• 제목/요약/키워드: degradation efficiency

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폐영가철 투수성반응벽체를 이용한 Modified Fenton 산화에 의한 MTBE 처리연구 (A Study on the Modified Fenton Oxidation of MTBE in Groundwater with Permeable Reactive Barrier using Waste Zero-valent Iron)

  • 문소영;오민아;이재영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제17권2호
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    • pp.15-21
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    • 2012
  • MTBE (Methyl tertiary-butyl ether) has been commonly used as an octane enhancer to replace tetraethyl lead in gasoline, because MTBE increases the efficiency of combustion and decreases the emission of carbon monoxide. However, MTBE has been found in groundwater from the fuel spills and leaks in the UST (Underground Storage Tank). Fenton's oxidation, an advanced oxidation catalyzed with ferrous iron, is successful in removing MTBE in groundwater. However, Fenton's oxidation requires the continuous addition of dissolved $Fe^{2+}$. Zero-valent iron is available as a source of catalytic ferrous iron of MFO (Modified Fenton's Oxidation) and has been studied for use in PRBs (Permeable Reactive Barriers) as a reactive material. Therefore, this study investigated the condition of optimization in MFO-PRBs using waste zero-valent iron (ZVI) with the waste steel scrap to treat MTBE contaminated groundwater. Batch tests were examined to find optimal molar ratio of MTBE : $H_2O_2$ on extent to degradation of MTBE in groundwater at pH 7 with 10% waste ZVI. As the results, the ratio of optimization of MTBE to hydrogen peroxide for MFO was determined to be 1:300[mM]. The column experiment was conducted to know applicability of MFO-PRBs for MTBE remediation in groundwater. As the results of column test, MTBE was removed 87% of the initial concentration during 120days of operational period. Interestingly, MTBE was degraded not only within waste ZVI column but also within sand column. It means the aquifer may affect continuously the MTBE contaminated groundwater after throughout the waste ZVI barrier. The residual products showed acetone, TBF (Tert-butyl formate) and TBA (Tert-butyl acetate) during this test. The results of the present study showed that the recycled materials can be effectively used for not only a source of catalytic ferrous iron but also a reactive material of the MFO-PRBs to remove MTBE in groundwater.

고랭지 농업의 작물별 객토량 변화에 따른 토양유실 저감 분석 (Analysis of Soil Erosion Reduction Ratio with Changes in Soil Reconditioning Amount for Highland Agricultural Crops)

  • 허성구;전만식;박상헌;김기성;강성근;옥용식;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.185-194
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    • 2008
  • There is increased soil erosion potential at highland agricultural crop fields because of its topographic characteristics and site-specific agricultural management practices performed at these areas. The agricultural upland fields are usually located at the sloping areas, resulting in higher soil loss, pesticides, and nutrients in case of torrential rainfall events or typhoon, such as 2002 Rusa and 2003 MaeMi. At the highland agricultural fields, the soil reconditioning have been performed every year to decrease damage by continuous cropping and pests. Also it has been done to increase crop productivity and soil fertility. The increased amounts of soil used for soil reconditioning are increasing over the years, causing significant impacts on water quality at the receiving water bodies. In this study, the field investigation was done to check soil reconditioning status for potato, carrot, and cabbage at the Doam-dam watershed. With these data obtained from the field investigation, the Soil and Water Assesment Tool (SWAT) model was used to simulate the soil loss reduction with environment-friendly and agronomically enough soil reconditioning. The average soil reconditioning depth for potato was 34.3 cm, 48.3 cm for carrot, and 31.2 cm for cabbage at the Doam-dam watershed. These data were used for SWAT model runs. Before the SWAT simulation, the SWAT ArcView GIS Patch, developed by the Kangwon National University, was applied because of proper simulation of soil erosion and sediment yield at the sloping watershed, such as the Doam-dam watershed. With this patch applied, the Coefficient of Determination ($R^2$) value was 0.85 and the Nash-Sutcliffe Model Efficiency (EI) was 0.75 for flow calibration. The $R^2$ value was 0.87 and the EI was 0.85 for flow validation. For sediment simulation, the $R^2$ value was 0.91 and the EI was 0.70, indicating the SWAT model predicts the soil erosion processes and sediment yield at the Doam-dam watershed. With the calibrated and validated SWAT for the Doam-dam watershed, the soil erosion reduction was investigated for potato, carrot, and cabbage. For potato, around 19.3 cm of soil were over applied to the agricultural field, causing 146% of more soil erosion rate, approximately 33.3 cm, causing 146% of more soil erosion for carrot, and approximately 16.2 cm, causing 44% of more soil erosion. The results obtained in this study showed that excessive soil reconditioning are performed at the highland agricultural fields, causing severe muddy water issues and water quality degradation at the Doam-water watershed. The results can be used to develop soil reconditioning standard policy for various crops at the highland agricultural fields, without causing problems agronomically and environmentally.

모바일 와이맥스에서의 효율적인 무선링크 대역폭 활용을 위한 헤더압축기법인 ROHC RTP 프로파일의 성능 분석 (Performance Analysis of ROHC RTP profile for Efficient Utilization of the bandwidth in Mobile WiMAX)

  • 우현제;김주영;권정민;이미정
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제15C권5호
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    • pp.399-408
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    • 2008
  • IP 기반 무선 광대역 서비스를 제공하는 모바일 와이맥스에서 물리적으로 제한적인 무선링크의 대역폭은 성능 저하의 큰 요인이 된다. 모바일 와이맥스 표준에서는 무선링크 대역폭의 효율적 활용을 위해 헤더 압축 기법인 PHS(Payload Header Suppression)를 정의하였으나, 제한적인 압축 가능 필드로 인해 PHS의 압축 효율성은 매우 낮다. 이에 본 논문에서는 높은 비트에러율과 긴 RTT(Round Trip Times) 및 제한적인 자원과 같은 특성을 지닌 무선 링크에 적절한 헤더 압축 기법으로 제안된 ROHC(Robust Header Compression)를 모바일 와이맥스에 적용하였을 때의 성능을 분석하고 PHS와 비교하였다. ROHC 성능에 대한 기존연구들은 무선링크에서의 비트에러에 대한 성능 분석에 초점을 맞추었으나, 맥 계층에서 에러 체크 기능을 제공하는 와이맥스와 같은 무선시스템의 경우 비트에러가 포함된 패킷이 상위 계층에 전달될 확률은 거의 없으므로 다른 측정 기준이 필요하다. 이에 본 논문에서는, 비트에러 대신 모바일 와이맥스 환경에서 발생할 수 있는 패킷 손실에 따른 ROHC의 성능 평가를 수행하였다. 다양한 ROHC 구현파라미터들이 ROHC 성능에 미치는 영향을 분석하고, ROHC와 기존의 방안인 PHS의 성능을 비교하였다.

해저 유동관내 하이드레이트 형성 방지를 위한 PVCap의 억제효과에 관한 실험 연구 (Experimental Study on the Inhibition Effect of PVCap to Prevent Formation of Hydrate in Subsea Flowline)

  • 김영민;최준호;이정환
    • 한국가스학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.56-64
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    • 2020
  • 해양 가스전의 다양한 생산환경에서 PVCap의 하이드레이트 억제 성능을 평가하고자 PVCap 농도, 과냉각 온도, 염수 농도, MEG 혼합 농도 변화에 따라 하이드레이트 지연시간을 측정하였다. 이를 위해 고압의 하이드레이트 반응 실험 장치를 제작하였으며, 하이드레이트 평형 조건 및 지연시간 측정결과를 선행 실험과 비교함으로써 실험장치의 신뢰성에 대한 타당성을 검증하였다. 과냉각 온도 6.1, 9.2, 12.1℃조건에서 PVCap 농도 0.1~1 wt%의 억제 성능을 분석한 결과, 과냉각 온도가 증가함에 따라 PVCap으로 인한 지연시간이 감소하였다. 염수 농도가 3 wt%에서 7 wt%까지 증가하였을 때, PVCap 폴리머 체인의 구조 저하가 발생하여 PVCap 0.5 wt% 조건에서 최대 78%까지 지연시간이 감소하였다. MEG 10 wt%와 PVCap을 혼합한 HHI(hybrid hydrate inhibitor)의 경우, 아억제(under-inhibition) 영향으로 PVCap 1 wt%에 비해 지연시간의 변화가 크지 않았으나, MEG 20 wt%인 HHI에서는 하이드레이트 억제 효율이 1.7배 증가하였다.

Cellulose Digestibility Increased with CelD Transgenic Pigs

  • Park, J.K.;Lee, Y.K.;Lee, P.Y.;Kim, S.W.;Kim, S.J.;Lee, H.G.;Han, J.H.;Chung, H.K.;Park, C.G.;Chung, Y.H.;Lee, C.H.;Lee, H.T.;Chang, W.K.
    • 한국가축번식학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.325-331
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    • 2003
  • This study was performed to test the cellulose digestibility using the transgenic pigs harboring cellulose degradation gene D (CelD). After delivered offsprings between normal pig and transgenic swine, DNA was isolated from piglets tail for PCR analysis. In first generation, five out of 65 piglets showed CelD positive. Unfortunately, four CelD-positive pigs were died during growing, but one survived pig was used as a transgenic founder to produce F$_1$ descendents. Among 3 F$_1$ transgenic pigs produced, one died and the remaining two pigs were used to test the fiber digest efficiency. An assorted feed was composite of 5% fiber with other ingredients. The feed of 3 kg per day was provided to the pigs including transgenic founders and littermate controls. The manure quantity was measured daily for a month, and all manures were dried for three days to analysis nitrogen, phosphate and fiber concentrations. The fiber digestion efficiencies of the transgenic F$_1$ pigs showed approximately 10% higher than those of control pigs. Fiber digestion was not greatly improved in transgenic pigs as it had been expected approximately 30%. Nitrogen concentration of transgenic pig's manure was slowly decreased compare to the control pigs. Because there were only two transgenic pigs tested, a large number of transgenic pigs may be necessary to obtain more reliable data. Breeding of animals to obtain sufficient transgenic pigs subjected for a further study is on progress. Taken together, this study demonstrated successful production of transgenic pigs with increase of cellulose digestibility in the porcine feed.

연속 회분식 혐기성 공정을 이용한 하수슬러지와 음식물쓰레기의 혼합소화 거동 특성 (EPerformance of high-rate anaerobic sequencing batch reactor treating sewage sludge and food waste)

  • 김현우;한선기;신항식
    • 유기물자원화
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    • 제12권1호
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    • pp.75-83
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    • 2004
  • 혐기성 소화효율의 극대화를 위해 온도상분리 공정과 혐기성 회분식 공정을 음식물 쓰레기와 하수슬러지의 혼합기질에 적용한 온도상분리 혐기성 회분식 소화공정(TPAD-ASBR)의 거동 특성을 유기물부하의 변화에 따라 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. TPAD-ASBR 과 대조구의 첫 단에서 대부분의 메탄생성과 유기물 제거가 이루어졌으며, 단위부피당 메탄발생량은 유기물부하 2.7 g VS/L/d에서 각각 0.79와 0.59L $CH_4/L/d$ 였다. 동일 부하에서 TPAD-ASBR의 유기물 제거효율은 61%이었으며 40%의 효율을 보인 대조구에 비해 고온조를 도입한 본 공정의 우수성을 확인하였다. 국내 하수슬러지는 상대적으로 낮은 VS 농도(1.5%, w/w)와 낮은 생분해 효율을 보이는데, 이러한 부정적 특성을 보완하기 위하여 투입된 음식물쓰레기에 의한 기질 특성의 효과적인 개선으로 인해 높은 유기물 감량과 메탄회수가 가능하였다. 또한, track study를 통해 연속회분식 운전방식에 의한 settling 단계의 도입으로 SRT를 HRT보다 길게 유지하여 미처리 입자와 active biomass의 효율적이고 지속적인 접촉을 도모하여 보다 높은 안정화효율 획득이 가능한 것으로 사료된다. 따라서, 혐기성소화공정에 TPAD-ASBR공정과 함께 음식물쓰레기와의 혼합소화를 도입하는 것은 처분이 까다로운 두 가지의 폐기물을 고효율로 처리함과 동시에 효율적인 에너지회수가 가능하여 경제적 운전이 가능하였다.

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광반응을 이용한 Triclosan 분해에서의 UV 광세기와 파장의 효과 (The Effect of UV Intensity and Wavelength on the Photolysis of Triclosan (TCS))

  • 손현석;최석봉;;조경덕
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권9호
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    • pp.1006-1015
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    • 2005
  • 본 연구에서는 항균제로 광범위하게 사용되는 triclosan (TCS)의 광분해시, 광분해 효율을 결정하는 OH 라디칼의 기여도를 조사하였다. TCS의 광분해 반응은 365 nm에서 모든 광세기 조건과 254 nm에서 낮은 광세기 조건들에서, 반응 초기 약 5분에서의 분해양상은 유사일차 속도반응 모델을 따르고 있었다. 또한 TCS의 광분해시 메탄올을 $H_2O$ 대신에 용매로 사용하였을 경우 OH 라디칼의 저해작용에 의하여 TCS 분해속도가 감소되었다. TCS의 광분해 속도는 파장이 감소하고, 광세기가 증가함에 따라 유의한 증가를 보였다. TCS의 광분해시 254 nm에서는 $5.77{\times}10^{-5}$ einstein $L^{-1}min^{-1}$이상의 광세기와, 365 nm에서는 $1.56{\times}10^{-4}$ einstein $L^{-1}min^{-1}$ 보다 낮은 광세기 조건에서 photon의 기여도가 증가함을 보였다. 또한 photon의 기여도가 큰 광세기 조건들에서의 TCS에 의해 이용된 quantum yield는 254 nm보다 365 nm에서 높은 효율을 보였다. TCS의 중간부산물로서는 dibenzodichloro-p-dioxin (DCDD)와 dibenzo-p-dioxin가 365 nm하의 $1.37{\times}10^{-4}$$1.56{\times}10^{-4}$ einstein $L^{-1}min^{-1}$의 광세기 조건에서 모두 검출되었다. Dichloro-phenol과 phenol 역시 광반응의 부산물로서 모든 실험에서 발견되었다. 실험 결과를 토대로 TCS의 광분해 메커니즘을 제안하였다.

IEEE 802.16j 기반의 중계기를 도입한 3섹터 셀룰러 시스템에서 효율적인 기지국 커버리지 확장 기법 (An Effective Coverage Extension Scheme for Trisector Cellular Systems using Multi-hop Relay based on IEEE 802.16j)

  • 유창진;김승연;조충호;이형우;류승완
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제37권4호
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    • pp.294-300
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    • 2010
  • 본 논문에서는 IEEE 802.16j를 기반으로 하는 중계기를 도입한 와이브로 시스템에서 지향성 안테나를 사용한 3섹터 셀룰러 시스템에서 효율적인 기지국 커버리지 확장에 대해 분석하였다. 현재 진행 중인 IEEE 802.16j MMR 규격에서는 기지국과 멀티홉 중계기에 전방향성 안테나와 지향성 안테나의 사용을 고려하고 있다. 전방향성 안테나는 전방향($360^{\circ}$)으로 서비스 제공이 가능하지만 이웃한 기지국과의 신호간섭 때문에 효율이 떨어진다. 그러나 지향성 안테나의 경우는 빔이 방향성을 갖도록 안테나를 배치하여 이웃한 기지국과의 신호간섭을 줄일 수 있어 전방향성 방식보다 효율성이 높다. 그러나 IEEE 802.16j MMR환경에서는 기지국과 멀티홉 중계기가 지향성 안테나를 사용할 경우 채널 재사용 등에 의해 다른 셀에서 쓰이는 동일 채널의 간섭(Co-channel interference) 때문에 지향성 안테나가 갖는 효율성이 달라질 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 지향성 NBTC, WBTC 방식의 기지국에 지향성 안테나를 갖는 중계기를 multi-tier로 배치하는 구조를 제안하고, 기지국과 중계기들의 빔의 방향에 따른 동일 채널 간섭을 분석하였다. 또한, 제안하는 멀티홉 중계기가 배치된 NBTC안테나와 WBTC 안테나 방식을 전방향성 안테나를 갖는 중계기가 배치된 방식과 비교 분석하여 멀티홉 중계기의 홉 수가 증가함에 따른 성능 저하 및 셀 커버리지 확장과의 상관관계를 알아보았다.

오존, UV, 오존/UV 혼합 공정을 이용한 Diethyl Phthalate(DEP)의 제거특성 연구 (Characterization of Diethyl Phthalate(DEP) Removal using Ozone, UV, and Ozone/UV Combined Processes)

  • 정연정;오병수;강준원
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.137-143
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    • 2006
  • 본 연구는 오존 단독, UV 단독 및 오존/UV 혼합 공정을 이용하여 DEP의 제거 특성을 알아보고자 수행되었다. 실험 결과로서, 오존/UV 공정에서 가장 높은 제거 효율을 나타냈다. 오존 및 오존/UV 공정에서 DEP의 분해 경로를 파악하기 위해서 pH 변화 및 OH 라디칼($OH^{\circ}$) scavenger 첨가 유무에 따른 제거 정도를 비교하였다. 그 결과, DEP 분해 시 $OH^{\circ}$과의 반응이 주된 반응이며, 오존에 의한 직접 산화 반응 및 UV에 의한 광분해 반응은 무시할 정도로 작았다. 오존 및 오존/UV 공정에서 DEP의 의사일차속도상수를 비교하였을 때, 오존/UV 공정은 일차속도에 잘 일치한 반면 오존 단독 공정에서는 일차속도로 제거되는 경향이 초기에 빠르고 일정한 반응시간 이후에 느려지는 두 영역으로 나뉘어 나타났다. 오존 및 오존/UV 긍정에 의해 생성되는 DEP 산화 부산물을 간접적으로 확인하기 위해 HPLC 스펙트럼을 조사한 결과 미지의 물질이 검출되었으며, 반응시간에 따라 이 물질이 생성되다가 감소하는 일정한 경향을 보였다. 또한, 오존/UV 혼합공정에서 높은 TOC 제거율을 나타내 DEP 및 DEP 산화부산물까지 완전 산화됨을 확인하였다.

석회석과 제지·축산슬러지를 재활용한 폐금속광산폐수의 혐기성 처리 (Anaerobic Biological Treatment of Abandoned Metallic Mine Drainages with Limestone and Recycling of Papermill and Livestock Sludge)

  • 김은호;김형석;성낙창
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.463-473
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    • 2000
  • 폐금속광산폐수를 혐기성 생물학적 처리를 함에 있어서 석회석에 의한 화학적 전치리의 특성을 파악하고 SRB를 위한 탄소원으로서 제지 및 축산슬러지의 적용 가능성을 검토하였다. 혐기성 석회석층의 효능은 시간이 경과함에 따라 급격하게 감소하였지만 폐금속광산폐수의 혐기성 생물학적 처리에 있어서 전처리공정으로 활용할 경우에 초기에 중화능이 우수하여 후속처리 공정에 높은 pH를 제공함으로서 시스템의 안정화에 기여할 수 있을 것으로 여겨진다. R-1~R-3에 비하여 R-4에서 실험초기 HRT 5일에 유출 SCOD가 낮을 뿐만 아니라 시간이 경과한 후 HRT 1일에 오히려 높은 농도를 나타내어 유기물의 지속성과 공급 측면에서는 단기간 내에 다량의 분해에 의한 유기물 소실보다는 유용할 것으로 판단되어진다. 모든 반응조에서 전 HRT에 걸쳐 SRB의 성장에 적합한 안정적인 pH를 유지하였으나, ORP를 보면 HRT 2일 이후에 SRB의 생육을 위한 최적조건을 유지하고 있어 SRB의 활성이 가장 활발하였던 것으로 평가되었다. $SO_4{^{2-}}$ 환원효율에 따라 중담속 제거효율 또한 비슷한 경향을 보여주고 있으며, HRT 2일에 $SO_4{^{2-}}$ 환원효율과 중금속 제거효율이 비교적 높은 것으로 평가되었다.

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