• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.1027-1033
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• 2012

일반적인 SMB 공정은 여러 개의 크로마토그래피 컬럼을 갖는 4개의 구역으로 구성되어 있다. SMB는 회분식 크로마토그래피와는 달리 연속적으로 이성분계 물질 분리가 가능한 것이 가장 큰 장점이다. SMB 공정을 이용하여 목적 물질의 높은 생산성과 높은 순도의 물질을 얻어낼 수 있다. 이러한 SMB의 특징을 더욱 부각시키려는 연구들이 현재 진행되고 있다. 본 연구에서는 기존 SMB 공정에 온도의 변화를 추가한 Thermal Simulated Moving Bed Concentrator (TSMBC) 공정의 모사를 연구하였다. TSMBC의 장점으로는 온도의 변화를 통하여 등온 흡착식의 조작을 가할 수 있으며, 목적 물질에 따른 적용 분야가 다양하다는 것이다. 본 연구에서는 환경 친화적 공정으로 TSMBC의 적용 가능성을 시험하기 위해서 페놀 폐수로부터 순수한 용매인 물을 얻어내고 용질인 페놀은 농축시키는 모사 과정을 연구하였다. 고정상과 목적물질인 DOWEX $1{\times}4$와 페놀을 선정하고 고정상에 대한 페놀의 등온 흡착식을 측정하였다. 모사 과정에서는 총 세 가지 종류의 컬럼을 사용하였고 주입 시료 대비 2.29배, 2.28배, 그리고 1.31배의 목적 물질 농축을 확인할 수 있었다. 그러나 solvent port에서 용질의 배출도 발견되어 DOWEX $1{\times}4$ 고정상이 상온에서 갖는 페놀의 흡착식에 대한 한계점을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제11권4호
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• pp.179-189
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• 2001

폴리설폰 한외여과막 분리막공정을 이용하여 투과유속 상에서의 오존의 효과를 고찰하였다. 처음에는 조제한 페놀용액을 이용해 오존의 농도 10-45 mg/l·min을 가한 후에 분리막내에 막오염 제거를 목적으로 시도하였으며 이후에는 오존과 분리막이 혼합된 연속공정에서 폐수처리를 위해 오존에 의한 통일효과를 고찰하기 위해 시도하였다. 전처리 방법으로는 펜톤 산화법을 이용하여 화학응집을 시도하였고 그 결과 폐수내 용존유기물 제거에 효과가 있는 것으로 나타났다. 실험결과 오존을 이용하게 되면 투과유속이 10% 이상 증가한다는 사실이 조제수와 폐수에 공히 같게 나타났으며 오존과 과산화수소를 이용한 고도처리에서도 투과유속증가에 더욱 효과적이었다. 특히 오존을 이용한 처리수에서는 투과압력이 12% 이상 낮아지는 효과가 나타났으며 분리막 공정에 오존처리는 막오염을 거의 제거하기보다는 막오염을 제한적으로 막는 효과를 얻었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.259-267
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• 2010

불균일 촉매 CuO를 이용한 반응성 아조계 염료 Reactive Black 5(RB5) 폐수의 촉매습식산화에서 반응온도($190{\sim}230^{\circ}C$) 및 촉매농도(0.00~0.20 g/l)가 폐수의 색도 및 총 유기탄소 TOC 제거에 미치는 영향을 조사하였다. 폐수의 색도는 분광광도계를 사용하여 측정하였고, 습식산화속도는 TOC를 이용하여 산출하였다. 열분해 조건($230^{\circ}C$, 120 min)에서 폐수의 색도는 약 90%까지 제거되었지만 TOC는 제거되지 않았다. RB5 폐수 촉매 습식산화에서의 폐수의 색도 및 TOC 제거속도는 반응온도 및 촉매농도를 증가시킴에 따라 증가하였다. 촉매의 영향은 0.01 g CuO/l에서 이미 상당히 크게 나타났으며 0.05 g CuO/l 이상에서의 촉매농도 증가에 따른 효과는 작았다. 폐수 색도의 초기변화는 색도에 대한 1차 반응속도론으로 나타낼 수 있었으며, TOC 변화는 폐수 TOC를 쉽게 산화되는 TOC와 난분해성 TOC 로 구분한 global 모델로 묘사할 수 있었다. 반응온도의 폐수 색도 및 TOC 제거속도에 미치는 영향은 Arrhenius 상관관계식으로 묘사할 수 있었다. RB5 폐수의 열분해, 습식산화 및 0.20 g CuO/l의 촉매농도를 사용한 촉매습식산화 조건에서의 색도 제거반응의 활성화에너지는 각각 108.4, 78.3 및 74.1 kJ/mol의 값을 나타내었다. RB5 폐수 촉매습식산화에서의 TOC 제거반응에서 산화 최종산물로의 전환에 대한 난분해성 중간산물로의 전환 비는 페놀 습식산화에 비하여 상대적으로 높았다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제22권3호
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• pp.203-209
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• 2007

생활하수, 공장폐수, 농경유출수에 의해 수생태계로 유입된 다양한 화학물질들은 수서곤충이나 어류와 같은 수생생물에게 나쁜 영향을 주곤 한다. 비스페놀A와 노닐페놀을 포함하는 많은 화학물질들이 내분비계 장애물질(EDCs)로 의심되고 있고, 그들은 환경속에서 서로 다른 혼합형태로 공존하기도 한다. 따라서 비스페놀A와 노닐페놀의 혼합물이 독성과 생식학적 반응에 미치는 영향을 살펴보기 위해 일본산 송사리의 수정란 치사율, 부화율 및 부화시간, 치어의 성장율 및 비텔로제닌 농도 등이 측정되었다. 수정된 지 24시간 이내의 수정란을 대조군, 양성대조군($17{\beta}-estradiol$), 그리고 서로 다른 농도의 비스페놀A와 노닐페놀의 혼합물에 부화 후 60일까지 유수식 조건하에 노출시켰다. 수정란${\sim}$치자어 단계에서는 대조군과 비교하여 실험군의 치사율 및 부화율, 부화시간에 차이가 나타나지 않았으며, 부화 후 60일간의 노출 후 성장(길이, 무게)에 있어서도 비록 양성대조군에서 낮은 성장상태를 보였지만 다른 혼합물의 실험군들과는 차이를 보이지 않았다. 한편 체내 비텔로제닌 농도는 혼합물의 농도증가에 따라 증가하였으며 수컷의 경우 최저농도의 혼합물(Treatment A)을 제외한 실험군에서 농도증가에 따라 증가하였다. 반면 양성대조군의 경우 수컷이 발견되지 않았고 암컷 체내의 비텔로제닌 농도는 최고농도의 혼합물(Treatment D) 실험군과 비슷한 경향을 보였다. 위 실험을 통해 각각의 내분비계 장애물질이 개별적으론 생식발달 및 비텔로제닌 유도에 무영향농도(NOEC)라 하더라도 혼합된 경우 영향이 나타날 수 있다는 것을 보여주었으며, 이는 수환경 내 다양한 화학물들의 혼합효과(combination effect)가 생태위해성평가를 좀더 면밀하게 하기 위해서 주의 깊게 고려되어야 한다고 제안한다.

• 생명과학회지
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• 제30권2호
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• pp.156-161
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• 2020

산업화 이후 다양한 화학물질의 생산과 이용은 우리 삶의 질을 높이는데 기여하였지만 그로 인한 대량의 폐기물 방출은 필연적이며 환경오염은 날이 갈수록 심각해지고 있다. 환경오염에 의한 화학물질의 노출은 인간의 건강과 생태계에 악영향을 주고 있다. 우리의 삶에 영향을 줄 수 있는 오염된 환경을 정화하는 것은 매우 중요한 문제이다. 광범위한 석유화학제품의 사용으로 인해 독성 난분해성 방향족화합물이 토양, 지하수, 폐수 등에서 빈번하게 검출되고 있다. 특히 합성수지, 합성섬유, 염료, 살충제, 방부제 등의 원료로 사용되는 페놀은 주요 오염물질이며, 호흡곤란, 두통, 구토, 돌연변이, 발암 등을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 페놀분해균주인 DWB-1-8을 섬유폐수에서 분리, 동정하였으며 16S rRNA유전자 염기서열분석결과 Comamonas testosteroni로 동정 되었다. 본 실험 균주의 최적 생장 및 최적페놀분해 배양 조건은 0.7% K₂HPO₄, 0.6% NaH₂PO₄, 0.1% NH₄NO₃, 0.015% MgSO₄·7H₂O, 0.001% FeSO₄·7H₂O, 초기 pH 7 및 30℃ 였으며, 다른 독성 화합물인 벤젠, 톨루엔 혹은 크실렌(BTX)을 유일탄소원으로 이용하여 생장할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권10호
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• pp.573-577
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• 2015

목질계 연료를 사용하는 발전시설에서 세정되어 나오는 목질계 타르 폐수는 간헐적 발생, 발생량 및 발생농도의 변화가 심하여 제거에 어려움이 있다. 본 연구에서는 목질계 타르폐수를 기존의 bag filter와 활성탄을 이용한 처리방법에서 개선하여 물리 화학적 처리를 통하여 처리특성을 살펴보았다. 목질계 타르폐수의 화학적인 발생성상은 페놀류의 함유량이 구아이아콜류(guaiacols)와 카보하이드레이트류(carbohydrates)에 비해 약 2배 이상 높게 나타났다. pH의 변화에 따라 NaOH와 PAC이 자동주입 되도록 설치하고 최종처리수의 pH, 탁도, SS를 살펴본 결과, 각각 5.9, 12.6 NTU, 15.1 mg/L로 발전설비의 순환수로서의 가능성을 확인하였다. 기존의 백필터(bag filter)를 이용한 물리적 처리공정에서의 화학물질의 제거효율은 약 20%였으며, 응집 및 침전을 통한 처리효율을 개선한 결과, 약 80%의 화학물질 제거효율을 나타내었다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권2호
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• pp.85-91
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• 2004

폐수내의 오염물질 제거를 위해 광촉매 산화반응조의 운영인자로 선택한 대상물질의 초기농도 자외선의 강도 촉매의 표면적에 대해 실험을 수행하여 각 인자 수준에 따른 페놀농도의 제거율을 조사하구 분산분석법을 통해 오차에 의한 영향을 평가하고, 요인분석법을 적용하여 각 인자 및 인자 사이의 상호작용 효과를 계산하여 광촉매 산화반응조의 최적운영 조건을 도출하였다. 광촉매 산화반응조의 실험인자로 선택한 페놀의 초기농도 자외선의 강도 촉매의 표면적이 페놀의 제거 량에 미치는 정도를 조사하기 위하여 각 인자의 수준을 3가지로 변화시키고 반복횟수 3회인 예비실험을 통해, 각 인자의 수준변화가 페놀의 제거에 영향을 미칠 수 있다는 것을 분산분석법으로 검증하였으며, 시간당 페놀 제거농도는 각 인자의 수준을 각각 50 mg/L, $20,000\;{\mu}W/cm^2$, $2,105\;cm^2$일 때 가장 높았다. 광촉매 산화반응조의 실험인자로 선택한 페놀의 초기농도, 자외선의 강도 촉매의 표면적이 각각 페놀의 제거에 미치는 영향과 인자와 인자 사이에 존재하는 상호작용의 영향을 규명하기 위하여 각 인자의 수준이 2가지이고 반복횟수가 3회인 요인분석 실험을 수행하였다. 페놀의 초기농도를 5에서 50 mg/L료 자외선 강도를 5,000에서 $20,000\;{\mu}W/cm^2$로, 촉매의 표면적을 740에서 $2,105\;cm^2$로 증가시킴으로써 얻을 수 있는 페놀농도의 제거율은 각각 1.86 및 1.79와 2.10 mg/L hr 이었으며, 인자와 인자 사이의 상호작용 효과는 페놀의 초기농도와 촉매의 표면적 사이에 존재하는 상호작용의 영향을 제외하고는 각 인자들의 주 효과에 비교하여 페놀의 제거농도에 미치는 영향이 상대적으로 적었다. 따라서 각 인자의 수준을 높은 방향으로 운영하는 것이 가장 많은 대상물질을 제거할 수 있지만, 광촉매 산화반응조로 유입되는 오염물질의 농도를 조절하기 곤란하고, 자외선의 강도 증가 또한 전력비등으로 한계가 예견되므로, 대상물질의 제거에 가장 큰 영향을 미치는 촉매의 표면적을 증가시키는 것이 광촉매 산화 반응조를 효율적으로 운영하는 방안이라고 판단된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제23권1호
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• pp.74-80
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• 1997

This study was performed to estimate the ozonation characteristics of phenol wastewater with increasing pH in the continuous packed column reactor (PCR) and the bubble column reactor (BCR). Among various influencing factors that affect phenol on decomposition through the ozonation, pH was chosen as reaction parameter. Upon increasing pH from 3 to 9, the phenol removal efficiency in PCR was improved approximately by 17% while in BCR approximately by 19.2%. The improvements in the phenol removal efficiency by increasing pH caused the enhancements in ozone utilization efficiency reaching almost 100% in PCR at pH 9. In conclusions, ozone has latent power for phenol wastewater treatment, and the performance of PCR was superior to that of BCR in the aspects of phenol removal and ozone utilization efficiency.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2008년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.248-251
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• 2008

일반적으로 phthalate esters의 전처리방법에는 액액추출법(liquid-liquid extraction), 고상추출법(Solid-phase Extraction, SPE), 고상미세추출법(Solid-phase micro extraction, SPME) 등의 분석방법이 있다. 그 중에서 본 연구에서는 SPE를 이용하여 간편하고 정확성이 높으며, 적은 양의 유기용제를 사용하여 전처리함으로써 2차적인 환경오염을 줄일 수 있다는 점에서 다른 전처리 방법보다 유용하다고 할 수 있다. 검출감도 측면에서 phthalate esters의 경우는 구조적으로 안정적인 편이나 페놀류의 경우 hydroxy group 때문에 GC/MS 분석시 유도체화 과정이 필수적인데 이번 연구에서 사용한 BSTFA/TMCS는 비교적 쉽고 빠르게 유도체 화할 수 있다는 이점이 있다. 더 많은 연구가 필요하겠지만 앞서서의 결과에서도 알 수 있듯이 전반적으로 검출한계가 0.05$\sim$0.5 $\mu$g/L 정도로 높고, 4-nonyl phenol을 제외하고 80% 이상의 양호한 회수율을 나타낸 것으로 미루어 보아 phthalate esters, phenols의 효율적인 동시분석이 가능함을 알 수 있다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2008년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.272-274
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• 2008

일반적으로 프탈레이트 에스테르의 전처리방법에는 액액추출법(Liquid Liquid Extraction, LLE), 고상추출법(Solid Phase Extraction, SPE), 고상미세추출법(Solid Phase Micro Extraction, SPME) 등의 분석방법이 있다. 그 중에서 본 연구에서는 간편하고 정확성이 높은 SPE를 이용하였으며, 적은 양의 유기용제를 사용하여 전처리함으로써 2차적인 환경 오염을 줄일 수 있다는 점에서 다른 전처리 방법보다 유용하다고 할 수 있다. 또한 프탈레이트 에스테르의 경우는 구조적으로 안정적인 편이나 페놀류의 경우 hydroxy group 때문에 GC/MS 분석시 유도체화 과정이 필수적이나 이번 연구에서는 HPLC를 이용하므로 별도의 유도체화의 번거로움 없이 바로 분석할 수 있는 이점이 있다. 더 많은 연구가 필요하겠지만 앞서서의 결과에서도 알 수 있듯이 전반적으로 검출한계가 0.1$\sim$0.5$\mu$g/L 정도로 높고, 82% 이상의 양호한 회수율을 나타낸 것으로 미루어 보아 극미량 분석이 아닌 이상, 산업체에서 HPLC의 이용이 더욱 유리할 것이라고 사료된다.