• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.1133-1140
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• 2009

본 이산화황이 잔류하는 한약재를 탕제로 달이는 방식에 따라 효율적으로 제거하는 방법을 찾기 위해 약 달이는 방식을 전통약탕기와 진자약탕기 2종류로 설정하였다. 전통약탕기로 156.4ppm을 함유하는 한약재를 1시간 달였을 때 96.7%의 제거효율을 보였으며, 2시간 달였을 때 100% 제거됨을 알 수 있었다. 전통약탕기 뚜껑을 전통한지, 일반한지, 거름종이, 일반종이를 사용하였을 경우 전통한지를 사용할 경우가 이산화황 제거효율이 가장 우수한 것으로 나타났다. 전통한지의 초기 pH는 10.03으로, 전통약탕기에 이산화황이 48ppm, 193ppm, 753ppm 및 1,506ppm 함유하는 한약재를 넣고 1시간 달인 후 pH 측정결과 9.37, 9.14, 8.9 및 8.03으로 각각 나타났다. 전자약탕기 파이롯트실험은, 전자약탕기로 1시간 약을 달일 경우 82.8%의 이산화황제거율을 보였으며, 약탕기 내부 중판부분에 전통한지, 거름종이, 활성탄, 참숯을 넣고 약을 달였을 때 73.6%, 72.8%, 73.9% 및 69.5%의 제거율을 보여 전자약탕기는 내부에 어떤 물체를 넣었을 경우 이산화황의 휘발을 방해하여 제거를 방해하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.506-512
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• 2018

가정과 요식업 사업장에서 발생하는 미세먼지는 전체 미세먼지 배출량의 약 4%정도로 낮은 비율을 차지하고 있다. 하지만 요식업 사업장에서는 일시적 미세먼지 농도가 최대 60배 가까이 측정될 만큼 오염농도의 변화율이 매우 높다. 비산업 연소 사업장에서 발생하는 오염 물질은 입자상 미세먼지와 가스상 유기화합물로 구성되며, 이 오염물질을 제거하기 위해서 여러 집진원리 중 가스상 물질과 입자상 물질의 동시 제거에 효과적인 시스템인 세정집진을 적용하였다. 이는 이류체 분무 노즐을 이용한 가압수식 액체 분사 방법으로 브라운 운동의 확산 포집의 확률을 높인 방법이다. 제작된 미세먼지 제거 장치를 이용하여 노즐 분무 기압 조건과 각도 등에 따른 미세먼지 집진 시스템의 집진 효율성을 분석하였으며, 그 결과 미세먼지와 가스상 유기화합물 제거효율이 90% 이상을 만족하는 것을 확인하였다. 개발된 시스템은 기존 사업장 후드 시스템에 별도의 설치비용 없이 미세먼지 집진 제거가 가능하여 향후 높은 활용성이 기대된다.

• 분석과학
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• 제18권2호
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• pp.130-138
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• 2005

VOCs (Volatile Organic Compounds)는 대기오염의 주원인으로서 인식되어왔다. 촉매산화는 저온에서 높은 효율을 나타내기 때문에 VOCs 제거를 위한 가장 중요한 처리기술중 하나이다. 이 연구에서는 $TiO_2$ 담체에 Pt, Ir 그리고 Pt-Ir을 담시지켜 촉매를 제조하였다. 반응물로서 Xylene을 사용하였다. 단일 또는 두 가지 이상의 촉매들은 함침법에 의해 준비하였고, X-ray diffraction (XRD), X-ray photo electron spectroscopy (XPS), transmittence electron microscophy (TEM) 분석을 통하여 특성화하였다. 그 결과 Pt 촉매는 Ir 촉매에 비해 더 높은 전환율을 나타내었고, Pt-Ir 촉매는 가장 높은 전환율을 나타내었다. VOCs 산화에서, Pt-Ir 촉매는 다양한 활성점을 나타내었고 그것은 Pt의 metal 영역을 강화시켰다. 따라서 두 가지 금속으로 이루어진 촉매가 단일 금속으로 이루어진 촉매에 비해 VOCs 전환율이 더 높았다. 동역학적으로 VOCs 산화는 1차 반응이다. 이 연구에서 Pt에 Ir을 소량 첨가함으로써 VOCs 산화반응에 효과적이었다.

• 자원환경지질
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• 제35권3호
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• pp.221-227
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• 2002

토양증기추출(Soil Vapor Extraction)법을 이용하며 대표적 휘발성 NAPL(Non-aqueous phase liquid)인 TCE (trichloroethylene)와 toluene을 토양으로부터 제거하는 칼럼 실험을 실시하였다. 균질한 Ottawa sand와 실제 오염지역의 토앙들이 사용되었으며, 토양특성 및 증기추출 조건들이 정화효율에 미치는 영향을 규명하였다. 직경 2.5cm, 길이 30cm인 유리 칼럼이 사용되었고, 붉은색으로 염색된 TCE 또는 toluene 4 gram이 주입되었다 주입 공기가 일정한 속도로 칼림 내에 주입될 수 있도록 공기 유량계를 설치하여 0.03 L/min의 일정한 속도로 공기가 주입되도록 하고, 퍼지 장치를 설치하여 주입 공기의 습윤도를 99% 이상으로 유지하였다. 칼럼으로부터 유출되는 가스는 자동 가스시료주입 밸브장치를 이용하여 가스크로마토그래피 칼럼 내로 주입되게 하여, FID 검출기로 유출 가스 농도를 분석하였다. Ottawa sand로 충진된 칼럼실험에서는 매질의 입자크기, 함수율, 토양 내 오염물 체류시간 등을 변화시켜 실험을 반복하였다. TCE로 오염된 세립질 Ottawa sand 칼럼실험에서 유출 공기의 최대 농도는 조립질 Ottawa sand 칼럼의 유출 농도보다 약 20% 정도 감소하였고, 오염지역의 실제토양 칼럼실험에서는 최대유출농도가 조립질 Ottawa sand칼럼의 농도보다 약 50% 감소하였으나, 20 liter 공기 주입 후부터는 모두 비슷한 농도감소 현상을 나타내었으며 초기 주입량의 90 % 이상이 제거되었다. 함수율증가에 따른 유출공기의 농도 감소는 거의 나타나지 않았으며, TCE 주입 후 7일 동안 방치하였다가 SVE를 실시한 칼럼 실험에서도 잔류하는 TCE의 양이 약간 증가하였지만 20liter 공기 추출 후에는 초기 주입량의 90% 가, 40 liter 공기 추출 후에는 98% 이상이 제거되었다. Toluene 으로 오염된 칼럼 실험에서도 TCE와 비슷한 제거 경향을 나타냈으며 200 liter 공기 추출 후에는 오염물 초기 주입량의 98% 이상이 제거되었다. 본 실험 결과로부터 증기추출법을 이용한 TCE, toluene 정화 효율성이 규명되었으며, 휘발성 NAPL로 오염된 실제 토양을 복원하기위한 SVE법의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.9-16
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• 2007

토양증기추출공법(SVE)은 불포화 지반상태에서 휘발성 유기화합물(VOCs)과 유류오염 물질을 제거하는데 효과적이고 경제적인 공법중의 하나이다. 본 연구에서는 기존 연약지반의 지반개량시 사용된 연직배수재(PVDs)를 토양증기추출시스템에 적용하여 짧은 공기배출거리로 최대한 신속하게 오염물질을 제거할 수 있게 하여 투기계수가 낮은 지반에서 오염된 토양을 효과적으로 복원할 수 있는 토양증기추출공법을 적용하는데 목적이 있다. 연직배수재를 이용한 토양증기추출시스템 적용시 실제 현장에서 나타나는 무한 경계 조건을 만족하기 위해서 실내에서 파일럿 규모의 오염복원 모형실험을 결과로 유한경계조건 시스템에서 이미지웰 중첩이론을 이용하여 압력분포를 가정하였다. 즉, 압력강하가 없는 일정수두 경계조건 상태와 토조의 상 하부와 같이 흐름이 없는 불투수경계조건 상태를 유지하기 위해서 이미지웰 중첩이론을 도입하여 경계조건을 수립하였다. 결과, 공기흐름률이 증가할수록 흐름비율도 증가하였다. 따라서 높은 흐름률에 대한 흐름비율도 더 커지게 되는 것이고, 최적화과정동안 공기흐름률은 측정 압력수두와 이미지웰 중첩이론으로부터 구해진 이론 압력수두의 오차율에 미치는 가장 중요한 인자로 판단된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제16권3호
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• pp.167-174
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• 2010

본 시험은 돈분뇨 슬러리�l 액상처리효과를 증시키기 위하여 담체를 활용한 폭기조 운영조건 변화에 따른 처리효과를 측정하기 위한 목적으로 수행하였으며, 시험 결과는 다음과 같다. 1. BOD와 COD의 제거효율은 일반 관행폭기에 비해 담체 처리구에서 더 좋은 결과를 보였다. 담체 중에서도 섬유상 담체에서 그 제거율이 높았다. SS의 경우는 관행 폭기처리구보다 담체 적용구에서 그 변화정도가 적었다. 반면에 질소의 제거율은 담체 적용에 의해 뚜렷하게 개선되었다. 2. 슬러지 침강성과 농축성을 나타내는 SVI 값은 대조구에서 나타난 25%에 비해 담체 적용구가 높았으며 섬유상 담체적용구에서 45%의 가장 높은 감소정도를 보였다. 3. 관행 폭기구에서의 슬러지 발생량을 100으로 기준하여 볼 때 섬유담체에서 약 85% 정도의 슬러지 발생량을 보임으로써 각 처리구중에서 슬러지 발생량이 가장 적은 것으로 나타났다. 4. 담체를 적용한 경우 슬러지중의 휘발성 고형분 함량이 일반 관행 폭기구에서 발생한 슬러지보다 더 낮아지는 결과를 보였다.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.18-22
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• 2012

투명 섬유복합체용 광경화성 바인더로 지환족 골격과 플루오렌계 골격을 갖는 아크릴계 수지 혼합물을 제조하여, 개시제의 종류 및 농도, 광량 등이 바인더의 전환율에 미치는 영향을 조사하였다. ANOVA 분석에 의하면, 바인더의 전환율 증가에는 광량, 개시제의 농도가 주요하였다. 광량에 대해 바인더의 전환율은 거의 선형적으로 증가하였고, 개시제 농도가 증가하게 되면 광량 증가에 따른 전환율 증가는 둔화되었다. FTIR-ATR을 이용하여 측정된 바인더의 평균 전환율은 개시제 농도 5 wt%, 광량 $5\;J/cm^2$의 조건에서는 87% 수준이었다. 옥심 에스테르계 개시제는 전환율 측면에서는 효과적이었으나, 황변현상을 초래하였다. 광경화 필름은 열처리에 의해 전환율이 증가하고, 휘발성 유기물이 제거되어 열안정성이 향상되었다. 한편, 트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥시드와 메틸 벤조일포르메이트 혼합개시제 5 wt%, 광량 $5\;J/cm^2$ 조건에서 광경화된 필름은 $230^{\circ}C$, 5분 열처리로 TG% (@$260^{\circ}C$)가 95.4에서 99.0%로 증가하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.468-475
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• 2005

휘발성 유기화합물(VOCs)의 제거를 위한 담체충진형 바이오필터법은 운전이 용이하고 처리비용이 낮다는 장점에도 불구하고 낮은 운전성능과 막힘현상등의 문제를 안고 있다. 이에 대한 대안으로 계면활성제로 형성된 거품을 사용해 VOCs의 물질전달율과 분해효율을 향상시킨 미생물반응기(BFR)가 제안되었다. 본 연구는 VOCs 저감기술로서 BFR의 적용가능성을 확인하기 위하여 수행되었다. 우선, BFR에 사용될 계면활성제를 선정하기 위해, 4종류의 계면활성제를 대상으로 회분실험을 수행하였으며, 실험결과 TritonX-100이 미생물의 생분해도에 미치는 영향이 가장 적어 BFR에 적용하기 적합한 계면활성제로 판명되었다. 선정된 계면활성제를 BFR에 첨가하고, 반응기 내에 유입되는 가스의 체류시간과 톨루엔 유입부하량을 변화시키면서 반응기의 운전성능을 평가하였다. 가스체류시간이 0.5분에서 2분으로 증가하면서 반응기의 톨루엔 분해율도 50%에서 80%로 증가하였다. 그러나 톨루엔 유입부하량이 $38\;g/m^3/hr$에서 $454\;g/m^3/hr$으로 증가하면서 톨루엔 분해율은 70%에서 20%로 감소하였다. 본 실험에서는 BFR의 최대분해능은 $108\;g/m^3/hr$로 나타나 기존 담체 충진형 바이오필터에 비해 높았으며, 따라서 BFR 시스템이 기존의 담체를 이용하는 생물학적 VOCs 저감기술에 대한 대안으로서 가능성이 있음을 알 수 있었다. 하지만, 높거나 낮은 가스유속에서 거품이 안정적으로 발생하지 않는 점 등은 여전히 해결해야할 과제로 남아있다.

• 분석과학
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• 제17권5호
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• pp.410-415
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• 2004

본 연구에서는 담배 흡연과 관련된 유해성분들의 발생특성을 비교하기 위하여, BTEX를 위시한 주요 방향족 VOC 성분과 포름알데하이드와 아세트알데하이드를 포함하는 카보닐 화합물의 분포특성을 다각도로 비교하고자 하였다. 이를 위해, 직접흡연에 해당하는 exhaled mainstream smoke (EMS)와 간접흡연에 해당하는 side-stream smoke (SS) 시료 등을 분석하고, 이들의 농도분포를 비교하였다. 필터를 제거한 상태에서 흡입되는 담배 연기의 경우, 유해한 성분들이 수 백 ppm 수준의 고농도로 존재한다는 것을 확인하였다. 반면, 흡연자가 비흡연시에도 날숨을 통해 이들 성분을 수 십에서 수 백 ppb의 농도로 배출하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 분석결과와 날숨과 들숨의 관계로부터 주요 흡연성분들의 체내 잔류율 등을 유추해 보았다. 이러한 추정에 의하면, 방향족 및 카르보닐 성분들의 대부분이 99% 이상 체내에 잔류할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.67-76
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• 2021

바이오가스화는 유기성폐기물을 안정적으로 분해하여 처리하는 과정에서 발생하는 메탄(CH₄)가스를 이용해 환경친화적인 연료를 생산하는 기술이다. 바이오가스화는 수분함량이 높은 유기성폐기물의 에너지화에 가장 많이 활용되는 방법이며, 직매립(2005) 및 해양투기(2013) 등의 금지에 따른 유기성폐기물 처리에 유용한 공법이다. 최근 국내에서 발병한 아프리카돼지열병(ASF, African Swine Fever)으로 습식사료화 재활용이 금지되고, 건조 사료화 및 퇴비화 등의 생산제품 수요처가 부정적으로 인식되면서 음식물류폐기물의 처리에 어려움을 겪고 있다. 이에, 음식물류폐기물의 처리 및 자원화를 위해 바이오가스화가 더욱 주목받고 있다. 우리나라 에너지소비 규모는 268.41 10⁶toe에 이르며 세계 9위 수준이다. 하지만 공급에너지의 약 95.8 %를 해외수입에 의존하고 있는 에너지 빈곤 국가이다. 따라서 국내에서는 신·재생에너지 공급의무화제도(RPS, Renewable energy portfolio standard)를 도입하고 있다. 국내의 RPS 제도는 다른 신재생에너지와 비교하여 폐기물에너지의 신·재생에너지 공급인증서(REC, Renewable energy certificate)의 가중치를 낮게 설정하고 있다. 따라서 폐자원에너지의 활성화를 위한 추가적 인센티브 제도가 요구된다. 본 연구에서는 음식물류폐기물, 음폐수 및 다양한 유기성폐기물이 처리되는 혐기소화조의 운영방식을 알아보고, 일정 기간의 정밀모니터링을 통해 폐자원에너지 인센티브제도를 마련하는 기초자료로써 활용하고자 하였다. 유기성 폐기물로 바이오가스를 생산하여 발전과 중질가스로 활용하는 4개소를 대상시설로 선정하였고, 현장조사 및 시료채취를 실시하였다. 채취된 유기성폐기물의 유입물 시료와 처리공정에 따른 유출물 시료의 기초 성상분석을 수행하였다. 성상분석 결과, 소화조 유입물의 총 고형물은 평 균 12.11 %이며, 총 고형물 중 휘발성 고형물은 85.86 %로 확인되었다. BOD와 CODcr 제거율은 소화조의 유입·유출 대비 각각 60.8 %와 64.8 %로 나타났으며, 유입물의 휘발성지방산은 평균 55,716 mg/L로 나타났으며, 혐기소화 후 감소율이 평균 92.3 %로 대부분 분해되어 제거된 것을 확인할 수 있다.