• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권3호
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• pp.487-494
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• 2017

질산성 질소는 수용액에서 상당히 안정하게 존재하기 때문에 제거하는 데에 있어 상당한 기술이 요구된다. 또한 저 농도의 질산성 질소는 쉽게 제거되는 반면 고농도 질산성 질소는 제거하기가 힘들다. 따라서 본 연구에서는 직경 3mm 정도의 아연 ball을 이용하여 고농도의 질산성 질소를 기체 질소의 형태로 제거하는 것을 목적으로 하였고, 다양한 반응조건에서 질산성 질소의 제거 특성을 실험하였다. 본 연구의 결과로 아연 ball을 사용하여 연속식 처리를 통한 질산성 질소의 처리효율은 약 80%정도 되었다. 하지만 폐수를 수소이온농도 2 정도의 산성 분위기로 유지시켜야하고 처리된 폐수를 중화 처리하여 방류시켜야하는 등의 문제점은 상존하고 있다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 추계 학술대회 학술발표 논문집
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• pp.145-148
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• 2003

본 논문에서는 이차다항식을 이용하여 생화학적인 공정의 모델링을 행한다. SBR 반응조에서 질소제거를 위한 수처리 공정이 제시되었으며, 이 공정의 ORP값을 모델링하고 동정하기 위해 서로 다른 형태의 선형모델이 소개되었으며 결과를 비교하고 분석한다 시뮬레이션 결과로부터 합리적이고 효율적으로 모델링 될 수 있음을 검증한다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.407-408
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• 2000

유전체 장벽 방전 반응기 (Dielectric Barrier Discharge (DBD) Reactor)를 이용한 비열 플라즈마(Non-thermal plasma) 공정에서 NO 제거 특성을 실험적으로 연구하였다. 질소 분위기에서 전자에 의한 NO 의 제거는 $N_2$ + e $\longrightarrow$ N + N + e 반응에 의한 질소의 전자충돌해리 (electron-impact dissociation)와 이 반응에 의하여 생성된 질소원자에 의한 NO 의 환원반응 N + NO $\longrightarrow$ $N_2$ + O 으로 설명될 수 있으며, 이로 인하여 $O_2$ 나 $H_2O$ 의 첨가에 따른 부산물(O, $O_3$, OH 등)에 의한 산화반응이 주로 일어나는 경우 (XO + NO $\longrightarrow$ X + NO$_2$) 와는 달리 NO 제거에 소모된 에너지를 평가하기에 용이한 장점이 있다(Penetrante et al., 1995). (중략)

• 한국환경보건학회지
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• 제26권4호
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• pp.82-87
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• 2000

생물학적 슬러지를 대상으로 간헐포기 소화와 호기성 소화의 회분실험을 실시하였다. 생물학적 슬러지의 간헐포기 및 호기성 소화 초기단계에서 미생물의 감량은 주로 내생 호흡에 의해 이루어졌다. 이 단계에서 질소는 곧바로 용출되지 않고 슬러지내에 잔존함으로서 슬러지의 질소함량은 일시적으로 증가한다. 그러나 소화후반에서는 최초의 질소함량수준으로 다시 감소하였다. 34일간의 회분식 소화에서 호기성 소화의 총질소 제거효율은 0.1%로서 거의 제거가 안된 반면, 포기 비율 0.25, 05 및 0.75인 간헐포기 소화에서는 각각 42.7%, 42.5% 및 17.6%로 나타나 간헐포기 소화가 호기성 소화보다 질소 제거측면에서 우수하였다. VSS의 감소에 따라 슬러지내의 인도 수중으로 용출하였으나, 인 용출율은 VSS 감소율 보다 훨씬 낮았고 그 결과 소화슬러지의 인 함량은 지속적으로 증가하였다. 호기성 소화와 간헐포기 소화는 소화슬러지의 인 함량이 증가하는 공정이므로 반송수의 인 부하는 상대적으로 낮아지게 되고 이는 하수의 영양염류 제거측면에서 긍정적인 효과를 미칠 것으로 기대된다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권5호
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• pp.622-630
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• 1998

본 연구에서는 양식장에서 많이 이용되고 있는 RBC 반응기를 모의 순환 여과식 양어장에 적용하여 어류에 유해한 암모니아성 질소의 사육조 내의 농도를 낮게 유지할 수 있는 운전인자를 도출하고자 하였다. 본 시스템에서 사용된 회전원판 반응기의 최적 원판회전수는 4 rpm으로 가장 안정 적으로 생물막이 유지되고 가장 높은 제거율을 나타내었다. 수리학적 체류시간의 증가에 따라 회전원판반응기의 암모니아성 질소 제거율은 증가하여 40분의 수리학적 체류시간에서 $95.3\%$로 매우 높은 값을 나타내었으나 사육조의 암모니아성 질소의 농도는 $2.33 g/m^3$으로 가장 높은 값을 나타내었으며 20분의 수리학적 체류시간에서는 암모니아성 질소의 제거율은 $62.2\%$로 실험조건 중 가장 낮았으나 사육조의 암모니아성 질소농도는 $1.03 g/m^3$으로 가장 낮게 나타났다. 본 시스템에서 순환수의 유량 $Q_1$와 보충수의 유량 $Q_s$의 비인 D의 변화에 따른 암모니아성 질소 제거율의 변화는 다음의 2차선형 회귀 곡선으로 잘 표현되었으며 이를 사육조의 물질수지식에 적용하여 수리학적 체류시간의 변화에 따른 사육조 내의 암모니아성 질소의 농도 변화를 추정해본 결과 실험치와 거의 일치하였다. $$R=-6.1158\times10^{-7}D^2+1.4629\times10^{-5}D+0.9643 (r^2=0.9982)$$ 수학적 해석의 결과 사육조의 암모니아성 질소 발생량이 $45g/m^3$ rearing tank/day이고 보충수의 양이 사육조부피의 $10\%$일 경우 최적 순환비 ($D_{OPT}$)는 733으로 반응기 기준의 수리학적 체류시간은 9.82분이었으며 이때의 사육조의 암모니아성 질소의 농도는 0.95g $TAN/m^3$으로 유지할 수 있는 것으로 나타났다. COD의 제거율은 수리학적 체류시간이 9.5분일 경우 $18\%$를 나타내었으며 수리학적 체류시간이 증가함에 따라 제거율도 선형적으로 증가하여 40분의 체류시간에서는 $35\%$의 제거율을 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권2호
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• pp.136-141
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• 2005

고형 양식사료에 포함된 질소와 인의 미생물학적 제거 공정을 알아보기 위하여 벤치규모의 실험을 수행하였다. CK-10과 CK-13 균주가 새우양식장의 물시료로부터 분리되었다. CK-10과 CK-13의 혼합배양에서 N/P의 동시제거 실험을 실시하였다. 그 결과, $400\;{\mu}M\;NH^{+}_4$ 와 $NO^{-}_2$는 12시간 이내에 제거되었고, $NO^{-}_3$는 36시간 이내에 각각 제거되었으며, $500\;{\mu}M\;PO^{3-}_4$ 36시간 이내에 제거되었다. CK-10과 CK-13 배양을 새우양식사료에서 용출된 N와 P의 제거에 적용하였다. HPAEC-PAD 시스템을 이용하여 양식사료의 당을 분석하였으며, glucose, galactose, galatosamine, mammonse, fucose 등의 여러 가지 당이 분석되었다. 세균에 의한 질소와 인 제거를 수행하기 위하여 인공 해수에서 $0.2\%$(w/v)의 양식사료를 용출시켰으며, 72 시간동안 용출된 질소의 양은 대략 $33.3\;{\mu}M\;NH^{+}_4,\;12.9\;{\mu}M\;NO^{-}_2.\;81.5\;{\mu}M\;NO^{-}_3,\;248\;{\mu}M\;PO^{-3}_4$였다. 혼합배양은 $0.2\%$ 사료에 포함된 질소와 인을 84시간 이내에 완전히 제거하였으나, 단일배양은 주어진 배양기간동안 질소와 인을 완전제거 하지 못하였다. 이 연구에서 CK-10과 CK-13 배양은 새우양식사료에서 유래하는 질소와 인을 효과적으로 제거하는 것이 입증되었다.

• 환경위생공학
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• 제12권3호
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• pp.1-7
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• 1997

이 연구에서는 SBR 공법을 이용하여 질소, 인 동시제거기장에 대해 관찰하고 BOD-SS loading변화에 따른 오염물질 제거효율에 대해 검토하였다. BOD, TN 및 TP 제거율은 $20^{\circ}C$에서 95%, 74% and 81%로 나타났으며, Phosphorus luxury uptake는 호기성이 시작된후 1,2시간후에 각각 67% 및 84%를 흡수 하는 것으로 관찰 되었으며, 호기성 말기의 농도는 $0.9mg/{\ell}$ 이하를 유지하였다. 80% 및 85% 이상의 안정된 질소 제거효율을 유지하기 위해서는 BOD-SS loading 값을 0.15 및 0.08 kg-BOD/kg-SS.day 이하로 유지하여야 하는 것으로 나타났다. 또한 1회 방류수량의 변화에 따른 관찰에서, 반응조 유효용량의 30%, 40% 및 50%를 유출할 경우 TN은 각각 78%, 72% 및 58%를 TP는 각각 81%, 77% 및 66%의 제거효율을 보였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.1-5
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• 2005

영가 철을 이용한 질산성 질소 환원에 대한 연구는 지금까지 활발히 진행되어 왔지만, 이 반응에서 생성된 암모늄 부산물에 대한 적절한 처리과정은 아직 보고되지 않았다. 하지만, 암모늄은 먹는 물 수질기준에 의해 지하수 오염물로 분류되고 있어 (허용치 0.5 mg-N/L), 질산성 질소로 오염된 지하수 정화에 영가 철을 단독으로 사용하는 것에는 한계가 있다. 따라서, 본 연구의 목적은 질산성 질소를 환원함과 동시에 이 과정에서 발생하는 암모늄을 제거할 수 있는 반응물질을 개발하는데 있다. 본 연구에 사용한 Fe-loaded zeolite는, 제올라이트와 Fe(II) 용액을 교반시켜 제올라이트 구조 안으로 Fe(II)를 흡착유도하고, 이를 sodium borohydride로 환원하는 과정을 통해 제작되었다. Fe-loaded zeolite 제작에 사용된 Fe(II) 용액의 농도를 실험을 통해 산정하고, 이를 통해 Fe-loaded zeolite를 제작한 후, Fe-loaded zeolite의 질산성 질소 제거 성능을 확인하기 위해 두 가지 pH조건에서 회분식 실험을 수행하였다. 80시간의 반응을 통해 Fe-loaded zeolite는 초기 pH가 3.3인 경우 약 $60\%$의 질산성 질소를, pH가 6인 경우는 약 $40\%$의 질산성 질소를 제거하였고, 암모늄 부산물은 전혀 검출되지 않았다. 영가 철의 경우, 각 초기 pH조건에서 Fe-loaded zeolite보다 뛰어난 질산성 질소 제거성능을 보였지만, 반응 후 상당량의 암모늄 부산물을 생성하였다. 질산성 질소와 암모늄을 포함한 질소(-N)제거 효능의 관점에서 Fe-loaded zeolite의 경우 pH 3.3과 6의 경우에서 각각 $60\%$와 $40\%$의 제거효율을 보인 반면, 영가 철의 제거효율은 무시할만한 수준으로 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권2호
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• pp.417-423
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• 2019

전기화학적 처리를 통해 합성폐수 내의 질산성 질소, 인을 제거하는 새로운 폐수처리 공정 시스템 개발을 위한 연구를 수행하였다. 전류밀도에 따른 제거율은 전류밀도가 높아질수록 질산성 질소의 높은 제거효율을 얻었고, 전극 스위칭시간에 따른 $NO_3^-$ 제거율은 스위칭 간격이 1 min일 때 높은 질산성 질소 제거효율을 얻었다. 전류밀도에 따른 총인 제거율은 전류밀도와 간격의 변화에 크게 영향을 받지 않으면서 90%이상 처리되는 것으로 나타났고, 스위칭시간(1 min간격)의 증가에 따른 총인 제거율은 증가한 것으로 나타났다. 반면 COD의 경우는 전기화학적 처리를 통해서는 처리되지 않는 것으로 나타났으며 오히려 전극이 용출되면서 증가하는 결과를 얻었다. 또한, 전극의 소모율은 스위칭 간격이 짧을수록 적은 것으로 나타났다. 최종적으로 전기화학적 처리(전류밀도 $50mA/cm^2$, 스위칭 간격 1 min, 유량 540 mL/min)를 통해 질소 98.1%, 인 90% 이상의 제거 효율을 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4910-4916
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• 2012

세라믹담체에 적용한 4종의 해양박테리아 (Aeromonas hydrophila, Chryseomonas indologenes, Pseudomonas diminuta, Vibrio parahaemolyticus)의 저농도 질소 인 제거 효율의 변화를 분석하였다. 해양박테리아는 광양만에서 분리 동정하였다. 담체에 적용한 4종의 해양박테리아 모두 대조군에 보다 약 3배 정도의 성장률이 증가하였으며, 암모니아서 질소 제거효율도 30% 이상 증가하였다. 질산성 질소의 제거 효율은 A. hydrophila 균주가 가장 높았으며, 인의 제거는 P. diminuta 균주가 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 세라믹담체는 질소-인 제거 효율 증진에 좋은 재료이며, 분리된 해양박테리아는 현장의 저농도 질소-인 조절에 유용할 수 있음을 보여준다.