• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.651-659
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• 2000

천연중화제의 스크러버 타입의 탈취장치에 의한 암모니아 제거반응 특성 및 중화반응에의 산화반응의 관여여부에 대하여 연구하였다. 중화제 희석비 및 유입유량, 공기유량, 암모니아 초기 농도를 운전인자로 선정하여 이들이 암모니아 제거효율에 미치는 영향을 살펴본 결과, 중화제 희석비는 1.0%, 중화제 유입유량은 $60m{\ell}/min$이 적절하고, 암모니아 초기농도 및 공기유량에 대해서는 loading rate를 함께 고려하면 제거효율에 큰 영향성은 나타내지 않았다. 암모니아의 중화반응에 산화반응의 관여여부를 살펴본 결과, 암모니아의 아질산염 및 질산염으로의 산화반응이 확인되었으며, 중화제량이 증가할수록 그 산화반응의 진행정도도 증가함을 확인하였다. 즉, 중화제에 의한 흡수현상과 함께 부분적으로 산화반응이 관여함을 확인하였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1991년도 제13회 대기보전학술연구발표회 요지집
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• pp.49-50
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• 1991

• 대한환경공학회지
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• 제34권4호
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• pp.239-246
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• 2012

천연제올라이트와 제강전로슬래그를 혼합 소성한 펠렛형 세라믹 소재(ZS 세라믹)를 이용하여 산성폐수 내 중금속의 제거특성 및 제거기작을 연구하고자 하였다. 세라믹 소재의 최적의 소성온도는 $600{\sim}800^{\circ}C$로 파악되었으며 소성시간에 따른 중금속 제거효율의 변화는 거의 나타나지 않았다. ZS 세라믹의 최적의 투여농도는 2~5%임을 알 수 있었고 최대의 중금속 제거능은 중금속별로 Al 84.7 mg/g, Cd 37.3 mg/g, Cr 81.7 mg/g, Cu 55.6 mg/g, Fe 57.2 mg/g, Mn 32.1 mg/g, Ni 38.0 mg/g, Pb 71.6 mg/g, Zn 46.3 mg/g로 나타났다. pH는 ZS 세라믹의 중금속 제거에 큰 영향을 미치는 인자로 파악되었다. ZS 세라믹에 의한 중금속의 제거 기작 실험을 통해 ZS 세라믹은 천연제올라이트에 의한 이온교환 및 흡착의 기작과 제강전로슬래그의 알칼리 공급에 의한 중화침전의 기작이 동시에 발생하는 중금속 처리제임을 확인 할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권12호
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• pp.25-34
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• 2014

천연제올라이트와 제강전로슬래그를 목분과 함께 혼합 소성한 구형(Spherical type)의 다공성 ZSF 세라믹이 충진된 컬럼을 통해 산성광산배수의 처리 가능성을 파악하고 미세분석을 이용하여 산성광산배수 내 중금속의 제거기작을 연구하고자 하였다. 운전기간 110일(약 3.7개월) 동안 중금속의 평균 제거효율은 Al 98.7, As 98.7, Cd 96.0, Cu 89.1, Fe 99.5, Mn 94.4, Pb 96.3, Zn 80.8 %로서 높은 중금속 제거효율을 장기간 유지하는 것으로 나타났다. 컬럼연속 실험에서 다공성 ZSF 세라믹의 평균 중금속 제거능은 Al 21.76, As 1.52, Cd 1.27, Cu 3.41, Fe 44.83, Mn 3.48, Pb 2.36, Zn $3.76mg/kg{\cdot}day$로 파악되었다. SEM, EDS 및 XRD을 이용한 미세분석 결과 산성광산배수 내 중금속은 다공성 ZSF 세라믹에 의해 중화침전뿐만 아니라 흡착 및 이온교환 등 복합적인 기작에 의해 제거될 수 있다는 사실을 나타내고 있었다. 컬럼연속 실험을 통해 다공성 ZSF 세라믹은 산성광산배수 내 중금속을 장기간 안정적으로 제거할 수 있는 효과적인 처리제임을 확인할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.8-16
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• 2020

환경오염 저감을 위해 순환유동층 보일러를 활용한 발전이 증가함에 따라 CFBC 플라이애시가 많이 생산되고 있다. CFBC 플라이애시내는 수화반응 중 시멘트의 팽창과 급격한 초기응결을 발생시킬 수 있는 free CaO를 포함하고 있기 때문에 콘크리트에서의 사용이 제한적이다. 본 연구에서는 고로슬래그시멘트의 초기강도 증진을 위해 CFBC 플라이애시와 인산석고와 같이 혼합함으로서 천연석고를 대체하는 자극제로 활용하고자 하기 위하여 미세구조와 초기강도 특성을 실험적으로 분석하였다. 인산석고는 배면탈황석고와 인산중화석고를 사용하였으며, 이수상태와 무수상태로 각각 혼합하여 실험하였다. 실험결과 CFFA와 dihydrate 형태의 이수석고를 혼합하는 경우에는 상대적으로 초기강도 발현이 낮아지나, CFFA와 anhydriteII 결정형태인 무수인산석고를 혼합한 배합의 강도 증진효과가 천연석고를 사용한 경우와 유사하여 혼합시멘트로 활용 가능성이 높은 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농업학회 2002년도 하반기 학술발표대회
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• pp.58-73
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• 2002

지방산을 이용한 살충비누의 제조와 이를 이용한 해충의 환경친화적 방제연구를 수행하였고 그 내용을 요약하면 다음과 같다. 1. 각 지방산의 중화가(Acid value)를 기준으로 비누화에 필요한 수산화칼륨의 투입량을 결정할 수 있었으며, 야자지방산의 경우 중화가가 266.3mg KOH/g으로 지방산 1kg당 수산화칼륨 266g이 필요한 것으로 나타났다. 2. 25%의 비누 함량이 되게 제조하기 위해서 지방산별 반응식을 조사하였고, 이에 따라 물의 첨가량을 결정할 수 있었으며, 야자지방산을 이용한 25% 살충비누의 제조에는 지방산 1kg에 수산화칼륨 266g과 물 3.459 ${\ell}$ 가 소요되고 제조된 비누액은 4.644 ${\ell}$인 것으로 나타났다. 또한 사용하는 물은 연수를 이용하여야 하였다. 3. 25% 제조된 살충비누의 물성을 조사한 결과 젤리상의 올레인산 비누를 제외하고는 점도가 낮은 액상이었으며, 산도는 알카리성으로 25% 야자지방산의 경우 pH 9이상으로 나타났다. 또한 50% 이상 고농도의 살충비누를 제조하면 냉각 후 젤리상태가 되어 희석하여 이용하는데 불편하였다. 4. 살충비누 제조공정의 요인으로 반응온도는 중탕방식으로 90$^{\circ}C$이상, 교반속도는 60 ${\sim}$ 120 rpm. 반응시간은 30분 이상이 양호한 것으로 나타났다. 5. 살충비누제조 공정은 중탕, 교반 가능한 반응기를 활용하여 (1) 수산화칼륨 수용액 제조 및 가온(90$^{\circ}C$) (2) 지방산 투입 (3) 30분이상 교반 반응 (4) 냉각을 통해 제조할 수 있었다. 6. 고추진딧물의 포장 방제가 조사시험결과 모든 지방산에서 살충효과를 나타냈으며, 지방산의 탄소수가 낮을수록, 살포 농도가 높을수록, 살포회수가 증가할수록 방제가가 높은 경향이었다. 7. 25% 야자지방산의 경우 50배에서 5일간격 2회처리 후부터 고추에 발생하는 진딧물에 대한 방제가가 92%이상이 되었으며, 100배액에서는 5일간격 3회처리 후부터 94%의 방제가를 나타내었다. 8. 양배추의 복숭아진딧물에 대한 25% 야자지방산 살충비누 50배액의 살포결과 1회 처리후 95%이상, 2회 처리후 100%에 가까운 방제가를 나타냈다. 9. 강낭콩의 점박이응애에 대한 25% 야자지방산 살충비누 50배액, 100배액 살포결과 2회처리 후부터 거의 100%에 가까운 방제효과를 보였으며, 알에 대한 부화억제효과도 인정되었다. 10. 효과증진제 첨가 실험결과 이소프로필알콜 0.1%이상 첨가 살포에서 2회처리시에 약간의 살충력 증진 효과를 보였으며, 규조토 첨가는 효과가 없는 것으로 나타났다. 11. 노지재배 고추의 약해검정결과 25%카프릴산비누 50배액을 제외하고는 약해가 발생하지 않았으며, 25% 카프론산 비누의 100배액은 고추 유묘기에 약해를 나타내었다. 양배추에서는 25% 카프릴산 비누 100배액에서 약해를 보였으나, 25% 야자지방산의 경우 50 ${\sim}$ 100배액 어디에서도 액해를 보이지 않았다. 별도로 적용한 시험에서, 토마토의 경우에도 25% 야자지방산 비누 50 ${\sim}$ 100배액 모두 약해를 발생하지 않았으나, 오이에서는 25% 야자지방산 비누 100배액에도 약해를 나타내었다. 12. 이상의 결과, 천연지방산을 이용하여 유기농업에 허용되는 각종의 살충비누를 제조할 수 있었으며, 방제가 조사결과 진딧물, 응애 등 껍질이 연약한 곤충의 방제에 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 제조된 살충비누를 활용하면 환경친화적인 해충방제가 가능하다고 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제32권12호
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• pp.919-928
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• 2022

코로나-19 펜데믹에서 볼 수 있듯이, 새로운 바이러스 감염병의 출현은 전 세계적으로 공중보건에 심각한 우려를 발생시킨다. 특히, 항바이러스제 및 백신의 부재는 감염병의 피해를 더욱 증가시킨다. 식물 유래 천연물은 안전하고 효과적인 항바이러스제 개발의 주요 공급원이다. 본 연구는 한약재 식물의 에탄올추출물의 항바이러스 활성을 분석함으로써 안전성과 효능을 갖는 새로운 항바이러스제 후보물질을 발굴하는 것을 목표로 하였다. 10종의 한약재 에탄올추출물의 항산화활성과 세포독성을 분석한 후 로타바이러스, A형간염바이러스, 독감바이러스에 대한 광범위한 바이러스 사멸활성을 분석하였다. 특히, 마가목과 감초의 추출물은 독감바이러스에 대한 강력한 사멸활성을 나타내었다. 또한, 마가목과 감초의 추출물로 사멸된 독감바이러스의 백신효능과 방어효능을 마우스 모델에서 검증하였다. 추출물로 사멸된 바이러스는 높은 수준의 중화항체를 유도하였으며 야생형 바이러스 공격접종을 효과적으로 방어하는 우수한 백신효능을 나타내었다. 본 연구의 결과는 한약재 유래 천연물을 기반으로 하는 항바이러스제와 사백신 제조를 위한 바이러스 불활화제 개발에 활용될 수 있는 가능성을 제시한다.

• 한국유기농업학회지
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• 제10권3호
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• pp.87-99
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• 2002

지방산을 이용한 살충비누의 제조와 이를 이용한 해충의 환경친화적 방제연구를 수행하였고 그 내용을 요약하면 다음과 같다. 1) 각 지방산의 중화가(Acid value)를 기준으로 비누화에 필요한 수산화칼륨의 투입량을 결정할 수 있었으며, 야자지방산의 경우 중화가가 266.3mg KOH/g으로 지방산 1kg당 수산화칼륨 266g이 필요한 것으로 나타났다. 2) 25%의 비누 함량이 되게 제조하기 위해서 지방산별 반응식을 조사하였고, 이에 따라 물의 첨가량을 결정할 수 있었으며, 야자지방산을 이용한 25% 살충비누의 제조에는 지방산 1kg에 수산화탈륨 266g과 물 3,459l가 소요되고 제조된 비누액은 4,644l인 것으로 나타났다. 또한 사용하는 물은 연수를 이용하여야 하였다. 3) 25% 제조된 살충비누의 물성을 조사한 결과 젤리상의 올레인산 비누를 제외하고는 점도가 낮은 액상이었으며, 산도는 알칼리성으로 25% 야자지방산의 경우 pH 9이상으로 나타났다. 또한 50% 이상 고농도의 살충비누를 제조하면 냉각 후 젤리상태가 되어 희석하여 이용하는데 불편하였다. 4) 살충비누 제조공정의 요인으로 반응온도는 중탕방식으로 90$^{\circ}$이상, 교반속도는 60~120rpm, 반응시간은 30분 이상이 양호한 것으로 나타났다. 5) 살충비누제조 공정은 중탕, 교반 가능한 반응기를 활용하여 1. 수산화칼륨 수용액 제조 및 가온(90$^{\circ}$), 2. 지방산 투입, 3. 30분이상 교반 반응, 4. 냉각을 통해 제조할 수 있었다. 6) 고추진딧물의 포장 방제가 조사실험결과 모든 지방산에서 살충효과를 나타냈으며, 지방산의 탄소수가 낮을수록, 살포 농도가 높을수록, 살포회수가 증가할수록 방제가가 높은 경향이었다. 7) 25% 야자지방산의 경우 50배에서 5일간격 2회처리 후부터 고추에 발생하는 진딧물에 대한 방제가가 92%이상이 되었으며, 100배액에서는 5일간격 3회처리 후부터 94%의 방제가를 나타내었다. 8) 양배추의 복숭아진딧물에 대한 25% 야자지방산 살충비누 50배액의 살포결과 1회 처리후 95%이상, 2회 처리후 100%에 가까운 방제가를 나타냈다. 9) 강낭통의 점박이응애에 대한 25% 야자지방산 살충비누 50배액, 100배액 살포결과 2회처리 후부터 거의 100%에 가까운 방제효과를 보였으며, 알에 대한 부화억제효과도 인정되었다. 10) 효과증진제 첨가 실험결과 이소프로필알콜 0.1%이상 첨가 살포에서 2회처리시에 약간의 살충력 증진 효과를 보였으며, 규조토 첨가는 효과가 없는 것으로 나타났다. 11) 노지재배 고추의 약해검정결과 25%카프릴산비누 50배액을 제외하고는 약해가 발생하지 않았으며, 25% 카프론산 비누의 100배액은 고추 유묘기에 약해를 나타내었다. 양배추에서는 25% 카프릴산 비누 100배액에서 약해를 보였으나, 25% 야자지방산의 경우 50~100배액 어디에서도 액해를 보이지 않았다. 별도로 적용한 시험에서, 토마토의 경우에도 25% 야자지방산 비누 50~100배액 모두 약해를 발생하지 않았으나, 오이에서는 25% 야자지방산 비누 100배액에도 약해를 나타내었다. 12) 이상의 결과, 천연지방산을 이용하여 유기농업에 허용되는 각종의 살충비누를 제조할 수 있었으며, 방제가 조사결과 진딧물, 응애 등 껍질이 연약한 곤충의 방제에 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 제조된 살충비누를 활용하면 환경친화적인 해충방제가 가능하다고 판단되었다.