• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.89-95
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• 2021

As the influence of fine dust on society spreads gradually, the public's interest in indoor air is increasingly rising. Air-purifying plants are drawing keen attention due to their natural purifying function enabled by plant physiology. However, as their fine dust reduction mechanism is limited to adsorption only, vegetation bio-filters that optimize purification effects through integration with air-conditioning systems is rising as an alternative. In accordance with the relevant standard test methods, this study looked into the fine dust reduction assessment method by air-conditioning airflow volume that can be used for the industrial spread of vegetation bio-filters. In the case of PM₁₀ at 300 ㎍/m³, it was in the order of EG-B(3,500CMH, 29 min.) < EG-A (2,500CMH, 37 min.) < CG(0CMH, 64 min.) for reaching the maintenance level (100 ㎍/m³) of publicly used facilities. For reaching the WHO Guideline(50 ㎍/m³) requirement, it was in the order of EG-B (51 min.) < EG-A (160 min.) < CG (170 min.). In the case of PM_2.5, it was in the order of EG-B (26 min.) < EG-A (33 min.) < CG (57 min.) for reaching the maintenance level (50 ㎍/m³) of publicly used facilities. It was in the order of EG-B (48 min) < EG-A (140 min) < CG (158 min) for reaching the WHO Guideline (25 ㎍/m³) requirement. The findings from the analysis showed that fine dust can be reduced most efficiently when the system is operated at 3,500CMH level. The limitation of this study is that due to the absence of a way of assessing the stress of plants in vegetation bio-filters, generating optimal air-conditioning air flow of the relevant system and economics analysis against the existing facility-type air purification system have been clarified, which should be explored further though follow-up studies.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제9권2호
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• pp.93-102
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• 2003

본 연구에서는 충전 재료의 악취흡착 능력을 구명하기 위하여 흡착능력 실험용 칼럼을 설계하고 제작하였으며, 제작되어진 칼럼으로 단일 충전재와 혼합충전재에 대하여 악취흡착 능력 실험을 수행하였다. 그리고 선발된 충전재의 악취제거 미생물균주의 정착성을 구명하기 위한 정착실험을 수행하였으며, 선발된 혼합충전재에 악취제거 미생물균주를 접종하여 악취제거 성능실험을 수행하였다. 그 연구 결과는 다음과 같다. 1. 악취흡착, 제거실험용 실험실용 Biofilter system을 설계, 제작하였으며 충전 칼럼은 설계시의 설정과 같이 내부압력과 기밀성은 문제점이 없는 것으로 나타났다. 2. 단일충전재는 암모니아 180 ppm과 황화수소 20 ppm의 악취가스에 대하여 단위체적당 악취가스 제거량은 각각 왕겨는 0.054 $\ell/\textrm{cm}^3$, 0.016$\ell/\textrm{cm}^3$, 볏짚은 0.01$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.04$\ell/\textrm{cm}^3$, 코코넛은 0.158$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.010$\ell/\textrm{cm}^3$, 펄라이트는 0.014 $\ell/\textrm{cm}^3$, 0.020$\ell/\textrm{cm}^3$, 하이로드볼은 0.004$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.003$\ell/\textrm{cm}^3$, 소나무수피는 0.112$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.015 $\ell/\textrm{cm}^3$,로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아 200 ppm과 황화수소 20 ppm의 악취가스에 대하여 단위체적당 악취가스 제거량은 각각 혼합재료 1은 0.045$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.014$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 2는 0.079$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.016$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 3은 0.123$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.017$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 4는 0.031$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.015 $\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 5는 0.055$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.016$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 6은 0.111$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.020$\ell/\textrm{cm}^3$,로 나타났다. 3. 단일충전재의 악취흡착 능력은 실험결과 암모니아는 코코넛, 소나무수피, 왕겨에서 흡착 능력이 우수하게 나타났으며, 황화수소는 펄라이트, 왕겨, 소나무수피에서 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7：3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7：3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며, 코코넛의 경우 전량을 수입에 의존하고 있다는 점에서 국내 조달이 용이하며, 구입 비용도 적게 소요되는 소나무수피를 사용하는 것이 경제적이라고 사료된다. 5. 마지막으로 악취제거 미생물균주를 접종한 소나무수피 50%와 펄라이트 30%의 혼합재료를 24시간 동안 장기간 운전 실험을 수행한 결과 암모니아 99.06%, 황화수소 96.61%의 제거 효율을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권3호
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• pp.124-131
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• 2017

생물활성탄 공정과 안트라사이트를 여재로 사용한 biofilter에서 공탑 체류시간(EBCT)과 수온의 변화에 따른 8종의 고지혈증 치료제류(blood lipid regulator agents, BLLAs)의 생물분해 특성을 평가하였다. 수온 $8^{\circ}C$, $16^{\circ}C$ 및 $24^{\circ}C$에서 공탑 체류시간을 5분~15분까지 변화시켰다. 생물활성탄 공정에서 고지혈증 치료제류 8종의 생물분해 제거율은 공탑 체류시간과 수온의 변화에 많은 영향을 받았으며, 공탑 체류시간과 수온이 증가할수록 생분해 제거율이 증가하였다. 고지혈증 치료제류의 종류에 따른 생물활성탄 공정에서 생분해 제거율은 statin계의 경우 simvastatin이 가장 높았으며 다음으로 mevastatin, fluvastatin 및 atorvastatin 순이었다. 또한, Fibrate계 고지혈증 치료제들의 생물분해능은 fenofibrate가 가장 높았으며 다음으로 gemfibrozil, bezafibrate, clofibric acid순이었다. BAC 공정에서 생물분해 제거능이 가장 낮은 clofibric acid와 atorvastatin의 생물분해 속도상수($k_{bio}$)는 수온이 $8^{\circ}C$에서 $24^{\circ}C$로 상승하였을 경우, 각각 $0.0075min^{-1}$과 $0.0122min^{-1}$에서 $0.0540min^{-1}$과 $0.0866min^{-1}$으로 증가하여 각각 7.2배 및 7.1배 정도 증가하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제19권6호
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• pp.689-699
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• 2003

This study was to examine characteristics of treating toluene vapor, which gets to be problematic due to its harmful carcinogenicity and mass generation from various sources, through a biological treatment facility which is environment-friendly and adopts a high-efficient and low-cost clean technology. In order to identify whether Alnus Firma Fruit (AFF) can be used as a media for a bioreactor, its utility and basic operating factors, a study was conducted on pressure drop, supply of nutrient substances and retention time which are operating factors of a biofilter, and eliminating characteristics were compared between AFF and the conventional biological activatedcarbon (BAC) widely used as filter media. In the case of AFF, the initial microbial deposits was 2.3${\times}$10$^{7}$ CFU/g dry AFF, which represents the initial microbial density higher than the case of BAC showing 5.5${\times}$10$^{6}$ CFU/g dry BAC And it took about 2 weeks to acclimate until its eliminating rate got to be increased over 90%. As a result of comparing pressure loss taking place with the lapse of time between BAC and AFF, after 130 days passed at SV 25h$^{-1}$ , BAC showed that its eliminating efficiency had a tendency to drop greatly due to a great pressure loss (0.53\longrightarrow54.7 mm$H_2O$/m) caused by an excess of biomass as accumulated. On the other hand. AFF showed that the pressure drop was 0.53 mm$H_2O$/m, about 2 times as much as the initial pressure loss of 0.4 mm$H_2O$/m, which represents no great change in the pressure loss, and its eliminating efficiency was also shown to be continuously high. Therefore, when AFF was used as a filler for a biological treatment facility, a biological filter enabling improvement of the purifying efficiency to be promoted could be provided, and moreover, the pressure loss was so small that the filler replacement cycle or the back flushing cycle could be extended. So, even in terms of the operating cost, it was identified to be an economical filler When an inorganic material was used as a filler, the biofilters performance acted sensitively on whether nutrient substances were supplied or not. In the case of AFF with low adsorptivity, addition of ethyl-alcohol increased the solubility of toluene, and consequently, biodegradation got to be actively made by microbes, and thus, its eliminating rate could be increased. As the flow velocity and the inflow concentration got to be more increased, its eliminating rate got to be lower, and particularly, an increase in the flow velocity made its eliminating rate drop more greatly than an increase in the concentration.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.655-668
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• 1994

기존의 토양상 및 퇴비상을 이용한 악취제거가 주로 흡착에 의존한 나머지 탈취상이 쉽게 탈취능의 한계에 이른다. 따라서, 본 연구에서는 미생물 활성 탈취상의 조건인 높은 유기물함량, 보수성, 통기성 및 낮은 정압 등을 고르게 갖추고 있는 토탄에 활성슬러지를 식종하여 분뇨처리장, 하수처리장 등에서 발생빈도 및 취기강도가 큰 무기성악취 중 암모니아의 제거실험을 수행하였다. 실험결과, 자연 토탄상에서는 암모니아의 토탄수분에 의한 이온화에 따라서 pH가 상승하여 암모니아의 자연 유출 현상이 관찰되었다. 암모니아 제거 기작은 주로 음이론 콜로이드에 의한 흡착에 의존하였다. 미생물 활성 토탄상에서는 미생물 활동에 따른 pH의 완만한 상승으로 이론적 암모늄 이온의 비율이 자연토탄상보다 높았으나, 실제로 토탄상에 축적된 암모니아성 질소의 값은 질산균의 질산화에 의해 자연 토탄상보다 적었다. 암모니아의 제거기작은 반응조 운영 초기에는 흡착이 우세하였으며, 중반이후에는 질산화가 두드러졌다. 실험으로 얻은 암모니아 유입부하량, 암모니아 유출부하량, $NH_4{^+}$-N, $NO_x$-N, Org-N을 이용하여 질소에 대한 물질수지(Mass Balance)를 산정하고, 실험결과로 얻은 미생물 활성 탈취상의 최대 활성 시점인 비정상상태의 임계시간과 회귀분석에 의해 구한 암모니아의 흡착곡선을 이용하여 미생물 활성 토탄상에서 흡착능 포화의 연장시간을 산정하였다.

• 유기물자원화
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• 제14권3호
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• pp.117-125
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• 2006

원유에 오염된 토양으로부터 톨루엔을 분해할 수 있는 미생물을 분리하였으며 동정결과 Pseudomonas fluorescence였다. 이 미생물을 생물학적 톨루엔 처리공정에 사용하기 위해 온도, 톨루엔 농도, pH, 질소원 등의 환경영향이 분해에 미치는 영향에 대해서 연구를 하였다. 이 미생물의 최적 분해 온도는 $30^{\circ}C$였으며 이 때 최대 비성장속도와 최대 비소모속도는 각각 $0.76hr^{-1}$와 $0.36hr^{-1}$이었다. $10^{\circ}C$ 와 $40^{\circ}C$에서는 톨루엔을 분해하지 못하였으나 $30^{\circ}C$에 적응한 미생물은 $10^{\circ}C$에서 17시간 만에 100mg/L의 톨루엔을 완전히 분해하였고 $40^{\circ}C$ 에서는 30시간 동안 80% 정도 분해할 수 있었다. 본 미생물은 200mg/L 이상의 톨루엔은 분해할 수 없었으나 20mg/L의 낮은 농도의 톨루엔에 적응을 시킴으로써 300mg/L의 톨루엔까지 분해할 수 있었다. pH는 5.5~9.0 범위에서 분해 속도에 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 암모늄 (${NH_4}^+$) 대신 질산염(${NO_3}^-$)을 사용했을 때 적응기가 2~10시간 정도 길어졌고 미생물 수율이 45% 정도 감소하였다. 그러나 적응기가 지난 후의 톨루엔 분해속도에서는 별 차이를 보이지 않았다. 본 연구에서 얻은 결과들은 향후 바이오필터 등의 생물학적 톨루엔 처리공정 개발에 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권12호
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• pp.858-864
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• 2014

생물활성탄(BAC)과 안트라사이트 biofilter에서의 공탑 체류시간(EBCT) 및 수온의 변화에 따른 8종의 합성 향물질류의 생물분해 특성을 평가하였다. 수온 $7^{\circ}C$와 $18^{\circ}C$에서 EBCT를 5분~15분까지 변화시켜 실험하였다. 생물활성탄 공정에서 합성 향물질류 8종의 생물분해율은 EBCT와 수온에 따라 큰 영향을 받았으며 EBCT와 수온이 증가할수록 생물분해율이 증가하였으며, 합성 향물질류의 종류에 따른 생물활성탄 공정에서의 생물분해율은 대환 사향류인 pentalide와 ambrettolide가 가장 높았으며, 다환 사향류인 DPMI와 ADBI가 가장 낮았다. 합성 향물질류 8종에 대한 BAC 공정에서의 생물분해 속도상수($k_{bio}$)는 수온이 $7^{\circ}C$에서 $18^{\circ}C$로 상승하였을 경우, $0.1184{\sim}0.6545min^{-1}$에서 $0.3087{\sim}0.9173min^{-1}$로 증가하여 1.4~2.6배 정도 증가하였다.

• 상하수도학회지
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• 제13권2호
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• pp.55-65
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• 1999

AF(anaerobic filter)/BAF(biological aerated filter) system and UASB(upflow anaerobic sludge blanket)/BAF system, of which system effluents were recirculated to the anaerobic reactors in each system, were operated in order to investigate the performance in simultaneous removal of organics and nitrogen in high-strength dairy wastewater. Advanced anaerobic treatment processes of AF and UASB were evaluated on applicability as pre-denitrification reactors, and BAF was also evaluated on the performance in oxidizing the remaining organics and ammonia nitrogen. At system HRTs of 4.0 to 4.5 days and recirculation ratios of one to three, the AF/BAF system could achieve more than 99% of organics removals and 64 to 78% of total nitrogen removals depending upon the recirculation ratio. Although the UASB/BAF system also showed more than 99% of organics removals, total nitrogen removals in the UASB/BAF system were 53 to 66% which are lower than those in the AF/BAF system at the corresponding recirculation ratios. Optimum recirculation ratios considering simultaneous removal of organics and nitrogen and cost-effectiveness, were in the range of two to three. The upflow AF packed with crossflow module media, as a primary treatment of the anaerobic reactor/BAF system, showed better performances in denitrification, SS removals, and gas production than the UASB. Higher loading rate of suspended solids from the UASB increased the backwashing times in the following BAF. Especially, at a recirculation ratio of three in the UASB/BAF system, the increase in head loss due to clogging in the BAF caused frequent backwashing, at least once d day. The BAF showed the high nitrification efficiency of average 99.2% and organics removals more than 90% at organics loading rate less than $1.4KgCOD/m^3/d$ and $COD/NH_3-N$ ratio less than 6.4. It was proved that the simplified anaerobic reactor/BAF system could maximize the organics removal and achieve high nitrogen removal efficiencies through recirculation of system effluents to the anaerobic reactor. The AF/BAF system can, especially, be a cost effective and competitive alternative for the simultaneous removal of organics ana nitrogen from wastewaters.

• 유기물자원화
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• 제8권4호
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• pp.129-137
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• 2000

본 연구에서는 도시고함수율 유기성폐기물(MWWT)의 처리를 위하여, 음식물 쓰레기의 처리에 사용되었던 컨테이너 호기성 퇴비화 시스템과, 계분 및 축분처리에 사용되었던 직립 상향 기계식 교반기를 조합하여 개발하였다. 호기성 처리 공정은 운전이 쉽다는 점과 운전비용이 저렴하다는 점, 자연에서 이용하기 가장 편리한 안정된 부산물을 만들 수 있다는 장점에도 불구하고, 염분의 농축, 과도한 부형제의 사용에 의한 경제적 부담의 증가 및 설비의 대형화 등의 장애물을 가지고 있다. 개발된 공정은 이러한 문제점을 보완하고자 하수슬러지는 초기의 수분조절 및 고속발효를 위해 직립 밀폐형 반응조에서 5일간, 음식물쓰레기는 탈염과 수분조절을 위해 밀폐형 무교반 필터에서, 침출수는 폐수처리 장치에서 처리하였다. 실험결과 국내 퇴비에 품질규격을 만족하면서 부자재의 사용량을 3% 이내로 조절할 수 있어 기존공정의 문제점을 해결할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권11호
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• pp.739-746
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• 2014

생물활성탄(BAC)과 안트라사이트 biofilter에서의 공탑 체류시간(EBCT) 및 수온의 변화에 따른 8종의 자외선 차단제들의 생물분해 특성을 평가하였다. 수온 $7^{\circ}C$와 $18^{\circ}C$에서 EBCT를 5분~15분까지 변화시켜 실험하였다. 생물활성탄 공정에서 자외선 차단제 8종의 생물분해율은 EBCT와 수온에 따라 큰 영향을 받았으며 EBCT와 수온이 증가할수록 생물분해율이 증가하였으며, 자외선 차단제들의 종류에 따른 생물활성탄 공정에서의 생물분해율은 EHMC와 BZC가 가장 높았으며, BP와 4-MBC가 가장 낮았다. 자외선 차단제 8종에 대한 BAC 공정에서의 생물분해 속도상수($k_{bio}$)는 수온이 $7^{\circ}C$에서 $18^{\circ}C$로 상승하였을 경우, $0.2730{\sim}0.6365min^{-1}$에서 $0.4824{\sim}0.8743min^{-1}$로 증가하여 1.5~2.1배 정도 증가하였다.