• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.241-257
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• 1999

유해 유기 오염물에 의한 지반 오염이 심각한 사회문제로 부각되고 있다. 지반 내로 유입된 소수성 유기 화합물은 대부분 난분해성이며, 일단 흙에 흡착되면 제거하기 어려워 오랜 기간에 걸쳐 지하수 오염원으로 작용하게 된다. 이러한 지반 오염의 심각성은 이미 인식되어 왔지만 이를 위한 적절한 정화 방법은 아직 제시되고 있지 않다. 본 논문에서는 유해 유기물 중 p-Cresol과 3,5-Dichlorobiphenyl에 대하여 계면활성제 용액을 이용한 정화 방법의 적용성을 실험을 통해 연구하였다. 중성 계면활성제, Triton X-100과 음이온성 계면활성제, SDS가 탈착용액으로 사용되었다. 먼저 흙과 유기화합물과의 흡착 특성을 파악하고, 계면활성제 용액을 이용한 회분식 탈착 실험과 연성벽체 투수기를 이용한 주상 실험을 실시하였다. 등온흡착실험에서 각 물질의 선형분배계수, $K_p와\; 옥탄올-물\; 분배계수,\; K_{ow}$는 대수 선형 관계식으로 나타났다. 3,5-Dichlorobiphenyl의 경우 회분식 실험에서 0.5 % 농도의 Triton X-100용액으로의 탈착량이 물에 의한 탈착량에 비하여 28배의 향상을 나타내었다. 지반 오염물질이 소수성이며, 난분해성이 클수록 계면활성제 용액을 이용한 지반정화 효율이 높은 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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• pp.64-68
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• 1998

본 연구는 오염토양/지하수의 정화를 위하여 사용되는 계면활성제 교정기술의 보다 현실적인 평가를 위하여 토양에 흡착된 계면활성제에 대한 소수성 유기오염물인 Naphthalene과 Phenanthrene의 흡수현상에 대한 연구결과를 나타내었다. 음이온 계면활성제인 Sodium Dodecyl Sulfate (SDS)와 중성 계면활성제인 Tween 80의 흡착곡선은 소수성 꼬리 (hydrophobic tails)간의 상호작용에 의하여 S-형 모양을 보이며 이들 흡착된 계면활성제는 Micelle로 존재하는 계면활성제에 비하여 유기오염물에 대한 보다 강한 흡수능력을 나타내었다. 결과에 나타난 흡수능력의 차이는 계면활성제가 흡착되어있거나 Micelle상태로 존재할 경우 다른 구조를 형성하기 때문이라 사료된다. 흡수된 계면활성제와 Micelle의 상호경쟁에 의하여 유기오염물의 부동성(immobility)을 나타내는 분배계수(distribution coefficient)는 계면활성제의 농도에 반비례하였다. 결론적으로 토양/지하수의 오염물 정화를 위하여 계면활성제 교정기술의 적용 시 고정상 (solid phase)에 있는 흡착 계면활성제에 의한 유기오염물의 지체현상 (retardation)을 고려하여야 한다.

• 통합자연과학논문집
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• 제1권2호
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• pp.76-78
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• 2008

A series of the long-chain iron(II) alkylsulfonate hydrates were synthesized via self-assembly of surfactant alkyl chains in aqueous medium. Reaction of iron(II) salts with n-alkylsulfonate yields lamellar $Fe(CnH2n+1SO3)2{\cdot}4H_2O$. These compounds show a layered structure, as determined by XRD, consisting of alternating organic alkylsulfonate layers and inorganic iron(II) hydrate layers, with interlayer distances of upto 3.2 nm. This lamellar structure may be attributed to the amphiphilic nature of the surfactants, mediating the coordination and H-bionding interactions, and the hydrophobic alkyl chains. An alkyl chain packing of present system are differ from those of similar Cu(II) series, which are attributed from the size of hydrated metal(II) ions.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제21권3호
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• pp.255-266
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• 2006

Soil organic matter (OM) is well documented for its capacity to retain persistent organic pollutants (POPs) and thus is important in dictating the environmental partitioning of POPs between media such as air, water, and soil. Black carbon (BC) is a small component of OM and exhibitt a 10$\sim$100 times greater sorption capacity of POPs than humified OM. Furthermore, due to the inherent long environmental life time of BC, a result of its resistance to physical and biological degradation, POPs can continue to accumulate in BC over a long period of time. The unique properties of BC have been of particular interest over the last 30 years and have resulted in broad research being conducted into its effects of POP cycling in atmospheric, oceanographic and soil matrices. The results of such studies have proved valuable In providing new research initiatives into the role of BC in the cycling of hydrophobic organic compounds (HOCs) as well as giving further insight into the long range atmospheric transport (LRAT) potential and subsequent risk assessment criteria for persistent organic pollutants (POPs). In this report, we introduce a novel study examining the relationships between BC and OM with respect to their POP sorption capacity and discuss the role of BC in influencing the environmental regulation of organic pollutants.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권1호
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• pp.103-114
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• 2001

본 연구에서는 근래에 퇴적된 습지토양의 유기물질에 느린 흡착부분이 존재하는지 살펴보기 위해 흡착실험을 행하였다. 최근 퇴적된 민물 습지토양에서의 소수성 유기화합물 (chlorobenzene and phenanthrene)의 흡착 특성을 회분식 흡착법을 사용하여 결정하였다. 유기물질의 나이의 상대 척도로서 산소/탄소 원소비 등을 포함한 여러 방법으로서 평가하였다. 토양의 나이가 유기화합물의 습지토양에서의 흡착에 차이를 유발하는지에 대해 조사하기 위하여 습지 토양의 표층부(상층부 0-2cm, 5년 미만)과 하층부(below 10cm, 20년 이상)에 대한 느린 흡착 특성을 상대적으로 오래된 PPI(Petro Processors, Inc. Superfund site), BM(Bayou Manchac) 토양과 비교하였다. 느린 흡착모델 변수의 비선형성(KF와 N)의 증가로서 느린 흡착부분이 존재함을 알 수 있었다. 느린 흡착모델의 분석결과 상당한 크기의 느린 흡착부분이 존재하였으며 습지 토양의 경우 흡착된 chlorobenzene의 25.4-263%가 phenanthrene의 경우 흡착된 양의 1.4-1.9%(phenanthrene)가 각각 느린 흡착 부분에 해당하였으며, PPI 토양과 BM토양의 경우 흡착된 chlorobenzene의 40.0-55.93%와 흡착된 phenanthrene의 2.9-3.19%가 각각 느린 흡착 부분에 해당하였다. 느린 흡착 부분은 상층부 < 하층부 < PPI < BM 토양의 순으로 증가하였는데 이것은 토양 유기물질의 나이가 증가할수록 느린 흡착부분의 크기가 증가함을 나타낸다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권2호
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• pp.185-199
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• 2017

Low-pressure membrane filtration is increasingly used for tertiary treatment of wastewater effluent organic matter (EfOM), mainly comprising organic base/neutral compounds. In-line coagulation with underdosing, charge neutralization, and sweep floc conditions prior to ultrafiltration (UF) was studied to determine removals of the EfOM components and consequent reduction of fouling using polyethersulfone membranes. Coagulation and UF substantially reduced fouling for all coagulation conditions while removing from 7 to 38% of EfOM organic acids. From 7 to 16% of EfOM organic base/neutrals were removed at neutral pH but there was no significant removal for slightly acid coagulation conditions even though fouling was substantially reduced. Sweep floc produced the lowest resistance to filtration but may be inappropriate for in-line use due to the large added volume of solids. Charge-neutralization resulted in poor recovery of the initial flux with hydraulic cleaning. Under-dosing paralleled sweep floc in reducing hydraulic resistance to filtration (for sub-critical flux) and the initial flux was also easily recovered with hydraulic cleaning. Hydrophobic and hydrophilic base/neutrals were identified on the fouled membranes but as previously reported the extent of fouling was not correlated with accumulation of organic base/neutrals.

• 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.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 추계학술발표회
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• pp.195-198
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• 2001

Bioremediation of hazardous hydrophobic organic compounds, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), is a major environmental concern due to their toxic and carcinogenic properties. Bue to their low solubility in water, the compounds are microbiologically persistent. This work investigates optimal conditions to enhance the biodegradation of phenanthrene in water and soil-slurry systems. Biodegradation tests were performed with three different types of supplements: glucose as a general carbon source, salicylate as an enzyme inducer, and Triton X-100 as a surfactant. The tests indicate that glucose and Triton X-100 were not very effective to increase biodegradation rate, even though the number of microorganisms are highly increased in the case of glucose addition. Salicylate accelerated biodegradation of phenanthrene, but the addition above optimal concentration inhibited microbial growth. Salicylate is considered to be an attractive alternative for the successful bioremediation of PAH-contaminated soil.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.340-343
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• 2003

Soils contaminated by hazardous hydrophobic organic compounds, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), have become a major environmental issue due to toxic and carcinogenic properties of those compounds. In this work, we investigated effects of various metabolic inducers on phenanthrene biodegradation. Biodegradation tests were peformed with two different Pseudomonads: Pseudononrdia hydrocarboxydans (Gram positive) and Pseudomonas putida (Gram negative). Intermediates of phenanthrene metabolism (1-hydroxy-2-naphthoate, salicylate, catechol, phthalate and protocatechuate) were selected as inducers. The tests indicated that 1-hydroxy-2-naphthoate was the most effective inducer and enhanced the phenanthrene degradation rate up to 5.7 times, even though all the others also had induction ability to some extent. The effective induction could be achieved even at a low concentration of 1-hydroxy-2-naphthoate. Addition of metabolic inducers would be an attractive trick for the successful bioremediation of PAH-contaminated soil.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.52-52
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• 2001

Clays coated with cationic surfactants (organoclays) have been investigated due to their effectiveness in sorbing organic compounds from water The objectives of this study were to (1) study the sorption characteristics or a cationic surfactant (HDTMA) to clay minerals; (2) examine the partitioning of HOC (naphthalene) to the adsorbed surfactants within the context of the first objective, and (3) develop overall HOC distribution coefficients that consider sorbed surfactant amounts. The sorption of hydrophobic organic contaminant was due to partitioning of the organics into the organic pseudophase created by the surfactant tail groups. Sorption of naphthalene by HDTMA-clays at different surfactant surface coverages revealed that the naphthalene K$\_$d/ values were affected by the surface concentration of surfactant. In our study the kaolinite was modified with a cationic surfactant to achieve different fractional organic carbon contents and different surfactant molecule configurations on the surface. All of the sorption isotherms were nearly linear and could be described by a distribution coefficient (K$\_$d/). The sorption of naphthalene by the surfactant-modified kaolinite was found to be dependent on the bound surfactant molecule configuration as well as on the fractional organic carbon content but halloysite was not affected by the increase of surfactant amounts. Results from this investigation provide additional insight into the role that sorbed surfactant structure plays in HOC partitioning.