• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 1996년도 제19회정기학술대회(The 19th Symposium of the Korean Society of Environmental Toxicology)
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• pp.75-75
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• 1996

최근 가장 관심이 집중되고 있는 음용수중의 미량오염물질로는 인위적으로 첨가되는 소독제(disi octant)로 인한 소독부산물(disinfection by-products: DBPs)을 들 수 있다. 1970년대부터 염소소독시 수중의 유기오염물길과 반응하여 발암성물질 과 돌연변이 물질이 다수 함유되어 있는 클로로포름(chloform)을 포함한 트리할로메탄(Trih리omethane: THMs)의 생성이 발견되었으며 이로 인한 건강상의 영향이 지속적으로 보고되고 있다. 염소소독시 780가지 이상의 화합물이 염소와 휴믹산(humic acids)과의 반응에 의해 생성되며, 이중 대부분이 할로겐 화합물로 알려져 있다. 염소 소독부산물로는 인체발암력을 지니고 있는 트리할로메탄(THMs) 이외에도 할로아세틱산(Haloaceticacids: HAAs), 할로아세토나이트릴(Haloacetbnitriles: HANs)등이 주 생성물질인 것으로 알려져 있으나 우러나라의 원수특성에 따른 소독부산물의 생성능 (Formation potential)에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 우리나라 주요 4대강(한강, 대청호, 영산강, 낙동강)의 원수를 실험실내에서 염소처리하여 생성되는 소독부산물의 생성농과 pH, 체류시간 등의 조건에 따라 생성능을 조사하였다. 각 화합물은 추출 및 농축과정을 거친 후 GC/MSD를 사용하여 물질을 확인한 후 할로겐화합물에 민감한 GC/ECD를 사용하여 시료를 분석하였다. pH와 시간, 원수중의 유기물 함량이 소독부산물의 생성에 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. THMs은 알칼리에서, HAAs의 경우는 약산성에서 접촉시간이 증가할수록 높은 생성능을 보였고, HANs의 경우는 급속히 생성했다가 시간이 경과함에 따라 소멸하며 약산성에서 높은 생성능을 보임을 알 수 있었다, 강별로는 낙동강에서 THMs파 HANs의 생성능이 비교적 높았고, 영산강에서는 HAAs의 생성능이 높았다. 각 원수의 특성에 따른 생성능을 파악함으로써 생성능 저감방안을 마련하며, 소독 부산물질의 인체노출평가에 따른 위해성평가를 통해 관리기준을 설정해야 할 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권10호
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• pp.1337-1342
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• 2008

이산화염소는 식품과 식품가공을 위한 시설 및 설비 등을 살균소독 하는데 상업적 염소소독제보다 효과적이므로 새로운 살균소독처리 방법으로 이용 가능성이 높다. 이에 본 연구에서는 양배추에 오염된 병원성 미생물(E. coli O157:H7, L. monocytogenes, S. Typhimurium)을 감소시키기 위해 액체형태의 상업적 염소소독제와 이산화염소를 농도와 시간을 달리하여 처리하였고, 살균소독을 실시했을 때 형성될 수 있는 화학적 손상세포에 대해서도 조사하였다. 그 결과 상업적 염소소독제보다 이산화염소에서 세 가지의 병원성미생물을 유의적으로 감소시켰으며, 특히 200 ppm 이산화염소로 10분 동안 처리했을 때 E. coli O157:H7, L. monocytogenes, S. Typhimurium에 대해 각각 1.98, 1.91, 1.92 log 감소수준을 나타내 모든 처리 구간 중에서 가장 높은 살균소독력을 나타냈다. 또한 세 가지 병원성 미생물 모두 처리시간보다 처리농도의 차이에서 유의적인 차이가 관찰되었다. 세 가지 병원성 미생물에 대하여 상업적 염소소독제와 이산화염소는 화학적 손상세포를 형성하지 않았다. 이에 현재 사용되고 있는 상업적 염소계소독제 처리방법에 비하여 이산화염소를 사용할 것을 권장하며, 이산화염소 응용 시에 처리시간보다 처리농도를 높이는 방법이 병원성 미생물을 저해하는데 더욱 효과적일 것으로 보인다. 그러나 이산화염소가 병원성 미생물에 대한 저해효과는 미생물 및 오염된 원재료의 종류에 따라서 그 결과가 달라질 수 있으므로 보다 다양한 실험이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제16권1호
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• pp.33-39
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• 2014

본 연구의 목적은 건물지붕에서 흘러내리는 빗물의 효용을 극대화하기 위해 시간에 따른 지붕 빗물의 성상을 분석하고, 소독하지 않은 저장 빗물과 염소 소독된 저장 빗물의 성상변화를 추적하는데 있다. 이를 위하여, 저장 빗물의 COD, T-N, T-P, 장내미생물, 일반미생물의 시간에 따른 변화를 염소 주입 농도별로 분석하였다. 소독된 저장 빗물의 경우 장내 미생물 및 일반 미생물은 염소 주입 후 2주 이내에 99% 저감을 확인하였다. 따라서, 지붕 빗물을 장기 보관할 경우, 소독 후 보관하는 것이 저장 빗물의 수질 유지에 도움을 주며 장기적으로 여러 용도에 사용하기 적합할 것으로 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제5권3호
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• pp.111-117
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• 2018

선박평형수 처리에의 적용을 목적으로 다양한 미생물 농도, 소독제 주입량, pH 조건에서 이산화염소의 소독 효과를 조사하였다. 살균 반응 속도 및 소독 부산물 생성 여부는 선박평형수 처리에 일반적으로 사용되는 소독제인 염소와 비교 평가하였다. 선박평형수 배출 규제 항목인 E. coli 와 Enterococcus의 이산화염소에 의한 사멸 효과는 유사 2차 반응으로 모사하였다. 선박평형수 처리를 위한 최적 이산화염소 투입 농도는 1 mg/L으로 나타났다. pH 7.2 - 9.2 범위에서 이산화염소의 살균 반응 속도 상수의 변화폭이 5% 이내였던데 비해 같은 유효염소 농도에서의 염소의 살균 반응 속도 상수는 E. coli 기준 17%, Enterococcus 기준 25% 감소하여 약 염기성인 선박평형수의 소독에 이산화염소가 염소에 비해 효과적임을 확인하였다. 또한 생태계를 교란할 수 있는 소독 부산물 생성에 있어서도 염소에 비해 현격히 낮은 결과를 보였다. 소독 후 장기 보관 시 30일까지는 지표 세균 및 플랑크톤의 재증식은 발견되지 않았다. 이산화염소는 선박평형수에 적합한 소독제로 판단된다.

• 분석과학
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• 제17권1호
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• pp.69-81
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• 2004

한강과 낙동강에서 채취한 원수에 염소소독제인 hypochlorite를 $10{\mu}g/mL$의 농도로 투여한 후 1시간 ~ 14일까지 TOC (total organic carbon), 잔류염소량 및 14종의 염소소독부산물 생성율을 조사하였다. 그 결과 TOC 및 탁도는 큰 차이가 없었으며 잔류염소량은 한강에서 투여 후 1시간 경과 시 $6{\mu}g/mL$ 이상에서 14일째에 $1.23{\mu}g/mL$으로 감소한 반면 낙동강의 경우 3일 이후 거의 존재하지 않았다. 7일 후 발생한 총 소독부산물의 농도는 한강의 경우 101.3 ng/mL (789.6 nM)이며 이 중 THMs (trihalomethanes)가 68%로 가장 큰 비중을 차지하였다. 그 외에 HAAs (haloacetic acids, 19%), chloral hydrate(10%)가 검출되었으며, 낙동강의 경우 총 소독부산물의 농도가 98.4 ng/mL (678.6 nM)이며 이 중 HAAs가 57%로 가장 큰 비중을 차지하였다. 그 외에 THMs (34%), HANs (haloacetonitriles, 5%) 및 chloropicrin등 질소화합물의 농도가 증가하였다. 이는 낙동강의 경우 한강에 비해 상대적으로 많이 포함된 암모니아성 질소가 소독제인 염소와 반응하여 클로라민을 생성함으로써 염소에 의한 소독효과와 클로라민에 의한 소독효과를 함께 나타내기 때문인 것으로 사료되며 전체적인 소독부산물들의 생성비율 경향을 살펴보면 소독제의 종류에 따라 소독부산물의 생성패턴에 차이가 있으나 산성도가 큰 HAAs의 초기 생성농도가 높고 점차 THMs의 생성속도가 증가하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1747-1748
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• 2008

정수처리시스템에서의 염소소독공정은 염소투입설비의 지연요소와 염소반응시간에 의한 지연요소 등으로 매우 큰 시지연특성을 갖는 대표적인 공정이다. 본 논문에서는 염소소독공정 중 후염소공정을 조사 분석하여 공정에 영향이 큰 파라메타를 선정하고 이를 통하여 각 파라메타간 상관관계를 분석함으로써, 시지연공정의 모델을 개발하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.115-119
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• 2005

소독부산물에 대한 수질기준이 강화됨에 따라 외국은 물론 국내 정수장에서도 강화응집(Enhanced Coagulation), 대체소독제 사용과 오존/활성탄 등의 고도정수처리공정 등을 도입하여 운영중이거나 도입을 계획하고 있다. 국내에서는 1991년도 낙동강페놀오염사고 전후로 26개 정수장에 이산화염소 발생기가 설치되었으나 실공정에서 축적된 운영자료는 거의 없는 실정이다. 본 연구는 홍수기 특정시기에만 소독부산물이 높게 검출되는 A정수장에 이산화염소 발생기를 설치하여 1년간 운영자료를 토대로 수질개선효과 운영관리상의 문제점과 향후 기존 정수장에서 이산화염소 공정도입시 고려하여야 할 내용을 정리하였다. 이산화염소에 의하 소독부산물 저감효과는 전체공정에서 $30{\sim}40%$ 정도였으나, 2-MIB, Geosmin의 제거율은 10% 이내였다. 이산화염소 부산물이 클로라이트 클로레이트 발생량은 이산화염소 투입량의 $70{\sim}100%$ 정도였으며, 접촉시간이 경과되면서 클로레이트로 전환되는 양이 많아졌다. 또한 이산화염소와 염소를 병행사용할 경우 급배수관망에서 클로라이트와 유리잔류염소가 반응하여 이산화염소가 재생성되어 강한염소냄새(락스성) 민원이 발생될 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권7호
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• pp.481-484
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• 2011

염소 소독시 유기성 클로라민 생성에 대한 대부분의 연구가 모델 화합물질(예, 아미노산)을 사용한 연구결과로, 실제 자연상태에서 발생된 용존유기질소(DON)에 의한 유기성 클로라민 생성에 적용할 수 없다. 본 연구는 지표수에서 추출된 16개 천연유기물질(NOM)을 사용하여 염소 소독시 DON이 유기성 클로라민 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 크게 염소 주입량과 반응시간, 그리고 DON 분자량이 유기성 클로라민 생성에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 염소 주입량을 변화시킨 시험결과, 소비된 염소량 1 mg당 0.25 mg이 유기성 클로라민으로 전환되었다. DON은 염소와 반응하여 10분 이내에 빠르게 유기성 클로라민을 생성하였고, 그 후 계속해서 분해(가수분해, 산화)되었다. 반응시간 10분과 24시간의 유기성 클로라민 평균값은 각각 0.78과 $0.16mg-Cl_2/mg-DON$이었다. NOM의 DOC/DON 비율이 낮을수록, 즉 NOM내 DON의 함량비가 높을수록 유기성 클로라민 생성율이 높았다. 10,000 Da 분획시험 결과, DON의 분자량은 유기성 클로라민의 생성에 큰 영향을 미치지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권9호
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• pp.505-510
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• 2015

본 연구는 경북 소재 A정수장의 원수를 대상으로 pH, 수온, 염소주입량에 대한 소독부산물(trihalomethanes, haloacetic acids, haloacetonitriles, chloral hydrate 등 16종) 생성능을 조사하고 여과수의 소독부산물 생성능과 비교하였다. 조사한 소독부산물의 생성능은 대부분 중성 pH에서 높았다. 다만, dichloroacetic acid, chloroform, bromodichloromethane의 생성능은 염기성 pH에서 증가하였다. Chloral hydrate, haloacetic acids, haloacetonitriles의 생성능은 수온의 증가와 함께 직선형으로 증가하였고, trihalomethanes의 생성능은 지수함수의 증가추세를 보였다. Chloral hydrate, trihalomethanes, trihaloacetonitriles의 생성능은 염소주입농도 2.0 mg/L $Cl_2$까지 급격하게 상승하였고, 2.0~5.6 mg/L $Cl_2$에서는 완만하게 증가하였다. 여과수의 소독부산물 생성능은 원수에 비해 대부분의 물질에서 낮게 나타났다. 다만, trihalomethanes은 여과수가 원수보다 약 1.4배 높은 생성률을 나타냈다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권10호
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• pp.685-690
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• 2014

하수처리시설 초과유량에 대한 처리 규제 입법 예고로 인해 강우 월류수 처리에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 강우 월류수 염소(차아염소산나트륨) 소독 시 소독제 농도(0.11-4.0 mg $Cl_2/L$), pH (6.5-8.0), 온도($15-25^{\circ}C$), 암모니아 농도(10-41 mg N/L), 부유물질(91-271 mg SS/L)이 대장균군수 감소 속도에 미치는 영향을 고찰하였다. 차아염소산나트륨 농도 효과는 반속도 상수가 1.212mg $Cl_2/L$인 saturation-type model로 잘 모사되었다. 소독 반응 속도는 SS와 pH 증가에 따라 감소되는 반면, 온도에 따라서는 증가하였고, 암모니아 농도에는 영향을 받지 않았다. 월류수 유입 조건을 $1{\times}10^5MPN/mL$, 271 mg SS/L, $15^{\circ}C$, pH 8.0로 가정할 때, 염소 주입 농도 1 mg/L, 수리학적 체류시간 1.25 분인 염소 소독조를 통해 입법예고 된 수질 기준의 1/3 수준인 대장균군수 1,000개/mL를 달성할 수 있을 것으로 계산되어, 염소 소독이 강우 월류수 소독에 유효하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.