• 한국물환경학회지
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• 제32권1호
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• pp.98-107
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• 2016

This study examined the effects of environmental conditions and the presence of refractory organic matter on oxidation rates of total organic carbon (TOC) measurements based on high temperature combustion and ultraviolet-sulfate methods. Spectroscopic indices for prediction of oxidation rates were also explored using the UV spectra and fluorescence excitation-emission matrix (EEM) of humic acids. Furthermore, optimum TOC instrument conditions were suggested by comparing oxidation rates of a standard TOC material under various conditions. Environmental conditions included salts, reduced ions, and suspended solids. Salts had the greatest influence on oxidation rates in the UV-sulfate method. However, no effect was detected in the high temperature combustion method. The UV-sulfate method showed lower humic substance oxidation rates, refractory natural organic matter, compared to the other methods. TOC oxidation rates for the UV-sulfate method were negatively correlated with higher specific-UV absorbance, humification index, and humic-like EEM peak intensities, suggesting that these spectroscopic indices could be used to predict TOC oxidation rates. TOC signals from instruments using the UV-sulfate method increased with increasing chamber temperature and increasing UV exposure durations. Signals were more sensitive to the former condition, suggesting that chamber temperature is important for improving the TOC oxidation rates of refractory organic matter.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.223-233
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• 2014

광산에서 순도 높은 금은을 추출하기 위해 청화법을 이용해 왔다. 이러한 광산 활동에서 많은 양의 시안이 사용되어 왔으며 이에 따라 고농도의 시안을 함유한 광산폐수가 발생되어 광산 주변 지역의 수계를 오염시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 시안함유 광산폐수 및 침출수로부터 시안을 제거하기 위하여 $TiO_2$ 광촉매와 UV-LED 광원을 이용한 광산화 공정에 대하여 연구하였다. 기존 광산화 공정에서는 주로 UV 램프가 광원으로 많이 사용되었지만 여러 가지 단점으로 인하여 본 연구에서는 그 대체 광원으로 UV-LED의 적용 가능성을 평가하였다. 세 종류의 $TiO_2$의 광산화 효율을 평가한 결과, 아나타제와 루틸이 혼합된 Degussa P25가 광산화 효율이 가장 좋은 것으로 확인되었다. 또한 형태와 파장이 다른 네 종류의 UV-LED를 비교 평가한 결과, 365 nm 램프형 > 365 nm 캔형 > 280 nm 캔형 > 420 nm 램프형 순으로 제거효율이 좋은 것으로 나타났다. 본 연구는 UV-LED는 기존의 UV 램프의 단점을 극복할 수 있는 대체광원으로서 광산화 공정에 적용 가능하다는 것을 입증하였으며, 시안의 광산화 효율은 $TiO_2$ 광촉매의 종류에도 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권7호
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• pp.1359-1366
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• 2014

Seven tetracycline classes of antibiotics were treated using ultraviolet (UV) and $UV/H_2O_2$ oxidation. Two different UV lamps were used for the UV and $UV/H_2O_2$ oxidation. The performance of the UV oxidation was different depending on the lamp type. The medium pressure lamp showed better performance than the low pressure lamp. Combining the low pressure lamp with hydrogen peroxide ($H_2O_2$) improved the removal performance substantially. The by-products formation of tetracycline by UV and $UV/H_2O_2$ were investigated. The protonated form ($[1+H]^+$) of tetracycline was m/z 445, reacted to yield almost exclusively two oxidation by-products by UV and $UV/H_2O_2$ oxidation. Their protonated forms of by-products were m/z 461 and m/z 477. The structures of tetracycline's by-products in UV and $UV/H_2O_2$ system were similar.

• 한국대기환경학회지
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• 제24권1호
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• pp.91-99
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• 2008

A multilayer tower-type photoreactor, in which $TiO_2$-coated glass-tubes were installed, was used to measure the vapor-phase BTEX removal efficiencies by ozone oxidation ($O_3$/UV), photocatalytic oxidation ($TiO_2$/UV) and the combination of ozone and photocatalytic oxidation ($O_3/TiO_2$/UV) process, respectively. The experiments were conducted under various relative humidities, temperatures, ozone concentrations, gas flow rates and BTEX concentrations. As a result, the BTEX removal efficiency and the oxidation rate by $O_3/TiO_2$/UV system were highest, compared to $O_3$/UV and $TiO_2$/UV system. The $O_3/TiO_2$/UV system accelerated the low oxidation rate of low-concentration organic compounds and removed organic compounds to a large extent in a fixed volume of reactor in a short time. Therefore, $O_3/TiO_2$/UV system as a superimposed oxidation technology was developed to efficiently and economically treat refractory VOCs. Also, this study demonstrated feasibility of a technology to scale up a photoreactor from lab-scale to pilot-scale, which uses (i) a separated light-source chamber and a light distribution system, (ii) catalyst fixing to glass-tube media, and (iii) unit connection in series and/or parallel. The experimental results from $O_3/TiO_2$/UV system showed that (i) the highest BTEX removal efficiencies were obtained under relative humidity ranging from 50 to 55% and temperature ranging from 40 to $50^{\circ}C$, and (ii) the removal efficiencies linearly increased with ozone dosage and decreased with gas flow rate. When applying Langmuir-Hinshelwood model to $TiO_2$/UV and $O_3/TiO_2$/UV system, reaction rate constant for $O_3/TiO_2$/UV system was larger than that for $TiO_2$/UV system, however, it was found that adsorption constant for $O_3/TiO_2$/UV system was smaller than that for $TiO_2$/UV system due to competitive adsorption between organics and ozone.

• 공업화학
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• 제28권3호
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• pp.318-325
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• 2017

원자력발전소 2차 계통수에 사용되는 에탄올아민이 포함된 오염수는 복수탈염설비의 이온교환수지에서 포집된다. 이온교환수지의 재생과정에서 에탄올아민과 다량의 이온성 물질이 포함된 강산성 폐수가 발생된다. 본 연구는 이온교환수지에서 발생하는 폐수를 처리하기 위해서 자외선 산화방법을 적용하였다. 산화방법은 흡착제를 함께 사용한 자외선 산화와 흡착제를 적용하지 않고 자외선 산화만 적용할 수 있는 장치를 개발하여 자외선 산화방법에서 흡착제가 폐수처리 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 연구 결과는 입상활성탄을 흡착제로 적용한 UV/GAC산화공정은 pH 12.8에서 COD 제거 효율은 71.3%로 나타났다. 동일한 pH 조건에서 흡착제를 적용하지 않은 UV 산화공정보다 COD 제거 효율이 21.8% 높게 나타났다. T-N의 제거는 pH 12.8일 때 88.6%로 흡착제를 적용하지 않은 UV산화공정보다 18.0% 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 입상활성탄이 에탄올아민을 고정시켜서, UV 램프에 의한 산화공정의 효율을 높이는 것으로 여겨진다. 따라서 UV/GAC 흡착산화공정이 에탄올아민 함유 폐수의 처리에 더 효율적이다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권2호
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• pp.241-249
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• 2000

난분해성 폐수인 사진현상폐수의 $UV/H_2O_2$ 및 $H_2O_2$의 고급산화에 의한 오염물질의 제거 실험을 실시하였다. $UV/H_2O_2$ 산화에서 $H_2O_2$의 분해로 $OH^-$ 라디칼이 발생되는데 파장 190~300 nm의 UV가 반응의 촉매 역할을 한다. $OH^-$ 라디칼은 수명은 짧으나 강력한 산화력을 갖고 있는데, 이 산화력은 폐수처리에서 폐수나 액상 폐기물의 유기물질을 제거하는데 이용된다. 본 연구에서 기존의 tube형 반응조의 단점을 보완한 UV-자유반사 반응조를 제작하여 사용하였으며 UV원으로는 수은 고압램프가 이용되었다. 본 실험에서는 반응시간과 $H_2O_2$ 주입량 및 pH 변화에 따른 오염물의 처리효율의 변화를 조사하였는데 $H_2O_2$의 주입량이 증가할수록 처리효율이 높았으나 그 차이는 미미하였으며, pH 8에서 보다는 3에서 처리효율이 약간 높았으나 그 차이 역시 크지 않았다. 본 연구에서 사진현상폐수 처리의 적정 운전조건은 pH 8, $H_2O_2$ 주입량은 유입수의 COD를 기준으로 한 1.3배 화학량론적 주입으로 나타났는데, 5시간의 처리에서 $COD_{Cr}$, TOC 및 색도의 제거효율은 각각 약 47.5%, 75.0% 및 91.5%로 나타났다. 반응 후 생분해성의 지표인 BOD/COD 비는 초기 0.04에서 0.21로 약 5.3배 증가하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제51권1호
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• pp.1-9
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• 2016

Characterization of the UV oxidation for raw natural rubber (NR) was investigated in controlled conditions through image and FT-IR analysis. The UV oxidation was performed on a thin film of natural rubber coated on a KBr window at 254 nm and room temperature to exclude the thermal oxidation. Before or after exposure to UV light, image of the NR thin film was observed at a right or tilted angle. FT-IR absorption spectra were measured in transmission mode with the UV irradiation time. The UV oxidation of NR was examined by the changes of absorption peaks at 3425, 1717, 1084, 1477, 1377, and $833cm^{-1}$ which were assigned to hydroxyl group (-OH), carbonyl group (-C=O), carbon-oxygen bond (-C-O), methylene group $(-CH_2-)$, methyl group $(-CH_3)$, and cis-methine group $(cis-CCH_3=CH-)$, respectively. During the initial exposure period, the results indicated that the appearance of carbonyl group was directly related to the reduction of cis-methine group containing carbon-carbon double bond (-C=C-). Most of aldehydes or ketones from carbon-carbon double bonds were formed very fast by chain scission. A lot of long wide cracks with one orientation at regular intervals which resulted in consecutive chain scission were observed by image analysis. During all exposure periods, on the other hand, it was considered that the continuous increment of hydroxyl and carbonyl group was closely related to the decrement of methylene and methyl group in the allylic position. Therefore, two possible mechanisms for the UV oxidation of NR were suggested.

• 대한환경공학회지
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• 제28권4호
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• pp.429-437
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• 2006

화학세정폐수에 함유되어 있는 citric acid의 효율적인 처리방안을 수립하기 위해 $UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$, Photo-Fenton 산화방법을 이용하여 각각 citric acid의 제거효율 및 그에 따른 전력소비량을 평가하였다. 그 결과 조사된 최적 처리조건에서 $UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$, Photo-Fenton 산화방법을 이용한 citric acid 농도에 근거한 TOC 제거효율은 각각 95.5%, 92.3%, 91.5%로 조사되었으며, 그에 따른 전력소비량은 $11.26kWh/m^3,\;3.85kWh/m^3,\;0.799kWh/m^3$으로 조사되었다. 이 결과에 의하면 세가지 광화학적 산화방법 모두 유기물질이 90% 이상 제거되어 citric acid의 분해에 효과적인 것으로 판단되었다. 그러나 Photo-Fenton 산화방법이 다른 방법에 비해 처리에 소요되는 반응시간이 짧은 것으로 나타났다. 또한 광화학적 산화방법의 운영비를 결정짓는데 중요한 요소인 전력소모량 측면에서도 Photo-Fenton 산화방법이 다른 방법에 비해 우수한 것으로 조사되어 본 연구에서 비교하는 세가지 방법 중 citric acid 처리에는 Photo-Fenton 방법이 효율적인면과 경제성면에서 가장 적합한 처리기술로 결론지을 수 있었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제11권1호
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• pp.28-32
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• 2006

The degradation of atrazine was explored using UV alone, $H_2O_2/UV$, oxalate/UV and oxalate-assisted $H_2O_2/UV$. The addition of oxalate to the $H_2O_2/UV$ (oxalate-assisted $H_2O_2/UV$) process was the most effective method for the degradation of atrazine. The overall kinetic rate constant was split into the direct oxidation due to photolysis and that by the radicals from hydrogen peroxide or oxalate. In semi-empirical terms, the initial concentration of hydrogen peroxide had a greater contribution than that of oxalate for atrazine oxidation.

• 분석과학
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• 제13권2호
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• pp.234-240
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• 2000

수질계의 부식산을 화학적 산화처리하기 위한 방법의 하나로 광산화공정을 도입하여 부식산의 특성 변화를 조사하였다. 광산화공정은 UV단독, UV/$TiO_2$ 및 UV/$H_2O_2$ 시스템을 실험하였다. UV 단독 조사시 TOC 제거율은 pH 7-9에서 가장 높았으며, 흡광도는 강알카리성 영역에서 감소율이 향상된 결과를 보였다. 각 시스템별로 처리도를 보면, UV/$TiO_2$ 시스템의 경우 $TiO_2$ 의 농도가 50ppm 일때 TOC 제거와 흡광도 감소의 효율이 높았으며 50ppm 이상을 투입해도 처리율에 변화가 없었다. UV/$H_2O_2$ 시스템에서는 과산화수소의 농도가 20mM이 최적의 주입농도로 조사되었으며, 그 이상 투입할 경우 TOC와 흡광도의 처리율이 저하되었다. 탄산이온을 첨가할 경우, TOC 제거율 및 UV 흡광도의 감소율 모두 감소하며, TOC 제거율이 흡광도 감소율에 비해 상대적으로 더 크게 나타났다.