• 환경위생공학
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• 제16권4호
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• pp.69-76
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• 2001

The catalytic oxidation of volatile organic compounds (VOCs), which were benzene and toluene, was studied in the supercritical carbon dioxide($SC-CO_2$) media. In $SC-CO_2$ media, the deep oxidation conversion of VOCs was increased with the temperature and pressure. The deep oxidation conversion in SC -$CO_2$ media is better than that in air media at same pressure condition. This can be explained by the solubility of VOCs in $SC-CO_2$. The many intermediates produced by the partial oxidation of VOCs were detected from off-line samples. The intermediates were Identified as benzene, toluene, benzaldehyde, phenol, naphthalene, 1,1`-biphenyl, benzoic acid, 3-methylphenol, 1,1'-(1,2-ethanediyl)bis- benzene, 1,1'-(1,2-ethene- diyl)bis-benzene, anthracene, and so on. The amount of intermediates was decreased as the molar radio of oxygen to carbon dioxide was decreased. When the molar ratio of oxygen to carbon dioxide was 1 : 16, the deep conversion was kept constant. Thus, the catalytic oxidation process in $SC-CO_2$ media can be combined on-line with supercritical fluid extraction of environmental matrices and supercritical regeneration of used adsorbent. Thus, the nontoxic $SC-CO_2$ media process was suggested as the new VOCs control technology.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권1호
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• pp.108-115
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• 2017

VOCs는 인체에 치명적인 질환을 유발하는 물질로써 도장공정중 발생되는 양이 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 일반적으로 소형 도장시설에서 발생되는 VOCs를 처리하는 방법으로 활성탄 흡착 또는 흡착 후 연소 및 촉매 산화법 등을 사용하고 있다. 하지만 활성탄 교체주기, 재생시설 및 재생주기 등을 예측하기 어려워 새로운 처리방법이 필요하다. 비이송식 플라즈마 시스템을 이용한 VOCs 제거방법은 일반 연소과정이 아닌 고전압 아크 방전에 의한 고온 플라즈마 유동 발생 기술을 이용한 제거방법으로 화학반응이나 오염이 없는 고순도의 고온 열처리 및 열분해가 가능하다. 본 연구에서는 고온 아크플라즈마 시스템을 이용하여 특수 환경오염물 및 VOCs 가스 열처리 공정의 핵심기술로 활용하여 작동가스 유량 변화에 따른 VOCs 처리 효율 및 플라즈마 전력량에 따른 처리 효율을 측정하였다. 또한 유해가스 처리효율성 증대를 위해 플라즈마 반응기를 최적화하여 제작하였으며 성능을 파악하였다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제19권E4호
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• pp.157-168
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• 2003

This study evaluated the technical feasibility of the application of titanium oxide (TiO$_2$) photocatalysis for the removal of VOCs in low ppb concentrations commonly associated with non -occupational indoor air quality issues. A series of experiments were conducted to evaluate four parameters (relative humidity (RH), hydraulic diameter (HD), photocatalytic oxidation (PCO) reactor material (RM), and inlet port size (IPS) of PCO reactor) for the PCO destruction efficiencies of the selected target VOCs. None of the target VOCs presented significant dependency on the RH, which is inconsistent with a few previous studies. However, it is noted that the three parameters (HD, RM and IPS) should be considered for better VOCs removal efficiencies for the application of TiO$_2$ photocatalytic technology for cleansing non -occupational indoor air. The PCO destruction of VOCs at concentrations associated with non-occupational indoor air quality issues can be up to nearly 100％. The amount of CO generated during PCO would be negligible in comparison to the indoor CO levels. These results can make the PCO reactor an important tool in the effort to improve non-occupational indoor air quality.

• 환경위생공학
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• 제23권2호
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• pp.35-45
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• 2008

In order to recommend criteria for the administration law on indoor air quality, this study was conducted to examine the distribution and the concentration of indoor air pollutants ($PM_{10},\;CO_2$, CO, HCHO, TBC, $NO_2$, Rn, VOCs, asbestos, $O_3$) in public facilities in the Chung-Nam area. The concentrations of indoor air pollutants were obtained from sixty seven public facilities such as a cinema, an office, a restaurant, a theater and an academy. This study was performed from August to December, 2005. The results of this study showed that the concentrations of indoor air pollutants such as $PM_{10},\;CO_2$, CO, HCHO, TBC, Rn and $O_3$ were less than the recommended limits. However, the average concentration of VOCs was $521.73{\mu}g/m^3$ (GM : $221.69{\mu}g/m^3$), which was higher than the recommended limit of $400{\mu}g/m^3$. Moreover, the average concentration of $NO_2$ was 345.66ppb (GM : 69.95ppb), which was higher than the recommended limit of 50 ppb. The correlation between the concentrations of indoor air pollutants and the type of facilities with respect to $CO_2$, TBC and Rn was statistically low (p<0.05). However, the correlation was high in terms of the CO and $O_3$ concentrations (p<0.01). No relationship between the indoor air pollutants and the type of facilities was observed for $PM_{10}$, VOCs and $NO_2$. The year of construction was compared to the concentrations of indoor air pollutants. Specifically, when the construction date was less than 3 years, the HCHO, VOCs and TBC concentrations were $44.75{\mu}g/m^3,\;555.07{\mu}g/m^3$ and $337.79CFU/m^3$, respectively. These concentrations were $120{\mu}g/m^3$ and $211.84CFU/m^3$ higher for VOCs and TBC than the concentrations obtained from the facilities more than 3 years. However, the concentration of HCHO was similar between the facilities older and younger than 3 years of age. Year, temperature, humidity and indoor air pollutant correlation analyses showed that temperature and humidity, temperature and TBC, temperature and $O_3,\;PM_{10}$ and $NO_2$, HCHO and VOCs, $CO_2$ and Rn had positive relationships. However temperature and Rn, humidity and $CO_2,\;CO_2$ and $O_3,\;O_3$ and Rn had negative relationships. Accordingly, it will be necessary to manage the factors affecting indoor air quality so that the residents can have a more comfortable and healthier living environment. Ultimately, the results of this study are expected to be utilized as baseline data.

• 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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권3호
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• pp.399-407
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• 2006

In this study, an electrical conductive carbon fiber was used as a biofilter matrix to electrochemically improve the biofilter function. A bioreactor system was composed of carbon fiber (anode), titanium ring, porcelain ring, inorganic nutrient reservoir, and VOC reservoir. Electric DC power of 1.5 volt was charged to the carbon fiber anode (CFA) to induce the electrochemical oxidation potential on the biofilter matrix, but not to the carbon fiber (CF). We tested the effects of electrochemical oxidation potential charged to the CFA on the biofilm structure, the bacterial growth, and the activity for metabolic oxidation of VOCs to $CO_2$, According to the SEM image, the biofilm structure developed in the CFA appeared to be greatly different from that in the CF. The bacterial growth, VOCs degradation, and metabolic oxidation of VOCs to $CO_2$ in the CFA were more activated than those in the CF. On the basis of these results, we propose that the biofilm structure can be improved, and the bacterial growth and the bacterial oxidation activity of VOCs can be activated by the electrochemical oxidation potential charged to a biofilter matrix.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제4권1호
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• pp.45-51
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• 2008

Volatile Organic Compounds (VOCs) have been shown to cause nervous system disorders through skin contact or respiration, and also cause foul odors even at low densities in most cases. Also, as a compound itself, VOCs are directly harmful to the environment and to the human body, and may participate in photochemical reactions in air to create secondary pollutants. In this study, HL-60 cells were treated with volatile organic compounds, including ethylbenzene and trichloroethylene, at a value of $IC_50$. Then, the in house-prepared Human HazChem arrayer was utilized in order to compare the gene expression between the two VOCs. After hybridization, 8 upregulated genes and 8 downregulated genes were discovered in the HazChem array. The upregulated genes were identified as SG15, TNFSF10, PRNP, ME1, NCOA4, SRXN1, TXNRD1, and XBP1. The downregulated genes were identified as MME, NRF1, PRARBP, CALCA, CRP, BAX, C7 or f40, and FGFR1. Such results were highly correlated with the quantitative RT-PCR results. The majority of the 16 genes were related with the characteristics of VOCs, including respiratory mechanism, apoptosis, and carcinogenesis-associated genes. Our data showed that our human HazChem array can be used to monitor hazardous materials via gene expression profiling.

• 멤브레인
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• 제22권1호
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• pp.54-61
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• 2012

VOCs의 분리 및 회수를 위해 PEI 고분자를 이용하여 상분리법으로 중공사 지지체 분리막을 제조하였고 PDMS 고분자를 코팅하여 PEI-PDMS 중공사 복합막을 제조하였다. 제조된 기체 분리막의 특성을 알아보기 위하여 산소와 질소를 이용하여 순수 기체 투과도를 측정하였으며, xylene, ethyl benzene, toluene, cyclohexane을 이용하여 stage cut과 feed 농도 변화에 따른 투과성능을 측정하였다. 또한 VOCs에 대한 내용매성을 알아보기 위하여 DMA을 이용하여 용매 함침 시간에 따른 stress-strain 특성을 알아보았다. 산소와 질소의 순수 투과도는 각각 63 GPU와 30 GPU를 나타내었고, stage cut이 증가할수록 permeate VOCs 농도는 감소하는 경향을 나타내었다. Recovery efficiency의 경우 permeate 농도와는 반대로 state cut이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. DMA 인장 테스트 결과 stress는 11.93 MPa, strain은 13.52%로 측정되었다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.421-422
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• 2000

VOCs 처리기술로는 촉매연소, 열적처리, 생물학적처리법 등이 있으며, 촉매연소방법의 경우 저온에서 처리가 가능하여 처리비용 절감 등의 효과를 고려할 때 가장 경제적인 방법으로 평가되고 있다(Guisnet, et al., 1999). VOCs 처리에는 대부분 고가의 귀금속촉매를 많이 사용하므로, 경제적 부담을 줄이기 위하여 귀금속을 담체(SiO$_2$, A1$_2$O$_3$, TiO$_2$등)에 담지시켜 활용하거나, 귀금속촉매를 대체하기 위한 Mn, Co, Cu 등의 금속 산화물 촉매에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.77-78
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• 2001

자동차는 차종, 차령 및 사용연료에 따라 매우 다양한 배출가스를 발생시키며 이러한 물질 중 CO, HC, NOx, PM 등은 배출가스 허용기준에 따라 규제되고 있다. 반면에 미량유해물질로서 자동차 배출가스에는 알데히드, PAHs, VOCs등은 인체위해성 및 대기중 오존생성원인물질로서 대기오염에 미치는 영향이 강조되고 있다. 본 연구에서는 자동차에서 배출되는 이들 물질중 VOCs 배출특성을 파악하여 배출 허용기준을 마련하기 위한 기초자료로서 이용하고, 이러한 결과를 토대로 미량유해물질에 대한 대기오염 관리대책을 마련하는데 기여하고자 하였다. (중략)