• 제목/요약/키워드: UV Efficiency

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다양한 산화반응을 조합한 고급산화공정의 아세트산 분해에 관한 연구 (Destruction of Acetic Acid Using Various Combinations of Oxidants by an Advanced Oxidation Processes)

  • 권태옥;박보배;문장수;문일식
    • 공업화학
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    • 제18권4호
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    • pp.314-319
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    • 2007
  • UV, $O_3$, $H_2O_2$, $Fe^{2+}$ 등의 산화반응을 조합한 고급산화 공정(advanced oxidation process)을 이용하여 아세트산 분해실험을 수행하였다. 적용된 고급산화 공정은 $UV/H_2O_2$, $UV/H_2O_2/Fe^{2+}$, $O_3$, $O_3/H_2O_2$, $UV/O_3/H_2O_2$$UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정이었다. 낮은 pH (3.5)에서의 아세트산 분해율은 $UV/H_2O_2/Fe^{2+}$, $O_3/H_2O_2$, $UV/O_3/H_2O_2$$UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정은 비교적 높고, $UV/H_2O_2$$O_3$ 공정은 20% 이하로 낮게 나타났다. $O_3/H_2O_2$, $UV/O_3/H_2O_2$ 공정의 아세트산 분해율은 반응시간 180 min까지 반응시간에 따라 지속적으로 증가하였으나 $UV/H_2O_2/Fe^{2+}$, $UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정에서는 반응시간 90 min까지 아세트산 분해율이 급격히 증가한 후 그 이후에는 분해율의 증가가 미미하였다. 고급산화 공정별 아세트산 분해율은$UV/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정은 55%, $O_3/H_2O_2$ 공정 및 $UV/O_3/H_2O_2$ 공정은 66%, $UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정은 64%이었다.

UV 불활성화 효과에 의거한 E.coli, RNA 및 DNA 박테리오파지의 대체 지표 미생물로서의 적용성 검토 (Applicability Investigation of E.coli, RNA and DNA Bacteriophages for Possible Indicator Microorganisms Based on the Inactivation Effectiveness by UV)

  • 김일호;와히드 마피아;타나카 히로아키
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권11호
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    • pp.1063-1068
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    • 2010
  • 본 연구는 유효한 분변오염의 지표 미생물로서 제안되고 있는 E.coli와, 병원성 바이러스에 대한 지표 미생물로 추천되는 $Q{\ss}$ 파지의 UV 및 UV/$H_2O_2$에 대한 내성을 비교하였다. 이 결과에 의거, 병원성 바이러스 관리를 위한 E.coli 규제의 유효성을 고찰하였다. 또한, 병원성 바이러스에 대한 대체 지표 미생물로써, $Q{\ss}$ 파지, T4 및 lambda 파지의 실제 하수 2차 처리 수중에서의 UV 불활성화를 비교하였다. 실험결과, $Q{\ss}$ 파지와 E.coli는 UV에 대해 거의 동등한 내성을 보였으나, UV/$H_2O_2$ 공정에 대해서는 E.coli보다 $Q{\ss}$ 파지가 더 높은 내성을 보였다. 이로부터, $Q{\ss}$ 파지가 모든 병원성 바이러스의 UV 또는 UV/$H_2O_2$에 대한 내성을 대표한다고 할 수는 없을지라도, 지표 미생물로써 E.coli의 불활성화 효과에만 의존하는 것은, 소독공정에 따라서는 바이러스류에 대해 충분한 소독효과를 얻지 못할 수도 있음을 알 수 있었다. 한편, T4 및 lambda 등 DNA 파지와 불활성화를 비교하였을 경우, $Q{\ss}$ 파지가 UV에 대해 더 낮은 내성을 보였다. 따라서, 불활성화에 대한 지표 바이러스로써 $Q{\ss}$ 파지의 이용은 낮은 UV 조사량의 도입에 의해 결과적으로 불충분한 소독효과를 초래할 수도 있을 것 같다. 이 결과는, 병원성 바이러스류에 대해 보다 충분한 불활성화를 달성하기 위해서는 RNA 파지인 $Q{\ss}$보다 T4 및 lambda 등 DNA 파지가 지표 바이러스로써 보다 유효할 수 있음을 보여준다.

초음파 발생 미스트를 이용한 TiO2 광촉매 시스템에서의 가스상 톨루엔 제거 (Removal of Gaseous Toluene Using a TiO2 Photocatalytic System with Mist Generated by Ultrasonic Atomization)

  • 최민석;한세현;장성찬;정용원
    • 한국대기환경학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.211-218
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    • 2009
  • Feasibility study of using $Ti0_2$ mist generated by ultrasonic atomization for photocatalytic degradation of gaseous toluene was attempted in this study. For this, the photocatalytic reactor consisting of mist generator and photo-reactor was designed. Most of experimental results showed that steady state reached about 30 minutes after the start of experiments. The effects of $Ti0_2$ concentration, toluene concentration, and UV wavelength on toluene removal ratio were investigated. It was found that the highest removal efficiency was obtained when $Ti0_2$ concentration was 0.6 g/L in slurry. At this condition, it was found that the toluene removal efficiency increased as toluene concentration in feed decreased. In order to investigate the effect of UV wavelength, experiments were carried out using three UV lamps with different UV wavelength. The results showed that the highest removal efficiency was achieved when the lamp with the shortest wavelength were employed.

세라믹과 유리에 코팅한 TiO2 광촉매를 이용한 가스상 벤젠의 제거 (Photocatalytic Degradation of Benzene in the Gas Phase using TiO2 Coated on Ceramic and Glass Beads)

  • 손현석;양원호;김현용;이소진;박종래;조경덕
    • 한국대기환경학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.57-66
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    • 2003
  • TiO$_2$ sol was prepared by sol-gel method, and this sol was coated in ceramic and glass bead by dip-coating method. The coated catalyst was applied to degrade benzene in the gas phase by exposing to UV -lamp (365 nm) in a batch reactor. The removal efficiency of the benzene was compared by changing various conditions such as the kind of chemical additives, the coating beads (ceramic and glass), solution pH, the initial concentration of TiO$_2$ sol, UV intensity, and benzene concentration. The physical structure of TiO$_2$ sol used in this study was found to be pu-rely anatase type from XRD analysis. The results showed that ceramic bead was effective as the coating agent rath-er than glass bead. The significant change in the benzene removal efficiency of benzene did not occur with chang-ing coating frequency and the initial concentration of TiO$_2$ sol. The removal efficiency of benzene increased with increasing UV intensity, and with acidic treatment of TiO$_2$-coated ceramic bead.

$TiO_2/UV$ 회전반응기를 이용한 한강 휴믹물질의 광촉매산화 처리 및 특성 변화 (Photocatalytic Oxidation of Han River Humic Substances and Change of Their Characteristics by $TiO_2/UV$ in a Rotating Photoreactor)

  • 신지원;김현철;한인섭
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권10호
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    • pp.1129-1135
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    • 2005
  • 한강에서 추출한 휴믹물질의 산화를 위해 회전 반응기를 도입하였다. $TiO_2$ 광촉매의 혼합을 위해 사용되는 공기는 UV 램프와 광촉매 사이에서 UV 조사를 방해할 수 있으므로, 더 나은 UV 조사율을 위해 반응기 내부에 배플이 설치된 회전 반응기를 고안하였다. FT-IR, $^{13}C$-NMR의 분석 결과, 한강 휴믹물질은 다른 상용화된 휴믹물질과는 다른 특성을 보여주었다. XAD-7HP 수지로 분리된 한강 휴믹물질을, 반응 후 광촉매의 분리 및 회수문제를 해결하기 위해, $TiO_2$를 hollow bead에 고정화한 광촉매와 UV-A, UV-C 램프를 사용하여 광촉매산화시켰다. 초기 휴믹물질의 TOC 농도가 5 mg/L일 때, 초기 pH 3, $TiO_2$ 주입률 2.0 g/L을 최적 조건으로 결정하였다. 또한 UV-C와 UV-A 램프의 비교실험을 수행한 결과, 비슷한 TOC 제거율을 보였다. 하지만, 분자량 분포 실험 결과, UV-A 램프보다 UV-C 램프로 광촉매산화시킨 것이 상대적으로 저분자량 부분이 증가하였다.

오염된 신발의 효율적인 살균과 탈취를 위한 신발장의 설계 (Design of a shoe rack for effective sterilization and deodorization of the shoes contaminated by various bacteria)

  • 이삼철;장용석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.199-206
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    • 2016
  • 본 연구는 다양한 세균에 오염된 신발을 효과적으로 살균하고 탈취할 수 있는 신발장을 설계하기 위한 최적의 조건을 확립하고자하는 목적으로 실시하였다. 신발장의 제작과 평가는 2014년 10월부터 2015년 9월까지 1년에 걸쳐 진행하였다. 항균성능의 평가는 JIS Z 2801:2010 규격에 따라 대장균과 황색포도상구균 균주에 대하여 실시하였고, 탈취효율은 한국공기청정협회 실내공기청정기 규격인 SPS-KACA002-132:2006 규격에 따라 실시하였다. 대장균과 황색포도상구균 균주에 대한 UV 조사시간에 대한 항균성능을 시험한 결과에서 30초 후에 99.9% 이상의 세균감소율을 보였고, 시험가스에 대한 평균 탈취효율은 42.5%를 보였다. UV램프로 5분의 점등과 25분의 소등을 반복하여 작동을 할 경우에 신발 내부와 신발장 내부 온도는 약 $40^{\circ}C$$25^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 신발장의 작동시간에 따른 온도 변화를 측정한 결과는 UV램프를 점등과 소등을 반복적으로 작동시켜 신발 내부의 온도를 적절하게 유지할 수 있었다. 결과적으로 실제 신발장 내부의 용적은 시험연구원의 챔버 용적보다 매우 작은 용적을 가지고 있기 때문에 시험결과의 값을 상대적으로 보정하게 되면 실제 탈취효율은 측정값보다 매우 클 것으로 판단이 된다. 또한 신발의 내부에서 악취를 유발하는 원인균인 박테리아를 반복적으로 살균하기 때문에 신발 내의 실제 탈취의 효과는 더욱 증가될 것이다. 추가 연구로 일정한 신발장 내부의 온도편차를 찾아야 할 것이다.

하수처리장 방류수의 UV 처리시 유기물질, 잔류염소 및 소독부산물 생성 거동 (Behavior of Organic Matter, Chlorine Residual and Disinfection By-Products (DBPs) Formation during UV Treatment of Wastewater Treatment Plant Effluents)

  • 한지희;손진식
    • 상하수도학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.61-72
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    • 2014
  • Study on effluent organic matter (EfOM) characteristic and removal efficiency is required, because EfOM is important in regard to the stability of effluents reuse, quality issues of artificial recharge and water conservation of aqueous system. UV technology is widely used in wastewater treatment. Many reports have been conducted on microbial disinfection and micro pollutant reduction with UV treatment. However, the study on EfOM with UV has limited because low/medium pressure UV lamp is not sufficient to affect refractory organics. The high intensity of pulsed UV would mineralize EfOM itself as well as change the characteristics of EfOM. Chlorine demand and DBPs formation is affected on the changed amounts and properties of EfOM. The objective of this study is to investigate the effect on EfOM, chlorine residual, and chlorinated DBPs formation with low pressure and pulsed UV treatment. The removal of organic matter through low pressure UV treatment is insignificant effect. Pulsed UV treatment effectively removes/transforms EfOM. As a result, the chlorine consumption is changed and chlorine DBPs formation is decreased. However, excessive UV treatment caused problems of increasing chlorine consumption and generating unknown by-products.

나노 구조의 패턴을 갖는 n-type GaN 기판을 이용한 380 nm UV-LED의 광 추출 효율 개선 (Improvement in Light Extraction Efficiency of 380 nm UV-LED Using Nano-patterned n-type Gan Substrate)

  • 백광선;조민성;이영곤;;송영호;김승환;김재관;전성란;이준기
    • 한국재료학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.273-276
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    • 2011
  • Ultraviolet (UV) light emitting diodes (LEDs) were grown on a patterned n-type GaN substrate (PNS) with 200 nm silicon-di-oxide (SiO2) nano pattern diameter to improve the light output efficiency of the diodes. Wet etched self assembled indium tin oxide (ITO) nano clusters serve as a dry etching mask for converting the SiO2 layer grown on the n-GaN template into SiO2 nano patterns by inductively coupled plasma etching. PNS is obtained by n-GaN regrowth on the SiO2 nano patterns and UV-LEDs were fabricated using PNS as a template. Two UV-LEDs, a reference LED without PNS and a 200 nm PNS UV-LEDs were fabricated. Scanning Electron microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), X-Ray Diffraction (XRD), Photoluminescence (PL) and Light output intensity- Input current- Voltage (L-I-V) characteristics were used to evaluate the ITO-$SiO_2$ nanopattern surface morphology, threading dislocation propagation, PNS crystalline property, PNS optical property and UVLED device performance respectively. The light out put intensity was enhanced by 1.6times@100mA for the LED grown on PNS compared to the reference LED with out PNS.

액상 PAHs의 자외선에너지와 초음파를 이용한 분해 (Degradation of PAHs in Aqueous Solution by UV Energy and Ultrasonic Irradiation)

  • 권성현;김종향;조대철
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권7호
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    • pp.669-676
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    • 2006
  • PAHs are major pollutants that are widely distributed in soil and groundwater environment, so that may be regarded as carcinogens. We investigated the degradation kinetics of PAH in aqueous solution when low pressure UV energy and ultrasonic irradiation were applied. Phenanthrene and pyrene were used as model compounds. The degrees of degradation of these compounds with time were analyzed with a GC/MSD (SIM-mode). UV photolysis experiments showed that phenanthrene was reduced by 90 -67% at initial concentrations of 1 ppm to 8ppm whilst it decreased to 50% at 10 ppm. Under the same conditions pyrene was degraded up to about 75% at lower initial concentrations but the reduction efficiency dropped to a level of 34 to 29% at the higher concentrations above 8 ppm. The reaction orders for phenanthrene and pyrene were found to be zero-th and ca. -0.4th order, respectively, thus implying that the reported assumption of pseudo 1st order reaction for some PAHs would be no longer valid. PAH degradation was roughly proportional to the intensity of UV (number of lamps), exhibiting maximum 92.5% of the degradation efficiency. The solution pH was lowered to 4.4 from 6.4 during the experiments partially because the carbons decomposed by the energy reacted with oxygen radicals to produce carbon dioxides. Ultrasonic irradiation on phenanthrene solutions gave relatively poor results which matched to 50 to 70% of degradation efficiency even at 2 ppm of initial concentration. Phenanthrene was found to be degraded more efficiently than pyrene for the two energy sources. Ultrasound also followed the same reaction kinetics as UV energy on PAH degradation.

Dyeing Characteristics and UV Protection Property of Green Tea Dyed Cotton Fabrics - Focusing on the Effect of Chitosan Mordanting Condition-

  • Kim Sin-Hee
    • Fibers and Polymers
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    • 제7권3호
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    • pp.255-261
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    • 2006
  • There is increasing interest in the many beneficial aspects of green tea to human such as anti-carcinogenic, anti-aggregant, anti-allergic, anti-bacterial, anti-mutagenic, and anti-oxidant activities. Besides these beneficial aspects, it has been reported that green tea ingredients, especially polyphenolic families (i.e., catechin), have some UV protection property both in vivo and in topical applications. In this study, green tea extract was used as a dyeing stock for cotton and the UV protection property of the dyed cotton fabric was examined. To increase the affinity of cotton fiber to the polyphenolic components in the green tea extract, a natural biopolymer, chitosan, was used as mordanting agent. The effects of chitosan concentration in mordanting on the dyeing characteristics and the UV protection property were examined. Chitosan mordanted green tea dyed cotton showed better dyeing characteristic and higher UV protection property compared with the unmordanted green tea dyed cotton. As the chitosan concentration in mordanting increased, the dyeing efficiency and the UV protection property also increased. Therefore, adapting chitosan mordanting in green tea dyeing can increase the UV protection property of cotton fabrics to some extent.