• 방사성폐기물학회지
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• 제2권4호
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• pp.231-238
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• 2004

원자력 발전소에서 발생하는 고체 방사성 폐기물인 이온교환수지, 제올라이트, 활성탄 및 슬러지 에 포함된 성분 원소 분석을 위한 산분해 조건을 확립하였다. 방사성 폐기물의 분해 에는 흔합산을 이용한 밀폐형 극초단파 산분해법을 사용하였으며, 제안한 방법에 따른 산분해 후의 용액은 맑고 색이 없는 투명한 상태임을 확인할 수 있었다. 또한, 산분해 과정을 거친 각각의 용액 시료는 ICP-AES와 AAS를 사용하여 분석하였고, 모의 방사성 폐기물에 첨가한 5종의 금속 원소들은 $94{\%}$ 이상의 높은 회수율을 보여주었다. 화학적 특성을 고려하여 제안된 산분해 조건에 의해 용액화된 중${\cdot}$저준위 방사성 폐기물의 성분 원소 분석은 최적의 유리화 기술 개발을 위한 기초 자료로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권1호
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• pp.43-50
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• 2012

Two typical animal waste management practices, composting and stockpiling, were evaluated for their effect on the degradation of three veterinary antibiotics (VAs), chlortetracycline (CTC), tylosin (TYL), and monensin (MNS). The VAs were applied to horse manure plots subject to composting or stockpiling, and core samples were collected over a period of time. Selected buffer solutions were used to extract the VAs and analysis for concentration was conducted with solid phase extraction (SPE) followed by high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry (HPLC/MS/MS) technique. The VAs demonstrated rapid dissipation within ten days followed by a gradual decrease in concentration until the end of the experimental period (141 days). All three VAs degraded more rapidly in the composting samples than in the stockpiling samples, particularly between 20 and 60 days of the observation period. Degradation of the three VAs generally followed a first-order kinetic model, and a fitted model with a calculated rate constant was determined for each treatment. TYL in composting showed the fastest degradation, with a calculated rate constant of $0.91day^{-1}$; the slowest degradation was exhibited by MNS in stockpiling, with rate constant of $0.17day^{-1}$. Calculated correlation coefficients ranged from 0.89 to 0.96, indicating a strong correlation between measured concentrations and fitted values in this study. Although concentration of TYL in composting treatment showed below detection limit during the test period, this study suggests that composting can reduce animal waste contaminants prior to field application as fertilizer.

• 한국폐기물자원순환학회지
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• 제35권8호
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• pp.744-753
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• 2018

The Stockholm Convention, which was adopted in Sweden in 2001 to protect human health and the environment, includes regulations for Persistent Organic Pollutant Rotors such as toxic and bioaccumulatives. Currently, there are 28 types of materials. This prohibits and limits the production, use, and manufacture of products. Korea is a member of the Convention, and it is necessary to prepare management and treatment plans to address the POP trends. Thus, we experimentally investigate whether the environmentally stable incineration is achieved when the sample is thermally treated using the Lab-scale (1 kg/hr). The target samples is pesticides in liquid phase and solid phase. In this study, organic chlorinated pesticides and their thermal characteristics were analyzed. We calculated the theoretical air volume based on the element analysis results. Because the interior of the reactor is small, more than 10 times of the air ratio was injected. The retention time was set to at least 4 seconds using a margin. The incineration temperature was $850^{\circ}C$ and $1100^{\circ}C$. Thus, we experimentally investigated whether the environmentally stable incineration was achieved when the sample was thermally treated using the Lab-scale (1 kg/hr). We analyzed five types of exhaust gas; the 02 concentration was high, but the CO amount decreased. Complete combustion is difficult because of the small size of the furnace due to the nature of Lab-scale. The organic chlorine-containing pesticide had an average decomposition rate of 99.9935%. Considering the decomposition rates of organic chlorine-containing pesticide in this study, the incineration treatment at over 2 ton/hour, which is typical for a conventional incinerator, is possible. Considering the occurrence of dioxins and unintentional persistent organic pollutants, it can operate at more than $1,100^{\circ}C$.

• 상하수도학회지
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• 제10권4호
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• pp.45-54
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• 1996

Effects of temperature on the efficiency of the Upflow Anaerobic Sludge Blanket(UASB) process for treatment of wastewater from a starch and related products manufacturing industry were investigated using laboratory scale reactors equipped with two types of Gas-Solid Separator(GSS). Both fresh digested sludge and granular sludge stored nearly for one year at room temperature were good as a seeding material. The reactors seeded with aged granular sludge showed slow start-up, however, lowered activity at the initial period was recovered gradually. The GSS with an inner cylinder was proved to be effective in liquid-solid separation compared to the conventional type. Although the rate of organic removal and gas production per unit volatile suspended solids in the reactor reduced significantly as the temperature varied from 35 to $20^{\circ}C$, possibility of operation at low temperatures was shown as a result of gradual buildup of volatile suspended solids in the bed. Stable operation with a reduced efficiency was possible at a COD loading of $5-8kg/m^3/day$ at a temperature as low as $20^{\circ}C$.

• 유기물자원화
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• 제12권3호
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• pp.76-85
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• 2004

폐기물의 혐기성 분해반응은 메탄 발생 및 건강 위해성 등과 같은 악영향을 줄 수 있다. 폐기물을 호기적인 조건에서 분해하는 것은 메탄발생 억제 및 폐기물의 조기 안정화를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 굴착폐기물을 충전한 모의 매립조를 호기 및 혐기 조건으로 운전함으로써 공기주입이 매립지의 조기안정화에 미치는 영향을 살펴보았다. 본 연구에서는 전주 S 비위생 매립지(매립기간: 1991. 11~1994. 11)에서 폐기물을 굴착하여 시료로 이용하였다. 굴착폐기물은 물리적 조성은 토사류, 비닐/플라스틱류의 난분해성 및 비분해성 물질이 대부분이었다. 호기성 매립조의 발생가스 조성에서 비교적 높은 산소와 이산화탄소 농도가 나타나 미생물에 의한 호기성 분해가 활발하게 일어나고 있는 것을 알 수 있었다. 굴착폐기물의 혐기성 분해는 매우 미미하여 혐기성 매립조에서는 저농도의 $CH_4$ 가스가 발생하였다. 모의매립조의 침출수 pH는 혐기성 매립조 7.7~8.9, 호기성 매립조 7.3~8.5로 약알카리성을 나타내었다. BOD, COD, $NH_4-N$, $NO_3-N$의 농도변화를 관찰해 보았을 때, 굴착폐기물에 공기를 주입하여 호기성 조건을 만들어 주는 것은 유기물의 생물학적 분해를 가속화하여 침출수의 수질 개선에 큰 도움을 주는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권3호
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• pp.264-270
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• 2010

하수 처리장에서 발생하는 폐활성슬러지는 대부분 미생물로 구성되어 있으며, 단단한 세포벽 때문에 혐기성 소화에 의한 안정화가 힘들다. 이를 극복할 수 있는 다양한 전처리 방법 가운데 하나가 벤츄리를 이용한 수리동력학적 캐비테이션 방법 (venturi cavitation system, VCS)이다. 본 연구에서는 VCS을 사용한 전처리가 폐활성슬러지의 소화효율에 미치는 영향을 조사하였다. VCS로 전처리한 슬러지는 대조군에 비하여 전처리 기간에 따라 메탄 발생량, COD 제거효율, VS 제거효율이 각각 41~45%, 36.5~43.1%, 18.4~24.1%가 증가하였다. 또한 전처리에 의하여 SCOD를 증가시켜 투입하였을 때, 증가된 SCOD의 이론적 메탄가스 발생량보다 약 3.3~4.2배 많은 메탄이 발생한 것으로 나타났다. 이는 VCS에 의한 전처리에서 슬러지의 가용화 현상에 의하여 소화효율이 향상되었을 뿐 아니라 가용화가 되지 않은 입자상 부분도 소화에 유리한 상태로 개량되었음을 의미한다. 전처리를 위해 투입한 에너지와 메탄가스의 발생 증가분에 대한 에너지 수지를 계산하였을 때 대부분의 조건에서 에너지 회수가 가능하여, VCS 장치의 현장 적용성이 높을 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제32권3호
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• pp.269-277
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• 2018

Burials for the rapid disposal of carcasses have diverse and profound effects on the rural living condition, natural environment, and local economy throughout construction, management and final destruction of burials. In this study, possible residue excavated from standard burials, storage using FRP (Fiberglass Reinforced Plastic) tanks, and microbial-treated burials are characterized as carcasses, contaminated soil by leachate, and wasted plastic film. Treatment technologies for volume reduction of the residue including composting, rendering, and thermal hydrolysis were investigated. If the solid and liquid residues generated during volume reduction treatment are directly transferred to the environmental facilities, it may cause disorder due to high concentrations of organics, antibiotics, and lipid. Benefits and drawbacks of composting as a volume reduction techniques are extensively investigated. We also discussed that proper treatment of excavated soils and the reusing the treated soil as agricultural purpose. For the protection of public health and worker's hygiene, treatment criteria including produced residue qualities, and quality standards for the treated soil as agricultural use are required. In addition, Scientific manual for the proper treatment of residues is required. It is necessary to consider the establishment of a pretreatment facility to the occurrence of large-scale residue treatment.

• 한국표면공학회지
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• 제56권4호
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• pp.259-264
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• 2023

As the demand for lithium-ion batteries, a key power source in electric vehicles and energy storage systems, continues to increase for achieving global carbon neutrality, there is a growing concern about the environmental impact of disposing of spent batteries. Extensive research is underway to develop efficient recycling methods. While hydrometallurgy and pyrometallurgy methods are commonly used to recover valuable metals from spent cathode materials, they have drawbacks including hazardous waste and complex processes. Hence, alternative recycling methods that are environmentally friendly are being explored. However, recycling spent cathode materials still remains complex and energy-intensive. This study focuses on a novel approach called solid-state synthesis, which aims at regenerating the performance of spent cathode materials. The method offers a simpler process and reduces energy consumption. Optimal heat treatment conditions were identified based on experimental results, contributing to the development of sustainable recycling technologies for lithium-ion batteries.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권3호
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• pp.683-693
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• 2017

지구 온난화, 석유 고갈, 환경 오염에 대한 방안으로 수송부문에서 국제적으로 바이오연료에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 바이오디젤은 이산화탄소 감소 효과와 인체에 무해하며 세탄가가 높아 석유디젤을 대체할 수 있는 장점을 가지고 있다. 현재 국내 바이오디젤 수요는 지속적으로 증가하고 있으나 원료부족으로 인해 수입의존도가 커지고 있는 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 현재 사용되지 않는 음폐유(약 33 % 유리지방산 함유)를 Amberlyst-15촉매를 이용한 에스테르화 반응을 통해 바이오디젤 원료로서 활용가능성을 확인 하였다. 다양한 반응 조건의 영향을 조사하기 위한 실험을 수행한 결과 반응온도 383 K에서 97.62 %의 전환율을 얻었으며, 반응속도는 353 K에서 373 K로 증가 할 때 최대 1.99 배까지 상승하였다. 또한 동역학적 결과를 이용하여 29.75 kJ/mol의 활성화 에너지를 확인하여 선행연구에서 연구된 타 고체촉매에 비해 에스테르화반응에 Amberlyst-15 더 적합함을 확인하였다. 그리고 메탄올 몰 비가 증가함에 따라 최대 91.43 %의 반응 전환율을 확인하였고, 촉매량 영향의 경우 0 wt%에서 20 wt%까지 증가시킨 결과 반응 전환율이 43.78 %에서 94.62 %까지, 초기 반응 속도는 1.1~1.4 배로 상승하는 것을 확인하였다. 교반속도의 경우 100~900 rpm의 조건에 따라 실험을 수행하였으나 반응 전환율에는 큰 영향을 주지 않음을 확인하였고 반응 시간에 따른 영향의 경우 240 분 까지 산가 감소를 보이다가 300 분이 지나면서부터 산가가 상승하는 결과를 가져왔다. 그리고 위 실험들을 통해 도출된 최적 조건을 적용하여 음폐유 에스테르화 반응에 적용하였고 그 결과 반응시간 60 분에서 음폐유와 모사 폐유지간의 13 %의 반응 전환율 차이를 보였으나 최종 240 분 반응 전환율은 모사 폐유지 98.12 %, 음폐유는 97.62 %로 거의 유사한 결과를 얻었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권3호
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• pp.95-104
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• 1999

소수성 오염물질인 원유성분의 분해메카니즘을 규명하기 위하여 원유중 알칸성분의 동시분해능을 지닌 Acinetobacter sp. 를 단리하여 액체/고체알칸, 서로다른 고체알칸을 단일 또는 복합기질로 하여 비교분해연구를 행하였다. 또한 비분해성 유기액상성분인 pristane을 원유매체, 고체알칸인 heneicosane을 유효기질로 하는 실험계를 확립하여 원유성분의 분해모델로서 연구를 행하였다. 본 연구에 이용된 Acinetobacter sp. 는 기질의 물리적 상태가 다른 액체/고체 성분의 분해특성에 차이를 보이지 않고 소수성기질의 표면에 직접접촉하여 분해할수 있음을 시사하였으며, 서로 다른 고체알칸의 단일 또는 복합 분해연구와 탄화수소에 대한 미생물의 부착성 결과가 이를 믿바침하였다. 또한 고체성분이 원유중에서는 유기상내에 용존상태로 존재함에 착안한 heneicosane/pristane계의 연구결과 원유매체는 미생물로의 유효기질 전달을 억제함을 밝혔으며, 단일성분으로 존재할때에 비하여 분해가 일어나기 위한 미생물과의 접촉면적을 감소시키는 유효기질의 비표면적 저하가 주요 원인임을 알 수 있었다.