• 대한환경공학회지
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• 제36권12호
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• pp.851-857
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• 2014

본 연구에서는 해양오염퇴적물의 유기 오염물질을 제거하기 위한 세척기반처리 공정 중 중금속 특히 생물이용이 가능한 중금속 부분(Bioavailable Heavy Metal)의 동시 처리 가능성에 대해 평가하였다. 해양오염퇴적물 정화사업 대상인 N해역에서 퇴적물을 채취하여 본 연구의 시료로 사용하였다. 세척기반처리 공정에서 첨가제로는 산화제인 과산화수소($H_2O_2$)와 비이온 계면활성제(Tween-80)를 사용하였다. 퇴적물과 해수의 고액비는 1 : 3이며 과산화수소의 농도 1 M, 3 M, 4 M, 5 M과 0.05% Tween-80을 첨가하여 각 반응 시간(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80분, 24시간) 조건에서 시험하였다. 그 결과 총유기탄소(Total Organic Carbon, TOC) 제거 효율은 5 M + 0.05% Tween-80 24시간에서 최대 55.2%로 나타났다. 중금속 총 함량(Total Heavy Metals)은 구리(Cu), 아연(Zn), 카드뮴(Cd) 각각 29.5, 42.3, 73.0%의 제거 효율로 5 M + 0.05% Tween-80 10분에서 가장 좋은 제거효율을 보였다. 생물이용이 가능한 중금속 부분의 경우도 Cu, Zn, Cd에서 각각 60.0, 77.7, 90.2%로 5 M + 0.05% Tween-80 10분에서 가장 좋은 효율을 나타내어 유기물 처리 공정에서의 Cu, Zn, Cd 등 일부 중금속의 동시 제거 가능성을 확인하였다. 총유기탄소 함량과 생물이용이 가능한 중금속 부분의 상관분석 결과 제거 된 Cu, Zn, Cd은 $r^2$값이 0.94, 0.85, 0.69로 좋은 상관관계를 보여주었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.293-298
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• 2005

선박에서 발생하는 오 ${\cdot}$ 폐수를 처리하기 위하여 생물학적 질소 및 인의 제거공정으로 사용되고 있는 연속 회분식 공정을 이용하여 유기물의 제거 특성과 산소 소모량, 반응조내에서 우점하고 있는 Bacillus sp.균주의 상태를 알아보기 위하여 실험실 규모로 수행하였다. 반응조에서 COD의 제거효율은 98.5%, 암모니아성질소는 90%, 총질소의 제거효율은 95%, 인의 제거효율은 93%로 나타났다. Bacillus sp.를 이용한 SBR를 사용하여 선박폐수에 대하여 안정적인 처리효율을 나타내었다. 선박 오 ${\cdot}$ 폐수 처리 SBR에서 유기물의 제거와 내생호흡에 필요한 산소량 그리고 질소의 제거에 필요한 총 산소량은 0.2$m^{3}$ Air/min이다. 포기시에 SBR 내의 pH는 초기의 8.1에서 30분동안에 pH는 7.0으로 감소하였다. 무산소 단계인 3단계와 4단계에서는 pH는 증가하기 시작하여 최종적으로 pH는 7.3으로 유지되었다. TOC제거량에 대한 슬러지 부하율은 약 0.36kg ${\cdot}$ MLSS/kg ${\cdot}$ TOC으로 나타났으며 낮은 슬러지 발생율과 높은 슬러지 침강성을 나타내었다. 반응조에서 바실러스균의 평균 우점율은 24.2%로 나타났고 각 반응단계에서 안정적인 처리효율을 얻을 수 있어 충분히 우점화 되었다고 판단할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.209-209
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• 2020

환경부 자료에 따르면 1990년대부터 2000년대 후반까지 국내의 도시면적은 696,239㎢ 증가했다. 도시지역에서의 불투수면적이 차지하는 비율은 25% ~ 80%로 적지 않은 비율을 차지한다. 따라서 도시면적이 증가하면 이는 불투수면적의 증가로 이어지며 이로인한 지표유출로 오염물질의 유입이 늘어나게 되면, 수질오염중 비점오염원이 차지하는 비중의 증가한다. 비점오염원으로 인해 발생하는 환경문제를 해결하기 위해 LID(Low Impact Develpment)시설에 대한 연구가 많이 진행되었다. 본 연구에서는 7년간의 선행 연구결과를 바탕으로 LID 시설별 오염물질 저감효율을 비교분석하였다. 용인 삼계리에 위치한 식생수로 오염지표들의 유입, 유출EMC를 토대로 제거 효율에 대한 평가를 해보면 TSS는 46%, BOD는 48%, COD는 56%. TN은 42% 그리고 TP는 58%가 나왔다. 용인 해곡동에 위치한 식생여과대의 경우 TSS는 83%, BOD는 45%, COD는 43%, TN은 39%, 그리고 TP는 62%가 나왔다. 마지막으로 전주에 위치한 식생체류지의 경우 TSS는 100%, BOD는 75%, TOC는 62%, TN은 67% 그리고 TP는 83%가 나왔다. 이들 자료를 바탕으로 효율성 평가를 해보면 먼저 식생수로의 경우 TP 저감 효율이 58%로 가장 높았으며 TN 저감 효율이 42%로 가장 낮았다. 식생여과대의 경우 TSS 저감 효율이 83%로 가장 높았으며 TN 저감 효율이 39%로 가장 낮았다. 마지막으로 식생체류지의 경우 TSS 저감 효율이 100%에 가까운 양질의 제거효율을 보여주었으며, TOC의 경우 67%로 제일 낮은 제거효율을 보였다. 위 결과를 토대로 판단을 해보면 식생체류지가 전반적으로 좋은 지표를 보였으며 대부분의 상황에 양호한 제거효율을 기대할 수 있다고 생각된다. 식생 LID시설은 자연친화적이며 강우유출과 오염물질을 제거할 수 있다는 장점이 있는 반면, 장치형 LID시설에 비해 넓은 부지면적을 필요로 하므로 설치 지역의 특성에 맞게 LID 시설을 시공하는것이 적절하다고 판단된다. 해당 연구결과는 향후 식생형 LID시설을 설계하는데 있어서 기초자료로 반영될 것으로 기대된다.

• 분석과학
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• 제13권5호
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• pp.652-658
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• 2000

오존 분자와의 직접반응경로 및 OH라디칼을 통한 간접반응경로를 통한 부식산의 분해특성을 TOC, $UV_{254}$ 그리고 오존 소모량의 변화를 통해 살펴보았다. 부식산의 분해를 위한 반응시스템은 오존 단독 처리 외에 OH라디칼의 생성조건을 조사하기위해 pH를 5에서 염기성 영역인 9까지 변화시켰으며, OH라디칼 생성 촉진제인 $H_2O_2$를 5-15 mg/L의 농도로, 그리고 OH라디칼 소거제로서 작용하는 $HCO_3{^-}$는 20-100 mg/L로 변화시키면서 처리하였다. 각 반응 조건에 따른 부식만의 분해특성을 살펴본 결과, TOC 제거율은 주로 0H라디칼에 의한 간접반응의 영향을 받았으며, $UV_{254}$ 감소율은 주로 오존분자와의 직접반응에 의해 효율이 결정되는 반응 경로를 거치는 것으로 나타났다. 또한 오존소모량은 주로 용액의 pH, alkalinity 변화에 따른 영향을 많이 받았다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권1호
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• pp.25-31
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• 2002

본 연구는 제강분진/${H_2}{O_2}$ 시스템을 이용한 매립지 침출수의 화학적 산화처리 효과를 알아보고자 하였다. 먼저 회분식 실험을 통해 산화촉매로서의 제강분진의 활용 가능성을 확인하였으며, 반응의 주요 변수인 pH, 제강분진과 과산화수소의 주입농도, 그리고 과산화수소의 분할주입 등의 조건변화에 따른 매립지 침출수의 처리효율과 최적 반응조건을 알아보았다. 최적 ${H_2}{O_2}$와 제강분진의 주입조건인 20g/L dust +2,000mg/L ${H_2}{O_2}$에서 반응시간 60분내에 초기 TOC 농도(250mg/L)의 75%가 제거되었으며, 이 때 ${H_2}{O_2}$/dust 시스템의 최적 반응 pH는 3-4였다. 철염을 반응촉매로 사용하는 펜톤산화반응과 비교하였을 때, 제강분진을 반응촉매로 사용하는 경우가 반응성과 경제성에서 더 유리한 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제47권6호
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• pp.709-720
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• 2019

지구온난화와 이상기후의 발생으로 매년 하절기 취수원 및 하천의 녹조발생 빈도 및 규모와 이를 처리하기 위한 비용이 증대되고 있는 실정이다. 국내의 경우 녹조발생 현장에 황토의 살포와 정수 및 하수처리장은 Alum과 PAC와 같은 알루미늄 계열의 응집제를 첨가하여 수중의 영양염류를 제어하고 있다. 그러나 응집제의 과다투입은 사람에게 중추신경계의 병을 유발할 수 있으며, 2차적으로 동 식물의 고사 등과 같은 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 천연재료로 병충해 피해를 입은 목재를 재이용하여 친환경 양전하성 반탄화목분과 응집제를 개발하였으며, 개발된 응집제를 이용한 오염수의 처리시 TOC와 $NH_3-N$, pH, 생태독성을 분석하여 개발한 응집제의 효과와 수생태계에 미치는 영향을 평가하고자 한다. 응집제의 수생태계에 미치는 영향을 평가하기 위해 녹조 오염수를 채수하였으며, TOC의 경우 1%와 5% 반탄화목분 C-PAM의 처리조건에서 86-92%로 높은 제거율을 나타냈다. $NH_3-N$의 경우 53% 제거효율을 나타냈으며, 수소이온농도의 경우 녹조가 발생된 오염수의 평균 pH 7.9였으며, 처리수의 수소이온농도는 pH 6.5-7.7사이로 수질환경기준에 적합한 것으로 나타났다. 또한, 생태독성실험 결과 모든 실험결과에서 물벼룩이 사멸하지 않고 생존함으로써 녹조수와 처리수 모두 독성의 영향이 없는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발한 양전하성 표면개질처리 반탄화목분의 수생태계에 미치는 영향평가를 위해 TOC, $NH_3-N$, pH, Chlorophyll-a, 생태독성을 분석한 결과 천연자원을 활용한 조류제거가 가능할 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제28권5호
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• pp.471-482
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• 2019

본 연구에서는 유기성 오염도가 높은 국내 하천 및 호소의 수질정화를 위해 바이오스톤 볼 담체를 이용한 수처리 기술을 개발하였다. 바이오스톤 볼 수처리기술의 오염물질 제거효율 및 저수지 수질개선효과 등을 평가하기 위하여 경기도 시흥시에 위치한 매화저수지에 실증플랜트를 설치하였다. 바이오스톤 볼 수처리시스템의 오염물질 제거효율은 BOD 70.3%(47.2~97.4%), COD 45.3%(26.1~64.7%), TOC 19.2%(8.5~50.0%), SS 82.8%(73.1~92.7%), Chl-a 80.4%(57.2~91.8%), TN 23.2%(6.4~39.5%), TP 51.8%(-1.1~80.1%)로 나타나 BOD, SS, Chl-a에서 평균 70~80% 이상의 매우 높은 정화효율을 나타내었다. 바이오스톤 볼 수처리시스템을 저수지 평시 유입량 설계기준으로 설치하였을 경우의 유입 오염물질 저감량 및 저수지 수질개선효과를 산정하였다. 저감되는 COD 부하량은 13,658 kg으로 연간 39.2%가 저감되고, TP 부하량은 297 kg으로 연간 16.8%가 저감되는 것으로 나타났다. 저수지의 연간 수질개선효과는 TOC $5.3{\rightarrow}4.5mg/L$(14.5%), COD $7.9{\rightarrow}6.8mg/L$(14.5%), Chl-a $42.3{\rightarrow}37.0mg/m^3$(12.5%), T-P $0.201{\rightarrow}0.150mg/L$(25.1%)가 평균적으로 개선되는 것으로 나타났다. 바이오스톤 볼 수처리시스템은 유기성 오염도가 높은 국내 하천 및 호소의 유입수 오염물질 제거 및 수질정화를 위한 수처리 시설로서 현장적용성이 높을 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권5호
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• pp.475-480
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• 2005

선박에서 발생하는 오${\cdot}$폐수를 처리하기 위하여 생물학적 질소 및 인의 제거공정으로 사용되고 있는 연속 회분식 공정을 이용하여 유기물의 제거 특성과 산소 소모량, 반응조내에서 우점하고 있는 Bacillus sp.균주의 상태를 알아보기 위하여 Lab-sacle로 수행하였다. 반응조에서 COD의 제거효율은 $92.0\%$, 암모니아성질소는 $90.0\%$, 총질소의 제거효율은 $84.0\%$, 인의 제거효율은 $93.0\%$로 나타났다. Bacillus sp.를 이용한 SBR를 사용한 선박폐수의 처리효율은 안정적이었다. 포기시에 SBR 내의 pH는 초기의 8.1에서 30분동안에 pH는 7.0으로 감소하였다. 무산소 단계인 3단계와 4단계에서 pH는 증가하기 시작하여 최종적으로 pH는 7.3으로 유지되었다. TOC제거량에 대한 슬러지 생성량은 약$0.36kg{\cdot}MLSS/kg{\cdot}TOC$으로 나타났으며 낮은 슬러지 발생율과 높은 슬러지 침강성을 나타내었다. 반응조에서 바실러스균의 평균 우점율은 $24.2\%$로 나타났고 각 반응단계에서 안정적인 처리효율을 얻을 수 있어 충분히 우점화 되었다고 판단할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제20권5호
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• pp.486-492
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• 2009

퀴놀린 습식산화는 $225^{\circ}C$와 $250^{\circ}C$에서 수행되었다. $250^{\circ}C$에서의 습식산화에서 퀴놀린은 30 min 내에 완전히 분해되었으며 총 유기탄소(TOC)는 120 min 내에 63% 감소하였다. 반면에 $225^{\circ}C$에서의 습식산화에서는 TOC는 240 min 동안 13% 감소하였다. 퀴놀린 산화 중 니코틴산과 초산이 주 중간생성물로 생성되었다. 균일촉매 $CuSO_4$ 또는 쉽게 산화되는 페놀을 첨가하여 온화한 반응조건인 $200^{\circ}C$에서의 퀴놀린 습식산화도 수행하였다. $CuSO_4$를 0.20 g/L 사용한 촉매 습식산화는 $250^{\circ}C$ 습식산화에서와 비슷한 퀴놀린 및 TOC 제거속도를 보였다. $200^{\circ}C$에서의 퀴놀린과 페놀 혼합물 습식산화에서는 퀴놀린과 페놀의 분해 개시에 필요한 자유라디칼이 생성되는 유도기간이 나타났다. 주어진 퀴놀린 초기농도에서 페놀 초기농도를 증가시킴에 따라, 퀴놀린과 페놀 분해를 위한 유도기간은 짧아졌고 습식산화 180 min 동안의 TOC 감소율은 60%에서 75%까지 증가하였다. 유도기간의 감소율은 퀴놀린에 대한 페놀 초기농도비를 증가시킴에 따라 감소하였다. 반면에 퀴놀린과 페놀 혼합물 습식산화에서의 페놀분해는 페놀 습식산화에서 보다 긴 유도기간을 필요로 하였고 서서히 진행되었다.

• 분석과학
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• 제14권1호
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• pp.80-87
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• 2001

본 연구에서는 자연수 중에 존재하는 용존 유기물 중 난분해성 물질인 부식산을 효과적으로 분해 처리하기 위한 한 방법으로 PEROXONE 공정을 적용하였다. 이 공정의 적용시 $H_2O_2$의 농도, $H_2O_2$의 주입시기, 그리고 수용액의 초기 pH 및 알카리도를 변화시키며 TOC와 $UV_{254}$ 변화를 측정함으로써 부식산의 분해를 조사하였다. 동시에 GC/ECD를 사용하여 각 조건에서 생성되는 포름알데히드의 농도 변화를 살펴보았다. 이 실험을 통해 PEROXONE 공정 적용시 $H_2O_2$의 주입농도와 주입시기 그리고 초기 pH가 부식산의 제거율을 높이는데 매우 중요함을 확인하였다. 초기 $H_2O_2$ 농도가 5mg/L, $H_2O_2$ 주입시점이 5분, 초기 pH가 10.5인 강알칼리성 영역에서 TOC 제거율이 가장 높았으며 수중에 알칼리도가 존재할 경우에는 유기물 분해율이 감소하였다. 반응 중 생성되는 포름알데히드의 농도는 오존단독 처리에 비해 PEROXONE 공정에서 더 낮게 나타났으며, 본 연구에서 실험한 pH 영역 중 pH 5.0에서 상대적으로 많은 포름알데히드가 생성되었다.