• 한국염색가공학회지
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• 제33권4호
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• pp.250-257
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• 2021

Laundry industry has traditionally been considered an industry that generates large amounts of wastewater and Volatile Organic Compounds(VOCs). This is still the case until now. Household laundry detergents are produced and distributed within the safety regulations on the amount of harmful substances detected. While industrial laundry detergents are often distributed without safety regulations, and even laundry workers manufacture and use them on their own. This contaminates water and air and also threatens the safety of workers. This study is a basic study for distributing eco-friendly detergents(EFD-A) developed through previous studies to the laundry industry. Safety, washability and wastewater quality of EFD-A are evaluated. Three existing commercial detergents(PD1, PD2, LD4) are also evaluated to compare with EFD-A. The safety of detergents is confirmed by the content of optical brightener, VOCs, and arsenic. Washability is evaluated by the difference in reflectance of washed and unwashed artificial soiled fabrics according to detergent concentration, washing temperature, and washing time. TOC is used as the index of assessing the wastewater quality. The results are as follows; EFD-A doesn't contain the optical brighteners, VOCs, and arsenic. The optimal washing conditions for EFD-A are 3 g/L concentration, 40 ℃ washing temperature, and 30 min washing time. The soil removal efficiency is about 71 %, which was similar to or somewhat superior to that of PD1, PD2, and LD4. TOC is 63.5 %, which is about 15 % lower than the discharge limit. Through this study, the developed detergent EFD-A can be used as a safe and eco-friendly detergent for the human body and the environment.

• 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.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.690-695
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• 2018

페니실린(PEN) 항생제의 분해를 위하여 오존, 과산화수소, 자외선으로 구성된 고도산화공정(AOP)을 적용하였다. 항생물질 분해효율은 흡광도(ABS) 및 총유기탄소(TOC) 분석으로 평가하였다. $O_3/H_2O_2/UV$와 $O_3/UV$ 조합이 ABS (9 min 동안 100%) 및 TOC 감소(60 min 동안 70%)에 가장 효과가 좋았으나 사용한 실험조건에서 항생제의 무기질화 및 독성제거는 완전하지 않았다. 항생물질에 의한 생독성은 Escherichia coli 민감도 및 Vibrio fischeri 생체형광 활성평가를 이용하였으며 $O_3/UV$에 의해 민감도는 9 min 동안 100% 감소, $O_3/H_2O_2/UV$에 의한 생체형광에 대한 독성은 60 min 동안 57% 감소하였다. 생물학적 분해를 위한 AOP 조합으로 $O_3/UV$ 조합을 선정하였으며 $BOD_5/COD$ 비율로 생분해도의 개선 여부를 간접 측정한 결과 $O_3/UV$로 30 min 처리함으로 $BOD_5/COD$ 비율이 약 4배 증가하였다. 페니실린 20 mg/L를 포함하는 인공폐수에 대하여 AOP 처리 후 Pseudomonas putida를 이용하여 호기적 생물학적 분해를 진행한 결과, $O_3/UV$ 전처리한 경우 페니실린의 완전 무기질화가 가능하였으며 전처리하지 않은 경우에 비하여 분해속도가 55% 증진되었다. 결론으로, 호기성 생물학적 처리를 위한 AOP 전처리로써 $O_3/UV$ 조합이 추천되며 페니실린의 완전 분해를 촉진할 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권9호
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• pp.755-764
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• 2009

시화호 인공습지내 표층퇴적토에 의한 오염물질 제거효율을 평가하기 위하여 표층퇴적물내 물질함량과 퇴적토에 의한 오염물질의 용출여부를 조사하였다. 조사기간 동안 표층퇴적물의 COD, TOC, IL, TN, TP 함량은 각각 4.1~47.7 mg/g, 0.29~2.81%, 1.88~8.15%, 0.03~0.35%, 362~1,150 ${\mu}g$/g의 범위로 조사지점과 시기에 따라 차이를 보였다. 유기물과 TN 함량은 봄에 높고 시간이 지날수록 감소하는 경향을 보인 반면 TP 함량은 유의적인 차이를 보이지 않았다(3월${\geq}$5월${\geq}$7월${\geq}$9월, p=0.003 for COD, p=0.001 for TOC, p=0.017 for IL, p=0.015 for TN). 표층퇴적토의 중금속 함량은 As 3.5~13.9 ${\mu}g$/g, Cd 0.08~0.38 ${\mu}g$/g, Cr 51.8~107.0 ${\mu}g$/g, Cu 16.4~81.8 ${\mu}g$/g, Pb 26.8~81.8 ${\mu}g$/g, Zn 85~559 ${\mu}g$/g의 범위로 항목에 따라 상이한 시공간적인 분포를 보였다. 퇴적물환경기준으로 볼 때 유기물 함량은 대부분 기준 이하의 수준을 보인 반면 TN과 TP는 "중간오염" 또는 "심한 오염" 수준을 보였다. 그리고 중금속 함량은 Cd과 Pb을 제외한 모든 항목에서 퇴적물 환경기준으로 초과하는 것으로 나타났다. 퇴적토의 용출실험 결과로부터 TN, Pb, Zn은 퇴적토에 의해 제거되는 반면 TP, Cd, Cu는 퇴적토로부터 용출되는 경향을 보였다. 그러므로 시화호 인공습지에서 표층퇴적토의 수질정화기능을 향상시킬 수 있는 방안수립이 필요하다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권5호
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• pp.8-19
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• 2008

우라늄 함량이 높은 흑색 셰일 및 점판암이 주요 기반암인 괴산군 청천면 덕평리 일대 토양의 물리/화학적 특성을 규명하였고, 토양으로부터 우라늄을 제거하기위한 다양한 세척용액 및 세척조건을 적용한 실내 세척 실험을 실시하여, 토양 세척법이 우라늄 함량이 높은 토양으로부터 우라늄을 제거하는데 효과적인 방법임을 입증하였다. 총 8지점 토양 시료의 우라늄 농도를 분석하여 인공강우 용출실험(SPLP), 독성물질 용출실험(TCLP)을 실시한 결과 가장 우라늄함량이 높은 S2 토양의 경우 SPLP 용출 농도가 USEPA 음용수 기준치(30 ${\mu}g$/L)를 초과하여 토양으로부터 주변수계로의 지속적인 오염 가능성이 있는 것으로 나타났으며, 연속추출실험(SEP) 결과 약산 강우에 의해 토양으로부터 우라늄 용출이 발생할 수 있는 것으로 판단되었다. 토양으로부터 우라늄을 제거하기위하여 다양한 세척액과 세척조건을 적용하여 토양 세척 실험을 실시한 결과, pH 1인 산성용액, 염산 0.1 M 용액, 황산 0.05 M 용액, 구연산 0.5M 용액을 세척액으로 사용하는 경우 우라늄 제거 효율이 80% 이상이었으며, 아세트산과 EDTA 용액의 경우 30%이하의 낮은 제거율을 나타내었다. 토양/세척액 비율은 1 : 3, 세척 시간을 30분, 토양 당 반복 세척 회수를 2회로 설정하여 위의 세척용액들을 이용하는 경우, 실제 우라늄 함량이 매우 높은 S2 토양 주변 현장에서 토양 세척법이 우라늄 제거에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 판단되었다. 세척 전/후 토양의 총유기탄소함량(TOC), 양이온 교환 능력(CEC)을 측정하였고, X-선형광분석(XRF)과 X-선회절분석(XRD)을 실시하여 비교함으로써 세척 후 토양 특성 변화를 규명하였다. 세척 후 토양의 TOC와 CEC가 각각 55%, 66%까지 감소하여 세척한 토양을 작물재배용으로 재사용할 경우 적절한 개량제를 첨가하는 것이 바람직할 것으로 나타났다. 세척 전/후 토양의 XRF 및 XRD 분석 결과, 산세척에 의한 토양의 주요 성분과 광물 구조 변화는 심각하지 않은 것으로 나타나 pH 회복을 위한 추가 물 세척 후 세척 토양을 재활용 할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 센서학회지
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• 제29권2호
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• pp.128-132
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• 2020

Total organic carbon (TOC) analysis equipment, which was previously used to prevent eutrophication in advance, is heavy, bulky, and expensive; therefore, so it is difficult to be carried and has been used as an experimental unit. In this study, a through-carbon analysis chip that integrates pretreatment through photocatalytic oxidation and carbon dioxide measurement using a pH indicator was investigated. Both the total carbon - inorganic carbon method and the nonpurgeable organic carbon (NPOC) measurement method require an acidification part for injecting an acid solution for inorganic carbon measurement and removal, an oxidation part for total carbon or NPOC oxidation and a measurement part for Carbon dioxide (CO₂) measurement. Among them, the measurement of oxidation and CO₂ requires physical technology. The proposed TOC analysis chip decomposed into CO₂ as a result of the oxidizing of organic carbon using a photocatalyst, and the pH indicator that was changed by the generated CO₂ was optically measured. Although the area of the sample of the oxidation part and the pH indicator of the measurement part were distinguished in an enclosed space, CO₂ was quantified by producing an oxidation part and a measurement part that shared the same air in one chip. The proposed TOC analysis chip is less expensive and smaller, cost and size are disadvantages of existing organic carbon analysis equipment, because it does not require a separate carrier gas to transport the CO₂ gas in the oxidation part to the measurement part.

• 센서학회지
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• 제30권5호
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• pp.320-325
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• 2021

Biochemical oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD) methods are conventional analytical methods to analyze water quality. Both of these methods are technically indirect measurement methods, require complicated preconditions, and are time-consuming. On the other hand, the total organic carbon (TOC) method is a direct and fast measurement method which is more intuitive and accurate than the BOD and COD methods. However, general TOC analysis methods involve complicated processes and high power consumption owing to the process of phase transition from liquid to gas by a high-temperature heater. Furthermore, periodic consumables are also required for the removal of inorganic carbon (IC). Titanium dioxide (TiO₂) is one of the most suitable photocatalysts for simple processes. Its usage involves low power consumption because it only reacts with the organic carbon (OC) without the requirement of any other reagents and extra processes. We investigated a TiO₂ photocatalyst-based TOC analysis for simple and affordable products. TiO₂-coated fiber substrate maintained under carbon included water was exposed to ultraviolet (UV) radiation of wavelength 365 nm. This method is suitable for the real-time monitoring of water pollution because of its fast reaction time. Its linear property is also sufficient to match the real value.

• 한국환경과학회지
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• 제23권5호
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• pp.985-993
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• 2014

For the field application of dielectric barrier discharge plasma reactor, a multi-plasma reactor was investigated for the inactivation of microorganisms in sewage. We also considered the possibility of degradation of non-biodegradable matter ($UV_{254}$) and total organic carbon (TOC) in sewage. The multi-plasma reactor in this study was divided into high voltage neon transformers, gas supply unit and three plasma modules (consist of discharge, ground electrode and quartz dielectric tube). The experimental results showed that the inactivation of microorganisms with treated water type ranked in the following order: distilled water > synthetic sewage effluent >> real sewage effluent. The dissolved various components in the real sewage effluent highly influenced the performance of the inactivation of microorganisms. After continuous plasma treatment for 10 min at 180 V, residual microorganisms appeared below 2 log and $UV_{254}$ absorbance (showing a non-biodegradable substance in water) and TOC removal rate were 27.5% and 8.5%, respectively. Therefore, when the sewage effluent is treated with plasma, it can be expected the inactivation of microorganisms and additional improvement of water quality. It was observed that the $NH_4{^+}$-N and $PO{_4}^{3-}$-P concentrations of sewage was kept at the constant plasma discharging for 30 min. On the other hand, $NO_3{^-}$-N concentration was increased with proceeding of the plasma discharge.

• 상하수도학회지
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• 제11권2호
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• pp.94-104
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• 1997

Ozone Treatment is getting a common process in a water treatment plant all over the nation. Especially an advanced water treatment using ozone and biofiltration has been a typical method in the regions where using the Nak-Dong River as a drinking water source. The effectiveness of ozone treatment in a continuous flow contact system was investigated with sand filtered water of the Nak-dong River. Pilot tests of the experiments were performed three times of the year like June, August, and October 1995. Most degradable organics of sand filtered water were oxidized in the first and second contact chamber of the system. Ozone treatment was effective for the removal of UV254 absorbance. However, Noticeable removals of $KMnO_4$ demand and TOC(Total Organic Carbon) were occurred when their concentrations exceeded about 5mg/l. The organics causing $KMnO_4$ demand and TOC were degraded into lower molecular matter in an early stage of the ozone contact in the system. Dissolved oxygen concentration was increased after ozone treatment.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.143-157
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• 2002

주물사의 일반적인 지하수 오염물질인 TCE에 대한 반응성을 조사하기 위해 batch와 column실험을 하였다. 본 실험에서 얻어진 주물사의 반응성은 실제 반응벽체에 쓰여지는 철에 비해 높거나 비슷한 결과를 나타내었다. 또한, 주물사에 포함된 클레이와 TOC에 의해 TCE의 이동이 급격히 감소하는 것을 관찰하였다. 따라서, 실제 현장 상황에서는 토양미생물에 의한 분해에 의해 계산된 값보다 훨씬 낮은 농도의 TCE가 검출되리라 예상된다. 실제 현장 반응벽체 설계에 있어서 1 m두께의 벽체가 설치되기 위해서는 주물사에 포함된 철의 함량이 1%이상이면 안전측으로 벽체설계가 가능하다고 볼 수 있다.