• 대한환경공학회지
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• 제31권1호
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• pp.9-14
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• 2009

본 연구에서는 폴리에스테르 중합폐수의 배출 원수에 약 600 mg/L의 고농도로 존재하는 1,4-dioxane을 5 mg/L 이하까지 (2011년 규제 시행) 제거할 수 있는 고급산화공정의 현장 적용 기술을 개발하고자 구미지역 폴리에스테르 제조회사 중 K사의 폐수처리 시설을 선정하여 연구를 하였다. 공기의 공급 하에 광펜톤산화반응을 K사에 설치된 pilot에서 운전하였다. 막대형 산기관을 통해 공기를 공급하면서 10개의 UV-C 램프(240 ${\mu}W/cm^2$)의 조사 하에 과산화수소(2,800 ppm)와 철염(1,400 ppm)을 주입하였을 때 1,4-dioxane의 제거 효율이 2시간 만에 90%까지 나타나는 결과를 도출할 수 있었다. 그러나 처리수의 1,4-dioxane 농도는 약 60 mg/L으로 여전히 높았다. 그리하여 후속 처리로 bench-scale의 활성슬러지공정(V=8.9 L)을 이용하여 광펜톤산화 처리수 내의 1,4-dioxane 제거 가능성을 평가하였다. 그 결과로서 활성슬러지공정의 유출수내의 1,4-dioxane의 농도는 약 2~3 mg/L까지 저감되었으며 이를 통해, 광펜톤산화공정과 활성슬러지공정의 연계처리를 통해 1,4-dioxane 배출 허용기준(5 mg/L, 2011년)에 부합될 수 있는 효과적인 처리공정임을 입증하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.37-37
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• 2011

열가소성 고분자 물질인 PET[poly(ethylene terephthalate)]는 섬유 및 필름, 음료병 등에 널리 사용되는 대표적인 범용 소재이며, 전체 PET 제조업은 2013년 약 200억불에 달할 것으로 예상되는 큰 시장이다. 최근 급격한 산업화에 따른 전 세계적인 환경오염의 심각성이 부각되면서 기업들의 환경 친화적인 제조 활동 및 생산 프로세스의 개선이 요구되고 있다. 현재 폴리에스테르 수지를 제조하기 위해 국내외 업체에서 가장 널리 사용 되고 있는 중합촉매는 중금속 원소인 고순도 삼산화안티몬($Sb_2O_3$)이며 통상 중합공정 중에 150~300ppm의 촉매가 사용된다. 세계보건기구(WHO)의 국제암연구기관(IARC)에서는 안티몬을 인체 발암성이 있는 물질로 분류 하여 현재 유럽을 중심으로 안티몬 사용을 제한하는 환경 규제가 가속화 되고 있다. 폴리에스테르 수지 제조 공정중 안티몬 촉매를 사용할 경우 정련, 염색, 알칼리 감량시 중금속(안티몬)검출에 따른 수질 오염 및 폐수처리비용이 증가하게 되며 대량의 중합촉매 사용에 따른 이물 증가로 작업성 및 품질 문제가 상존하게 된다. 따라서 이러한 제조 공정중의 고위험성 물질을 대체할 친환경, 고부가가치 신규 무독성 PET 소재 및 제품이 각광을 받게 될 것이다. 이번 연구에서는 티타늄계(Ti-based) 무독성 촉매를 이용하여 PET 중합을 실시한 Sb-free PET원단의 염색특성을 알아보는 것으로 분산염료 3종 (Red, Yellow, Blue)으로 염색이 완료된 원단을 spectrophotometer 를 이용하여 L, a b값과 K/S값으로 측정하였다. 동일한 염색 조건을 위해 두 종류의 원단을 하나의 실린더에서 기존 PET 염색과 동일한 조건으로 염색을 실시하였으며 실험 결과 전반적으로 기존 PET와 유사한 염색 특성을 보였다. 염색견뢰도 평가에서도 Sb-free PET원단과 기존 PET원단의 세탁 견뢰도, 마찰 견뢰도, 일광 견뢰도를 비교 했을 시 두 원단 모두 4~5급으로 우수한 견뢰도를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권4호
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• pp.393-400
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• 2008

유기용제 안정제로 사용되는 1,4-다이옥산($C_4H_8O_2$)은 높은 용해도와 독성으로 인해 생태계에 유해하며 미국 EPA 의해 발암가능성이 있는 물질로 분류되어 있다. 국내에서도 환경부에 따르면 2011년부터 수계로의 배출허용기준이 5 mg/L로 추진될 예정에 있다. 따라서 구미의 폴리에스테르 제조 공정에서 발생되는 현재 운전 중인 활성슬러지가 1,4-다이옥산을 기준에 적합하도록 적절하게 처리할 수 있는지를 조사하였다. 이와 같은 목적으로 일부 회사(K, H 및 T)를 대상으로 1,4-다이옥산의 제거율 및 미생물학적 속성이 평가되었다. 처리효율은 H사에서 98%로 가장 높았으며 K사는 77%로 두 개 사 모두 유출농도가 기준에 부합하였다. 그러나 T사 유출수의 1,4-다이옥산 농도는 23 mg/L로 기준보다 높았다. 한편, 각 업체의 활성슬러지를 100 ppm의 1,4-다이옥산이 포함된 BSM(Basal salt medium)에 식종하여 생물학적 분해실험을 수행하였다. 7일간의 운전 후, H사의 슬러지를 이용한 시험에서 1,4-다이옥산이 완전히 제거되었으며 T사는 67%, K사는 52%로 이 처리효율의 차이는 1,4-다이옥산의 양이 아닌 주어진 활성 슬러지의 생분해능이 서로 다른 것에 의한 것임을 확인할 수 있었다. 결과적으로 각 산업체의 미생물 다양성이 16s rDNA cloning 방법을 통해 조사되었으며 Methylibium petroleiphilum PM1이 H사에서 가장 많이 발견되었으며 K사에서 적은 양이, 그리고 T사에서는 발견되지 않았다. Methylibium petroleiphilum PM1은 methyl tertiary-butyl ether(MTBE)와 같은 에테르 물질을 효과적으로 제거하는 것으로 알려져 있다. 이는 산업분야의 관점에서 H사의 활성 슬러지가 1,4-다이옥산의 생분해에 가장 효과적으로 적용될 수 있다는 것을 나타낸다.