본 연구는 생물학적 지상처리 토양정화공정을 기본으로 생물반응기, 롤형 접촉산화장치(rolled pipe type of contact oxidation system, RPS), 화학처리장치의 처리과정을 통해 유류, 중금속, 영양염류로 오염된 토양 및 지하수를 동시에 정화 복원할 수 있는 생물학적 복합토양정화공정을 개발 검증하고자 실시하였다. 실험을 통해 현장 토양 중에 있는 토양정화효율이 우수한 5종의 미생물을 분리 선발하였고, 토양으로부터 유류를 효과적으로 분리하기 위한 계면활성제로는 Anion과 Nonion계 복합제가 가장 우수한 것으로 확인되었는데, 오염된 토양에 계면활성제를 처리한 후 선발된 미생물을 혼합해 적용하는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 토양정화조를 이용해 석유계총탄화수소(Total Petroleum hydrocarbon, TPH)로 오염된 토양을 처리한 결과, 5,000mg/L 내외의 저농도 오염시 28일간 90.0%, 10,000mg/L 이상의 고농도 오염시 81일간 90.7%의 처리효율을 나타냈으며, 토양정화조에서 배출된 침출수를 생물반응기로 1차 처리하고 롤형 접촉산화장치로 2차 처리한 결과, BOD 90.6%, $COD_{Mn}$ 73.0%, SS 91.9%, T-N 73.8%, T-P 65.7%의 평균 처리효율을 얻을 수 있었다. 이후 응집제를 통한 화학처리장치를 적용하여 중금속을 99.0% 이상 제거하였다.
차량 내부의 높은 휘발성 유기물질 농도와 이들 휘발성 유기물질의 독성 때문에 휘발성 유기물 질에 대한 차량 내부에서의 노출이 주요한 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 115회의 도시 지역 (대구 광역시) 출퇴근과 9회의 정차 실험을 통해 상업용 공기정화기의 6 종류 휘발성 유기물질에 대한 제거 효율이 평가되었다. 네 종류의 운전 조건에서 수행된 정차 및 출퇴근 연구 결과, 본 연구에서 이용된 두 개의 시중 시판 차량용 공기정화기는 휘발성 유기물질에 대해 제거 효율이 없는 것으로 나타났다. 벤젠을 제외한 다섯 종류의 휘발성 유기물질의 농도는 최근 차량보다 오래된 차량 내부에서 높게 나타났다 (p<0.05). 본 연구에서 측정된 벤젠과 톨루엔의 평균 농도는 로스앤젤레스에서 측정된 값과 유사하게 나타났고, 그 이외의 미국내 비교지역의 측정 값보다는 높게 나타났다. 휘발성 유기물질에 대한 노출 및 해당 발암 위해성은 차량 내부에서 실외 공기의 약 8배 정도 높게, 그리고 실내 공기의 약 절반 정도로 산정 되었다.
본 논문에서는 유기물질로 오염된 퇴적토에서 동전기 침전 및 정화 기법을 이용하여 초연약한 퇴적토의 침하를 촉진시켜 밀도를 증진시키는 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 인체에 무해한 에틸렌글리콜 유기물질을 일반수와 적정하게 섞은 오염수에 카오리나이트 점토를 혼합하여 함수비가 높은 슬러리 상태를 조성하여 만든 오염된 퇴적토를 시료로 사용하였다. 일반적으로 동전기기법을 이용한 전기영동 및 전기삼투에 의하여 슬러리내의 고형물 입자를 음극으로 이동시키고 간극수를 양극으로 배제시킬 수 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 오염된 퇴적토에 대하여 고형물함량, 공급전압 및 오염농도를 변화시키면서 동전기침전 및 동전기정화 시험을 연속적으로 동시에 수행하였으며 동전기침전 및 동전기정화 공정에서 발생한 시료의 침하 및 밀도 변화에 대하여 살펴보았다. 시험결과 오염퇴적토의 침하량은 공급전압이 클수록 고형물함량 및 오염농도가 작을수록 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 오염퇴적토의 밀도는 동전기 침전단계에서는 시료의 침하에 의하여 증가하고 동전기 정화단계에서는 물보다 무거운 유기물질의 유출에 의하여 감소하는 것으로 나타났다.
복수기를 통한 해수유입은 증기발생기내에 부식환경을 조성시키게 한다. 이론적 분석을 통하여 복수기누설시에 해수증의 불순물인 염소가 2차계통내에 누적되는 경향을 영광원전을 모델로하여 평가하였다. 분석결과 해수누설시에 고농도의 염소가 증기발생기내에 누적되는 것으로 나타났으나, 이는 증기 발생기내의 수질을 산성분위 기로 조성시킬 것으로 판단되었다. 복수기의 최대허용 설계누설(0.5 gpm)시에는 증기발생기 취출수량을 최대로 늘리고, 복수기정화계통을 가동하더라도 증기발생기에 2.3 ppm 및 복수기집수정에 0.6 ppm의 염소가 누적되는 것으로 나타났다. 또한 증기발생기에서의 염소농축계수는 아래와 같이 전적으로 취출수량 및 정화계통효율에만 의존하는 것으로 나타났으며,(equation omitted)취출수 및 정화계통은 2차계통내의 불순물을 제거하는데 효과적인 것으로 평가되었다.
최근 미세먼지가 심각한 사회문제로 대두되며 이에 대한 대책으로 공기청정기가 각광을 받고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 스마트 자율주행 공기청정기 시스템에 관한 연구 개발을 진행하였다. 개발된 스마트 자율주행 공기청정기는 기존 공기청정기의 표준사용면적의 한계를 개선하고 효율적으로 공기 정화 기능을 수행할 수 있다. 또한 스마트 자율주행 공기청정기 사용의 편의성을 위해 모바일 앱(App)과 웹(Web)기반 프로그램을 같이 개발하였다. 앱을 통해 3가지 공기 정화 모드를 간편하게 조작할 수 있고, 웹을 통해 어디서나 공기오염도에 대한 통계 수치를 모니터링할 수 있다. 그리고 시험을 통해 제안된 스마트 자율주행 공기청정기가 기존의 공기청정기보다 더 효율적임을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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