• 구강회복응용과학지
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• 제27권2호
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• pp.161-174
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• 2011

본 연구에서는 과수분 상태에서 두단계 산부식 접착제를 적용할 때 부가적으로 에탄올을 첨가하였고 이러한 에탄올의 첨가가 접착제의 효율에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 접착제의 효율을 평가하기 위해 잔존 휘발성분의 양을 측정하고 접착제의 상변화를 관찰하였으며 전환율과 미세인장 결합강도를 측정하였다. 접착제 10 ${\mu}l$만을 사용한 1군, 증류수 3 ${\mu}l$에 접착제 10 ${\mu}l$를 적용한 2군, 그리고 여기에 부가적으로 100% 에탄올을 1 ${\mu}l$에서 6 ${\mu}l$까지 1 ${\mu}l$씩 단계적으로 추가한 6개의 실험군을 포함하여 총 8개의 실험군으로 분류하였다. 슬라이드 글라스 위에서 10초, 30초, 60초 동안 공기건조하고 잔존 휘발성분의 양을 측정하였다. 또한 각 실험군의 실험조건에 따라 미세인장 결합강도와 전환율을 측정하였다. 모든 실험값은 one-way ANOVA와 Tukey HSD test를 사용해 95% 유의수준에서 통계적으로 분석하였다. 이 연구에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 잔존 휘발성분의 양에 있어서 1군을 제외한 다른 모든 실험군들에서 공기건조 시간이 증가할수록 양이 감소하였고, 2군, 3군, 4군 보다 5군, 6군, 7군이 더 낮았다 (p < 0.05). 5군, 6군에서 공기건조 시간이 증가함에 따라 전환율이 증가하였다 (p < 0.05). 5군, 6군, 7군에서 공기건조 시간이 증가함에 따라 미세인장 결합강도가 증가하였다 (p < 0.05). 광학현미경 관찰에서 5군, 6군, 7군, 8군에서 공기건조 시간이 증가할수록 상분리가 소실되는 상이 관찰되었다. 이에 과수분 상태에서 두단계 산부식 접착제에 부가적으로 에탄올을 첨가하는 것은 수분을 제거하고 접착효율을 높이는데 효과적인 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권12호
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• pp.1126-1133
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• 2010

본 연구에서는 휘발성 유기화합물의 분해능력을 가진 Candida tropicalis와 황화수소 분해능력을 가진 황산화균을 적용하여 이단 바이오필터를 운전하였으며, 각각의 미생물은 스폰지형 담체에 포괄 고정시켜 사용되었다. 이단 바이오필터에는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 암모니아, 황화수소 등의 복합악취를 유입하며 분해 특성을 파악하였고, 특히 오염부하량 단계변동에 대한 바이오필터의 분해능을 확인하였다. 오염부하량 단계변동은 총유입부하량 단계변동(total EC test), 개별 악취물질 유입부 하량 단계변동(individual chemical EC test), 간헐 동적부하 변동(2 days off & 3 days on) 순으로 수행되었다. 총유입부하량 단계변동 실험결과 TVOC와 암모니아, 황화수소의 최대분해능은 각각 61, 5.2, $9.1\;g/m^3/hr$로 확인되었으며, 개별악취물질 유입부하량 단계변동시에는 휘발성 유기화합물질 상호간의 분해능 간섭이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 벤젠 부하량 변동시 톨루엔과 p-자이렌 모두 제거효율에 영향을 받았으며, 톨루엔의 부하량 단계변동시에는 벤젠과 p-자이렌이 각각 30%와 25% 이상의 제거효율의 하락이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 무기악취와 유기악취간의 상호 분해능 간섭은 일어나지 않는 것을 확인할 수 있었다. 2일간 악취물질의 유입을 중단한 후 다시 악취물질의 유입을 재개하였을 때, 3일 이내에 95% 이상의 악취물질 제거능 회복율을 보였다. 이러한 부하변동 실험결과로 미생물 포괄고정 담체를 적용한 이단 바이오필터가 유 무기 악취의 동시제거에 많은 장점을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권6호
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• pp.65-70
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• 2009

대수층으로부터 휘발성 유기오염물질을 제거하기 위하여 air sparging을 실시하는 과정에서, 지하수의 표면장력을 인위적으로 감소시킴으로써 지하 대수층의 물 포화율을 낮추어 오염물질제거효율을 높일 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 대수층의 구성 토양의 입경의 차이나 대수층의 두께의 차이가 이와 같은, 개량된 air sparging의 물 포화율 변화에 미치는 영향은 연구된 바 없다. 본 연구는 실험실 규모의 물리적인 model을 사용하여 air sparging공정 실시과정에서 서로 다른 토양입경과 깊이를 갖는 대수층 조건에서 표면장력과 물 포화율의 상관관계를 규명하였다. 표면 장력을 감소하기 위한 계면활성제로 sodium dodecylbenzene sulfonate를 사용하였고, 토양은 입경이 서로 다른 두 가지 모래를 사용하여 비교 실험을 수행하였다. 모래의 air-entry pressure는 각각 $15.0\;cmH_2O$, $36.3\;cmH_2O$로 측정되었다. 입경에 상관없이 표면장력과 물 포화율의 관계는 서로 비슷한 형태를 보였고, 표면장력이 감소함에 따라 물 포화율이 감소하다 일정 표면장력 이후에 물 포화율이 증가하는 형태로 나타났다. 본 연구에서는 표면장력이 42 dyne/cm일 때 두 가지 모래의 물 포화율이 48%로 최소치에 도달하였다. 대수층의 깊이는 41 cm, 81 cm, 160 cm의 세 가지 조건에서 실험하였으며, 본 실험조건에 해당하는 깊이 영역에서는 표면장력과 물 포화율의 상관관계가 대수층 깊이에 따른 특이한 상이점을 나타내지 않았다. 또한 2차원 모델을 이용한 실험에서 표면장력의 변화에 따른 폭기영역의 변화는 1차원 컬럼을 이용하여 측정된 물 포화율의 변화와 유사하였다. 본 연구결과는 SEAS(surfactant-enhanced air sparging)기술의 실제 적용에 있어서 다양한 현장조건에 따른 공정조건의 선정에 도움이 될 수 있을 것으로 전망된다.

• 생태와환경
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• 제38권3호통권113호
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• pp.372-381
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• 2005

본 연구는 PAC를 응집제로 사용한 가압부상법에 의한 부영양저수지의 수질과 퇴적물의 개선효과를 평가하기 수행되었다. 얕은 부영양 저수지에 설치한 mesocosm에서 (가로 ${\times}$ 세로 ${\times}$ 높이: 6 ${\times}$ 6 ${\times}$ 3 m), 입자성물질과 용존성물질의 변화와 노즐에 의한 퇴적물 교란 전 ${\cdot}$ 후의 퇴적물로부터 인용출률을 조사하였다. 부유물질 (SS)과 휘발성고형물의 제거효율은 각각 54.4 ${\sim}$ 71.2%와 57.3 ${\sim}$ 78.5%였다. 총인과 엽록소 a 농도는 제거효율은 각각 73.5 ${\sim}$ 91.5%, 53.7 ${\sim}$ 97.8% 였다. 생화학적 산소요구량은 86% 이상의 제거효율을 나타냈으나 화학적 산소요구량의 제거효율은 28.9 ${\sim}$ 62.8%로 낮았다. 조류의 성장에 쉽게 이용될 수 있는 용존무기인 (DIP)과 용존총인은 각각 34.1 ${\sim}$ 88.2%와 61.8 ${\sim}$ 87.6%의 제거효율을 나타냈다. 퇴적물 부상분리 전 호기적 조건과 혐기적 조건의 산소 환경에서 용존무기인 용출율은 각각 0.821 mg $m^{-2}$$day^{-1}$과 2.270 mg $m^{-2}$$day^{-1}$이였다. 반면에 부상분리 후에는 각각0.684 mg $m^{-2}$$day^{-1}$와 1.760 mg $m^{-2}$$day^{-1}$로 호기적 조건에서는 17%, 혐기적 조건에서는 23%정도의 감소효과를 나타냈다. 용존총인 용출율 또한 가압부상 후에 호기적 조건과 혐기적 조건에서 각각 33% (5.62 ${\to}$ 3.78 mg $m^{-2}$$day^{-1}$)와 20% (6.23 ${\to}$ 4.99 mg $m^{-2}$$day^{-1}$)의 감소가 나타났다. 이러한 결과들은 가압부상시 수체 내 입자상물질의 제거 뿐만 아니라 퇴적물로 부터의 인용출이 억제되므로 얕은 부영양 저수지의 수질개선을 위한 효과적인 대안이 될 수 있음을 제시한다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권7호
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• pp.491-498
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• 2009

본 연구에서는 환경기초시설과 정유공장, 도장시설 등에서 발생하는 악취 및 휘발성 유기화합물(VOCs:Volatile Organic Compounds)을 처리하는데 주로 사용되는 RTO와 RTO를 대체할 수 있는 중저가의 고효율 처리기술을 개발하고자 하였다. toluene, xylene, benzene, MEK, ethanol, hydrogen sulfide, formalin 등을 처리대상 VOCs와 악취물질로 선정하고 처리방식은 1차로 선회류식 세정장치를 이용하여 친수성의 악취 및 VOCs를 제거하고 2차로 섬유상 바이오필터를 이용하여 친수성 VOCs 뿐만 아니라 소수성 VOCs를 모두 효율적으로 처리하는 하이브리드 기술을 개발하는 동시에 VOCs 처리장치의 크기를 컴팩트하게 하는데 주안점을 두었다. 선회류식 세정장치에서 첩족시간을 2~3초로하고 세정수를 비격막식 전해수로 사용하였을 때 친수성 VOCs 물질인 ethanol과 상대적으로 친수성 악취물질인 hydrogen sulfide는 각각 95~99%, 93~97%로 거의 완벽하게 제거되었다. 또한 MEK, formalin의 처리효율은 각각 78~90%, 72~85%로 높은 제거효과를 나타내었다. 반면에 소수성 물질인 toluene, xylene, benzene에 대한 선회류식 세정장치의 처리효율은 각각 16~22%, 12~18%, 8~16%으로 낮게 나타났다. 하지만 일정한 처리효율을 계속 유지함을 확인할 수 있었다. 섬유상 바이오필터는 toluene의 경우 초기에는 처리효율이 좋지 않았지만 순응기간인 7~10일정도가 지난 이후부터는 미생물 분해처리를 통해 70% 이상의 제거율을 보였으나 이후 85~95%의 처리효율을 보였다. 하지만 MEK가 혼합된 단계에서는 5~10%정도의 처리효율 감소경향을 나타내었는데 이는 미생물들이 처리하기 쉬운 MEK를 우선 처리하는 성향때문이라고 사료된다. MEK에 대한 섬유상 바이오필터의 처리효율은 80~92%로 안정적인 처리효율을 보였다. 경제성 측면에서도 소각방법인 RTO 대비 시설비 및 유지관리비를 절감할 수 있어 중, 저가 VOCs 처리기술로 각광받을 것으로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권1호
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• pp.85-95
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• 2018

본 연구에서는 폐가스 가습조(유동상호기 및 무산소조)를 포함한 바이오필터공정으로 이루어진 바이오필터시스템을 구축하여, 돈사 및 계사 설비, 퇴비공장 또는 공공시설에서 발생되는 황화수소, 암모니아 및 휘발성 유기화합물을 포함한 악취폐가스에 대한 처리효율을 제고하고 적정 작업조건을 구축하였다. 복합 악취폐가스 처리실험에서, 암모니아 부하의 경우 폐가스 가습조에서 약 75%가 제거되고, 후 공정인 바이오필터에서 20%이상 제거되었다. 톨루엔 부하의 경우 폐가스 가습조에서 약 20%가 제거되고, 후공정인 바이오필터에서 70% 이상 제거되었다. 따라서 물에 용해도가 높은 암모니아의 경우에는 폐가스 가습조에서 주로 제거되었고, 용해도가 낮은 톨루엔의 경우는 바이오필터에서 주로 제거되었다. 한편 황화수소는 폐가스 가습조에서 거의 흡수되어 바이오필터에서 검출되지 않았다. 황화수소 및 톨루엔의 공급을 중단하였을 때에, 암모니아 부하는 폐가스 가습조에서 약 65%가 제거되고 후 공정인 바이오필터에서 나머지 약 35% 정도가 제거되어, 거의 100%의 암모니아 부하가 제거되었다. 폐가스 가습조에서는 암모니아 외에 톨루엔 및 황화수소의 부하가 추가된 복합 악취폐가스의 경우보다 약 10% 더 적게 암모니아가 제거되었는데, 이것은 탈질에 필요한 톨루엔과 같은 유기화합물의 공급 중단에 기인하였다. 바이오필터시스템의 feed가, 1)복합 악취폐가스일 때, 2)암모니아 폐가스일 때에; 기존 폐가스 가습조 용수에 yeast extract를 보충한 경우 또는 yeast extract를 첨가하지 않고 탄소원으로 glucose를 첨가한 경우, 각각의 경우에 폐가스 가습조에서 흡수되는 암모니아질소 흡수율은, 각각 약 0.28 mg/min, 약 0.23 mg/min 및 약 0.27 mg/min으로 산출되었다. 한편 각각의 무산소조에서 탈질율은 0.42 mg/min, 0.55 mg/min, 및 약 0.27 mg/min이었다. 또한 폐가스 가습조(유동상 호기조)의 bubble column 모델링에서 유동상 호기조 단위부피당 bubble의 비표면적(a)과 향상된 물질전달계수(E $K_y$)의 곱의 값은 0.12/hr로 평가되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권5호
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• pp.316-325
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• 2012

페인트제조시설에서 다량 발생하는 VOC/HAPs은 물질별 독성, 발암성 등의 특징으로 미량으로도 인체에 유해할 뿐만 아니라, 하절기 오존 생성과 악취 민원의 원인물질로 작용하고 있어 이들 시설에 대한 배출특성과 제어방안에 대한 연구가 시급한 실정이다. 본 연구에서는 부산지역에 소재한 페인트제조시설 4개소를 선정하여 VOC/HAPs 주 배출공정 및 주요 오염물질을 도출하고 적절한 제어방안을 제시 하였으며, 천연소재인 Kapok fiber의 흡착 시험을 통하여 상용 흡착제로서의 적용 가능성을 평가하였다. 연구결과, 발생되는 VOC/HAPs의 60% 이상이 방지시설로 유입되지 않고 공장내부로 자연 휘발되어 외기로 확산되는 것으로 조사되었고 주요 물질로는 Toluene, Ethylbenzene, Xylene이 70% 이상의 분포를 나타내었다. 주요 악취 원인물질은 A, B, C사는 Toluene, D사는 m/p-Xylene으로 나타났으며, 악취방지시설인 활성탄 흡착시설의 평균 제거효율은 66.2%로 평가되었다. 이 결과를 토대로 오염물질의 외부확산을 최소화하기 위한 방안으로 중앙제어식 환기장치의 설치 등 다양한 제어방안과 함께 실제 운영시설의 규모를 고려한 흡착시설의 규격, 흡착제량, 교체주기 등을 산출 제시하여 현장에 적용 가능하도록 하였다. 도출된 원인물질을 표준시료로 활용하여 유통 활성탄과 천연소재인 Kapok fiber의 Toluene 흡착시험을 실시한 결과, 활성탄의 제거율은 대부분 99% 이상 우수한 것으로 나타났으나 Kapok fiber는 Space Velocity의 차이에 따라 91.9%, 66.7%의 제거효율을 나타내어 Kapok fiber의 흡착능은 미흡한 것으로 나타났으나, 저렴한 소재 가격, 친환경성 등을 감안한다면 기초 흡착제로서의 적용은 가능한 것으로 판단되었고 향후 상용화에 필요한 추가연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제18권6호
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• pp.552-556
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• 2007

연구에서는 $TiO_2$ 담체에 귀금속(Pd, Ru, Ir)을 담지시켜 촉매를 제조하였다. 금속분산의 향상을 위해 $H_2O-H_2$ 전처리 기술이 이용되었고, 반응물로서 xylene, toluene 그리고 MEK를 사용하였다. 단일금속과 합금금속의 촉매들은 함침법에 의해 준비하였고, XRD, XPS 분석을 통하여 특성 분석하였다. Pd-Ru, Pd-Ir 촉매는 다양한 활성점을 나타내었고, 그것은 Pd의 metal 영역를 강화시켰다. 합금금속으로 이루어진 촉매가 단일 금속으로 이루어진 촉매에 비해 VOCs 전환율이 더 높았다. $H_2O-H_2$ 전처리 기술은 Pd 입자를 고르게 분산시켰다. 이는 촉매의 효율을 증진시키는 효과를 보여주었다. 본 연구에서 Pd에 소량의 Ru, Ir 첨가는 VOCs의 산화반응을 증진시켰고, $TiO_2$ 담체상에서 $H_2O-H_2$ 전처리는 VOCs의 제거효율을 증진시켰다.

• 유기물자원화
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• 제19권1호
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• pp.102-108
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• 2011

혐기성 회분식 반응조를 이용하여 다양한 유기성 폐기물의 에너지화 가능성을 평가하기 위하여 수소발생 특성을 평가하였다. 본 연구에서 채소류는 파, 과일류는 사과, 곡류는 쌀밥 그리고 육류로는 돼지고기를 사용하였다. 파, 사과, 쌀밥 및 돼지고기의 최종 수소 수율은 각각 0.46, 0.47, 0.62 및 $0.05mol\;H_2/mol\;hexose$로 나타났다. 수소 발생율은 파, 사과, 쌀밥 및 돼지고기에서 각각 0.013, 0.021, 0.014 및 $0.005mol\;H_2/mol\;hexose/h$로 평가되었다. 따라서 돼지고기를 제외한 음식폐기물의 혐기성 수소 발효는 재생에너지 생산뿐만 아니라, 유기물의 제거에 효과적인 것으로 나타났다. 휘발성 지방산은 수리학적 체류시간이 증가함에 따라 높게 발생되는 것으로 나타났다. 수소 발효시 산발효 효율은 쌀밥이 75.8%로 가장 높게 나타났으며, 돼지고기는 35.2%로 가장 낮게 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제30권9호
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• pp.743-748
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• 2020

제독유황은 황산염의 환원제로서 황화수소로 환원되면서 메탄생성과정에서 에너지 이용 경쟁을 통해 저감 할 수 있다. 본 연구는 유독성분이 제거된 유황을 in vitro를 통해 반추위 발효 성상 및 메탄 저감 효과를 평가하였다. 반추 위액은 케뉼라가 부착되어 있는 홀스타인 젖소에서 채취하여 이용하였으며, 기질 사료는 농후사료 1 g (DM)을 사용하였다. 처리구는 0% (대조구), 0.2% (처리구 1), 0.4% (처리구 2), 0.6% (처리구 3), 0.8% (처리구 4) 및 1.0% (처리구 5)로 실시하였다. pH, 총가스발생량 (TG), 메탄, 건물 소화율, 유기물 소화율 및 휘발성지방산을 분석하였다. 메탄생성량은 0.2% 처리구에서(13.78 ml) 가장 낮았으며, 대조구에서(20.16 ml)로 가장 높았다(p<0.05). 휘발성 지방산은 0.2% 처리구에서 64.28 mM 높았다. A/P 비율은 0.2% 처리구에서 1.90으로 가장 낮았으며, 0.8%에서 2.44로 유의성이 있었지만, pH, 총가스발생량, DM 소화율, OM 소화율, acetate, propionate 및 butyrate에서는 차이가 없었다. 총 세균의 DNA는 대조구보다 모든 처리구에서 낮았다. 이 연구를 통해 0.2% 처리구에서 반추위 발효 성상 및 메탄 저감에 효과가 있었다.