• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.240-246
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• 2005

오존 및 입상활성탄 공정으로 구성된 고도정수처리시설을 대상으로 공정유입수인 모래여과수를 포함하는 각각의 공정수로부터 휴믹물질(HS; humic substances)을 분리 및 추출하여 작용기 분포, 화학적 조성, FT-IR(Fourier transform infrared) 그리고 $^1H$-NMR(proton nuclear magnetic resonance) 스펙트럼을 분석하여 구조 및 화학적 특성을 평가하였다. 오존처리에 이어 입상활성탄 흡착처리를 거치면서 휴믹성분(humic fraction)의 농도분포는 36.3%에서 24.2%로 단계적으로 감소하였으며, 모래여과수가 활성탄 흡착칼럼으로 직접 유입되는 공정의 경우 36.3%에서 25.0%로 감소하는 것으로 나타났다. 전오존처리 이후 활성탄 흡착처리시 HS 중 페놀기(phenolic groups)와 카르복실기(carboxylic groups)의 농도분포는 38.4%에서 23.5%로 그리고 61.6%에서 43.3%로 각각 감소하였으며, 전오존처리하지 않은 경우 38.4%에서 24.0%로 그리고 61.6%에서 44.9%로 각각 감소하였다. 정수처리를 거치면서 HS의 카르복실기에 대한 페놀기의 비율에 따라 HS 분자구조 중 O/C 몰비가 감소하거나 또는 증가하는 결과를 나타내었다.

• 농약과학회지
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• 제19권3호
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• pp.230-240
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• 2015

본 연구는 농작업자의 호흡노출 측정에 사용되어오던 고체흡착제 외에 최근에 사용되는 유리섬유여과지가 장착된 IOM 채집기에 대해서, 고체 제제인 kresoxim-methyl 입상수화제와 액상 제제인 fenthion 유제를 이용하여 포집효율과 파과율을 측정하여 효율성을 검증하고자 하였다. LC-MS/MS 기기상 최소검출량은 12.5 pg, 분석법상 검출한계는 5.0 ng/mL이었고, 각 노출 시료의 matrix matched standard의 직선성은 $R^2$ 값이 0.999 이상이었다. 사용된 유리섬유여과지와 고체흡착제에서의 두 가지 농약의 회수율은 유리섬유여과지는 kresoxim-methyl 102-109%, fenthion 97-104%, XAD-2 resin 고체흡착제는 각각 94-98%, 93-100%이었다. 포집효율은 IOM 채집기(유리섬유여과지 장착)와 고체흡착제(XAD-2 resin)를 연결한 후 개인용 공기펌프에 연결하여 측정하였다. 고체 및 액상 2가지 제제를 표준배율로 희석하여 IOM 채집기에 분무하여 포집효율을 본 결과 두 제제 모두 유리섬유여과지에 포집되었고 고체흡착제로 통과되지 않았다. 파과시험은 IOM 채집기의 유리섬유여과지에 농약 표준 용액을 가하고 고체흡착제를 연결한 후 개인용 공기펌프에 연결하여 측정하였다. 파과시험 결과, kresoxim-methyl은 87-101%, fenthion은 96-105%가 첫번째 유리섬유여과지에 흡착/보유되어 있었고 두 번째 유리섬유여과지나 고체흡착제로 파과되지 않았다. 따라서 유리섬유여과지가 장착된 IOM 채집기는 고체 제제나 액상 제제나 상관없이 포집효율과 흡착/보유 능력이 뛰어난 것으로 검증되어 농약 호흡노출 연구에 적극 활용될 것으로 판단한다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제48권3호
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• pp.230-236
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• 2016

경제성장으로 생활수준이 향상됨에 따라 국민건강을 직접적으로 위협하는 수질오염에 대해 세계적으로 관심을 갖게 되었으며, 최근 맛 냄새 유발물질 발생의 문제가 대두되기 시작했다. 본 연구에서는 G정수장 내의 모형플랜트에서 사용된 원수 및 각 공정에 대한 공정수를 물 시료로 채취하여 정밀여과막 공정 및 입상활성탄 공정에서 박테리아의 거동에 대해 확인하였고, 또한 입상활성탄의 지속적 사용을 위한 역세척 가동 시 박테리아의 탈리 여부와 종 동정을 실시하였다. 분석 결과, 정밀막여과 공정을 거치는 경우 수계 내 존재하는 박테리아가 제거가 되는 것을 확인하였으며, 역세척 가동시 ${\beta}$-proteobacterium species, Porphyrobacter donghaensis, Polaromonas rhizophaerae, Hydrogenophaga species, Pseudonocardia species 등 총 5종의 우점종 박테리아가 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 정밀여과막 공정 이후 UV 공정을 추가 처리한 공정 처리수를 활성탄 공정에 유입한 2종의 박테리아는 나타나지 않는 것을 확인함에 따라 생물활성탄 공정에 의한 오염물질 제거에서 박테리아 군집의 UV에 대한 민감도가 고려되어야 함을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 수처리 공정의 설계에 유용한 지표를 제공하고자 하였다.

• 멤브레인
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• 제19권3호
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• pp.203-211
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• 2009

본 연구에서는 고도정수처리를 위하여 모듈 내부와 관형 세라믹 정밀여과막 외부 사이의 공간에 입상 활성탄(GAC)을 충전한 혼성 모듈을 사용하였다. 정수 원수 중의 자연산 유기물(NOM)과 미세 무기 입자를 대체하기 위해, 휴믹산(humic acid)과 카올린(kaolin) 모사용액을 대상으로 하였다. 혼성공정에서 막오염을 최소화하고 투과선속(J)을 향상시키기 위하여 10분 주기로 10초 동안 질소 역세척을 시행하였다. 그 결과, 휴믹산의 농도가 10 mg/L부터 2 mg/L로 단계적으로 변화시킴에 따라 막오염에 의한 저항($R_f$)이 감소하고 J가 증가하여 2 mg/L에서 가장 높은 총여과부피($V_T$)를 얻을 수 있었다. 한편, 탁도 및 $UV_{254}$ 흡광도의 처리효율은 각각 99.36% 및 97.19% 이상으로 우수하였으나, 휴믹산의 농도 10 mg/L에서 활성탄 주입 없이 정밀여과 단독으로 UV254 흡광도의 처리효율은 90.84%로 다소 감소하였다.

• 산업기술연구
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• 제27권A호
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• pp.203-209
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• 2007

본 연구는 목재로서 활용가치가 적은 수피(bark)를 활용하여 수질오염물질을 제거할 수 있는 여과 시스템에 대한 기초연구로서 소나무의 일종인 loblolly pine(Pinus taeda L.) 수피의 인 ($PO_4-P$) 흡착특성을 연구하였다. 실험에 사용된 수피는 입상형태로서 polyallylamine hydrochloride로 전처리하여 회분식 등온 흡착실험을 수행하였다. 회분식 등온흡착실험은 수용액 pH 3~pH 8범위에서, 인의 농도별(10, 20, 30, 40 mg/L)로 수행하였다. pH 5에서 가장 높은 인 제거 효율을 나타냈으며, 수용액의 pH는 실험 후 pH 3으로 감소하였다. 이러한 감소는 수피에 의한 phosphate의 흡착이 Lewis acid-base 반응으로서 이 과정에서 $H^+$의 방출로 인하여 나타난 현상인 것으로 여겨지며, 주된 반응 메카니즘은 더 연구할 필요성이 있다. 인 흡착은 초기에 빠른 속도로 진행되었으며 대략 200분 이후에 평형에 도달하였고, 시간이 지날수록 흡착양이 증가하는 경향을 보였다. 인의 흡착특성 결과는 Langmuir 등온흡착식과 Freundlich 등온흡착식으로 설명될 수 있으며, 등온흡착식 적용결과, 흡착제에 대한 최대 흡착능은 7.14 mg/g 이며 다른 흡착제와 비교하여 더 높았다. 실험결과와 모델에 의한 흡착능을 비교하고자 pseudo second-order model을 적용하여 흡착 동역학 상수를 구하였다. 또한 EDXA분석으로 회분식 흡착실험 후 수피와 인이 결합되어있는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권2호
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• pp.218-224
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• 2008

본 연구에서는 석탄계, 야자계, 목탄계 활성탄과 흡착능이 없는 안트라사이트를 이용하여 클로랄하이드레이트에 대한 흡착 및 생물분해 특성을 평가하였다. 활성탄 공정에서 클로랄하이드레이트의 제거기작은 운전초기에는 흡착이 높은 비중을 차지하나 부착미생물의 활성이 증진되면서 부착미생물에 의한 생분해와 흡착에 의해 제거되었으며, 클로랄하이드레이트는 생분해능이 큰 물질들로 조사되었다. 입상활성탄 재질별 클로랄하이드레이트의 제거 특성은 석탄계와 야자계 활성탄에서 제거율이 높았고, 목탄계는 상대적으로 낮은 제거능을 보였으며, 안트라사이트 biofilter에서 가장 낮은 제거능을 보였다. 활성탄 재질별 부착 미생물의 생체량과 활성도는 석탄계가 가장 높았고, 야자계, 목탄계, 안트라사이트 순으로 나타났으며, 수온 변화에 따른 클로랄하이드레이트의 제거 특성은 수온이 10$^{\circ}C$ 이하로 저하될 경우 부착 bacteria의 생체량과 활성도 감소로 제거율이 감소하였다. 안트라사이트를 이용한 생물여과 공정은 수온의 변화에 아주 민감하게 변하는 양상을 나타내었으며, 이는 부착 bacteria에 의한 직접적인 생물분해가 주 제거 메카니즘이기 때문인 것으로 나타났다. 클로랄하이드레이트의 제거시 유입농도가 높은 경우에는 수온의 영향이 매우 중요하며, 흡착능이 소진된 활성탄이나 흡착능이 없는 여재를 사용한 생물여과 공정에서는 수온이 낮은 동절기에는 클로랄하이드레이트의 유출 가능성이 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.629-637
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• 2000

고형물 함유 유기폐수의 효율적인 메탄에너지 회수를 위해서 이상소화 반응시스템에 정밀여과시스템을 결합하여 시험하였다. 본 실험에 사용된 막분리 시스템은 산발효조내에 침지시켜 압축공기로 주기적으로 역세척하였고 셀룰로오스재질의 $0.5{\mu}m$ 크기의 막공경을 가진 카트릿지 형태의 정밀여과막을 사용하였다. 메탄발효조는 플라스틱 충진물을 반응기부피의 반 정도 채운 AUBF (Anaerobic Upflow Sludge Bed Filter) 를 사용하였다. 합성폐수는 선분 5,000 mg/L을 기질로 사용하였으며 운전부하에 따른 COD 제거특성을 조사하였다. 산발효조의 HRT는 10일에서 4.5일까지 단계적으로 감소시켰고 이때의 유기물 용적부하는 0.5에서 $1.0kg\;COD/m^3-day$ 로 변회되었다. 한편, 메탄발효조의 HRT는 2.8일에서 0.5일까지 단계적으로 감소시켰고 이때의 유기물 용적부하는 0.8에서 $5.8kg\;COD/m^3-day$까지 변화되었다. 산발효조의 경우 체류시간 4~5 일에서 80% 이상의 우수한 산선환율을 나타내었다. 메탄발효조의 경우에는 장기간의 운전을 통한 슬러지의 입상화에 기인하여 유기물 부하의 변동에 크게 관련없이 95% 이상 (처리수 COD 300 mg/L 이하)의 우수한 COD 제거특성을 나타내었다. 막분리형 이상소화공정은 산발효조의 미생물농도를 증가시켜 산전환율을 향상시킬 수 있는 가능성을 보여 주었고, 복합형 염기성 반응기는 우수한 COD 및 SS 제거를 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제28권4호
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• pp.252-259
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• 2018

실 산성 도금폐수를 입상활성탄(GAC)이 유동메디아로 첨가된 유동상 멤브레인 반응기를 이용하여 처리하였다. GAC 유동조건에서 적용 투과플럭스에 대해 시간에 따른 흡입압의 증가는 관찰되지 않았다. 폐수의 중성 pH에서 파울링 속도는 산성 조건에 비해 GAC 유동조건에서 크게 감소하였다. 해당 폐수의 용액 pH 증가는 입자크기의 증가를 가져왔고 이는 멤브레인 표면에서 상대적으로 성긴 구조의 케이크층 형성을 야기시켰다. 유동상 멤브레인 반응기에서 GAC 유동 하에 95%이상의 COD 제거율이 관찰되었으며 총부유물질은 거의 완벽하게 제거되었다. 실 도금폐수의 pH에서, 유동상 멤브레인 반응기의 구리 및 크롬의 제거는 거의 관찰 되지 않았다. 그러나 pH를 중성으로 증가 시켰을 시 구리와 크롬의 제거율은 각각 99%와 94%까지 증가를 하였다. 적용해 준 pH에 상관 없이, 시안의 경우 95% 이상의 제거율을 달성하였다. 이는 유기물과 시안 착물 형성으로 인해 유동상 멤브레인 반응기 내 GAC의 강한 흡착으로 제거된 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권11호
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• pp.747-752
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• 2014

인공방사성핵종 I-131은 물속에서 요오드 이온($^{131}I^-$), 요오드산염 이온($^{131}IO_3{^-}$) 등 대부분 이온상태로 존재했으며 접촉시간이 짧을 경우, 정수약품(PACl)과 분말활성탄(PAC)에 의해 제거되지 않는 것으로 나타났다. 원수 탁도 증가에 따른 I-131의 제거 효과는 없었으나 분말활성탄과 I-131과의 접촉시간 증가에 따른 I-131의 제거율은 증가하는 것을 확인하였다. 혼합 주입(PACl + PAC)에 의한 I-131을 40% 이상 제거하기 위해서는 PACl 24 mg/L 이상, PAC 40 mg/L 이상을 주입해야 하는 것을 알 수 있었다. 모래여과에 의한 I-131은 제거되지 않은 것으로 나타났으며, 입상활성탄(GAC)에 의한 제거율은 신탄, 구탄 모두에서 최소검출한계 0.10 Bq/L 미만으로 거의 100% 제거됨을 알 수 있었다. 막에 의한 I-131의 제거율은 정밀여과막에 의해서는 제거되지 않았으며 역삼투막에서는 92%가 제거되었다.

• 멤브레인
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• 제18권3호
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• pp.191-197
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• 2008

본 연구에서는 고도정수처리를 위하여 모듈 내부와 세라믹 정밀여과막 외부 사이의 공간에 입상 활성탄(GAC)을 충전한 혼성 모듈을 이용하였으며, 정수 원수 중의 자연산 유기물(NOM)과 미세 무기 입자를 대체하기 위해, 휴믹산(humic acid)과 카올린(kaolin) 모사용액을 사용하였다. GAC의 충전율(packing fraction)에 따른 처리효율의 변화를 알아보고자. GAC의 충전율을 $0{\sim}24.05%$로 변화 시켰다. 그 결과, 3시간 운전하는 동안 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J)의 변화 곡선은 GAC의 충전율에 관계없이 거의 중첩되었다. 그리고 탁도의 처리효율은 모든 조건에서 99.46% 이상으로 높았으며, $UV_{254}$ 흡광도로 측정한 NOM의 처리효율은 최대 충전율 24.05%에서 제거율은 99.43%로 가장 높게 나타났다. 한편, 충전율 24.05%에서 13시간 동안 운전한 결과, J는 막오염의 증가에 따라 운전 초기 1시간 이내에 급격히 감소하였으며 3시간 운전 후부터는 거의 일정한 투과선속을 나타냈다. 그리고 탁도 및 NOM의 처리효율은 각각 99.52%와 96.63%로 안정적인 높은 처리효율을 보였다.