본 논문에서는 실험실적 규모의 순환형 회분식 반응기에서 수용액상 phenol을 처리하기 위해 $O_3/UV$ radiation, $O_3/Mg(OH)_2/UV$ radiation 그리고 $O_3/MgO/UV$ radiation 고급산화공정(AOPs)에 대한 연구를 수행하였다. 오존의 유량은 1.0 L/min, 오존 농도를 $150{\pm}10mg/L$로 일정하게 유지 하였으며, 산화반응에 나타나는 $COD_{Cr}$ 및 TOC를 각각 측정하였다. $20^{\circ}C$에서 $O_3/UV$ radiation, $O_3/Mg(OH)_2/UV$ radiation 그리고 $O_3/MgO/UV$ radiation에 대한 유사 1차 반응속도 상수는 각각 $9.31{\times}10^{-5}sec^{-1}$, $1.19{\times}10^{-4}sec^{-1}$ 그리고 $1.79{\times}10^{-4}sec^{-1}$, 활성화 에너지는 각각 $3.03kcal{\cdot}mol^{-1}$, $1.79kcal{\cdot}mol^{-1}$ 그리고 $4.23kcal{\cdot}mol^{-1}$ 로 나타났다. 수용액상에서 $Mg(OH)_2$와 MgO가 phenol의 분해와 COD의 제거에 현저한 촉진작용을 나타낸다는 것을 확인하였다. 이러한 실험 결과에 기초하여 $O_3/MgO/UV$ 시스템이 수용액상 phenol을 처리하기 위한 효율적이고 용이한 방법임을 제시하였다.
전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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pp.89-92
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2001
Silent gas discharge method has been widely applied for ozone production, ultraviolet light and UV laser generation. Since ozone and ultraviolet applications have tendency to spread widely in industry, the development of efficient and low-cost power supply for such systems is a task of great impotency. This paper introduces high-frequency inverter type mode power supply designed for ozone generation tube and ultraviolet generation excimer lamp and considerations on this inverter and pulse density modulation control strategy applied in it.
KSR-II, a two-stage sounding rocket of KARI was launched successfully at the west coast of the Korean Peninsula at 1000LST, June 11, 1998. For the ozone measurement mission, 8-channel UV and visible radiometers were onboard the rocket. The rocket measured the first in situ stratospheric and mesospheric ozone density profile over Korea during its ascending phase using the radiometer. Comparisons with Dobson spectrophotometer, ozonesonde, and HALOE onboard the UARS are shown together. Our results are in reasonable agreements with others.
Silent gas discharge method has been widely applied fur ozone production, ultraviolet light and UV laser generation. Since ozone and ultraviolet applications have tendency to spread widely in industry, the development of efficient and low - cost power supply for such systems is an important task at present. This paper introduces high-frequency inverter type mode power supply designed fur ozone generation tube and ultraviolet generation excimer lamp and considerations on the design of the inverter and pulse density modulation control strategy applied in it.
UV-B 강도 변화가 식물의 생장에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 오이를 이용하여 3주간 3단계의 UV-B[일일 평균 UV-$B^{BE}$; 무처리(0.03), 저UV-B(6.40), 고UV-B(11.32) kJ $m^{-2}$]조사 실험을 수행하였다. 3주간의 UV-B 조사에 의해 건물중 및 엽면적은 고UV-B 처리와 저UV-B 처리에서 각각 60%와 40% 정도의 감소를 보였으나, 엽중비는 증가하였다. UV-B에 의해 고UV-B 처리에서 약 45%, 저UV-B 처리에서 약 37%의 광합성속도의 감소를 나타내었으나 증산속도의 변환느 나타나지 않았다. 총 엽록소 함량은 UV-B 강도의 증가에 따라 감소하였으며, UV-흡수물질인 flavonoid의 함량은 고UV-B 처리에서 약 19% 저UV-B처리에서 약 14%의 증가를 보였다. 이상의 결과로 볼 때 UV-B조사는 오이 식물에 극심한 생육 저해를 나타내었으며, 그 피해는 UV-B 강도에 따라 증가하였다. 따라서 현재 지구에 도달하는 태양UV-B에 의해서도 오이식물은 영향을 받고 있는 것으로 사료되며, 장래 예상되는 오존층 감소에 의해서도 생육장해를 나타낼 것으로 사료된다.
Poly ketone (PK) was photo-oxidized by UV/ozone irradiation and the effect of UV energy on the surface properties of the UV-irradiated PK film was investigated by the measurement of reflectance, surface roughness, contact angles, ESCA, and ATR. Reflectance, particularly at the wavelength of 380nm, decreased with increasing UV energy. And the irradiation produced nano-scale roughness on the surface uniformly. The maximum surface roughness increased from 25.3nm for the unirradiated sample to 104.9nm at the irradiation of $42.4J/cm^2$. The improvement in hydrophilicity was caused by the introduction of polar groups such as C-O and C=O bonds resulting in higher $O_{1s}/C_{1s}$. The surface energy of PK film increased from $43.3mJ/m^2$ for the unirradiated sample to $71.9mJ/m^2$ at the irradiation of $31.8J/cm^2$. The zeta potential of the UV-irradiated PK decreased with increased UV energy and the dyeability to cationic dyes increased accordingly, resulting from the photochemically introduced anionic and dipolar dyeing sites on the PK films surfaces.
크립토스포리디움은 염소내성이 매우 강해 일반적인 표준정수처리공정의 소독으로는 제거가 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 오존 및 UV를 이용한 단위소독공정에서 DAPI/PI 및 in vitro excystation을 이용하여 크립토스포리디움 불활성화를 평가하였으며, 또한 오존을 이용한 고도산화처리 파일럿에서는 세포배양법을 이용하여 크립토스포리디움 불활성화를 평가하였다. 오존 소독연구는 50 mL 용량의 piston type batch reactor에서 용존오존을 자동적으로 측정해주는 flow injection analysis (FIA) 시스템을 이용하여 실험한 결과, 1 log 제거에 필요한 CT값은 $25^{\circ}C$에서 DAPI/PI 및 in vitro excystation에 의해 각각 약 1.8, 2.2 $mg/L{\cdot}min$으로 나타났으며, 2 log 제거에 필요한 CT값은 각각 약 3.2, 3.8 $mg/L{\cdot}min$으로 나타났다. 또한 $5^{\circ}C$에서 크립토스포리디움 1 log 제거에 필요한 CT값은 DAPI/PI 방법에 의해 약 9.1 $mg/L{\cdot}min$으로 나타났으며, 2 log제거에 필요한 CT값은 14.8 $mg/L{\cdot}min$로 나타나, 같은 소독효과를 나타내기 위해서 저온에서는 상온에서보다 요존 요구량이 약 $4{\sim}5$배 정도 증가하여야 함을 확인하였다. 40 L규모의 오존 반응조를 이용한 파일럿 실험에서는 정수처리공정상 모래여과를 거친 물에 살아있는 크립토스포리디움을 접종한 것을 시료로 하여 연속적으로 흐르게 한 다음, 오존량을 변화시키고 체류시간은 5분으로 고정하여 불활성화를 평가하였다. 실험결과, 8 $mg/L{\cdot}min$의 CT값에서 DAPI/PI 및 excystation과 같은 생사판별법을 이용하였을 경우에는 약 0.2 log정도의 불활성화를 나타내었으며, 세포감염시험법을 이용하였을 경우에는 약 1.2 log정도의 불활성화를 나타냈다. 오존에 의한 크립토스포리디움의 소독능 평가에 단위공정 및 파일럿 실험 모두 2가지 생사판별법(DAPI/PI와 excystation) 사이에는 큰 차이를 나타내지 않았으나, 생사판별법과 세포감염시험법 사이에는 현저한 차이를 나타내었는데, 이는 세포감염시험법으로 측정하는 sporozoite 및 merozoite로의 분화과정이 생사판별법이 근거한 세포벽의 구조와 기능 유지 보다 더 오존 소독에 더 민감함을 알 수 있었다. 파일럿 실험에서의 CT값이 piston batch reactor에서의 CT값 보다 낮게 나타난 것은 파일럿 실험에서 수작업으로 인한 용존 오존 측정이 정밀하지 못하여 IOD가 농도에 반영되지 않았고, 반응조 규모(50 mL vs 40 L) 및 형태(회분식 vs 연속식)의 차이에 기인하는 것으로 여겨진다. 한편, UV를 이용한 단위공정에서는 크립토스포리디움 1, 2 log 제거에 필요한 IT값은 $25^{\circ}C$에서 각각 DAPI/PI 방법에 의해 약 25, 50 $mWs/cm^2$로 나타났으며, $5^{\circ}C$에서의 크립토스포리디움 1, 2 log제거에 필요한 IT값은 약 40, 80 $mWs/cm^2$로 나타났다. 온도 $20^{\circ}C$ 감소 시 약 60% 정도의 IT값이 더 필요한데, 이것은 저온에서는 약한 자외선을 발산하는 저압저출력 UV 램프의 특성 때문인 것으로 사료되었다.
오존 투입농도 $0.5{\sim}3\;mgO_3/mgDOC$에서 $UV_{254}$와 DOC가 각각 $23%{\sim}65%$, $2%{\sim}15%$의 제거율을 나타내었고, THMFP와 HAAFP의 제거율은 오존 투입농도 $0.5{\sim}3\;mgO_3/mgDOC$에서 각각 $17%{\sim}52%$, $9%{\sim}29%$로 나타났다. 오존 투입농도에 따른 수중 천연유기물질의 특성변화를 조사한 결과, 소수성 및 반친수성 유기물질은 오존 투입농도 $0.5{\sim}3\;mgO_3/mgDOC$에서 각각 $37%{\sim}68%$, $35%{\sim}64%$의 제거율을 나타내었으며, 반면 친수성 유기물질은 $40%{\sim}49%$의 증가율을 보였다. 오존처리에 의한 천연유기물질 특성변화에 따른 염소 소독부산물 생성능 변화를 조사한 결과, 소수성 및 반친수성 유기물질에서 생성되는 THMFP와 HAAFP는 오존 투입농도가 증가함에 따라 큰 폭으로 감소하였으나, 친수성 유기물질에서는 증가하는 경향을 나타내었다. 오존처리에 의한 단위 DOC당 THMFP와 HAAFP의 변화에서 두 물질 모두 오존처리에 의해 단위 DOC당 생성능의 감소를 보였고, 오존 투입농도가 증가할수록 반응성의 감소가 크게 나타났다. 그리고, 단위 DOC당 HAAFP 보다는 THMFP의 경우가 오존처리에 따른 제거율이 높은 것으로 조사되었다. 오존 투입농도별 천연유기물질 특성변화에 따른 단위 DOC당 THMFP 및 HAAFP 변화를 조사한 결과, 소수성, 반친수성 및 친수성 유기물질에서의 단위 DOC당 THMFP 및 HAAFP 모두 반응성이 감소하는 것으로 나타났다. Br-THMFP와 chloroformFP에 대한 오존 투입농도별 제거특성은 Br-THMFP의 경우 오존 투입농도에 따라 제거율 및 단위 DOC당 THMFP 제거율이 chloroformFP 보다 월등히 높은 것으로 나타났다. 또한, Br-HAAFP와 DCAAFP와 TCAAFP에 대한 오존 투입농도별 제거특성을 조사한 결과에서 TCAAFP는 오존 투입농도가 증가할수록 제거율 및 단위 DOC와의 반응성 감소율도 증가하였으나, DCAAFP는 오존처리 전 후로 제거율 및 단위 DOC와의 반응성에는 변화가 없었으며, Br-HAAFP의 경우는 $1\;mgO_3/mgDOC$ 이상의 오존 투입농도에서는 제거율의 상승은 나타나지 않았고, Br-THMFP에 비하여 오존처리에 의해 낮은 제거율을 나타내었다. 본 실험결과에서 소독부산물 생성능과 경제성을 고려하여 오존 투입농도를 결정한다면 $1\;mgO_3/mgDOC$가 적정 오존 투입농도로 조사되었다.
The concerns on the crop damage by ultraviolet (UV) radiations is increasing owing to the decrease of their absorbing stratospheric ozone in the tropospheric. Cultivar differences on early growth of UV radiation among five Korean rice cultivars, four japonica types and one Tongil type (indica-japonica cross hybrid), were studied. Pot-seeded rice plants were grown under four different radiation conditions, i.e., visible radiation only, visible radiation with supplemented with high or low dose of UV-B (280~320 nm in wavelength) and UV-C (less than 280 nm in wavelength). The inhibitory degree on plant height, shoot and root weight and length of leaf blade and leaf sheath were determined at 40 days after seeding. UV-C showed the most severe inhibitory effect on the degree of biomass gain and leaf growth in most cultivars examined, followed by high UV-B and low UV-B. Among the cultivars used, the Kuemobyeo was the most sensitive cultivar and had not repair or showed resistance ability to continued irradiation of UV radiation. However, Janganbyeo and Jaekeon showed different responses that the elongation of leaf blades was promoted on 2nd and 3rd leaves and inhibited on 4th and 5th leaves but this inhibitory degree was reduced on 6 th and 7th leaves. Such tendency on leaf growth means that both cultivars had low sensitivity and most resistant ability to continued irradiation of UV radiation. While Tongil showed different response to enhanced UV radiation, ie., low UV-B promoted leaf growth but the inhibitory was severely increased by continued irradiation of high UV-B and UV-C, which means that Tongil had high threshold of UV radiation for response as an inhibitory light of plant growth. The results of this study indicate that the differences on sensitivity or resistant to the effects of UV radiation were existed among Korean rice cultivars.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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