• 대한환경공학회지
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• 제29권6호
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• pp.662-669
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• 2007

Rhodamine B(RhB) 폐수의 색도와 COD 제거를 위해 $O_3$, $UV/TiO_2$, $O_3/UV$ 및 $O_3/UV/TiO_2$ 공정과 같은 고급산화법의 영향을 연구하였다. 오존 공정의 경우 오존 농도가 높을수록 탈색속도가 높아졌으며, $UV/TiO_2$와 $O_3/UV/TiO_2$ 공정의 최적 $TiO_2$ 농도는 0.4 g/L 였다. $O_3/UV$ 공정은 오존 공정에 비해 초기 탈색속도상수가 높고 탈색종결시간도 줄어드는 것으로 나타났다. 실험에 적용한 공정의 초기 탈색속도상수의 순서는 $O_3/UV/TiO_2>O_3/UV>O_3>UV/TiO_2$로 나타났다. 모든 공정의 탈색속도가 COD로 표시한 무기화 속도보다 빠르고, COD는 처리에 시간이 더 소요되는 것으로 나타났다. COD 제거속도는 $O_3/UV/TiO_2>O_3/UV>UV/TiO_2{\geqq}O_3$의 순서로 나타났다. 네 공정 중에서 광촉매와 오존 공정을 조합한 $O_3/UV/TiO_2$ 공정이 염료 폐수와 같은 폐수의 색도와 COD 제거에 적절한 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.872-877
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• 2006

하루 중 대부분의 시간을 실내에서 보내는 생활패턴으로 인해 실내오염물질의 영향에 대한 관심이 증가하고 있는 실정이다. 이러한 오염물질은 다양한 실내장식물로부터 배출되고 있으며 실내에서 생활하는 시간이 많기 때문에 비록 저농도로 배출된다 하더라도 그 영향은 간과될 수 없을 것이다. 하지만 국내 현실은 실내오염물질에 대한 제도적 기반이 미흡하며 실내오염물질이 발생될 경우 저감 방안에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 실내오염물질의 하나인 포름알데히드를 대상으로 광촉매와 인공자외선을 사용하여 실내에서의 저감특성을 파악하였으며 또한 인공자외선의 대안으로 실내에서 형광등을 켜고 생활하는 시간이 많은 점을 고려하여 광촉매/형광등의 실험을 통해 실내 환경정화에 형광등의 잠재적인 사용가능성을 파악하고자 하였다. 실험결과 광촉매량, 반응면적이 증가할수록 포름알데히드의 제거율도 증가하였다. 광원으로 $UV_{254}$ 램프를 사용할 때가 형광등을 사용할 때보다 효과적이었으나 형광등을 사용한 경우도 일정수준의 포름알데히드의 제거가 가능하였으며 반응시간이 증가할수록 제거율은 증가하기 때문에 실내에서 형광등을 켜고 생활하는 시간이 길다는 점을 고려할 때 형광등을 이용할 경우도 실내환경에서 포름알데히드의 제거가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2001년도 가을 학술발표회 발표논문집
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• pp.97-98
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• 2001

Acid Orange 7과 Methyl Orange의 경우, UV 빛을 조사하고 $TiO_2$ powder를 투여하였을 때 120분 이내에 탈색이 완전히 이루어짐으로써 색도를 80% 이상 제거할 수 있었다. 광촉매량이 증가할수록 촉매표면적이 증가하여 광반응 속도의 증가를 가져오나, 과도한 촉매량의 투입은 오히려 UV 빛의 효과적인 투과를 방해함으로써 광반응 속도를 감소시킨 것으로 사료된다. 초기 pH는 반응 속도에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났으며, Orange II는 Methyl Orange보다 초기 pH에 다소 큰 영향을 받았다. 초기 농도가 낮을수록 초기 반응 속도는 증가하여 염료 분해 속도가 빠름을 알 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제37권2호
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• pp.130-136
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• 2001

두가지 형태(1단 반응기와 2단 반응기)의 UV-$TiO_2$광촉매 시스템과 3가지 형태의 $TiO_2$가 코팅된 촉매를 이용하여 미생물에 대한 살균효과를 살펴보았다. 첫번째 형태는 석영관에 $TiO_2$가 박막증착된 것이고 두번째 형태는 glass bead 표면에 $TiO_2$가 코팅된 형태이며 세번째는 alginate bead에 $TiO_2$가 혼합된 형태이다. 1분동안 UV를 조사하였을때 1단 반응기에서 $TiO_2$가 박막증착된 석영관과 $TiO_2$가 코팅된 glass bead의 살균효율은 각각 63.2%와 89.9%이었다. 반응기에 기포를 주입했을 때의 살균효율은 glass bead의 경우 95%로 기포를 주입하지 않았을 때의 90.6%보다 휠씬 효과적이었다. 기포를 주입하면서 광촉매로 alginate bead에 $TiO_2$가 혼합된 것을 이용하였을 경우의 살균효율은 86%이었다. $TiO_2$가 코팅된 glass bead를 이용한 반응기에 기포를 주입하면서 $H_2$$O_2$를 처리하였을 때의 살균정도는 미량농도에서도 매우 효과적이었다. 1단 반응기보다 2단 반응기에서의 살균효율이 더욱 증가하였으며 E. coli에 대한 살균효과가 S. cerevisiae보다 더 높게 나타났다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2001년도 가을 학술발표회 발표논문집
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• pp.48-49
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• 2001

광촉매 분해반응시 광원으로서 기존의 UV램프의 사용에서 벗어나 인공적인 에너지가 필요없는 태양광을 VOCs 광분해에 solar simulator에서 타당성을 검토하고 태양광에 직접 적용하여 확인하였다. $TiO_2$-UVA 시스템에서 보다 $TiO_2$-태양광을 적용한 실험에서 분해반응속도의 증가를 보였다. 결과적으로 VOCs처리에 있어서 태양광의 적용이 가능하며 최대 4.514${\times}$$10^{-5}$ Einstein $min^{-1}$의 photon flow를 필요로 하는 광촉매분해반응에서 $TiO_2$ UVA시스템보다 태양광을 이용한 적용이 더 효과적인 것으로 사료된다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2004년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.184-187
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• 2004

고급산화법 중 하나인 광촉매인 TiO$_2$를 이용한 시스템은 300~400nm 파장의 UV영역에서 비교적 적은 에너지로 유기 오염 물질을 $CO_2$와 $H_2O$로 산화시킨다[1]. 따라서 폐수용액 중 오염물질을 제거한 경우에도 슬러리로 인한 2차 오염의 문제가 없다. 최근에는 난분해성 물질이나 독성을 가진 물질을 포함된 폐수처리 시설의 고도처리를 위하여 분리막을 도입하는 추세이다.(중략)

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.40-47
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• 2002

Because UV wavelength lights can activate photocatalysts, plasma is used as a light source of a photocatalytic reactor. Even though plasma has good intensity for photo reaction, substrate of catalyst coating was limited by the geometry of plasma generator. Usually bead type substrate was used for a pack bed type reactor. Honeycomb monolith type substrate was used with UV lamps instead plasma, due to the light penetration the honeycomb monolith length was too short to show good activity In this study a photocatalytic reactor, which is using a honeycomb monolith substrate, was investigated with plasma as an activation light source. As a parametric study the effects of 1311owing factors on plasma generation and power consumption are examined; supply voltage, substrate length, environment condition, catalyst loading and ratio. Using the test results, the practicability test was done with simulated synthetic gases representing bad smells and automotive exhaust gases.

• 대한화학회지
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• 제53권5호
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• pp.560-564
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• 2009

용액침전법에 의해 ZnO 및 $Zn_{0.95}Mn_{0.05}O$를 제조하였다. Mn이 5% 치환된 ZnO 시료는 순수한 ZnO의 띠 간격인 3.37 eV (380 nm 흡광)로부터 1.50 eV (800 nm 흡광)까지 띠 간격이 줄어들게 되어 자외선 영역 뿐 아니라 가시광선 전체 영역에서도 흡광이 발생하였다. 가시광선에서의 광촉매 활성에서도 $Zn_{0.95}Mn_{0.05}O$ 시료는 P-25보다도 더 높은 활성도를 나타냈다.

• 멤브레인
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• 제21권2호
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• pp.127-140
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• 2011

본 연구에서는 정수처리용 세라믹 한외여과 및 광촉매의 혼성공정에서 $TiO_2$ 광촉매 코팅 구(bead)의 농도 및 물역세척 주기(FT), 물역세척 시간(BT) 변화의 영향을 알아보았다. 광촉매 코팅 구의 농도는 10~40 g/L로, FT는 2~10분으로, BT는 6~30초로 변화시키면서, 그 영향을 180분 운전 후 막오염에 의한 저항$(R_f)$, 투과선속(J)과 총여과부피$(V_T)$ 측면에서 고찰하였다. 광촉매 코팅 구의 농도가 감소할수록 $R_f$는 증가하고 J는 감소하였다. 광촉매 코팅 구의 농도 40 g/L 에서 $V_T$가 8.85 L로 가장 높았다. FT 변화 실험에서는 FT가 감소할수록, $R_f$는 감소하고 J는 증가하였다. 한편, BT 변화 실험에서는 BT가 증가할수록, $R_f$는 감소하고 J는 증가하였다. 또한, NBF(no back-flushing)에서 급격한 막오염에 의한 분리막 기공의 감소로 탁도 및 용존유기물($UV_{254}$ 흡광도)이 효과적으로 제거되었기 때문에, 탁도 및 용존유기물의 처리효율이 NBF 조건에서 가장 높았다. 한편, 광촉매 코팅 구의 세척 효과로 FT가 감소할수록, BT가 증가할수록 탁도 및 용존유기물의 처리효율은 증가하였다.

• 멤브레인
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• 제27권4호
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• pp.328-335
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• 2017

메조포러스 공극구조를 갖는 광촉매 멤브레인은 다양한 환경기술에 적용될 수 있다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 층을 형성시킨 광촉매 반응기용 세라믹 멤브레인을 개발하고 이를 염색용액 처리에 적용하였다. 높은 공극률과 균질성을 지닌 $TiO_2$ 광촉매층을 그라프트 공중합체를 사용하여 제조하였다. 멤브레인은 광촉매 반응기와 멤브레인 여과를 결합시킨 하이브리드 광촉매 반응기에 성공적으로 적용하였다. 실험결과 정렬된 구조의 $TiO_2$ 층이 $Al_2O_3$ 지지체에 형성되었다. $TiO_2$ 층 형성 후 제조된 세라믹 분리막의 순수 투과도는 형성된 광촉매 층 저항으로 감소하였다. 정렬된 구조의 $TiO_2$ 층은 UV 결합 시 5시간 안에 완벽한 염색용액 분해를 달성시킬 수 있었다. 광촉매 멤브레인의 염색용액 분해는 Langmuir-Hinshelwood 흡착 모델로 잘 설명할 수 있었다. 또한 $TiO_2$ 층이 고정화된 세라믹 멤브레인의 model Congo Red에 대한 1차 속도상수는 $Al_2O_3$ 지지체 단독인 경우에 비해 약 6배 정도 큰 값을 나타내었다(0.0081 vs. $0.0013min^{-1}$).