 물질의 미생물 분해와 활성슬러지공정에 대한 Eckenfelder 수정모델의 미생물분해계수 (biodegradation kinetic coefficient)에 미치는 영향을 연구실험하였다. 미생물 성장에 필요한 에너지원과 필수영양물질 (base mix. BM)을 함유한 폐수를 분해하고 있는 활성슬러지 시스템에 2,4-dichlorophenol과 2,4-dinitrophenol를 함유한 폐수를 유입시켰을 때 이 활성슬러지 시스템은 서서히 죽어갔고 미생물들이 다 씻겨 나갔다. 반면에 페놀에 먼저 순화되어 있는 활성슬러지 시스템에 2,4-dichlorophenol과 2,4-dichlrophenol을 함유한 폐수를 phenol과 함께 유입하였을 때는 분해가 잘 되었고, 분해효율은 $BOD_5$ 기준으로 91.9%에 달했다. 그리고 phenol, 2,4-dichlorophenol 및 2,4-dinitrophenol의 처리효율은 각각 99.8%, 43.3% 및 62.5%였다. 같은 반응조에 연이어서 유입한 에너지원과 필수 영양물질의 추가공급은 처리효율을 상당히 증가시켜 처리수 중의 phenol, 2,4-dichlorophenol 및 2,4-dinitrophenol 농도를 현저히 감소시켰다. 이러한 효과는 페놀에 의해 순화되어 있는 미생물이 BM의 추가공급으로 활성도가 증가되어 분해효율이 증가되었다고 본다. 페놀에 대한 미생물의 순화과정 없이 실험하였을 때는 정상상태를 유지할 수 없었기 때문에 그 결과로부터는 Eckenfelder 수정모델의 미생물분해계수의 값을 구할 수가 없없다. 순화과정을 거친 경우의 미생물분해계수는 12.44/day이었고, 추가적인 $BM\;47mg/l(BOD_5)$의 첨가에 의해서는 46.91/day로 증가되었다. 이러한 값들은 공정설계시에 설계값으로 사용될 수 있고 다른 벤젠유도체의 미생물분해연구에 기초자료로도 활용 될 수 있을 것이다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권12호
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• pp.1343-1351
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• 2008

The activated sludge obtained from wastewater coke oven plant was immobilized by entrapment with polyethylene glycol (PEG). The effects of several factors on the biodegradation of $CN^-$ from. synthetic wastewater were investigated using batch and continuous reactors. The degradation rate of $CN^-$ increased with increasing of the immobilized bead volume in the reactor. Approximately 7.65mg/L of $NH_4-N$ was produced upon the degradation of 35mg/L of $CN^-$. When high concentrations of the toxic cyanide complex were used in the testing of cyanide degradation, the free activated sludge could be inhibited more than that of the immobilized activated sludge. When the phenol concentration was higher than 400mg/L in the synthetic wastewater, approximately 98.4% of $CN^-$ was removed within 42 hours by the immobilized activated sludge. However, the cyanide was not completely degraded by the tree activated sludge. This indicates that high phenol concentrations can act as a toxic factor for the free activated sludge. A $CN^-$ concentration of less than 1mg/L was achieved by the immobilized sludge at the loading rate of 0.025kg $CN^-/m^3-d$. Moreover, it was found that the HRT should be kept for 48 hours in order to obtain stable treatment conditions.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제23권2호
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• pp.19-25
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• 1995

This research was carried out to investigate the methods of liquefaction with Pinus koraiensis, and chemical components of the liquefied wood by FT-IR analysis and pyrolysis-GC/MS. Acetylated wood powder was liquefied above 90% in phenol or m-cresol when treated at about 150$^{\circ}C$ for 30min., using some catalysts. Untreated wood powder was liquefied above 90% in phenol or m-cresol when treated at about 200$^{\circ}C$ for 60min., using some catalysts. The results of FTIR analysis, carbohydrates were terribly disintegrated, the other side lignin peaks were occurred in liquefied wood, particulary. The results of pyrolysis-GC/MS, the liquefied wood have clear four peaks, phenol, guaiacol, o-cresol and m-/p-cresol, due to degradation of lignin, particulary.

• 대한환경공학회지
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• 제29권1호
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• pp.40-46
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• 2007

펄스 코로나 방전에 의한 페놀 수용액 처리 특성에 관해 실험실 규모 실험을 수행하였으며 페놀 전환에 미치는 인가전압, 유입 산소, 전극 구조의 영향을 관찰하였다. 액체상 내에서 일어나는 방전은 전류 흐름으로부터 용액으로의 열전달에 의해 용액의 온도를 상승시키고 페놀을 분해하여 각종 유기산을 생성시킴으로써 pH를 감소시키며, 하전입자의 생성과 유기산 생성으로 인해 용액의 전도도 값을 증가시키는 것으로 나타났다. 외부로부터 공급되는 산소는 용액 내에서 오존 생성과 용해를 통해 OH 라디칼을 생성시킴으로써 페놀의 분해속도를 증가시키는 것으로 나타났다. 방전이 액체상 및 기체상에서 동시에 발생하는 series type의 전극 구조를 사용하면 기체상에서 높은 농도의 오존을 생성시킬 수 있으므로 액체상에서만 방전이 발생하는 reference type의 전극 구조에서보다 높은 페놀 분해 속도와 TOC 제거 효율을 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권2호
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• pp.181-189
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• 2015

A composite material was tested to eliminate phenol in aqueous solution combining adsorption on activated carbon and photocatalysis with $TiO_2$ in two different ways. A first implementation involved a sequential process with a loop reactor. The aim was to reuse this material as adsorbent several times with in situ photocatalytic regeneration. This process alternated a step of adsorption in the dark and a step of photocatalytic oxidation under UV irradiation with or without $H_2O_2$. Without $H_2O_2$, the composite material was poorly regenerated due to the accumulation of phenol and intermediates in the solution and on $TiO_2$ particles. In presence of $H_2O_2$, the regeneration of the composite material was clearly enhanced. After five consecutive adsorption runs, the amount of eliminated phenol was twice the maximum adsorption capacity. The phenol degradation could be described by a pseudo first-order kinetic model where constants were much higher with $H_2O_2$ (about tenfold) due to additional ${\bullet}OH$ radicals. The second implementation was in a continuous process as with a fixed bed reactor where adsorption and photocatalysis occurred simultaneously. The results were promising as a steady state was reached indicating stabilized behavior for both adsorption and photocatalysis.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권1호
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• pp.36-42
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• 2008

Carbon/$TiO_2$ composite photocatalysts were thermally synthesized with different mixing ratios of anatase to phenol resin through an ethanol solvent dissolving method. The XRD patterns revealed that only anatase phase can be identified for Carbon/$TiO_2$ composites. The diffraction peaks of carbon were not observed, however, due to the low carbon content on the $TiO_2$ surfaces and the low crystallinity of amorphous carbon. The results of chemical elemental analyses of the Carbon/$TiO_2$ composites showed that most of the spectra for these samples gave stronger peaks for carbon and Ti metal than that of any other elements. The BET surface area increases to the maximum value of $488\;m^2/g$ with the area depending on the amount of phenol resin. From the SEM images, small $TiO_2$ particles were homogeneously distributed to a composite cluster with the porosity of phenol resin-based carbon. From the photocatalytic results, the MB degradation should be attributed to the three kinds of synergetic effects, such as photocatalysis, adsorptivity, and electron transfer by light absorption between supporter $TiO_2$ and carbon.

• 한국환경농학회지
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• 제23권2호
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• pp.85-91
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• 2004

폐수내의 오염물질 제거를 위해 광촉매 산화반응조의 운영인자로 선택한 대상물질의 초기농도 자외선의 강도 촉매의 표면적에 대해 실험을 수행하여 각 인자 수준에 따른 페놀농도의 제거율을 조사하구 분산분석법을 통해 오차에 의한 영향을 평가하고, 요인분석법을 적용하여 각 인자 및 인자 사이의 상호작용 효과를 계산하여 광촉매 산화반응조의 최적운영 조건을 도출하였다. 광촉매 산화반응조의 실험인자로 선택한 페놀의 초기농도 자외선의 강도 촉매의 표면적이 페놀의 제거 량에 미치는 정도를 조사하기 위하여 각 인자의 수준을 3가지로 변화시키고 반복횟수 3회인 예비실험을 통해, 각 인자의 수준변화가 페놀의 제거에 영향을 미칠 수 있다는 것을 분산분석법으로 검증하였으며, 시간당 페놀 제거농도는 각 인자의 수준을 각각 50 mg/L, $20,000\;{\mu}W/cm^2$, $2,105\;cm^2$일 때 가장 높았다. 광촉매 산화반응조의 실험인자로 선택한 페놀의 초기농도, 자외선의 강도 촉매의 표면적이 각각 페놀의 제거에 미치는 영향과 인자와 인자 사이에 존재하는 상호작용의 영향을 규명하기 위하여 각 인자의 수준이 2가지이고 반복횟수가 3회인 요인분석 실험을 수행하였다. 페놀의 초기농도를 5에서 50 mg/L료 자외선 강도를 5,000에서 $20,000\;{\mu}W/cm^2$로, 촉매의 표면적을 740에서 $2,105\;cm^2$로 증가시킴으로써 얻을 수 있는 페놀농도의 제거율은 각각 1.86 및 1.79와 2.10 mg/L hr 이었으며, 인자와 인자 사이의 상호작용 효과는 페놀의 초기농도와 촉매의 표면적 사이에 존재하는 상호작용의 영향을 제외하고는 각 인자들의 주 효과에 비교하여 페놀의 제거농도에 미치는 영향이 상대적으로 적었다. 따라서 각 인자의 수준을 높은 방향으로 운영하는 것이 가장 많은 대상물질을 제거할 수 있지만, 광촉매 산화반응조로 유입되는 오염물질의 농도를 조절하기 곤란하고, 자외선의 강도 증가 또한 전력비등으로 한계가 예견되므로, 대상물질의 제거에 가장 큰 영향을 미치는 촉매의 표면적을 증가시키는 것이 광촉매 산화 반응조를 효율적으로 운영하는 방안이라고 판단된다.