• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권11호
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• pp.37-42
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• 2012

본 연구는 TBOS를 기질로 적용한 Geobacter lovleyi의 TCE 탈염소화 공정에 관하여 조사하였다. Geobacter lovleiy를 이용한 TCE 탈염소화 반응은 TCE 초기농도와 Geobacter lovleyi 주입량, 초기 TBOS 농도의 독립변수를 수학적으로 표시하였고, 반응표면법(RSM)을 활용하여 모델화하였다. 이 실험들은 Box-Behnken Design(BBD)을 통해 계획된 15개의 실험을 통해 이루어졌다. RSM을 통하여 TCE 제거효율과 독립변수들의 모델식이 도출되었다 : $Y_1$= -11.50(initial concentration of TCE) + 4.25(단백질 양, 주입된 Geobacter lovleyi의 양) - 4.75(initial concentration of TBOS) - ${6.58X_1}^2$ - ${8.583X_3}^2$ + 93.67, $Y_2=-10.92X_1+5.06X_2-4.89X_3-{4.93X_3}^2-2.19X_1X_2+2.54X_1X_3-2.19X_2X_3+16.71$. 도출된 반응모델은 수정결정계수는 각 0.975, 0.934로 1에 가깝게 나타났으며, 모델의 기여율이 높은 것으로 나타났다. 또한, 통계적 분석결과 TCE 탈염소화 효율에 미치는 영향은 TCE 초기농도 > TBOS 초기농도 > 단백질 양의 순으로 나타났으며, 상호항의 영향은 나타나지 않았다.

• 상하수도학회지
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• 제25권4호
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• pp.555-564
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• 2011

The photocatalytic degradation of trichloroethylene (TCE) in $TiO_2$ aqueous suspension has been studied. $TiO_2$ photocatalysts are prepared by a sol-gel method. The dominant anatase-structure on $TiO_2$ particles is observed after calcining the $TiO_2$ get at $500^{\circ}C$ for 1hr. The Langmuir-Hinshelwood model is applicable to describe the photodegradation, which indicates that adsorptionof the solute on the surface of $TiO_2$ particles plays an important role in photodegradation. Photocatalysts with various transition metals (Nd, Pd and Pt) loading are tested to evaluate the effect of transition metal impurities on photodegradation. The photodegradation efficiencies with $TiO_2$ including Pt, Pd and Nd are lower than pure $TiO_2$ powder. The effect of pH is investigated and the maximum photodegradation efficiency is obtained at pH 7. In addition, the intermediates such as dichloromethane, chloroform, and trichloroethane are detected during the photodegradation of TCE.

• 한국환경보건학회지
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• 제19권4호
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• pp.25-32
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• 1993

Granular activated carbon is commonly used in fixed-bed adsorbers to remove organic chemicals. In this experiment organic chemical solutions were prepared by adding the reagent grade organic chemical to distilled water. Isotherm adsorption tests of volatile organic chemicals were conducted using bottle-point technique and column test. Organic chemicals after passing through the column were extracted with hexane and analyzed with gas chromatography (Hewlett-Packard 5890) to check the adsorption capacity and breakthrough curve. The result were as follows: 1. The BET surface area of coconut activated carbon was 658~1,010 m$^2$/g where as coconut shell carbon was 6.6 m$^2$/g. Coconut activated carbon increased the BET surface area and adsorption capacity in bottle-point isotherm. 2. The adsorption capacity of coconut activated carbon for trichloroethylene (TCE) was reduced in the presence of humic substance. 3. A decrease in particle size of activated carbon resulted in higher adsorption capacity and lower intraparticle diffusion coefficient. It is reflected not only as a decrease in Freudlich adsorption capacity value (K) but also as an increase in Freudlich exponenent value (1/n).

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권2호
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• pp.206-214
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• 2005

$TiO_2$에 담지된 불균일 촉매상에서 ppm 수준으로 존재하는 수중 유기오염물질들을 제거하기 위한 모델반응으로 액상 trichloroethylene(TCE) 분해반응을 선정하였으며, 여러 반응변수의 동시제어가 가능하도록 디자인된 연속 흐름식 고정층 반응기 내에서 incipient wetness 기법으로 제조된 여러 전이금속 산화물 촉매들의 TCE 분해활성을 조사하였다. 선택된 반응조건에서 모델반응의 내부확산저항은 없었으며, $36^{\circ}C$의 반응온도에서 촉매표면에 흡착에 의한 액상 TCE 제거된 정도는 무시할 만하였고 촉매반응에 의해서만 제거될 수 있었다. TCE 제거반응에 대한 촉매들의 활성 및 반응시간에 따른 분해효율의 의존성은 사용된 금속 산화물 및 담지체의 종류에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 5 wt.% $CoO_x$/$TiO_2$ 촉매는 본 대상반응에 대하여 가장 우수한 활성을 갖는 것으로 나타났으며, 반응시간의 경과 정도에 따라 TCE 분해효율이 점진적으로 증가하여 안정되는 전이구간의 존재를 확인할 수 있었다. 이와 같은 촉매활성의 반응시간 의존성은 반응 초기와 일정시간 경과 후의 $TiO_2$ 표면에 존재하는 $CoO_x$의 표면구조가 상이할 뿐만 아니라 반응시간 경과와 함께 활성이 더욱 높은 Co species의 표면노출을 암시하고 있다. $NiO_x$, $CrO_x$와 같은 금속 산화물 촉매들의 반응활성은 매우 낮은 수준이었다. $TiO_2$와 MFI를 담지체로 하여 각각 incipient wetness법과 이온교환법으로 제조된 $CuO_x/TiO_2$, Cu-MFI, $FeO_x/TiO_2$ 및 Fe-MFI의 TCE 제거효율을 반응시간의 함수로 살펴본 결과, Cu 촉매들에서 관찰되는 반응시간-분해효율 거동과는 다른 현상이 $FeO_x/TiO_2$와 Fe-MFI 촉매상에서 관찰되었다. $36^{\circ}C$의 반응온도에서 전반응시간 동안에 5 wt.% $FeO_x/TiO_2$ 촉매상에서 TCE 제거반응은 일어나지 않았으나, 1.2 wt.% Fe-MFI의 경우 반응 초기에 높은 제거율을 일정시간 동안 유지하다가 서서히 감소하는 비활성화 현상이 발생하였다. 이는 동일한 활성성분이 사용된다 할지라도 그 제조방법에 따라 촉매활성이 달라질 수 있음을 보여주고 있으며, 액상반응 중에 일어나는 활성성분의 redox cycle이 중요한 역할을 할 수 있음을 암시하고 있다. 가장 우수한 $CoO_x/TiO_2$ 촉매의 TCE 분해활성에 미치는 $CoO_x$ 담지량, 반응온도 등의 영향을 조사한 결과, 최적의 $CoO_x$ 담지량이 존재하였고 반응온도가 높을수록 TCE 제거효율은 높게 나타났다. 반응 중에 $CoO_x$ leaching에 의한 $CoO_x$의 손실이 확인되었으나 TCE 전환율에 영향을 미칠 정도는 아닌 것으로 판단되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제16권12호
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• pp.1431-1437
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• 2007

Cobalt titanates($CoTiO_x$), such as $CoTiO_3$ and $Co_2TiO_4$, have been synthesized via a solid-state reaction and characterized using X-ray diffraction(XRD) and X-ray photoelectron spectroscopic(XPS) measurement techniques, prior to being used for continuous wet trichloroethylene(TCE) oxidation at $36^{\circ}C$, to support our earlier chemical structure model for Co species in 5 wt% $CoO_x/TiO_2$(fresh) and(spent) catalysts. Each XRD pattern for the synthesized $CoTiO_3$ and $Co_2TiO_4$ was very close to those obtained from the respective standard XRD data files. The two $CoTiO_x$ samples gave Co 2p XPS spectra consisting of very strong main peaks for Co $2p_{3/2}$ and $2p_{1/2}$ with corresponding satellite structures at higher binding energies. The Co $2p_{3/2}$ main structure appeared at 781.3 eV for the $CoTiO_3$, and it was indicated at 781.1 eV with the $Co_2TiO_4$. Not only could these binding energy values be very similar to that exhibited for the 5 wt% $CoO_x/TiO_2$(fresh), but the spin-orbit splitting(${\Delta}E$) had also no noticeable difference between the cobalt titanates and a sample of the fresh catalyst. Neither of all the $CoTiO_x$ samples were active for the wet TCE oxidation, as expected, but a sample of pure $Co_3O_4$ had a good activity for this reaction. The earlier proposed model for the surface $CoO_x$ species existing with the fresh and spent catalysts is very consistent with the XPS characterization and activity measurements for the cobalt titanates.

• 자원환경지질
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• 제46권5호
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• pp.425-444
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• 2013

이 연구는 공기주입법(in-situ air sparging; IAS)이 결합된 증기추출법(vapor extraction; VE)을 이용한 실내 실험 연구로 비수용성액체 유기물(non-aqueous phase liquids; NAPLs)의 총유류계탄화수소(total petroleum hydrocarbons; TPHs), 트리클로에틸렌(trichloroethylene; TCE), 퍼클로로에틸렌(perchloroethylene; PCE), 벤젠(benzene), 톨루엔(toluene), 에틸벤젠(ethylbenzene) 및 크실렌(xylenes)을 제거하기 위한 목적으로 국내 만돌, 하전, 상암, 부산만내 해양 퇴적물들을 대상으로 실험 하였다. 만돌 퇴적물은 사질(sand; S) 특성(평균입도 1.789 ${\Phi}$), 하전은 모래실트(sandy Silt; sZ) 특성(평균입도 5.503 ${\Phi}$) 및 상암은 실트(Silt; Z) 특성(평균입도 5.835 ${\Phi}$)을 나타내었다. 그리고 부산지역 퇴적물은 점토(Clay; C) 특성(평균입도 8.528 ${\Phi}$)을 나타내었다. 48시간 동안 공기를 주입하지 않은 B1 (0 L/min) 컬럼에서 남아있는 TPHs는 만돌, 하전, 상암지역 및 부산지역 샘플퇴적물에서 각각 약 2,459, 6,712, 4,348, 14,279 ppm으로 분석 되었다. 그리고 만돌, 하전, 상암지역 및 부산지역 샘플퇴적물의 B2 (3 L/min)-B5 (5 L/min) 컬럼에서 TCE는 99.5-100.0% 제거되었으며, PCE는 93.2-100.0%까지 제거된 결과를 보였다. 입자크기에 따른 각 성분의 제거량과의 상관관계는 TCE, PCE, toluene, etylbenzene, xylene, BTEX에서 모두 0.90-0.99의 밀접한 상관계수를 보였다. 그러나 TPHs에서는 0.76, Benzene에서는 0.71의 낮은 상관계수를 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.253-261
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• 2005

불균일 $CoO_x/TiO_2$ 촉매가 충진된 연속 흐름식 고정층 반응기 내에서 ppm 수준으로 수중에 존재하는 trichloroethylene (TCE) 제거반응을 수행하였으며, 가장 우수한 반응활성을 갖는 촉매의 결정구조와 표면화학적 특성을 분석함으로써 반응시간에 따라 분해활성이 전이영역을 보이는 원인을 규명하고자 하였다. $36^{\circ}C$의 반응온도에서 모델반응의 내부확산저항은 없었으며, $TiO_2$ 표면에 흡착에 의한 액상 TCE 제거정도는 무시할 수 있었다. 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매는 본 대상반응에 대하여 가장 우수한 활성을 갖는 것으로 나타났으며, 반응시간의 경과정도에 따라 TCE 분해효율이 점진적으로 증가하여 안정화되는 전이영역의 존재를 확인할 수 있었다. 반응 전 5% $CoO_x$ 촉매에 대한 XRD 패턴에서 담지체로 사용된 $TiO_2$에 의한 피크들 외에 새로운 피크가 관찰되었고, 5시간 이상 동안 반응한 후에 건조된 촉매의 경우에도 반응 전 촉매의 XRD 피크와 매우 유사하였다. $Co_3O_4$의 XRD 패턴들과 대조한 결과, 5% $CoO_x$ 촉매상에서 Co 화합물에 의해 야기되는 XRD 피크들은 $Co_3O_4$에 의한 것임을 알 수 있었다. 반응물에 노출되지 않은 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매에 대한 XPS 측정은 797.1 eV에서 Co $2p_{1/2}$에 대한 주피크와 함께 781.3 eV에서 Co $2p_{3/2}$에 대한 주피크가 관찰되어졌다. 반응 후 촉매의 경우에는 Co $2p_{3/2}$ 및 Co $2p_{1/2}$의 binding energy들은 각각 780.3과 795.8 eV에서 나타났다. 반응 전 후 촉매상에서 Co $2p_{3/2}$의 binding energy 차이는 1.0 eV이고, Co $2p_{1/2}$의 binding energy 차이는 1.3 eV이다. 표준 $Co_3O_4$에 대한 XPS 측정결과, 반응 후 촉매상에 존재하는 $CoO_x$는 $Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$와 $CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.207-208
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• 2000

Since trichloroethylene (TCE), dichloroethylene (DCE), and vinyl chloride (VC) arise from anaerobic degradation of tetrachloroethylene (PCE) and TCE, there is interest in creating aerobic remediation systems that avoid the highly toxic VC and cis-DCE which predonominate in anaerobic degradation. However, it seemed TCE could not be degraded aerobically without an inducing compound (which also competitively inhibits TCE degradation). It has been shown that TCE induces expression of both the toluene dioxygenase of p. putida F1 as well as toluene-p-monooxygenase of P.mendocina KRI. We investigated here the ability of PCE, TCE, and chlorinated phenols to induce toluene-o-xylene monooxygenase (ToMO) from P.stutzeri OX1. ToMO has a relaxed regio-specificity since it hydroxylates toluene in the ortho, meta, and para positions; it also has a broad substrate range as it oxidizes o-xylene, m-xylene, p-xylene, toluene, benzene, ethylbenzene, styrene, and naphthalene; chlorinated compounds including TCE, 1, 1-DCE, cis-DCE, trans-DCE, VC, and chloroform : as well as mixtures of chlorinated aliphatics (Pseudomonas 1999 Maui Meeting). ToMO is a multicomponent enzyme with greatest similarity to the aromatic monooxygenases of Burkholderia pickettii PKO1 and P.mendocina KR1. Using P.sturzeri OX1, it was found that PCE induces P.mendocina KR1 Using P.situtzeri OX1, it was found that PCE induces ToMO activity measured as naphthalene oxygenase activity 2.5-fold, TCE induces 2.3-fold, and toluene induces 3.0 fold. With the mutant P.stutzeri M1 which does not express ToMO, it was also found there was no naphthalene oxygenate activity induced by PCE and TCE; hence, PCE and TCE induce the tow path. Using P.putida PaW340(pPP4062, pFP3028) which has the tow promoter fused to the reporter catechol-2, 3-dioxygenase and the regulator gene touR, it was determined that the tow promoter was induced 5.7-, 7.1-, and 5.2-fold for 2-, 3-, 4-chlorophenol, respectively (cf. 8.9-fold induction with o-cresol) : however, TCE and PCE did not directly induce the tou path. Gas chromatography and chloride ion analysis also showed that TCE induced ToMO expression in P.stutzeri OX1 and was degraded and mineralized. This is the first report of significant PCE induction of any enzyme as well as the first report of chlorinated compound induction of the tou operon. The results indicate TCE and chlorinated phenols can be degraded by P.stutzeri OX1 without a separate inducer of the tou pathway and without competitive inhibition.

• 멤브레인
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• 제9권2호
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• pp.114-125
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• 1999

Poly(1-trimethylsilyl-1-propyne)(PTMSP), poly(dimethylsiloxane)(PDMS) 막 및 PTMSP-g-PDMS막 등의 균질 치밀막을 제조하여 chloroform, trichloroethylene(TCE), perchloroethylene (PCE) 등의 유기염소계 화합물에 대한 투과증발 분리성능을 평가한 결과 PCE 대해 가장 높은 선택성을 나타내었다. PTMSP 막들의 경우는 시간이 지나면서 투과특성이 현저히 감소하였으나 PTMSP-g-PDMS 막은 지속적인 투과특성을 나타내어 시간이 경과되어도 물리적 노화현상은 거의 없었다. 또한 접촉각 측정 결과 본 연구에 사용된 고분자막들은 모두 분리대상 용질에 대해 친화성을 보였으며 균질 치밀 막들에 대한 상대적 팽윤도가 클수록 신택도가 증가하였다.

• 한국산업보건학회지
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• 제4권2호
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• pp.148-156
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• 1994

Chloral hydrate(CH), an intermediate metabolite of trichloroethylene(TRI) is reduced to trichloroethanol(TCE-OH), and is oxidized to trichloroacetic acid(TCA) by the nicotinamide adenine dinucleotide(NAD)-dependent enzymes such as alcohol dehydrogenase(ADH) and aldehyde dehydrogenase(ALDH) in liver. This study was performed to find out the change of activity of ADH and ALDH with increasing amount of TRI. Intraperitoneal injection of TRI were done to the male Sprague Dawely rats(mean body weight, $170{\pm}10g$) in com oil at the dosage of 150, 300, 600 mg/kg for 2 days. The results of experiments are following : 1. The contents of xenobiotic metabolic enzymes in liver are tended to be decreased with increasing amount of, but not significantlly (p>0.05). 2. Activity of ADH in microsome is decreased(p<0.05), and activity of ALDH is increased with amount of TRI(P<0.05). 3. Total trichloro-compounds(TTC) concentration in urine are increased with amount of TRI, but the ratio of between the TCE-OH and the TCA were not shown any critical change. These results suggests that the ALDH in microsome may be related to metabolism of TRI, but ADH was nothing less than the effected to metabolism of TRI.