• 공업화학
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• 제28권6호
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• pp.619-625
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• 2017

본 연구에서는 하이드로퍼옥시 라디칼 생성단계에서 반응 부산물로 생성되는 과산화수소를 정량하여 수산화라디칼의 생성 및 비스페놀 A (BPA)의 분해특성을 조사하였다. 라디칼 연쇄반응이 일어나지 않는 조건에서는 Criegee mechanism과 동일하게 오존에 의한 직접산화반응만이 BPA를 분해시키는 것으로 나타났다. 라디칼 연쇄반응이 일어나는 pH 6.5 및 9.5의 조건에서는 비선택적 산화반응이 일어나 수산화라디칼의 생성을 간접적으로 확인할 수 있었다. 투입된 촉매에 의한 BPA의 분해효율은 $O_3$/PAC ${\geq}$ $O_3/H_2O_2$ > $O_3$/high pH > $O_3$ alone 공정 순으로 나타났다. 오존/촉매공정들의 산화반응 동안에는 0.03~0.08 mM의 과산화수소가 지속적으로 측정되었다. $O_3$/high pH 공정의 경우, BPA가 반응시작 50 min 만에 완전히 분해되었지만, TOC (총유기탄소) 제거율은 29%로 산화반응 중 생성된 중간물질을 충분히 산화시키지 못하는 것으로 나타났다(선택적 산화반응). $O_3/H_2O_2$ 및 $O_3$/PAC 공정에서는 BPA가 반응시작 40 min 만에 완전히 분해되었으며, TOC 제거율은 각각 57% 및 66% 정도로 반응 중간체들을 산화(비선택적 산화반응)시키는 것으로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
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• 제16권3호
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• pp.137-148
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• 2011

In this study, a series of experiments was conducted on the relative degradation of commonly known endocrine-disrupting compounds such as bisphenol A (BPA) and $17{\alpha}$-ethinyl estradiol (EE2) in a single-component aqueous solution using 28 and 580 kHz ultrasonic reactors. The experiments were conducted with three different types of model water: deionized water (DI), synthetic brackish water (SBW), and synthetic seawater (SSW) at pH 4, 7.5, and 11 in the presence of inert glass beads and humic acids. Significantly higher sonochemical degradation (93-97% for BPA) occurred at 580 kHz than at 28 kHz (43-61% for BPA), regardless of water type. A slightly higher degradation was observed for EE2 compared to that of BPA. The degradation rate of BPA and EE2 in DI water, SBW, and SSW after 30 min of ultrasound irradiation at 580 kHz increased slightly with the increase in pH from 4 (0.073-0.091 $min^{-1}$ for BPA and 0.081-0.094 $min^{-1}$ for EE2) to 7.5 (0.087-0.114 $min^{-1}$ for BPA and 0.092-0.124 $min^{-1}$ for EE2). In contrast, significant degradation was observed at pH 11 (0.149-0.221 $min^{-1}$ for BPA and 0.147-0.228 $min^{-1}$ for EE2). For the given frequencies of 28 and 580 kHz, the degradation rate increased in the presence of glass beads (0.1 mm and 25 g) for both BPA and EE2: 0.018-0.107 $min^{-1}$ without beads and 0.052-0.142 $min^{-1}$ with beads for BPA; 0.021-0.111 $min^{-1}$ without beads and 0.054-0.136 $min^{-1}$ with beads for EE2. A slight increase in degradation of both BPA and EE2 was found as the concentration of dissolved organic carbon (DOC, humic acids) increased in both SBW and SSW: 0.107-0.115 $min^{-1}$ in SBW and 0.087-0.101 $min^{-1}$ in SSW for BPA; 0.111-0.111 $min^{-1}$ in SWB and 0.092-0.105 $min^{-1}$ in SSW for EE2. After 30 min of sonicating the humic acid solution, DOC removal varied depending on the water type: 27% (3 mg $L^{-1}$) and 7% (10 mg $L^{-1}$) in SBW and 7% (3 mg $L^{-1}$) and 4% (10 mg $L^{-1}$) in SSW.

• 멤브레인
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• 제15권4호
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• pp.297-309
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• 2005

다수의 잠재적인 내분비계장애물질이 환경에 방출됨으로써 새로운 환경문제로 세계적 관심이 모아지고 있다. 이러한 물질들을 측정하고 감시하기 위한 고감도이며 신뢰성 있는 분석방법의 개발이 필수적이다. 이 연구에서는 기체크 로마토그래피 질량분석법과 액체크로마토그래피 질량분석법이 내분비계장애물질들의 분석을 위해 이용되었으며 두 가지 분석방법들이 DEHP, BBP, PCP, BPA에 대해 비교 및 평가되었다 그 결과 액체크로마토그래피 질량분석법이 더 낮은 검출 한계를 나타내는 것으로 조사되었다. 또한 액체크로마토그래피 질량분석법은 대부분의 순수한 분자들로서 내분비계장애물질들을 측정 가능함이 판명되었다. 이 연구에서는 음용수에서 내분비계장애물질들을 제거하는 방법으로 유기막과 세라믹막을 제시하였으며 십자류 나노여과 방식이 내분비계장애물질들을 $100\%$ 제거하는 것으로 조사되었고 분획분자량 250 나노여과는 내분비계장애물질을 제거함에 있어 효과적인 것으로 판명되었다. 나노여과, 고속한외여과, 저속한외여과의 투과플럭스와 물질전달계수와의 비는 0.67, 3.4, 그리고 0.44였으며 나노여과와 저속한외여과는 확산이 주요한 조건에서 운전되며 고속한외여과는 대류가 주요한 조건에서 운전된다. 더욱이, 확산이 주요한 나노여과와 저속한외여과에서 내분비계장애물질의 제거율이 높은 것으로 측정되었다. 한외여과에 의한 제거는 내분비계장애물질들의 분자량에 의존하는 것으로 조사되었으며 내분비계장애물질들은 확산이 주요한 수리동역학적 조건에서 제거됨이 판명되었다.

• 분석과학
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• 제17권5호
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• pp.423-433
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• 2004

본 연구는 서울시 상수도 계통에서 내분비계장애물질인 BPA 및 NP의 실태조사를 위해 2002년 9월부터 2003년 12월까지 수행되었다. 상수원 유역의 한강 및 지류천중의 BPA 및 NP의 수준은 다음과 같았다: 팔당댐, $ND{\sim}0.033{\mu}g/L$ 및 $ND{\sim}0.823{\mu}g/L$ ; 경안천, $ND{\sim}0.659{\mu}g/L$ 및 N$D{\sim}3.827{\mu}g/L$ ; 왕숙천, $ND{\sim}0.528{\mu}g/L$ 및 $ND{\sim}12.724{\mu}g/L$. 서울시 6개 취수장 원수중의 BPA 수준은 $ND{\sim}0.260{\mu}g/L$, NP의 농도는 $0.122{\sim}2.724{\mu}g/L$의 범위에 있었다. 그리고 왕숙천 수역을 중심으로 한 3개 정수장의 여과수와 그 수돗물에서 BPA는 모두 불검출된 반면에, NP는 전지점에서 ppt 수준으로 검출되었다. 또한, 먹는물의 정수처리공정에서 NP의 제거율은 정수장별 차이가 없이 80{\sim}95%로 높게 나타났다. 따라서 본 연구결과는 상수도 계통에서 BPA 및 NP의 농도는 한강유역에 존재하는 점오염원 및 하수처리장 방류량에 의존된다는 것을 시사하고 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.697-703
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• 2006

물 재이용 목적으로 설계한 pilot scale의 하수 처리공정에서 배출되는 방류수 중 내분비계 장애물질을 GC/MS로 분석하였고, 처리 공정별로 제거율을 비교하였다. 각 처리 공정별 방류수에서 nonylphenol이 주로 검출되었고, 평균 $0.36{\sim}0.94$ ${\mu}g/L$으로 높게 검출되었으나, E2와 EE2는 처리수에서 정량 이하로 검출되었다. 내분비계 장애물질은 처리 공정별로 $50{\sim}100%$의 제거율을 보여주었다. E-screen assay에 의해 얻어진 양-반응 곡선에서 E2의 EC50값은 $9.0{\times}10^{-3}$ M로 bisphenol A와 p-octylphenol의 EC50값인 $2.736{\times}10^{-5}$ M, $9.760{\times}10^{-6}$ M에 비해 매우 높았다. 이는 알킬페놀류가 E2에 대한 상대적인 에스트로겐 활성도가 매우 낮음을 보여주었다. 환경 호르몬 농도와 이 물질의 상대적인 에스트로겐 활성도에 근거하여 계산된 에스트로겐 활성도(ng-EEQ/L)는 E-screen assay에 의해 실측한 총 에스트로겐 활성도(ng-EEQ/L)에 비해 평균 2배의 높은 활성도를 보여 주었다. 각 처리 공정별 방류수의 에스트로겐 활성도는 1 ng-EEQ/L 이하의 매우 낮은 활성도를 보여주었다.