• 대한토목학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.35-44
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• 1986

본(本) 연구(硏究)는 정화조(淨化槽) 유출수(流出水)의 질소분석(窒素分析) 제거(除去)에 관한 기초적(基礎的)인 연구(硏究)로서 주(主)로 암모니아성(性) 질소제거(窒素除去)를 위한 실험적(實驗的) 결과(結果)에 관한 내용(內容)이다. 실험(實驗)에 사용(使用)한 시료(試料)는 정화조(淨化槽) 유출수(流出水)와 유이(類以)한 합성폐수(合成廢水)를 사용하여 그 처리가능성(處理可能性)을 규명(糾明)한 후 실제(實際) 정화조(淨化槽) 유출수(流出水)를 사용(使用)하여 처리효율(處理效率)을 비교(比較)하였고, 질산화(窒酸化) 반응(反應)이 단계적(段階的)으로 일어날 것을 고려(考慮)하여 4 단계(段階) 생물학적(生物學的) 유동층(流動層)을 고안(考案)하였으며, 이 반응기(反應器)를 이용(利用)하여 질소제거(窒素除去) 가능성(可能性)을 검토(檢討)하였다. 그 결과(結果) 순환비(循環比) 변화(變化)에 의한 유기물(有機物) 제거(除去)는 초기단계(初期段階)에서 80% 정도(程度)였으며 질산화(窒酸化) 반응(反應)은 후기단계(後期段階)에서 90% 이상(以上)의 암모니아성 질소(窒素)가 제거(除去)되었다. 체류시간(滯留時間)에 따른 유기물(有機物) l단계(段階)에서 대부분(大部分) 진행(進行)되어 85% 이상(以上) 제거(除去)되었으며 질산화(窒酸化) 반응(反應)은 3, 4 단계(段階)에서 90% 이상(以上)의 암모니아성(性) 질소(窒素)가 제거(除去)되었으며, 이 때 적정순환비(適正循環比) 및 체류시간(滯留時間)은 각각 30과 7 시간(時間)이었다. 합성폐수(合成廢水)와 실제(實際) 정화조(淨化槽) 유출수(流出水)의 $NH_4{^+}-N$ 제거(除去)와 $NO_3{^-}-N$ 생성(生成) 효율(效率)을 얻기 위한 실험(實驗)에서 $NH_4{^+}-N$ $1mg/{\ell}$ 제거(除去)에 합성폐수(合成廢水)는 $NO_3{^-}-N$ $0.95mg/{\ell}$가 생성(生成)되었고 실제(實際) 정화조(淨化槽) 유출수(流出水)는 $0.82mg/{\ell}$ $NO_3{^-}-N$이 생성(生成)되었다. 또한 유동층(流動層)에서 반응기(反應器)에서 질산화(窒酸化) 반응(反應)의 동력학적(動力學的) 계수(係數)를 구(求)하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권5호
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• pp.469-475
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• 2002

사육조 용적 2.5m^3인 pilot-scale 순환여과식 양어장에 나일 틸라피아를 $5\%$와 $7\%$의 사육밀도로 사육하면서 회전원판 반응기의 암모니아성 질소, 아질산성 질소 및 질산성 질소와 같은 무기질소와 유기물 등과 같은 오염물의 처리 능력을 점검하고자 하였으며 회전원판 반응기의 산소 전달 효율에 대해서도 고찰하였다. 총 암모니아성 질소의 제거속도는 사육밀도 $5\%$의 경우 $30\~80 g/m^3$$\cdot$day의 범위에서 변화하여 $39.4g/m^3{\cdot}day$ 정도의 평균 제거속도를 나타내었다. 사육밀도 $7\%$에서는 15일 이전에는 $30\~80g/m^3{\cdot}day$의 범위로 사육밀도 $5\%$와 유사하였으나 그 이후에는 제거속도가 $80\~170g/m^3{\cdot}day$의 범위로 크게 상승하여 평균 제거속도가 $86.0g/m^3{\cdot}day$ 정도로 나타났다. 회전원판 반응기의 평균 총 암모니아성 질소 제거율은 사육밀도 $5\%$의 경우 $24.5\%$였으며 사육밀도 $7\%$의 경우 $16.0\%$로 나타나 $5\%$의 사육밀도에서 더 높은 제거율을 나타내었다. 아질산성 질소의 평균 제거속도와 평균 제거율은 사육밀도 $5\%$는 $14.6g/m^3{\cdot}day$와 $8.1\%$ , 사육밀도 $7\%$는 $8.1g/m^3{\cdot}day$와 $10.1\%$로 나타났으며 질산성 질소의 평균 제거속도와 평균 제거끌은 사육밀도 $5\%$는 $-56.6g/m^3{\cdot}day$와 $-0.74\%$,사육밀도 $7\%$는 $-142.6g/m^3{\cdot}day$와 $-0.63\%$로 나타났다. CODcr,의 제거속도는 사육밀도 $5\%$에서는 평균 1,700g/m^3$\cdot$day, 사육밀도 $7\%$에서는 평균 $4,000g/m^3{\cdot}day$의 값을 나타내어 총 암모니아성 질소의 제거 속도에 비해 매우 높은 값을 나타내었으며 평균 $COD_Cr$, 제거율은 각각 14.5, $29.1\%$이었다. 회전원판 반웅기는 질산화와 유기물 제거에 소요되는 용존산소를 자체적으로 수급할 뿐 아니라 순환수에 용존산소를 더 공급하는 폭기시설의 역할을 동시에 수행할 수 있었으며 사육밀도 $5\%$에서의 평균 폭기 속도는 $280g/m^{3}{\cdot}day$, 사육밀도 $7\%$에서는 $255g/m^3{\cdot}day$였다.

• 생명과학회지
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• 제13권1호
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• pp.47-53
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• 2003

본 연구는 폐수 중의 질소 제거를 위한 생물학적 처리용 미생물 개발을 위한 목적으로 유류 분해 능력이 뛰어난 균 주인 Bacillus sp. A8-8을 사용하여 수질 중의 질소 산화능을 조사하였다. 사용한 균주는 0.5% 포도당이 포함된 초기 pH가 7.0인 암모니아성 질소 및 아질산성 질소 함유 배지에서 12시간 배양 후 각각 약 95.5%와 85%의 암모니아성 질소와 아질산성 질소의 감소율을 나타내었다. 산업 폐수 및 생활 하수에 분리 균 주를 이용한 결과, 수질 속의 암모니아성 질소가 단시간에 크게 감소시키는 효과를 확인하였다. 균 주를 고정시킨 담체의 질소 산화 효과를 시험하고자 Bacillus sp. A8-8을 고정시킨 세라믹 담체를 이용한 결과, 배양 1일 후에는 암모니아성 질소가 전부 제거되었다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2003년도 추계정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.246-251
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• 2003

전기분해법을 이용하여 수용액 중의 질산성 질소의 환원거동에 대한 연구를 통하여 수용액중의 질산 함량을 제어하는 연구를 수행하였다. 촉매전극을 채택한 복극전해조에서 30분의 조업에 질산 100ppm 이하의 저농도 용액은 70%, 300ppm 이상의 고농도의 경우는 90%까지 질소를 용이하게 제거할 수 있었다. 초기 질소농도가 증가하면서 한계전류밀도도 크게 증가하였으며, pH가 감소할수록 환원전류가 증가하였다. 그리고 수용액의 pH는 질소 환원반응기구에 큰 영향을 주는 것으로 판명되었으며, 산성에서는 질소형태로 중성 혹은 염기성에서는 암모니아 형태로 환원되는 것으로 추정된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.392-397
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• 1997

고리 2호기 주급수 차단밸브의 경우 다른 호기와는 달리 구동용 질소압력 측정스위치에 의한 닫힘 연동신호가 설치되어 있다. 이러한 연동신호는 벨브 구동용 반구내 질소 압력 스위치 "고" 오동작에 의한 밸브차단 가능성이 있으며 이 경우 질소압력스위치가 저/고 경보창에 COMMON되어 있어 원인 규명에 어려움이 있다. 또한 질소압력 스위치 고장 및 질소가스 누설시 작업수행이 어렵고 위험이 따른다. 이러한 70년대 발전소 설계의 과잉설비를 제거하므로서 최적운전과 경제성 향상에 기여할 수 있으며 아울러 유지정비의 용이성과 밸브 불시닫힘을 미연에 예방할 수 있으리라 예상된다. 이와 관련하여 발전소 계통안전성, 기기안전성을 평가한 결과 기존의 안전해석결과가 유효하며 또한 FSAR 수정없이 이러한 설비변경이 가능하다는 결론에 도달하였다.결론에 도달하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2004년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.324-328
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• 2004

본 연구에서는 활성탄을 염화철로 표면 처리한 염화철처리 활성탄을 사용하여 지하수중의 ${NO_3}^{-}$－/-N 제거 가능성과 그 제거에 미치는 영향을 검토하고자 한 것으로 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 조제된 염화철 코팅 활성탄의 표면을 SEM으로 분석한 결과를 보면 활성탄의 표면에 염화철이 코팅되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 2) 통수유속이 0.5~4 BV $hr^{-1}$/로 낮을 경우는 질산성 질소 파과시점이 비슷하였으며, 통수유속이 커질수록 활성탄의 비표면적에 접하는 시간이 짧아져서 파과시점이 짧아진 것으로 사료된다. 3) 연속컬럼 실험(3.1 L)에서 통수량 약 82 L까지는 ${NO_3}^{-}$/-N의 파과시점이 나타나지 않았으며 재생액의 농도가 0.5 M-KCl에서는 약 9 L, 1 M-KCl에서는 약 7 L의 재생액이 사용되었고, 재생 후 각각의 파과시점은 약 53 L, 59 L로 유지되었다. 1 M-KCl의 재생액을 사용하여 재생하였을 경우 두번째 재사용과 재생부터 총 질산성 질소 제거량은 약 1,531~l,357 mg/kg, 탈착량은 약 1,526~1,306 mg/kg으로 일정하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제15권2호
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• pp.232-238
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• 1996

폐수(廢水) 중(中) 암모니아태(態) 질소(窒素)를 zeolite column을 이용(利用)하여 제거(除去)할 경우 그 제거효율(除去效率)을 높이기 위한 zeolite column의 적정조건(適正條件)을 조사(調査)하였다. 암모니아태(態) 질소(窒素) 용액(溶液)의 column 투과속도(透過速度), 유입수(流入水)의 농도(濃度) 및 분취회수(分取回數)가 증가(增加)할수록 제거효율(除去效率)은 감소(減少)하였다. Zeolite첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 암모니아태(態) 질소(窒素)의 제거효율(除去效率)은 증가(增加)하였으나, column의 직경(直徑)이 커질수록 그 효율(效率)은 감소(減少)하였다. 암모니아태(態) 질소(窒素)의 제거효율(除去效率)에 미치는 요인(要因)들을 다중회귀분석(多重回歸分析)한 결과(結果) zeolite의 첨가량(添加量), 투과속도(透過速度), 용액(溶液)의 첨가농도(添加濃度) 및 분취회수(分取回數)와 제거효율(除去效率) 간에는 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었으나, column의 직경(直徑)과는 유의성(有意性)이 인정(認定)되지 않았다. Column의 직경요인(直徑要因)을 제외(除外)한 변수(變數)들에 대한 회귀식(回歸式)은 암모니아태(態) 질소(窒素)의 제거효율(除去效率)(%) = $0.620\;{\times}\;zeolite$의 양(量) $-0.456\;{\times}$ 투과속도(透過速度)$-0.212{\times}$ 용액(溶液)의 첨가농도(添加濃度)$-3.038{\times}$ 분취회수(分取回數)+100.1로 나타났다. 회귀식(回歸式)에 의한 제거효율(除去效率) 리논치(理論値)와 실제 축산폐수(畜産廢水)의 투과실험결과(透過實驗結果)인 실험치(實驗値)는 거의 일치(一致)하는 것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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• pp.97-102
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• 2007

축산폐수는 유기물 및 질소분의 농도가 높아 발생량에 비해 오염 부하량이 큰 폐수이다. 따라서 본 실험에서는 축산폐수에 고온호기성소화공정을 적용하여 고농도의 질소분의 제거효율을 조사해 보았다. 실험은 체류시간과 공기주입량을 변화시켜가며 수행하였다. 반연속식으로 운전된 본 실험 결과 높은 SCOD 제거효율을 얻을 수 있었다. 반면 TCOD의 경우 SCOD보다는 적은 제거율을 나타내었다. 질소분의 제거의 경우 HRT 3 days일 때 79%의 NH4-N이 제거되었으며, 체류시간이 감소하면서 그 제거량도 줄어드는 것으로 나타났다. 실험기간 중 수행된 가스분석에 있어서 유입된 질소분 중 일부가 N2O gas로 전환됨을 발견하였으며, 따라서 생물학적 탈암모니아가 일어남을 알 수 있었다. 실험기간 중 반응조 내에 NO2 및 NO3는 존재하지 않는 것으로 나타났다. HRT 3 days의 경우 유입된 질소 중 213.4%가 N20 gas로 전환되었으며, HRT 0.5 day 의 경우 4.5% 가 N2O gas로 변환되어 체류시간이 감소할수록 생물학적인 N2O gas 전환량이 줄어드는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권2B호
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• pp.187-192
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• 2011

질산성 질소는 대표적인 지하수 오염물질로써 우리나라를 비롯한 여러 국가들이 음용수 중의 질산성 질소 농도를 WHO 권고기준인 10 mg/L as N 이하로 규제하고 있다. 본 연구에서는 처리하고자 하는 물질과의 접촉면적을 극대화 시켜줄 수 있는 영가철 충진 복극전해조를 이용하여 지하수 중의 질산성 질소를 처리하기 위해 다양하게 실험조건을 변화시켜 최적의 효율을 얻고자 하였다. 실험결과로서 영가철을 환원제로 사용할 때, 질산성 질소는 산성조건에서 좋은 제거효율을 보여주었으며, 산성조건을 유지시켜주지 않았을 때 암모니아성 질소로 환원되는 과정에서 수산화기 발생으로 pH가 증가하여 환원반응에 필요한 수소이온이 감소함으로 효율이 점차 감소하는 문제가 발생하였다. 복극전해조에서, 영가철과 주문진규사의 충진비는 0.5~1:1에서 제거효율이 가장 좋았으며 이는 각각의 영가철 입자가 미세전극으로 작용했기 때문이라고 판단된다. 충진비 2:1 이상에서는 점진적인 침전물의 형성 및 clogging의 가속화로 제거효율이 감소하였다. 인가전압이 상승할수록 제거효율이 높아졌으나 반응기 내 bypass current가 증가하는 것으로 확인되었으며 소비되는 전력량이 비례 이상으로 증가하였다. 본 실험에서는 최적 인가전압을 50 V로 결정하였고 그 때 질산성 질소를 94.9% 제거할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제35권3호
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• pp.224-233
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• 2019

액비(분뇨)에 포함된 질소성분은 환경의 질을 악화시키고 안정성을 감소시킬 수 있다. 액비로 인한 환경적 위해성을 최소화하기 위해서는 환경 매체 내에서의 액비의 거동을 이해할 필요가 있다. 액비에 포함된 암모니아성 질소($NH_3-N$)의 환경 내 거동과 이송을 분석하고, 액비시스템에서 질소(N)관리의 개선을 위한 기반을 제공하며 질소의 환경에 미치는 악영향을 최소화하기 위해서, 본 연구는 단순화된 Level III fugacity 모델의 적용 가능성을 조사하는 것을 목적으로 하였다. 벼 재배 기간 중 4개의 환경구획(공기, 물, 토양 및 벼)에서 암모니아성 질소($NH_3-N$) 성분을 축적하기 위해 정상상태의 fugacity 개념을 이용한 모델의 모의 실험을 실시하였으며 그 결과 Level III fugacity 모델의 적용 가능성을 검증하였다. 모델 결과, 대부분의 암모니아성 질소($NH_3-N$)는 논물(수체)과 벼(식물)에 분포하였으며 공기와 논물 그리고 토양에 대한 로그-로그 그래프선상에서 fugacity와 농도는 시간에 따라 선형적으로 감소한 반면에 벼(식물)에서의 변화는 비선형적으로 나타났다. 제거과정의 민감성을 살펴본 결과 제거과정(침적과 유출)이 고려된 경우 대부분의 암모니아성 질소는 논물에 분포하였으며 제거과정이 무시된 경우에는 벼(식물)가 암모니아성 질소를 흡수하는 것으로 나타났다. 또한 질소의 물질수지에 따라 각 구획별로 질소가 분포됨을 알 수 있었다. 본 연구는 실제 관측 자료에 의한 모델 보정을 수행하지 않고 토양층에 의한 잔류량 및 질소 형태의 변화를 기술하지 않았으며 모델 시뮬레이션은 간헐적인 실제 배출량 입력과 달리 연속 배출량으로 간주하였다. 그러므로 수질에 대한 비점 오염원으로서의 액비의 영향을 정량화하기 위해서는 보다 구체적이고 지속적인 모델링 및 모니터링 연구가 필요하다. 향후 연구의 Level III fugacity 모델에서는 더 정확한 제거 과정을 기술하고, 입력 변수의 적절한 값을 적용하여 다양한 N 형 비료에 대한 모델 시뮬레이션을 실시하고, 액비와 다양한 N 형 비료를 사용하여 얻은 N 성분의 관측 자료를 이용하여 모델을 평가할 것이다.