• 대한환경공학회지
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• 제33권3호
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• pp.149-156
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• 2011

수중에서 E. coli 소독을 위한 전기-UV-초음파 복합 공정에 대해 실험계획법과 반응표면분석법(RSM)을 적용하였다. 2차반응표면 모형식을 추정할 수 있는 Box-Behnken법을 이용하여 전기-UV-초음파 복합 공정의 소독 반응에서 전기분해($X_1$), UV ($X_2$), 및 초음파 공정($X_3$)의 전력을 독립변수로 선정하여 수학적으로 모형화하였다. 소독 후 잔류 E. coli 수와 독립변수 사이의 실험에서 독립변수에 대해 다음의 모형식이 얻어졌다. 잔류 E. coli number (Ln CFU) = 23.69 - 3.75 Electrolysis - 0.67 UV - 0.26 Ultrasonic - 0.16 Electrolysis UV + 0.05 Electrolysis Ultrasonic + 0.27 $Electrolysis^2$ + 0.14 $UV^2$ - 0.01 $Ultrasonic^2$). 예측된 모형식은 실험 자료와 잘 일치하였다($R^2$ = 0.983). 2차원 등고선도와 3차원 반응표면도가 잔류 E. coli 수에 대한 최적 범위를 구하기 위하여 사용되었다. Design-Expert 소프트웨어의 '수치 최적화'를 이용하여 잔류 E. coli 수에 대한 최적 값을 찾은 결과 1.47 Ln CFU/L이었고, 최적 조건은 전기분해 6.94 W, UV 6.72 W 및 초음파 공정 14.23 W로 나타났다. 본 연구는 반응표면분석법이 복합 소독 공정에서 잔류 E. coli 수를 최소화하고 운전 조건을 최적화하기 위한 적절한 방법 중의 하나라는 것을 보여주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.11-17
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• 2012

졸-겔 방법에 의하여 제조된 $TiO_2$와 $TiO_2-SiO_2$ 광촉매를 이용한 음용수 중의 대장균 살균과 엔도톡신 제거에 관한 연구를 수행하였다. 대장균 살균실험은 대장균이 포함된 물이 순환되는 annular-흐름식 광촉매 코팅 반응기에서 수행되었다. 대장균의 살균능은 $TiO_2$와 $TiO_2-SiO_2$ 광촉매의 아나타제 결정성피크의 세기와 비례하였다. UV-A 조사하에 $TiO_2$가 코팅된 반응기에서 2시간 내에 대장균을 100% 살균시킬 수 있었으며, 대장균 사멸시 생성되는 독성물질인 엔도톡신이 존재하지 않았다. 그러나 UV-C 조사하에서는 30분 이내에 대장균을 100% 살균할 수 있었으나 엔도톡신이 완전히 제게되지 않았다. 따라서 광촉매와 UV-A 조사가 음용수 살균에 유용함을 알 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제17권3호
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• pp.314-316
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• 2002

염소계 소독제인 TICA (Trichloro isocyanuric acid)와 calcium hypochlorite에 의한 대장균의 사멸특성을 비교하기 위하여, 접촉시간과 소독제의 농도를 달리 하여 소독력을 측정하였다. 소독제의 농도는 4∼16 ppm으로 하고 접촉시간은 30sec, 1, 2, 4, 8 min으로 하여 각각 측정하였다. TICA 12 ppm에서 4초만에 90%의 대장균이 사멸하였다. 하지만 calcium hypochlorite 12 ppm에서는 390초 동안 접촉시켜야 같은 사멸효과를 얻을 수 있었다. 또한 햇빛에 의한 소독력의 감소를 측정한 결과 TICA는 햇빛에 6시간동안 노출되어도 소독력이 유지되었으나, calcium hypochlorite는 햇빛에 1시간만 노출되어도 소독력이 급격히 감소하기 시작하여 4시간만에 소독력을 완전히 상실하였다. 본 실험조건 하에서는 TICA가 calcium hypo-chlorite보다 대장균에 대한 사멸률 및 소독지속력이 모두 우수하게 측정되었으며, 또한 본 연구결과로부터 동일한 소독 효과를 얻기 위한 소독제별 최적조건을 비교 제시하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1-5
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• 2009

수처리 살균에 이용되는 자외선 소독은 기존 염소소독법의 문제점인 소독부산물 생성이 없어 실질적인 대안으로 널리 수행되고 있다. 본 연구에서는 368.6[nm] 자외선을 이용하여 소독에 대해 저항성이 강한 대장균(E.coli)의 분활성화 특성을 파악하고자 하였다. 실험에 사용한 자외선 소독 장비는 358.6[nm]의 파장을 방사하는 자외선 램프를 사용하여 제작하였으며 소독 반응조에서 시간에 따른 사멸 특성을 살펴보았다 자외선으로 60분간 대장균을 조사하였을 때 초기 30분간은 자외선에 큰 영향을 밭지 않았지만 30분 이후에 대장균이 점차적으로 사멸되어 60분이 경과하였을 때 83.3[%]의 사멸률을 보여서 일반적인 자외선 램프보다 살균효율이 미약한 것을 확인할 수 있었다. 또한 동력학적 접근방법으로 구한 비활성화율 계수 k값은 0.00868[$cm^2$]/([$mW{\cdot}s$])로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
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• 제12권5호
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• pp.238-243
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• 2007

The Fenton reaction, which refers to the reaction between ferrous ions and hydrogen peroxide to produce the OH radical, has not been widely applied to the disinfection of microorganisms despite being economic and environmentally friendly. Cho et al. have previously proposed the neutral photo ferrioxalate system as a solution to the problems posed by the Fenton reaction in acidic conditions, but this system still requires an external hydrogen peroxide supply. In the present study, we developed a simple disinfection technology using the photo or solar ferrioxalate reaction without the need for an external hydrogen peroxide supply. E. coli was employed as the indicating microorganism. The study results demonstrated the effectiveness of the photo ferrioxalate system in inactivating E. coli without any external hydrogen peroxide supply, as long as dissolved oxygen is supplied. Furthermore, the solar ferrioxalate system achieved faster inactivation of E. coli than an artificial light source at similar irradiance.

• 한국농공학회지
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• 제45권7호
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• pp.94-106
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• 2003

A pilot study was performed to examine the feasibility of UV disinfection system and the reactivation of indicator microorganisms (TC, FC, E. coli) after UV irradiation for agricultural reuse of reclaimed water. Photoreactivation and dark repair enable UV-inactivated microorganisms to recover and may reduce the efficacy of UV inactivation, which might be drawbacks of the UV disinfection method. The effluent of biofilter for 16-unit apartment house was used as input to the UV disinfection system, and average SS and BOD concentration were 3.8 and 5.7 mg/L, respectively, and the mean level of total coliform was in the range of $1.0\times10^4$ MPN/100mL. UV disinfection was found to be effective and it reduced mean concentration of indicator microorganisms (total coliform, fecal coliform, and E. coli) to less than 100 MPN/100mL within 60s exposure using 17, 25, and 40W lamps. Two UV doses of 6 and 16 mW$\cdot$s/$\textrm{km}^2$ were applied and microorganisms reactivation was monitored under the dark, photoreactivating light, and solar irradiation. Microorganisms reactivation was observed in the UV dose of 6 mW$\cdot$s/$\textrm{km}^2$, and numbers increased up to 5% at the photoreactivating light and 1% at the dark. However, microorganisms were inactivated rather than reactivated at the solar radiation and numbers decreased to non-detectible level about below 2 MPN/100mL in 4 hours. In the case of 16 mW$\cdot$s/$\textrm{km}^2$, microorganism reactivation was not observed indicating that UV dose might affect the reactivation process such as photoreactivation and dark repair. Therefore, concerns associated with microorganism reactivation could be controlled by sufficient UV dose application. Agricultural reuse of reclaimed water might be even less concerned due to exposure to the solar irradiation that could further inactivate microorganisms. The pilot study result is encouraging, however, sanitary concern in water reuse is so critical that more comprehensive investigation is recommended.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.430-433
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• 2000

The disinfection effects of Trichloro isocyanuric acid (TICA) and Calcium hypochlorite (Cal-hypo) against E. coli' in aqueous suspension were compared at various concentrations of disinfectants as well as exposure times. When E, coil($^{\sim}10^7$ CFU/ml) were exposed by TICA and Cal-hypo (12 ppm each), 90% of the initial cells were reduced in 4 sec and 390 sec, respectively. Although Cal-hypo lost its disinfection capability in about 1 hr under the sun light, TICA maintained its effect up to 6 hrs. This comparative studies clearly demonstrate that TICA is more effective than Cal-hypo in terms of sterilizing E. coli as well as maintaining the disinfection effects.

• 한국식품과학회지
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• 제53권2호
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• pp.218-222
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• 2021

본 연구는 그람 음성균과 양성균인 E. coli와 L. monocytogenes를 인위적으로 오염시킨 음용수를 대상으로 UV-C 정수기의 살균 가능성과 미생물의 생육 저해에 따른 형태학적 특성을 조사하였다. UV-C를 이용한 음용수 살균 능력은 그람 음성균 E. coli와 양성균 L. monocytogenes의 저농도부터 고농도(E. coli 3.2×103-3.2×107 CFU/2.8 L; L. monocytogenes 8.4×103-8.4×107 CFU/2.8 L) 세균 모두의 생육을 저해할 수 있는 효과가 나타났다. 따라서 UV를 이용한 음용수 살균은 유속 3.4 L/min에서 UV-C 파장 254 nm, 조사선량 40 mJ/㎠로 조사할 경우 E. coli 3.2×107 CFU/2.8 L와 L. monocytogenes 8.4×107 CFU/2.8 L 이하 농도의 오염된 음용수의 살균이 가능한 것으로 나타났다. 정수기에 UV-C 살균장치를 추가하는 것이 물의 미생물 안전성에 효율적이라고 사료되며, 이 연구결과는 UV살균 장치 활용의 기초자료로 제공되어 향후 연구 수행에 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.697-705
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• 2011

본 연구의 목적은 다제 항생제 내성특성을 가진 pB10을 함유한 Escherichia coli DH 5 alpha,(E.coli $DH5{\alpha}$)를 대상 미생물로 하여 염소와 오존의 살균효율을 비교하는 것이다. 또한 다제 내성플라스미드 pB10에 대한 염소와 오존에 의한 제거율을 조사하였다. 주입농도 대비 오존살균이 염소살균에 비해 약 1.2~1.4 배 정도 효율이 높게 나타났다. 또한 다제 내성플라스미드 pB10에 대한 제거 실험에서 오존에 의한 제거율이 염소보다 약 2~4배 높게 나타났다. 오존살균에 의한 높은 pB10 제거효율은 오존 살균시 발생하는 OH 라디칼에 의한 것으로 사료된다. 이러한 연구결과로부터 내성균 및 유전물질을 효과적으로 제어하기 위하여 기존 염소살균법에 오존 또는 광촉매산화와 같은 고급산화법을 연계처리에 대한 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.47-47
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• 2010

Discharge under the water is very hard and demand considerable high voltage. But specially improved electrode can generate plasma discharge to salty water with relatively low voltage. A round shape ceramic electrode having many pinholes combined with metallic one can generate plasma. 400 volt, 10 kHz and 3 micro second pulse width were applied to repeatedly running synthetic seawater with 10 L/m velocity, containing cultivated E. coli and Bacillus. As a result, 18, 94, 99.97, 100, 100 % disinfection rates to E. coli and 17.1, 17.1, 82.9, 99.4, 99.9 % disinfection rates to Bacillus subtilis were achieved to 1, 2, 3, 4, 5 times repetitive treatment respectively. In the plasma condition, the ions and electrons are separated and new kinds of components are re-synthesized by the intensive movement of the components. Especially chlorine ions are separated and recombined to residual free chlorine like HOCl, $OCl^-$. The residual free chlorine concentrations of discharged water were 0.25, 0.88, 1.39, 1.59, 1.66 mg $Cl_2$/L after 5 times treatment respectively. Another unconfirmed radical and oxidants for example, OH, $H_2O_2$, and $O_3$ can have an effect on microorganism of course.