• 한국물환경학회지
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• 제38권2호
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• pp.63-71
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• 2022

This study aimed to maximize the potential of fluorescence 3D excitation-emission matrix (EEM) for predicting the trihalomethane formation potential (THMFP) of DOM with various sources. Fluorescence spectroscopy is a useful tool for characterizing dissolved organic matter (DOM). In this study, differential spectroscopy was applied to EEM for the prediction of THMFP, in which the difference between the EEM before and after chlorination was taken into account to obtain the differential EEM (DEEM). For characterization of the original EEM or the DEEM, the maximum intensities of several different fluorescence regions in EEM, fluorescence EEM regional integration (FRI), and humification index (HIX) were calculated and used for the surrogates for THMFP prediction. After chlorination, the fluorescence intensity decreased by 77% to 93%. In leaf-derived and effluent DOM, there was a significant decrease in the protein-like peak, while a more pronounced decrease was observed in the humic-like peak of river DOM. In general, leaf-derived and effluent DOM exhibited a relatively lower THMFP than the river DOM. Our results were consistent with the high correlations between humic-like fluorescence and THMFP previously reported. In this study, HIX (r= 0.815, p<0.001), FRI region V (r=0.727, p<0.001), humic-like peak (r= 0.827, p<0.001) from DEEM presented very high correlations with THMF P. When the humic-like peak intensity was converted to a logarithmic scale, a higher correlation was obtained (r= 0.928, p<0.001). This finding suggests that the humic-like peak in DEEM can serve as a universal predictor for THM formation of DOM with various origins.

• 대한환경공학회지
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• 제32권5호
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• pp.523-530
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• 2010

14종의 합성유기질소 화합물들에서의 염소 소독부산물 생성 특성을 조사한 결과, 단위 DOC당 THM 생성능은 $Br^-$첨가 유무에 관계없이 3-aminobenzoic acid, 2-aminophenol, aniline, anthranilic acid 및 4-nitroaniline에서 높게 나타났다. 단위 DOC당 HAA 생성능 조사결과, $Br^-$ 첨가 유무에 관계없이 단위 DOC당 THM 생성능과 유사한 생성특성을 보였으나 특이하게 p-nitrophenol에서 가장 높은 생성능을 나타내었으며, 생성된 HAAFP의 대부분이 TCAAFP로 나타났다. 단위 DOC당 HAN 생성능은 3-aminobenzoic acid, 2-aminophenol, aniline 및 anthranilic acid에서 $Br^-$ 첨가 유무에 관계없이 높은 생성능을 나타내었고 다른 합성유기질소 화합물들에 비해 aniline에서 높은 생성능을 보였으며, 반응성이 높은 4종의 합성유기질소 화합물들에서 생성되는 HAN 구성종의 대부분은 DCAN으로 나타났다. 단위 DOC당 chloral hydrate와 chloropicrin의 생성능을 조사결과에서 3-aminobenzoic acid와 2-aminophenol에서 생성능이 높은 것으로 나타났고, 전체적으로 10 $mg/{\mu}g$ 이하의 비교적 낮은 생성능을 보였다. 염소 소독부산물 생성능이 높은 6종의 합성유기질소 화합물들과 시판 humic acid에서의 $Br^-$ 첨가 유무에 따른 단위 DOC 당 총 DBP 생성능을 조사한 결과에서 $Br^-$를 첨가한 경우는 anilin e> anthranilic acid> 3-aminobenzoic acid> 4-nitroaniline> humic acid> p-nitrophenol> 2-aminophenol 순으로 나타났고, $Br^-$를 첨가하지 않은 경우는 anthranilic acid> aniline> p-nitrophenol> humic acid> 4-nitroaniline> 3-aminobenzoic acid> 2-aminophenol 순으로 조사되었다. 또한, aniline, anthranilic acid, 4-nitroaniline 및 p-nitrophenol의 경우는 염소와의 반응성이 아주 높은 것으로 조사되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제8권3호
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• pp.337-347
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• 1999

This study was carried out to evaluate the characteristics of dissolved organics based on their origins, which were divided into two categories. The first group consisted of river, lake and secondary sewage treatment effluent, which were chosen as representative of their origins. The second group were artificial samples which were made of AHA(Aldrich humic acids) and WHA(Wako humic acids). Physicochemical characteristics, biological degradability and THMEP(trihalomethane formation potential) of the samples were analysed based on the AMWD(apparent molecular weight distribution). Large portion of dissolved organic carbon(DOC) in the river and lake samples was comprised of LMW(low molecular weight), which that of AHA and WHA was HMW(high molecular weight). The DOC of the lake was evenly distributed in the all range of molecular weight. The river, lake and secondary treated effluent have lower ultraviolet(UV) absorbance at 254nm, and have a higher amount of humic acids. Higher absorbance of humic acids means that aliphatic bond and benzenoid type components that absorb UV light were contained in these kind of humic acids. It was expected that lake sample was the most biodegradable in the different samples investigated, and in order of secondary sewage treatment effluent, river, WHA and AHA based on the result of determination of specific ultraviolet absorbance(SUVA). Biodegradability showed similar result except for AHA, while dissolved organics in the range of LMW decreased during the biodegradability test, and on the contrary those of HMW increased. Production of the SMPs(soluble micobial products) was observed during humicfication of dissolved organics and the SMPs were higher production of the SMPs. THM formation was high in the samples containing HMW and similar tendency was shown in the THMEP(trihalomethane formation potential), except for WHA.

• 대한환경공학회지
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• 제35권11호
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• pp.769-775
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• 2013

본 연구에서는 두 가지 기원의 표준 휴믹물질 혼합 시료와 Suwannee River fulvic acid (SRFA)을 사용하여 광분해로 인한 용존 유기물질의 스펙트럼 특성 변화와 이에 따른 소독 부산물 생성능의 변화를 조사하였다. 혼합시료의 염소소독부산물 발생잠재력(DBPFP)은 specific UV absorbance (SUVA) 값에 비례하여 증가하였다. 7일간 광분해 후 혼합시료의 SUVA 값은 모두 감소하였다. 그러나 동일 시료에서 DBPFP 값은 SUVA 감소폭보다 적었다. 비록 두 변수 사이에 직선성은 유지되었으나 같은 SUVA 범위 내에서의 DBPFP 값은 오히려 감소하는 경향을 보였다. 이 결과는 광분해로 인해 염소소독부산물 전구체 역할을 하는 비방향족 물질이 생성될 수 있음을 시사하였다. SRFA 시료에 대해 4일과 13일 광분해하여 각각 저분자와 고분자 부분에서의 DBPFP 값을 비교한 결과 광분해 후 유기탄소 당 염소소독부산물 발생량 변화양상은 염소소독부산물 종류에 따라 다르게 나타났다. 유기탄소 당 trihalomethenes (THMs) 발생은 광분해 후 고분자 부분에서 더 높았으나 haloacetic acids(HAAs)의 경우 고분자와 저분자 부분 사이의 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 광분해 시간에 따른 유기탄소 당 DBPFP 값 변화 패턴도 용존 유기물 분자량에 따라 다르게 나타났다. THMs의 경우 고분자 부분에서는 광분해 시간에 따라 증가하는 경향을 보였으나 저분자에서는 큰 변화를 보이지 않았다. 반면 HAAs은 고분자에서 지속적인 감소 경향을, 저분자 부분에서는 증가 후 다시 감소하는 경향을 보였다. 본 연구결과 수중 유기물질은 전반적으로 광분해에 따라 소독부산물 생성능이 초기에 오히려 증가할 수 있으며 광분해 시간이 충분히 지속된 후에야 감소함을 보여주었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.329-332
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• 1999

In this paper, BST((Bao.&o,dTi0:3) thin films were deposited by the rf magnetron sputtering method on Pt/$SiO_2$/Si substrate. Pt, $RuO_2$, Ag, Cu films for the formation of top electrode were deposited on BST thm films. And then Top Electrodes/BST/Pt capacitors were annealed with rapid thermal annealing(RTA) at various temperature. We have investigated effect of post-annealing on the electrical properties such as dielectric constant and leakage current of the capacitors. It was found that electrical properties of the capacitors were greatly depended on the annealing temperatures as well as the materials of top electrodes. In BST thin films with Pt top electrode was annealed at $700^{\circ}C$. the dielectric constant was measured to the value of 346 at l[kHzl and the leakage current was obtained to the value of $8.76\times10^8$[A/$\textrm{cm}^2$] at the forward bias of 2[V].

• 한국물환경학회지
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• 제26권6호
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• pp.1034-1039
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• 2010

Variation of formation potential of THM (THMFP) by chlorination of humic acid and characteristics of water quality with ${\gamma}$-ray irradiation were investigated, which were divided into two categories by the order of ${\gamma}$-ray irradiation and chlorination in water treatment process. The group A consisted of the ${\gamma}$-ray irradiation followed by chlorination process of humic acid, and the group B consisted of the chlorination followed by ${\gamma}$-ray irradiation process. The pH, ORP, $UV_{254}$, and DOC decreased rapidly with an increase in ${\gamma}$-ray irradiation of 3 kGy. while conductivity was little changed. Maximum degradation ratio of chloroform in THMs of group A was 82%, while that in group B was 69%. No brominated THMs were detected at high irradiation (>3 kGy). We found that group A water treatment process was more effective in lowering the THMFP than that of group B.

• 상하수도학회지
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• 제27권1호
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• pp.101-112
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• 2013

Integrated process with coagulation and microfiltration as an advanced water treatment has been expanded its application in recent years due to its superb removal of particles and natural organic matter. In usual, effectiveness of coagulation sometimes determines performance of the whole system. Several new polymeric coagulants introduced to water utilities for better efficiency were studied in this paper. Three polymeric coagulants (i.e., PACl, PACs, and PAHCs) along with alum were evaluated for removal of natural organic matter, especially for reduction of trihalomethane formation potential, for which regulation has become stringent. Turbidity removal was closely related to pH variation showing the reduced turbidity removal by PACs due to the decreases in the pH of supernants at high doses. The four coagulants showed different organic matter removal during coagulation and affected the removal in microfiltration. For instance, DOC concentration was not reduced by microfiltration when PAHCs were used however 10 % of DOC removal was observed by microfiltration with alum coagulation. Coagulation pretreatment also impacted the THM removals, i.e., approximately 30 % of THMs and 13 % of DOC was removed by microfiltration only, but 40 to 67 % of THMs and 30 % of DOC was removed by the integrated process. Strategies on selection of coagulants are needed depending on characteristics of target pollutants in raw waters.

• 대한환경공학회지
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• 제37권5호
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• pp.269-276
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• 2015

본 연구는 경상북도 지역에서 호소수를 원수로 사용하는 한 정수장의 원수 및 공정별 처리수의 자연유기물질(NOM) 및 소독부산물(DBPs) 생성특성을 조사하고 정수공정내 DBPs 제어방안을 제시하였다. Fluorescence excitation-emission matrix (FEEM) 분석결과 원수의 NOM은 토양과 미생물의 복합기원에 의한 것으로 밝혀졌다. NOM의 분자량크기 및 분획제거 특성은 liquid chromatography-organic carbon detector (LC-OCD)를 이용하여 분석하였다. 대체로 휴믹물질과 저분자량 유기물질 분획이 많았고, 고분자량물질은 저분자량물질보다 응집 침전공정에서 제거가 용이한 것으로 나타났다. 전염소주입 후 정수공정별로 진행될수록 반응시간이 길어져 DBPs 농도가 증가하였으며 생성된 DBPs는 일반적인 정수처리로 제거되지 않았다. THMs은 chloroform이 74%로 주종을 이루었으며 bromodichloromethane (22%)와 dibromochloromethane (4%)도 발생했다. HAAs는 dichloroacetic acid (50%)와 trichloroacetic acid (48%)가 주종을 이루었고 dibromoacetic acid (2%) 등 브롬계열은 농도가 낮거나 발생되지 않았다. HANs은 dichloroacetonitrile (60%), bromochloroacetonitrile (30%), dibromoacetonitrile (10%)이 발생되었다. 실험기간 동안 해당 정수장에서 DBPs 발생은 용존유기물농도와 수온보다 전염소주입농도에 큰 영향을 받은 것으로 나타났고, 염소주입농도의 조절로 DBPs 생성농도를 이전에 비해 16~44% 감소시킬 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.221-229
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• 2023

수도권에 일 약 8백만톤의 물을 취수하여 공급하는 팔당호는 수질보전정책 시행으로 BOD(Biochemical Oxygen Demand)1.1mg/L를 달성하였으나 난분해성 물질을 포함하는 COD(Chemical Oxygen Demand) 항목은 점점 증가하는 양상을 보였다. 난분해성 유기물질의 상수원 유입은 잠재적인 BOD의 증가, 수돗물의 냄새와 맛 유발, THM(Trihalomethane) 발생 증가, 조류 증식을 일으키며 유해 난분해성 미량오염물질이 잔류할 경우 수생 환경에서 내분비 교란과 항생제 내성과 같은 현상을 유발한다. 본 연구에서는 팔당호의 난분해성 유기물질 관리를 위해 팔당호와 팔당호 상류의 점 오염원과 비점오염원의 난분해성 유기물질 유출 농도를 파악하기 위한 모니터링을 실시하였다. 지역별 난분해성 유기물질 유출 농도를 비교하고 하수처리장에서의 제거율을 파악하였다. 또한 피어슨 상관성 분석 기법을 사용해 유기물질 지표와 선행건기일수, 선·선행건기일수간 상관성 분석을 실시하였다. 하천과 팔당호의 난분해성 유기물질 농도는 유사한 양상을 보였다. 하수처리장 유출수는 하천과 팔당호보다는 높은 농도를 보였으며, 유입수와 유출수 농도의 비교 결과 하수처리장에서 난분해성 유기물질 제거율은 65.73%였다. 난분해성 유기물질 유출 농도와 선행건기일수, 선·선행건기일수 사이에서는 유의미한 상관성이 나타나지 않았다. 이는 데이터 부족으로 판단되며 장기적인 모니터링으로 데이터 축적이 필요하다 사료된다.