연안도시의 경우 해양 배경농도의 영향과 내륙과 비교해 강한 풍속조건이 형성됨으로 오존농도의 일변화 폭이 적으며 야간에 농도상승 현상이 빈번히 나타난다. 또한 일반적으로 여름철 주로 발생하는 해풍에 의해 고농도를 경험하게 되는데, 이는 해풍역전으로 인한 연직혼합의 억제와 (Lu and Turco, 1994) 해풍전선의 이동 (McElroy and Smith, 1991), 해풍의 내륙침투 시 생기는 Fumigation 효과(Entwistle, et al., 1997; Zhang et al., 1998) 등으로 설명되어 진다. 아울러 해륙풍순환으로 생기는 오전의 대기정체현상은 오후의 오존의 광화학 생성과 축적에 기여하게 되며 (Liu et al., 1994), 해풍 발달 시에는 오존 및 전구물질이 내륙 수송되어 풍하측 지역에 고농도가 나타나게 된다(Zhang et al., 1998). (중략)
본 연구는 버드나무의 생물학적 녹화 공법시 삽수 발근의 효율을 높이기 위해 오존수 농도 및 처리시간을 구명하기 위해 수행되었다. 오존발생기를 사용하여 오존수 농도 1, 5, 10, 15, 20ppm에서 5분, 2시간 침지처리를 하여 주차별 지상부의 변화를 관찰하고 부정근 개수와 길이를 측정하였다. 그 결과, 20ppm의 오존수를 2시간 처리와 1ppm의 오존수를 5분 동안 처리하면 지상부에 영향을 미쳐잎이 고사하고, 부정근 발근이 이루어지지 않은 현상을 볼 수 있었다. 따라서 부정근의 외관, 개수, 길이 등을 고려해 볼때, 버드나무 삽수에서 부정근 발근과 측지 발생이 이루어진 조건은 오존수를 따라 5분은 10-15ppm, 2시간은 5ppm을 처리하는 것이 적합하다고 사료된다
본 연구에서는 정수처리 공정에서 오존을 보다 효율적으로 적용하기 위하여 수중의 오존소비특성을 파악하고자 하였다. 오존의 소비특성을 측정하기 위하여 흐름주입분석법(FIA: Flow injection analysis)의 원리를 이용하여 오존분해속도 측정 자동화장치를 제작하였다. 수중의 오존농도를 연속적으로 측정함으로써 오존의 소비 경향은 순간적으로 오존이 소모되는 구간(I.D: instantaneous ozone demand)과 의사 1차 반응($k_c$: pseudo first-order rate constant)으로 소모되는 두 구간으로 나누어지며, 각 구간에서 오존 주입량에 의하여 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 I.D와 $k_c$값을 이용하여 구한 모델식으로부터 시간에 따른 오존 잔류농도를 예측할 수 있었으며, 예측된 모델간은 실험값과 비교하였을 때 거의 일치하는 것을 알 수 있었다. OH 라디칼의 농도 및 $R_{ct}$는 OH 라디칼 probe compound를 이용하여 간접적으로 계산하였다. I.D와 $k_c$ 구간에서 OH 라디칼 생성 경향을 파악할 수 있었으며, OH 라디칼 생성 또한 오존 주입량에 의하여 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 마지막으로 정수처리 공정 및 계절에 따른 수질 차이에 의해서 오존소비인자가 변화하는 것을 확인하였으며, 이에 따라 오존공정의 적절한 도입위치 및 주입량을 효과적으로 결정해야 할 것으로 판단되었다.
알코올 발효에서 물의 경도가 중요한데 오존을 사용하게 되면 경도를 줄이면서 알코올의 생성량을 증가시키는데 중요한 역할을 한다. 지하수에 오존을 처리하는 경우, 오존의 산화반응으로 알코올의 품질에 긍정적인 효과를 보이는 것으로 나타났으며 담금 공정에서의 처리효과를 분석한 결과는 다음과 같다. 1) 오존의 주입시간에 따라 에탄을 발생량이 다르게 나타났으며 오존주입시간을 4시간 처리한 경우가 미 오존 처리한 경우와 비교하여 수중의 경도는 85% 이상 감소되며 전기전도도는 50% 이상 증가하였지만 수중의 산소농도는 1.2% 미만으로 큰 차이가 나타나지 않았다. 오존주입시간과 발효시간 경과에 따라 에탄을 발생량은 초기와 비교하여 최대 300 % 이상 차이가 나는 것으로 나타났다. 2) 오존 처리시 수중의 오존의 농도는 1 ppm 이하의 규정을 유지한 상태에서 오존주입을 증가시키게 되면 오존 증가와 함께 에탄올의 생성량은 1차 담금 4일째부터 20% 이상 증가하는 것으로 나타났다.
반도체 또는 평판디스플레이 제조에 있어 노광공정 후의 PR(photo-resist) 제거 공정으로서 기존의 황산기반 용액을 대체하는 고농도 오존 수 생성 기술에 대한 연구를 수행하였다. 세라믹 연면방전구조의 오존발생장치를 개발하여, 0.5[ℓ/min]의 산소 유량에서 최대 12[wt%]이상의 오존가스 농도를 얻었으며, 이를 고농도로 물과 혼합하기 위한 고효율 오존접촉장치를 개발하였다. 오존 수 생성 실험 결과, 오존가스 10[wt%]에서 80[ppm]이상의 오존 수 농도를 달성하였으며, 70[ppm]의 오존 수에서 PR 제거율 147[nm/min]의 양호한 결과를 얻었다.
오존농도 메커니즘은 매우 복잡하고, 비선형성과 비정상성이 강하기 때문에 오존 예보시스템들은 많은 문제점을 가지고 있다. 특히 고농도 오존에 있어서 예측결과들이 성능이 좋지 않다. 본 논문은 뉴로-퍼지기법과 퍼지 클러스터링을 이용한 오존 예측시스템의 모델링 방법을 설명하고자 한다. GMDH의 전형적인 알고리즘에 기초한 동적 다항식 신경망은 데이터 분석, 비선형적이고 복잡한 시스템의 검증 그리고 동적 시스템의 예측을 위한 유용한 방법이다.
대기 중 오존 농도의 증가가 빈번하여 짐에 따라 오존을 유발시키는 전구물질인 탄화수소의 관리에 대한 관심이 최근 크게 늘고 있다. 따라서 점점 많은 실험실에서 오존 전구물질에 대한 측정이 이루어지고 있거나 준비를 하고 있다. 오존 전구물질은 매우 많은 탄화수소로 구성되어 있어 복잡한 혼합성분으로 대기중에 존재하며, 농도 또한 매우 미량(low ppb)으로 낮아서 매우 까다로운 VOC 분석법을 요구한다. 그러므로 매우 많은 분석오차 요인이 측정과정에서 관여되어 있으며, 이로 인하여 측정 정확도의 관리, 유지가 어렵다. (중략)
최근 서울을 포함한 수도권지역은 물론 그 지역의 풍하지역에서 조차도 오존오염이 지속적으로 악화되고 있는 실정이다. 이에 대해 보다 정확한 원인 규명 및 그에 따른 대책 수립을 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 광화학모델링은 오존오염의 원인 규명 및 대책수립을 위해 정확도 향상이 요구된다. 본 연구에서는 광화학모델인 MODELS-3/CMAQ(1999)을 적용하여 수도권지역에서 빈번히 발생하는 2002년 하계 오존 고농도 현상을 모사하였다. (중략)
전기/UV 공정에 사용하기 위해 일반적인 살균 램프인 UV-C 램프와 오존도 같이 발생하는 오존 등의 RhB 분해능을 고찰한 결과 오존 램프의 RhB 제거율이 UV-C램프보다 높은 것으로 나타났다. 전해질을 첨가하지 않은 전기/UV 공정에서 최적 전류는 1 A로 나타났다. 전기/UV 공정에서 RhB 제거의 경우 전기분해 공정과 UV 공정의 단일 공정의 RhB 농도감소와 전기/UV 복합 공정의 RhB 제거는 같아 공정의 시너지 효과는 관찰되지 않았다. 그러나 COD의 경우 전기분해 공정과 오존 램프에 의한 단일 공정의 COD 제거보다는 전기/UV 공정의 COD 제거농도가 높아 시너지 효과가 나타나는 것으로 사료되었다.
오존과 같은 광화학 오염물질은 생성과정이 복잡하여 오존 Episode를 예측하는 것은 매우 어렵다. 이러한 복잡한 광화학 반응 메카니즘을 모사하기 위해서는 3-dimensional Eulerian Grid Model을 이용하는 방법이 있다. 본 연구에서는 산성침착모델인 RADM를 사용하였으며 이 모델은 산성침착과 관련된 건성침착, 습성침착 등 여러 가지 과정과 대기중에서 발생하는 광화학 반응을 포함하는 화학반응 모듈을 사용함으로써 오존과 같은 광화학 오염물질의 모사에도 사용될 수 있다(Chang, et al., 1987).(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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