• 대한환경공학회지
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• 제30권3호
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• pp.286-292
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• 2008

7종의 뇨 성분에서의 염소 소독부산물 생성 특성을 조사한 결과, kynurenine, indole 및 uracil에서 단위 DOC당 염소 소독 부산물 생성능이 비교적 높게 나타났다. Kynurenine, indole 및 uracil에 대해 Br$^-$ 첨가 유무에 따른 THMs/DOC를 조사한 결과, Kynurenine은 Br$^-$를 첨가하지 않은 경우, THMs/DOC가 86.9 $\mu$g/mg으로 나타났으며, Br$^-$를 첨가하였을 경우는 THMs/DOC는 100.8 $\mu$g/mg으로 Br$^-$를 첨가하지 않은 경우보다 높게 나타나고 있다. Indole의 경우도 Br$^-$를 첨가하지 않은 경우 보다 Br$^-$을 첨가한 경우에 THMs/DOC가 6.58 $\mu$g/mg에서 31.4 $\mu$g/mg 정도로 높아지는 것으로 조사되었다. 또한, HAAs/DOC를 조사한 결과에서도 kynurenine에서 가장 높은 생성능을 보이고 있으며, 다음으로 uracil과 indole 순으로 조사되었다. 특히, THMs의 경우와는 반대로 kynurenine과 indole에서 Br$^-$이 첨가된 경우 HAAs/DOC가 현저히 감소되는 것으로 나타나고 있다. Br$^-$를 첨가하지 않은 경우에 kynurenine과 indole에서는 생성된 HAAs의 대부분을 TCAA가 차지하고 있는 것으로 나타났으나, uracil의 경우는 DCAA의 생성능이 높은 것으로 나타났다. Br$^-$ 첨가 유무에 따른 HANs/DOC를 조사한 결과에서는 kynurenine에서의 생성능이 가장 높았고, 대부분이 DCAN으로 나타났으며, Uracil의 경우에는 염소처리에 의해 HAN은 생성되지 않았다. 또한, CH/DOC 조사결과에서는 kynurenine과 indole에서는 낮은 생성능을 보인 반면, uracil의 경우 CH/DOC가 Br$^-$를 첨가하지 않은 시료에서는 1,270 $\mu$g/mg, Br$^-$를 첨가한 시료에서는 1,027 $\mu$g/mg으로 나타나 매우 높은 반응성을 나타내고 있다. Kynurenine, indole 및 uracil에 대해 Br$^-$ 첨가 유무에 따른 THMs과 HAAs 생성능 변화를 살펴본 결과, kynurenine과 indole의 경우는 Br$^-$가 첨가되었을 경우 THMs/DOC가 높아지는 것으로 나타나고 있다. Kynurenine은 Br$^-$가 첨가되었을 경우 THMs/DOC가 큰 폭으로 증가한 것이라기보다는 HAAs/DOC가 감소되어 Br$^-$ 첨가에 따라 THMs/DOC가 큰 것으로 나타났으며, indole의 경우는 kynurenine과는 반대로 THMs/DOC가 증가하여 나타난 결과이다.

• 한국환경과학회지
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• 제15권8호
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• pp.785-797
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• 2006

The formation characteristics of trihalomethanes (THMs) and haloacetic acids (HAAs) were investigated in chlorination of raw water of different organic mallet characteristics. The samples used in this study were hydrophobic (N-HPO) and hydrophilic fraction (N-HPI) (which were concentrated and separated from Nakdong river water), and humic acid (HA) (which is known as a strong hydrophobic acid) as a reference organic matter, the specific UV absorbance (SUVA) of which was 2.19, 1.15 and 7.92, respectively. With increasing chlorine contact time, THMFP and HAAFP (the formation potential of THMs and HAAs) increased, but their increase was different depending on the organic mallet characteristics (i.e., for N-HPI, THMFP was higher than HAAFP, but the inverse result was obtained for N-HPO and HA and the ratio between them was greater for HA), and the mainly formed chemical species were CHCI$_3$ in case of THMs and dichloroacetic acid (DCAA) and trichloroacetic acid (TCAA) in case of HAAs for N-HPO and HA (and the ratios of CHCI$_3$ to total THMs and DCAA and TCAA to total HAAs for HA were higher than those for N-HPO), but for N-HPI, the ratio of brominated THMs was a little higher than that of CHCI$_3$ and the ratio of DCAA and TCAA to total HAAs was lower than that of N-HPO, although they are main chemical species in case of HAAs. Comparing THMFP and HAAFP with the increase in bromide concentration added with those in not adding it, the former increased greatly and its increase was higher for the organic mallet with stronger hydrophobicity, but the latter was lower for N-HPO and N-HPI and was similar for HA. The main chemical species with increasing bromide concentration were CHBt$_3$ in case of THMs regardless of organic matter characteristics, and dibromoacetic acid (DBAA) for N-HPO and N-HPI, DBAA and tribromoacetic acid (TBAA) for HA in case of HAAs. With increasing reaction temperature and pH, THMFP and HAAFP increased for the former, but for the latter, THMFP increased and HAAFP decreased, although the rate of increase or decrease was different with organic mallet characteristics.

• 대한환경공학회지
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• 제28권11호
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• pp.1135-1140
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• 2006

국내 정수장에서 염소소독시 발생하는 소독부산물인 트리할로메탄(THMs), 할로아세틱에시드(HAAs)의 발생농도와 각각의 종별 분포현황을 조사하였다. 조사대상은 일반적인 정수처리공정으로 구성된 한강, 금강, 섬진강, 낙동강 수계의 1개 정수장씩 총 4개소였다. THMs의 발생농도는 평균 26.9 ppb, 최대 46.7 ppb, 최소 11.0 ppb였으며, $HAA_5$의 발생농도는 평균 25.4 ppb, 최대 57.1 ppb, 최소 9.7 ppb였다. 계절적으로는 동절기에 농도가 낮았고 하절기에 높았다. THMs의 종별 분포를 조사한 결과 클로로포름의 비율이 평균 77%로 가장 높았고 다음으로는 브로모디클로로메탄(20%)이 높게 검출되었으며, 브로모포름의 농도는 정량한계 미만이었다. $HAA_5$의 경우 디클로로아세틱에시드(DCAA)와 트리클로로아세틱에시드(TCAA)의 합이 $HAA_5$의 97%를 차지하는 것으로 조사되었다. 그러나 한강수계의 경우는 이 비율이 평균 90%로 다소 낮았으며, 특히 겨울철에 비율이 가장 낮았다. 한편, 하절기를 제외하고는 DCAA가 TCAA보다 높은 것으로 조사되었다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제12권3_4호
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• pp.23-29
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• 1997

The main reason of applying chlorination is to sterilize microbes existing in the drinking water treatment. But chlorination could lead to the formation of disinfection by-products (DBPs) by the reaction of free chlorine with humic substance in the water. Especially the DBPs including trihalomethanes (THMs), haloacetic acids (HAAs), haloacetonitriles (HANs), and haloketones (HKs) exist in the tap water. The US environmental protection agency (US EPA) defines that trihalomethanes, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, and dichloroacetonitrile among DBPs are probable/possible human carcinogens. US EPA suggests maximum contaminant levels (MCLs) for THMs (80$\mu$g/L) and HAAs (60$\mu$g/L) in drinking water. In Korea, THMs in drinking water has been surveyed but DBPs in general has not been studied in drinking water practically. Therefore only THMs have been regulating as criteria compounds since 1990 but neither HAAs nor HANs. Researches on HAAs are yet to be found. HAA formation potentials(HAAFPs) have not been practiced. HAAs depends on the characteristics of water sources by chlorination. In this study, HAAFPs from three distinct sources were investigated by laboratory chlorination experiments. This study was performed to measure the level of HAAs in drinking water in Seoul area. At April 1996, after collecting the raw waters from the three sites with the different properties, the water samples were chlorinated at various conditions(pH 5.5, pH 7.0 and without pH adjustment) in the state of raw water to have 0. 5mg/L of residual chlorine concentration. And the raw water, treated water, and tap water of water treatment were collected to measure the HAAs concentration. The quantitative analysis of HAAs was conducted by US EPA methods.

• 분석과학
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• 제16권3호
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• pp.249-260
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• 2003

한강에서 채취한 원수에 염소소독제인 hypochlorite를 $10{\mu}g/m{\ell}$의 농도로 투여한 후 1시간~14일까지 TOC (total organic carbon), 잔류염소량 및 탁도 등을 측정하고 THMs (trihalomethanes), HANs (haloacetonitriles), HKs (haloketones), chloral hydrate 및 HAAs (haloacetic acids) 등의 염소소독 부산물의 생성율을 조사하였다. 그 결과 잔류염소량은 투여후 1시간 경과 시 $6{\mu}g/m{\ell}$ 이상에서 14일째에 $1.23{\mu}g/m{\ell}$으로 감소하였으며 TOC 및 탁도는 큰 차이가 없었다. 7일 후 발생한 총 소독부산 물의 농도는 $101.3ng/m{\ell}$ (789.6 nM)이며 이 중 THMs이 69%로 가장 큰 비중을 차지하였다. 그 외에 HAAs가 19%, chloral hydrate가 10% 정도 검출되었으며, HANs와 HKs 및 chloropicrin 등은 미량 검출되었다. THMs 중에서는 chloroform이 $61.5ng/m{\ell}$로 총 THMs 중 약 89% 정도를 차지하였으며 HANs 중에서는 DCAN이 95%인 $0.72ng/m{\ell}$, HAAs 중에서는 TCAA가 50% 등으로 가장 높은 비율로 검출되었다. 각 부산물의 발생량의 상관관계를 조사한 결과 THMs과 HANs의 경우 THMs의 농도가 $40ng/m{\ell}$인 지점을 경계로 HANs과 경쟁적 발생관계가 있음이 나타났다. HAAs의 경우는 특별한 경향성을 나타내지 않았으나 전체적으로 초기에 산화상태가 큰 화합물에서 산화상태가 작은 화합물로 점차 변화하는 것으로 관찰되었다.

• 분석과학
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• 제17권1호
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• pp.69-81
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• 2004

한강과 낙동강에서 채취한 원수에 염소소독제인 hypochlorite를 $10{\mu}g/mL$의 농도로 투여한 후 1시간 ~ 14일까지 TOC (total organic carbon), 잔류염소량 및 14종의 염소소독부산물 생성율을 조사하였다. 그 결과 TOC 및 탁도는 큰 차이가 없었으며 잔류염소량은 한강에서 투여 후 1시간 경과 시 $6{\mu}g/mL$ 이상에서 14일째에 $1.23{\mu}g/mL$으로 감소한 반면 낙동강의 경우 3일 이후 거의 존재하지 않았다. 7일 후 발생한 총 소독부산물의 농도는 한강의 경우 101.3 ng/mL (789.6 nM)이며 이 중 THMs (trihalomethanes)가 68%로 가장 큰 비중을 차지하였다. 그 외에 HAAs (haloacetic acids, 19%), chloral hydrate(10%)가 검출되었으며, 낙동강의 경우 총 소독부산물의 농도가 98.4 ng/mL (678.6 nM)이며 이 중 HAAs가 57%로 가장 큰 비중을 차지하였다. 그 외에 THMs (34%), HANs (haloacetonitriles, 5%) 및 chloropicrin등 질소화합물의 농도가 증가하였다. 이는 낙동강의 경우 한강에 비해 상대적으로 많이 포함된 암모니아성 질소가 소독제인 염소와 반응하여 클로라민을 생성함으로써 염소에 의한 소독효과와 클로라민에 의한 소독효과를 함께 나타내기 때문인 것으로 사료되며 전체적인 소독부산물들의 생성비율 경향을 살펴보면 소독제의 종류에 따라 소독부산물의 생성패턴에 차이가 있으나 산성도가 큰 HAAs의 초기 생성농도가 높고 점차 THMs의 생성속도가 증가하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제14권10호
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• pp.965-972
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• 2005

This research studied the effect of factors that are able to form disinfection by-products (DBPs) of chlorination, including natural organic matter (NOM) with sewage, bromide ions, pH and contact time. Trihalomethane (THMs) yield of $0.95{\mu}mol/mg$ was higher than other DBPs yield for the chlorinated humic acid samples. THMs yield of sewage sample was $0.14{\mu}mol/mg$ and haloacetonitriles (HANs) yield in the sewage samples were $0.13{\mu}mol/mg$ but only $0.02{\mu}mol/mg$ for the humic acid samples. As the concentration of bromide ions increased, brominated DBPs increased while chlorinated DBPs decreased, because bromide ions produce brominated DBPs. THMs were highest $(55.55{\mu}g/L)$ at a pH of 7.9 and haloacetic acids (HAAs) were highest $(34.98{\mu}g/L)$ at a pH of 5. Also THMs increased with increasing pH while HAAs decreased with increasing pH. After chlorination, the rate of THMs and HAA formation are faster at initial contact time and then reaches a nearly constant value after 24 hours. This study considers ways to reduce DBP formation by chlorination.

• 한국물환경학회지
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• 제20권1호
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• pp.55-62
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• 2004

This study was carried out to investigate the formation of DBPs(Disinfection By-products) such as trihalomethane(THMs) and haloacetic acid(HAAs) by chlorination in raw water and finished water of Water Treatment Plant(WTP). The formation of THMs was increased with the increase of pH and reaction time. HAAs was found as a high formation at a pH 7 and low formation at pH 9. THMFP(Trihalomethane Formation Potential) was the highest formation potential in raw water of Pu-1 and the lowest in raw water of Pa-1. In case of HAAFP(Haloacetic acid formation potential), So-1 showed the highest value, while Pa-1 showed the lowest value. It was investigated the relationship between HAAs and organic matters which were described as DOC(dissolved organic carbon) and $UV_{254}$. In both DOC and $UV_{254}$ versus HAAFP, Pu-1 showed the good correlation coefficients($r^2$) with 0.95 and 0.84, respectively. For three WTP investigated, DBPs(THMs + HAAs) was shown over the range of $42.00{\sim}49.36{\mu}g/L$. This result might be due to the different characteristic of organic matters in raw water and the difference of chlorine dosage for a water treatment.

• 대한환경공학회지
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• 제38권2호
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• pp.63-70
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• 2016

수돗물 공급과정에서의 소독부산물 발생현황과 이와 관련된 수질 인자와의 상관성을 조사하여 소독부산물 발생특성을 규명하고자 K-water에서 관리하는 정수장의 수돗물 공급과정 5개 계통에 대하여 조사를 실시하였다. 수돗물 공급과정에서의 공급계통별 Water age 및 노후관 공급계통을 구분하여 조사대상을 선정하였으며, 소독부산물인 트리할로메탄 (THMs) 및 할로아세틱에시드 (HAAs), 유기물 항목으로서 BDOC 및 DOC를 포함하여 7개 항목에 대해 월 1회 조사하였다. 조사결과 노후관계통 및 Water age가 길수록 공급과정 내 유기물 농도가 높아지는 경향성을 확인할 수 있었다. 소독부산물과 관련 영향인자들의 상관관계를 분석한 결과 계통별 잔류염소 감소와 Water age간 상관관계가 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 Water age와 THMs 생성간의 결정계수값이 매우 높아 THMs 생성에 Water age가 중요한 인자임을 알 수 있었다. 잔류염소 감소율이 THMs 증가에 미치는 영향 또한 매우 높게 나타났으며, Water age가 길어질수록 수온과 THMs 생성에 미치는 영향은 증가하는 것으로 나타났다. 이와 반면 HAAs는 THMs와는 달리 Water age, 잔류염소, 수온과의 상관관계 조사결과 결정계수 값이 낮게 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제21권8호
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• pp.1015-1021
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• 2012

Formation of disinfection by-products (DBPs) including trihalomethans (THMs), haloacetic acid (HAAs), haloacetonitriles (HANs) and others from chlorination of algogenic organic matter (AOM) of Microcystis sp., a blue-green algae. AOM of Microcystis sp. exhibited a high potential for DBPs formation. HAAs formation potential was higher than THMs and HANs formation potential. The percentages of dichloroacetic acid (DCAA) and trichloroacetic acid (TCAA) formation potential were 43.4% and 51.4% in the total HAAs formation potential. In the case of HANs formation potential, percentage of dichloroacetonitrile (DCAN) formation potential was 97.7%. Other DBPs were aldehydes and nitriles such as acetaldehyde, methylene chloride, isobutyronitrile, cyclobutanecarbonitrile, pentanenitrile, benzaldehyde, propanal, 2-methyl, benzyl chloride, (2-chloroethyl)-benzene, benzyl nitrile, 2-probenenitrile and hexanal.