• 한국물환경학회지
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• 제26권6호
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• pp.1028-1033
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• 2010

Wastewater reuse for agricultural irrigation needs treatment and control of pathogens to minimize risks to human health and the environment. In order to evaluate the water quality of UV-treated reclaimed water, this study focused on the relationship between micro-pathogens and particulate matters. MS2 was selected as an index organism because it has similar characteristics to human enteric virus and strong resistance to UV disinfection. The turbidity and suspended solid (SS) were selected for test parameters. In this study, it was performed with different UV doses (30 and $60mJ/cm^2$) for estimation of the MS2 inactivation rate using collimated beam batch experiments in the laboratory. The experiment results by turbidity or SS concentration presented that the increased concentration of them lowered MS2 inactivation. At the turbidity (below 4.27 NTU) and SS (below 1.47 mg/L) of the low level range, the inactivation of 60 UV dose is higher than 30 UV dose. However, at the turbidity and SS of the high level, the increasing UV dose did not show apparent increasing the MS2 inactivation. In quantitative microbial risk assessment (QMRA), it can confirm the trend that $P_D$ and turbidity concentrations have positive correlationship at the low concentration, which was also observed in SS. The QMRA can be helpful in communication with public for safe wastewater reuse and be recommended.

• Environmental Engineering Research
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• 제12권2호
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• pp.64-71
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• 2007

The necessity of disinfecting playground soil is an important issue, because pathogenic protozoa, bacteria, and parasite eggs remain viable for several months and can infect children. UV irradiation has been used to decontaminate water but its effectiveness on soil is unclear. We determined the efficacy of UV radiation for inactivation of an indicator bacteria, E. coli (strain ATCC 8739), on playground soil. While 99% inactivation of E. coli in the soil was readily achieved by UV radiation within 55 min at $0.4\;mW\;cm^{-2}$, complete inactivation was not achieved, even after prolonged treatment at $4\;mW\;cm^{-2}$. This was attributed to the irregular surface of the soil. A small number of E. coli escaped the UV radiation because they were situated in indentations or under small particles on the soil surface. Atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM) confirmed that the surface characteristics of the soil is the major limiting factor in the inactivation of E. coli by UV radiation. Thus UV treatment may not be adequate for disinfecting some soils and should be carefully evaluated before being used on playground soils.

• 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.

• 산업식품공학
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• 제13권2호
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• pp.122-129
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• 2009

자외선 살균소독기의 유효성을 검정하기 위하여 스테인리스스틸 컵 바닥에서 E. coli를 대상으로 살균력을 측정하고 살균패턴을 조사하였다. 스테인리스스틸 컵 바닥의 자외선 강도는 컵의 위치에 따라 큰 차이를 보였다. 중앙부에 놓인 컵의 바닥에서는 높은 자외선 강도를 보인 반면 외곽으로 갈수록 자외선 강도는 급격하게 약화되었으며, 이러한 편차는 상단 선반에서 가장 심하였고 중단 및 하단선반으로 갈수록 완화되었다. E. coli를 대상으로 한 스테인리스스틸 컵 바닥에서 살균효과는 컵 바닥의 자외선 강도와 살균시간에 비례하였다. 자외선에 의한 E. coli 살균패턴은 tailing을 수반하는 의사 1차반응으로 나타났으며 각 구간의 살균속도상수를 산출한 결과 초기 살균속도상수 ($K_{1}$)는 위치에 따라 큰 차이를 보인 반면 후기 살균속도상수($K_{2}$)는 위치에 따른 차이가 크지 않았다. 현장에서 자외선 살균소독기를 용이하게 사용할 수 있도록 일정 살균치를 얻는데 필요한 자외선 조사시간을 산출하는 방정식을 제시하였다.

• 대기
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• 제32권1호
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• pp.51-60
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• 2022

Corona Virus Disease 19 pandemic (COVID-19) causes many deaths worldwide, and has enormous impacts on society and economy. The COVID-19 was caused by a new type of coronavirus (Severe Acute Respiratory Syndrome Cornonavirus 2; SARS-CoV-2), which has been found that these viruses can be effectively inactivated by ultraviolet (UV) radiation of 290~315 nm. In this study, 90% inactivation time of the SARS-CoV-2 virus was analyzed using ground observation data from Brewer spectrophotometer at Yonsei University, Seoul and simulation data from UVSPEC for the period of 2015~2017 and 2020. Based on 12:00-13:00 noon time, the shortest virus inactivation time were estimated as 13.5 minutes in June and 4.8 minutes in July/August, respectively, under all sky and clear sky conditions. In the diurnal and seasonal variations, SARS-CoV-2 could be inactivated by 90% when exposed to UV radiation within 60 minutes from 10:00 to 14:00, for the period of spring to autumn. However, in winter season, the natural prevention effect was meaningless because the intensity of UV radiation weakened, and the time required for virus inactivation increased. The spread of infectious diseases such as COVID-19 is related to various and complex interactions of several variables, but the natural inactivation of viruses by UV radiation presented in this study, especially seasonal differences, need to be considered as major variables.

• 한국안광학회지
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• 제17권1호
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• pp.99-105
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• 2012

목적: 본 연구는 UVA영역의 LED를 이용하여 안질환을 일으키는 대표적인 유발균인 녹농균과 포도상구균에 대한 살균효과를 알아보고, UVA영역의 LED를 콘택트렌즈 살균에 활용하고자 하였다. 방법: 안질환의 원인 세균인 녹농균과 포도상구균에 대한 살균효과 실험은 400 nm의 UVA-LED를 이용하여 소형 살균기기를 제작하여 녹농균은 $10^{-7}$ CFU/ml, 포도상구균은 $10^{-5}$ CFU/ml 로 각각 액체배지에 희석하여 넣은 후 시간대별로 15분, 30분, 60분, 120분, 240분, 360분, 480분 동안 각각 400 nm의 UVA를 조사하였다. 결과: 살균실험 결과를 직선회귀방정식(regresson line equation)으로 변환하여 목표 살균치(target log inactivation)를 도출한 결과 녹농균에 대한 3log inactivation의 UV조사량($mJ/cm^2$)이 54,847 UV dose($mJ/cm^2$)이었으며, 조사시간(irridiation time)은 135.42(min) 이었다. 또한 포도상구균의 3log inactivation은 39,066 UV dose($mJ/cm^2$)이었으며 조사시간은 98.72분이었다. 결론: 이러한 실험 결과 400 nm의 UVA-LED를 이용한 녹농균과 포도상구균에 대한 뛰어난 살균효과를 확인하였으며 콘택트렌즈의 살균에 유용하게 이용될 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제30권7호
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• pp.597-604
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• 2021

The International Maritime Organization (IMO) ballast water management agreement (International Convention for the Control and Management of Ship's Ballast Water and Sediments) came into force on September 8, 2017. This study evaluated the disinfection performance of electrolysis, UV treatment, and electrolysis + UV combined, to improve the treatment of zooplankton (size ≥ 50 ㎛), which is expected to strengthen the standards for biodegradation efficiency. Among the methods used, the disinfection time leading to 100% death was in the order: electrolysis > electrolysis + UV > UV process. For the same level of disinfection performance, the amount of electricity required for the electrolysis, UV, and electrolysis + UV processes were 1,300 W.s, 8,400 W.S, and 4,500 W.s, respectively. The combination of electrolysis + UV process for inactivation of zooplankton in ballast water did not show a synergic effect owing to the slow disinfection time and high power consumption.

• 대한환경공학회지
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• 제29권5호
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• pp.533-539
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• 2007

본 연구에서는 염소, 오존, UV에 의한 크립토스포리디움의 불활성화정도를 평가하기 위해 HCT-8세포를 사용하는 세포배양법과 최적확수기법을 결합하였다. 이 방법은 크립토스포리디움 감염성을 평가하는데 있어 "gold standard"라고 여겨지는 동물감염성 실험 만큼이나 민감하였고 소독제에 의한 크립토스포리디움의 불활성화를 측정할 수 있는 유용한 방법이었다. 실험실규모의 연구결과, $5^{\circ}C$, pH 7.0 조건에서 크립토스포리움을 약 1 log 불활성화시키기위한 염소와 오존 CT값은 각각 $1,250mg{\cdot}min/L,\;16mg{\cdot}min/L$ 이었다. 이는 오존을 사용하여 소독하였을 때 조차도 낮은 온도에서는 크립토스포리디움을 불활성화시키기 어렵다는 것을 보여주는 것이다. 염소와 오존과는 달리 UV는 온도에 상관없이 크립토스포리디움을 불활성화시키기에 매우 효과적이어서 UV가 2 $mJ/cm^2$ 조사되었을 때 크립토스포리디움이 3 log 이상 불활성화되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권9호
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• pp.1020-1026
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• 2007

전 세계적으로 병원성 미생물에 의한 오염과 감염 및 발병의 사례가 급증함에 따라 병원성 미생물을 효율적으로 제어하는 기술에 대한 관심이 매우 증가하고 있다. 병원성 미생물을 환경에서 제어하는 연구는 대다수 수처리 공정과 같이 물에서 이루어지는 소독과 관련되어 진행되어 왔고, 표면에서의 소독에 관련된 연구는 매우 부족하였다. 본 연구는 UV 소독 방법을 표면에 분포된 미생물의 불활성화에 대해서 적용하여 살펴보았고, 소독 모델을 통해서 정량화하였다. 특히, 생물테러용 무기로 잘알려진 탄저균(Bacillus anthracis)의 지표 미생물인 바실러스 포자(Bacillus subtilis spore)에 대해서 UV를 이용한 표면 소독시 매우 빠른 불활성화를 볼 수 있었으며, 2 log(99%) 불활성화를 위한 IT 값은 14.5 $mJ/cm^2$으로 나타났다. UV에 의한 미생물 불활성화는 화학적 소독제의 경우와 달리 온도에 의한 영향은 나타나지 않았으나, 표면 거칠기(surface roughness)에 의한 뚜렷한 tailing off 현상이 나타났다.

• 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.