• 제목/요약/키워드: AOP.

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일체형 산화철 촉매를 전극으로 하는 전기펜톤산화법 (An Electro-Fenton System Using Magnetite Coated One-body Catalyst as an Electrode)

  • 최윤정;주재백;김상훈
    • 공업화학
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    • 제29권1호
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    • pp.117-121
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    • 2018
  • 하폐수 고도산화처리(AOP, advanced oxidation process) 중 하나인 펜톤산화법과 전기화학적 방법을 결합한 전기펜톤산화법의 cathode에 stainless steel mesh (SUS mesh)를 적용하였다. 난분해성 물질인 염료 methylene blue (MB) 용액에 대해서, SUS mesh의 표면 처리 및 산화철 코팅 여부에 따라 전기펜톤산화 처리의 효율이 어떻게 달라지는지를 비교, 분석하였다. MB분해 반응의 효율 비교를 통해 mesh 표면에 코팅된 산화철의 양이 많을수록 전극의 촉매 특성이 높아짐을 확인하였고, 이는 전극표면에서 in situ로 발생하는 과산화수소의 발생량이 높아지는 것과 연관이 있었다. 전류-전위 순환법(CV)을 통해 개발된 전극의 전기화학적 특성을 평가해 본 결과, mesh 표면에 코팅된 산화철의 양이 많을수록 전기화학적 산화-환원 특성 또한 개선되었고, 이것이 우수한 전기펜톤산화 전극으로서의 성능과 밀접한 관계가 있음을 확인하였다.

감마선 조사에 의한 hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine(RDX)의 분해 (Decomposition of Hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine by Gamma Ray Irradiation)

  • 이병진;이면주;김유리
    • 상하수도학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.731-741
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    • 2004
  • The purpose of this study was to evaluate the potential of a gamma ray irradiation to decompose hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX) in an aqueous solution. The decomposition reaction of RDX by gamma ray irradiation was a first-order kinetic over the applied initial concentrations (10-40mg/L). The dose constant was strongly dependent on the initial concentration of the RDX. The removal of RDX was more efficient at pH below 3 and at pH above 11 than at neutral pH (pH 5-9). The required irradiation dose to remove 99% of the RDX (40mg/L) was 4, 8 and 1 kGy, at pH 2, 7 and 13, respectively. The dose constant was increased by two folds and over twelve folds at pH 2 and 13, respectively, when compared with that at pH 7. When an irradiation dose of 20 kGy was applied, the removal efficiencies of TOC were 80, 57 and 91% at pH 2, 7 and 13, respectively. Ammonia and nitrate were detected as the main nitrogen byproducts of RDX and formic acid was detected as an organic byproduct. The results showed that a gamma ray irradiation was an attractive method for the decomposition of RDX in an aqueous solution and it was found that a strong alkaline pH over 12 should be applied to the decomposition reaction of RDX.

TiO2 Combining Spherical Activated Carbon Photocatalysts and Their Physicochemical and Photocatalytic Activity

  • Oh, Won-Chun;Kim, Jong-Gyu;Kim, Hyuk;Chen, Ming-Liang;Zhang, Feng-Jun;Zhang, Kan;Choi, Jong-Geun;Meng, Ze-Da
    • 한국재료학회지
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    • 제20권10호
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    • pp.535-542
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    • 2010
  • In this study, we used coal-based activated carbons and charcoal as startingmaterials, phenolic resin (PR) as a binder, and TOS as a titanium source to prepare $TiO_2$ combining spherical shaped activated carbon photocatalysts. The textural properties of the activated carbon photocatalysts (SACP) were characterized by specific surface area (BET), energy dispersive X-ray spectroscopy (XRD), scanning electron microscopy (SEM), iodine adsorption, strength intensity, and pressure drop. The photocatalytic activities of the SACPs were characterized by degradation of the organic dyes Methylene Blue (MB), Methylene Orange (MO), and Rhodamine B (Rh. B) and a chemical oxygen demand (COD) experiment. The surface properties are shown by SEM. The XRD patterns of the composites showed that the SACP composite contained a typical single, clear anatase phase. The EDX spectro for the elemental indentification showed the presence of C and O with Ti peaks. According to the results, the spherical activated carbon photocatalysts sample of AOP prepared with activated carbon formed the best spherical shape, a high BET surface area, iodine adsorption capability and strength value, and the lowest pressure drop, and the photocatalytic activity was better than samples prepared with charcoal. We compared the degradation effects among three kinds of dyes. MB solution degraded with the SACP is better than any other dye solutions.

하수 2차 처리수 재이용을 위한 저압 및 중압 고도산화시스템의 성능평가 (Assessment of Advanced Oxidation Processes using Low and Medium-Pressure Lamps with H2O2 for Reclamation of Biologically Treated Wastewater Effluents)

  • 안규홍;안석;맹승규;김기팔;홍준석;정민우;권지향
    • 상하수도학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.542-549
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    • 2003
  • In the present study, the feasibility of $UV/H_2O_2$ systems was investigated using low and medium-pressure lamps on biologically treated wastewater effluents for secondary effluent reclamation. Two types of UV lamps were used as the light sources (a 39-W low-pressure mercury lamp and a 350-W medium-pressure mercury lamp). The results from these UV systems showed that the removal of organic compounds could be achieved in the contact time of longer than 30min (i.e., low UV doses). Efficiencies of color removal and disinfection were far better than those of organic matters measured as TOC, DOC and $TCOD_{cr}$. In the low-pressure lamp UV system, it has been found that DOC and color removals were 60.9 and 86.2% with 50mg/L of $H_2O_2$ and contact times of 30 minute, respectively. Whereas, with the medium-pressure lamp UV system, TOC, DOC and color removal were 27.1, 5.6 and 95% with 14.3mg/L of $H_2O_2$ and 14 minute of contact times, respectively. Both systems could be applied for the reclamation of secondary effluent treated with biological treatment processes.

Degradation of toxic azo dye (AO7) using Fenton's process

  • Sharma, Ashish;Verma, Manisha;Haritash, A.K.
    • Advances in environmental research
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    • 제5권3호
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    • pp.189-200
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    • 2016
  • This study aimed at advanced oxidation of hetero tri-functional reactive dye Acid orange 7 using photo-Fenton conditions in a lab-scale experiment. Decolourisation of Acid Orange 7 dye by Fenton's process was dependent on concentration of Hydrogen peroxide, Ferrous sulphate, pH, and contact time. A $2^3$ factorial design was used to evaluate the effects of these key factors: pH, Fe(II), and $H_2O_2$ concentration, for a dye concentration of 50 mg/L with COD of 340 mg/L at pH 3.0. The response function was removal of colour under optimised conditions; pH 3.0, [Fe(II)] 40.83 mg/L, [$H_2O_2$] 4.97 mmol/L; 13.6 min. of treatment resulting in 100% colour removal. The final COD of treated wastewater was nil suggesting that AOP is a potentially useful process of color removal and dye degradation/mineralisation of effluent having AO7. Minimum contact time for complete decolourisation was at 5 mmol/l $H_2O_2$ concentration. Increase in $FeSO_4$ (mg/l) concentration resulted in decrease of time for complete decolourisation. Box-Behnken Design was used to optimize the process variables. Maximum and minimum levels of pH (3-5), $H_2O_2$ (4-6 mmol/l), $FeSO_4$ (30-46 mg/l) and contact time (5-15 minutes) were used. The statistical analysis revealed a value of 0.88 for coefficient of regression ($R^2$) indicating a good fit of model. Calculated F-value was found higher than the tabulated value confirming to significance of the model. Based on student's t-test, Ferrous sulphate, pH, and contact time have a positive effect on the percent decolourisation of Acid Orange 7.

애스펙트와 목표의 결합정보 중심 애스펙트 명세 기법 (A Specification Technique for Aspects Focusing on Join Information Between Aspects and Targets)

  • 최윤석;정기원
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제15D권5호
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    • pp.669-680
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    • 2008
  • 로깅이나 보안 등과 같은 횡단관심사를 효과적으로 모듈화하고 적용하는 관점지향 프로그래밍에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 그러나 횡단관심사를 모듈화 한 애스펙트의 정보 및 애스펙트와 목표의 결합 정보를 명세하는 기법에 대한 연구가 필요한 상황이다. 본 논문에서는 애스펙트와 목표 모듈의 결합 관계를 명확히 하는 애스펙트 명세 기법을 제안한다. 제안한 기법은 애스펙트 명세, 우선순위 결정, 결합정보 명세, 그리고 교차점 명세 단계를 수행하여 애스펙트 정보를 명세한다. 애스펙트와 목표 모듈 사이의 결합 관계를 표현하는 결합정보 매트릭스를 기술하며, 결합점의 공통성을 분석하여 교차점 명세서를 기술한다. 제안한 명세기법은 애스펙트 및 애스펙트와 목표 모듈의 결합에 대한 구체적인 정보를 제공하며, 이를 통해 애스펙트 구현에 필요한 상세한 정보를 사용할 수 있다.

Photo-Fenton 공정과 UV/$H_2O_2$ 공정을 이용한 Lindane의 분해특성 비교 연구 (A Study on the degradation of Lindane in water by a Photo-Fenton process and a UV/$H_2O_2$ process)

  • 이주현;최혜민;김일규
    • 상하수도학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.109-117
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    • 2010
  • In the present study, the degradation characteristics of Lindane by Advanced Oxidation Processes(UV/$H_2O_2$, Photo-Fenton process) were studied. The degradation efficiency of Lindane in aqueous solution was investigated at various initial pH values, Fenton's reagent concentrations and initial concentrations of Lindane. GC-ECD was used to analyze lindane. Lindane has not been degraded without application of AOPs over two hours. But, approximately 5% of lindane was degraded with UV or $H_2O_2$ alone. Lindane with UV/$H_2O_2$ process showed approximately 7% higher removal efficiency than $H_2O_2$ process. In the UV/$H_2O_2$ process, the pH values did not affect the removal efficiency. The optimal mole ratio of $H_2O_2/Fe^{2+}$ for lindane degradation is about 1.0 in Photo-Fenton process. Also, the experimental results showed that lindane removal efficiency increased with the decrease of initial concentration of lindane. Under the same conditions, the order lindane of removal efficiency is as following : Photo-Fenton process > UV/$H_2O_2$ process > $H_2O_2$ process. In addition, intermediate products were identified by GC-MS techniques. Than PCCH(Pentachlorocyclohexene) was identified as a reaction intermediate of the Photo-Fenton process.

미세기포 오존과 생물여과 시스템을 이용한 생활하수의 3차 처리에 관한 연구 (Tertiary Treatment of Sewage by Micro Bubble Ozone and BAF System)

  • 강동한;장영호;김종수;김극태
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.877-884
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    • 2011
  • In this paper, the removal characteristics of dissolved organic carbon (DOCs) by micro bubble ozonation process and $O_3/UV$ process were comparatively studied. In the point of DOC removing reaction coefficient, micro bubble ozonation system and $O_3/UV$ process had not significant difference, $0.0120sec^{-1}$ and $0.0141sec^{-1}$. Therefore micro bubble ozonation process is more suitable for tertiary treatment of sewage in the point of installation and maintenance cost-reducing. The optimum ozone injection rate was 2.0 g $O_3/g$ DOC and HRT was 3 min for the micro bubble ozonation process. The removal efficiency of DOC and SUVA in micro bubble ozonation system was 32.8% and 58.3% respective. Biological aerated filter (BAF) process was installed to remove soluble organic material increased by micro bubble ozonation system. And the effluent BOD of BAF was below 1.0 mg/L. In the view of cost-effectiveness, $O_3/BAF$ process was more profitable than $O_3/UV/BAF$ process for tertiary treatment of sewage. In order to nitrify ammonia in the BAF process completely, $NH_4{^+}-N$ concentration in the influent water of BAF should be designed considering low water temperature in the winter season.

배추 유묘의 글루코시놀레이트 합성 기작에 미치는 LED 혼합광의 효과 (Effect of LED mixed light conditions on the glucosinolate pathway in brassica rapa)

  • 문정현;정미정;이수인;이준구;황현승;유재웅;김용록;박세원;김진아
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제42권3호
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    • pp.245-256
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    • 2015
  • 농업에서의 LED는 단지 광을 보충해주는 역할로만 이용되는 것뿐 아니라, 시설 재배 시스템에 있어 매우 중요한 주광원이다. 인공광을 이용한 시설재배에서 주광인 형광등에 다양한 파장의 광질을 혼합하여 식물의 생육 및 대사를 증진시키는 시도가 있어 왔다. 주광인 형광등에 청색광을 혼합한 조건과 청색 단독광 조건을 배추 유묘에 조사한 후 마이크로어레이 분석을 수행한 결과 배추 속 작물의 기능성 물질로 주목을 받고 있는 글루코시놀레이트 합성에 관여하는 일부 유전자들 중 청색 혼합광 조건에서 3.6-4.6배는 증가 하는 유전자 3개를 찾을 수 있었다. 글루코시놀레이트 합성 유전자를 배추 데이터베이스에서 더 선발하여 적, 녹, 청색광을 형광등에 각각 혼합한 조건에 반응하여 발현이 변하하는지 관찰하였는데 청색광 혼합 조건뿐아니라 적색광 혼합 조건에서도 발현이 증가하는 유전자들이 있었다. 각각 애기장대 CYP79F1, ST5a, FMOGS-OX1와 이종상동 유전자인 Bra026058, Bra015379와 Bra021429는 청색광 조건에서 발현량이 증가하였으나 MAM1, AOP3, UGT74B1, BCAT4의 이종상동유전자인 Bra029355, Bra034180, Bra024634, Bra022448은 청색광 보다 적색 혼합광 조건에서 발현이 증가하였다. 혼합광 처리에 의한 글루코시놀레이트 합성의 효과는 배추 품종에 따라 차이를 보였으나 몇가지 글루코시놀레이트가 청색광을 혼합한 조건에서 합성이 증가하였다. 이러한 결과는 유묘의 생육 시설에서 기능적으로 우수한 작물을 생산하는 인공광 조건을 조성하는데 유용한 기초 자료가 될 것으로 사료된다.

유묘기 양배추류에서 메틸자스모네이트에 의한 글루코시놀레이트 함량 변화 및 전사체 발현 분석 (Effect of methyl jasmonate on the glucosinolate contents and whole genome expression in Brassica oleracea)

  • 이정여;민성란;정재은;김혜란
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제46권3호
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    • pp.189-204
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 유묘기 TO1000DH3와 Early big에서 MeJA 처리에 의해 글루코시놀레이트 함량 변화 및 유전자의 발현 변화를 분석하기 위하여 수행되었다. $200{\mu}M$ 농도의 MeJA를 처리하여 글루코시놀레이트 함량을 분석한 결과, 글루코시놀레이트 총 함량이 처리 전보다 TO1000DH3에서 1.3~1.5배, Early big에서 1.3 ~ 3.8배 증가하였다. 알리패틱 글루코시놀레이트인 progoitrin과 gluconapin은 TO1000DH3에서만 검출되었으며, neoglucobrassicin 성분의 함량 변화가 MeJA 처리 48시간 후 TO1000DH3와 Early big에서 가장 크게 증가되었다. 전사체 분석을 통해 TO1000DH3에서는 stress나 defense 반응에 관여하거나, 생장과 관련된 전사체가 특이적으로 발현하고, Early big에서는 nucleoside 또는 ATP 생합성 관련 전사체가 특이적으로 발현하는 것을 알 수 있었다. MeJA를 처리함에 따라 발현이 2배 이상 변한 전사체를 TO1000DH3에서 12,020개, Early big에서 13,510개를 선발하여 GO 분석한 결과 stimulus, chemical에 반응하는 전사체의 발현이 공통적으로 증가하였고, single-organism 및 ribosome 합성 관련 전사체의 발현이 공통적으로 감소하였다. 특히 glucobrassicin, neoglucobrassicin 함량과 연관되어 발현이 증가한 인돌릭 글루코시놀레이트 생합성 관련 전사체의 발현이 모두 증가하였다 (MYB34 (Bo7g098110), IGMT2 (Bo8g070650), CYP81D1 (Bo6g056440), CYP81D4 (Bo7g118500), CYP81F4 (Bo1g004730, Bo01007s020), CYP81G1 (Bo4g154660), CYP83B1 (Bo8g024390) 및 CYP91A2 (Bo1g003710)). 글루코시놀레이트 생합성 경로 관련 유전자를 대표하는 전사체 104개를 선발하여 발현 양상을 분석한 결과 transcription factor에 속하는 MYB28, MYB51의 발현은 MeJA 처리 전에 비해 처리 후 발현양이 감소하였지만, 대부분의 전사체의 발현은 MeJA 처리에 의해 증가하였다. MeJA 처리에 의해 AOP3 (Bo9g006220, Bo9g006240), TGG1 (Bo14804s010)는 TO1000DH3에서만 특이적으로 발현이 증가하였고, Dof1.1 (Bo5g008360), UGT74C1 (Bo4g177540), GSL-OH (Bo4g173560, Bo4g173550, Bo4g173530)는 Early big 특이적으로 발현이 증가하였다. MeJA 처리 전 두 계통에서 발현이 가장 높은 글루코시놀레이트 생합성 관련 유전자는 GSTU20이었고, MeJA 처리에 의해 12시간 후TO1000DH3에서 CYP79B2 (Bo7g118840), Early big에서는 CYP79B3 (Bo4g149550)의 발현이 가장 많이 증가하였다.