• 한국물환경학회지
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• 제22권6호
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• pp.1137-1143
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• 2006

In this study we investigated the removal characteristics of NOM and bromate formation characteristics in SOMT reactor. The system was recently developed as a novel ozone reactor and installed in SJ pilot plant. DOC values were decreased within 3% after treatment of 0.5~2.0 mg/L ozone dosage in SOMT reactor while the $UV_{254}$ value was 69% decreased at 2.0 mg/L ozone dosage. The composition of NOM was analysed by LC-OCD (Organic Cabon Detector) after ozone treatment in SOMT reactor to elucidate the variation of NOM character. Polysaccharide (more than 20,000 g/mol) fraction of NOM was decomposed while building blocks (350~500 g/mol) and neutral (less than 350 g/mol) fraction increased. Spiked bromide reacted with 0.5~2.0 mg/L ozone dosage in the SOMT reactor. The bromate formation was proportional to the ozone dosage ($R^2=0.978$) but not proportional to reaction time. The maximum concentration of formated bromate was not exceeded to 10% of spiked bromide concentration.

• 산업기술연구
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• 제31권B호
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• pp.127-132
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• 2011

Humic substances is accounted for for the largest proportion in natural organic matter(NOM) and NOM is widely distributed in varying concentration in all aquatic and soil. They can affect water quality adversely in several ways by contributing undesirable color, complexing with metal and yielding metal concentrations exceeding normal solubility. Ozonation is one of the efficient treatments for degradation of humic substances which cause some problems in water treatment. Especially, the combination of ozone and granular activated carbon was applied to degradation humic acid in aquatic system. The aim of this work to test the available of acid-treated granular activated carbon as catalyst in the ozonation of humic acid.

• 대한환경공학회지
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• 제29권2호
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• pp.205-213
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• 2007

입상활성탄 및 생물여과 공정에서 활성탄 종류별 DOC(dissolved organic carbon) 흡착능은 석탄계가 가장 우수한 것으로 나타났고, 다음으로 야자계, 목탄계 순으로 조사되었으며, 활성탄 종류별 부착 미생물의 생체량과 활성도는 석탄계에서 가장 높게 나타났으며, 다음으로 목탄계, 야자계, 안트라사이트 순으로 나타났다. 안트라사이트를 이용한 생물여과 공정에서 OM(natural organic matters)의 생분해율은 15분 이상의 EBCT(empty bed contact time)가 주어져야 bed volume에 따라 평균 $10\sim17%$, 최대 $18\sim24%$ 정도의 생분해율을 얻을 수 있었다. NOM의 활성탄 흡착은 주로 친수성 보다 소수성 유기물질과 10,000 Da 이하의 유기물질의 제거가 용이하였으며 HAA5FP(haloacetic acid 5 formation potential) 보다 THMFP(trihalomethane formation potential), BDOC(biodegradable dissolved organic carbon)$_{rapid}$ 보다는 $BDOC_{slow}$의 제거가 용이한 것으로 조사되었다. 생물여과 공정에 의한 유기물질 제거 특성은 주로 친수성과 1,000 Da 이하의 유기물질 제거가 용이하였으며, THMFP 보다는 HAASFP, $BDOC_{slow}$ 보다는 $BDOC_{rapid}$의 제거가 용이한 것으로 조사되었다.

• 환경생물
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• 제34권1호
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• pp.48-55
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• 2016

본 연구는 자외선 광분해에 의한 비스페놀 A (BPA)의 에스트로겐 활성 저감에 미치는 하수처리장 방류수 유기물질의 영향을 조사하였다. 방류수 유기물질과 표준으로 사용한 스와니강 자연 유기물질은 극성에 따라 소수성, 반친수성, 친수성 분획으로 분리하였다. 특이 자외선 흡수 (SUVA) 분석 결과, 방류수 유기물질은 높는 소수성을 가지고 있는 자연 유기물질과 다르게 소수성이 낮은 미생물 기원 유기물질과 유사한 특성을 나타내었다. 3시간의 자외선 조사는 방류수 및 자연 유기물질의 극성에 따라 SUVA 값을 유의하게 감소시켰다 (p<0.0001). 유기물질이 없는 조건에서, BPA($5.0{\times}10^{-5}M$)의 상대 에스트로겐 활성도는 자외선 광분해에 의해 86%에서 63%로 감소하였다. 그러나 유기물질이 있는 조건에서 상대 에스트로겐 활성도는 평균적으로 68%에서 37%로 감소하였으며, 유기물질의 종류 (방류수 또는 자연유기물질) 및 극성 (소수성, 반친수성, 친수성)과 유의한 차이를 나타내지 않았다 (p>0.05). 결과적으로, 유기물질이 있고 없는 조건에서 자외선 광분해에 의해 감소한 BPA의 상대 에스트로겐 활성도는 각각 31%와 23%였으며, 이것은 방류수와 자연 유기물질 모두 광분해에 의한 BPA의 에스트로겐 활성 저감을 촉진시킨다는 것을 제시한다.

• 상하수도학회지
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• 제27권5호
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• pp.571-579
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• 2013

The aggregation behaviors of silver nanoparticles (AgNPs) and titanium dioxide ($TiO_2$) nanoparticles were investigated. Time-resolved dynamic light scattering (DLS) was used to study the initial aggregation of AgNPs and $TiO_2$ over a range of mono (NaCl) and divalent ($CaCl_2$) electrolyte concentrations. The effects of pH, initial concentration of NPs and natural organic matters (NOM) on the aggregation of NPs were also investigated. The aggregation of both nanoparticles showed classical Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) type behavior. Divalent electrolyte was more efficient in destabilize the AgNPs and $TiO_2$ than monovalent electrolyte. The effect of pH on the aggregation of AgNPs was not significant. But the aggregation rate of $TiO_2$ was much higher with increasing pH. Higher NPs concentration leads to faster aggregation. Natural organic matter (NOM) was found to substantially hinder the aggregation of both AgNPs and $TiO_2$. This study found that the aggregation behavior of AgNPs and $TiO_2$ are closely associated with environmental factors such as ionic strength, pH, initial concentration of NPs and NOM.

• 대한환경공학회지
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• 제28권10호
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• pp.1046-1054
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• 2006

낙동강 매리원수의 경우 HPO가 42.9%, HPI가 39.3% 및 TPI가 17.8%를 차지하고 있는 것으로 나타났다. HPO를 세분화한 결과에서 HPO-FA와 HPO-HA의 구성비는 62%와 38%로 나타났고, HPO-car과 HPO-phe로 분류하였을 경우는 HPO 중에서는 각각 64%와 36%를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 또한, HPI를 세분화하여 조사한 결과, HPI에 대한 함량은 HPI-N이 44%, HPI-C가 56%를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 분리된 NOM을 이용한 막 오염 평가에서 공극 크기가 100 kDa 이상인 막에서는 HPI-N이 가장 막 오염을 많이 유발하는 NOM으로 나타났고, 다음으로 HPO-car, HPO-HA, HPO-FA, HPI-C, HPO-phe 순으로 나타났다. 또한, 10 kDa 막에서는 HPI-N, HPI-C, HPO-HA, HPO-car, HPO-FA, HPO-phe 순으로 막 오염을 많이 유발하는 것으로 나타났다. 100 kDa 막의 경우 친수성 NOM에 비하여 소수성 NOM에서 상대적으로 $K_s$, $K_i$, $K_c$ 값이 크게 나타났으며 소수성 NOM의 경우 막 공극 내부와 막 공극 표면에서 막 오염을 유발하는 것으로 나타났다. 특히 HPI-N과 HPO-car가 막의 공극 내부에서 막 오염을 일으키는 주요 NOM으로 작용하고 있었다. 10 kDa 막의 경우 소수성 NOM에 비해 친수성 NOM 중 HPI-N이 상대적으로 주된 막 오염 물질로 나타났다. 100 kDa 이상의 공극이 큰 막에서는 소수성 계열의 NOM이 막의 공극내부에서 막 오염을 유발하는 것이 주된 막 오염 메카니즘이었으며, 10 kDa 정도의 공극이 작은 막의 경우 친수성 계열의 NOM이 막 표면에서 막 오염을 유발하는 것이 주된 막 오염 메카니즘이었다. 투과 flux 감소에 대한 NOM의 분자량 분포 영향을 살펴본 결과, 전반적으로 2,000 g/mol 이하의 분자량 범위에서 90% 이상의 분포범위를 나타내고 있어 투과 flux 감소에 대한 유기물 분자량 크기분포의 영향은 없는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권12호
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• pp.1337-1344
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• 2007

본 연구에서는 산화제, 소독제, 응집제로서 동시에 작용하는 potassium ferrate(VI)를 합성하여 자연유기물질(NOM, HA와 FA)로 오염된 강물을 처리하는 실험을 수행하였다. Ferrate 주입량($2\sim46$ mg/L as Fe)에 따른 낙동강 시료에 포함되어 있는 10 mg/L HA의 제거효율을 $UV_{254}$로 알아본 결과, $20.7\sim73.6%$ 제거효율을 보였고 10 mg/L FA에 대해서는 $52.6\sim77.5%$의 제거효율을 보였다. 하지만 제거효율을 TOC로 분석한 결과는 HA에 대해 $0\sim20.3%$, FA에 대해 $0\sim26.6%$의 낮은 효율을 보였다. pH와 반응온도에 따른 영향을 보면, pH가 낮을수록 ferrate에 한 NOM 제거효율이 높게 나타났고, 온도가 높을수록 HA 제거효율이 높아졌다. 응집제로서 ferrate 효과를 기존 응집제들과 비교해 본 실험에서 ferrate는 $Al_2(SO_4)_3{\cdot}18H_2O$, $FeSO_4{\cdot}7H_2O$, FeO(OH)와 비슷한 정도의 효율을 보였다. Ferrate와 HA의 반응은 60초 이내에 완결되어 정상상태에 이르렀고 반응시간에 대해 1차 반응을 보였다. 그리고 소량의 ferrate를 주입하여 HA를 전처리한 후 기존 응집제로 처리하였을 때 ferrate로 전처리하지 않았을 때보다 효율이 향상되었다.

• 자원환경지질
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• 제53권4호
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• pp.347-362
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• 2020

수환경 내 철 (수산)산화물은 주로 광산 활동에 의해 생성되며 주변 환경을 교란시키는 대표적인 교질물이다. 철 (수산)산화물들 중 지표에 많이 분포하고 있는 적철석은 수환경 내 다양한 환경인자들로 인해 거동 특성이 변한다. 본 연구는 배경용액의 이온 조성과 세기, pH, 자연 유기물 등의 환경적 인자가 교질상 적철석의 거동에 미치는 영향을 살펴보고자 수행되었다. 특히, 적철석 교질물 입자들의 거동특성을 보다 더 명확하게 해석하고자 동적광산란분석기(dynamic light scatterer, DLS)와 단일입자 유도결합플라즈마질량분석기(single particle ICP-MS, spICP-MS)를 비교하여 분석을 수행하였다. 배경용액의 이온 조성과 세기가 변함에 따라 적철석 입자의 표면 확산이중층의 두께가 변화될 뿐만 아니라, 입자에 미치는 정전기적 힘과 van der Walls의 합력이 변하면서 입자의 응집/분산 특성이 달라지는 것으로 나타났다. 또한 수환경의 pH가 적철석 입자의 영전하점(point of zero charge, PZC)에서 멀어질수록 정전기적 반발력이 커져 입자들이 분산되는 것을 확인하였다. 수환경 내 자연 유기물이 적철석의 표면을 코팅함에 따라서 자연 유기물 표면에 존재하는 카르복실기와 페놀기 등과 같은 작용기들로 인하여 적철석 입자의 정전기적 안정화와 구조적 안정화가 증가하는 것으로 조사되었다. 이러한 안정화 효과는 자연 유기물의 농도가 작을수록 증가하지만, 상대적으로 이온포텐셜이 큰 2가 양이온이 1가 양이온보다 자연 유기물로 코팅된 적철석 입자들 사이에서 더 큰 가교역할을 하기 때문에 자연 유기물로 코팅된 적철석 입자들의 안정화(분산)를 방해하는 것으로 확인되었다. 결론적으로, 수환경 내 교질상 적철석의 거동 특성은 이온의 조성과 세기, pH, 그리고 자연 유기물 등과 같은 환경적 인자들에 많은 영향을 받는 것을 정량적으로 확인할 수 있었는데, 그 중 자연 유기물은 수환경에서 교질물의 거동에 매우 지배적이고 주요한 제어인자임을 알 수 있었다. 한편, 적철석 입자의 거동 특성을 정량화할 수 있는 두 분석기법을 비교한 결과, DLS 분석기법은 신속성 및 편의성에서 강점을 지니는 반면 spICP-MS의 분석기법은 입자의 모양 및 응집 형태 등을 고려할 수 있는 장점이 있기 때문에 두 분석기법을 조합하여 활용하면 수환경 내 교질물의 거동 특성을 연구하는데 보다 더 효과적일 것으로 판단된다.

• 대한위생학회:학술대회논문집
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• 대한위생학회 2001년도 학술심포지엄:먹는물의 안전성 확보 방안(대한위생학회)
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• pp.143-158
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• 2001

본 연구는 물 속에 함유된 유기물질(Natural Organic Matter : NOM)들이 소독 약제와 결합한 부산물의 제거방안과 효과적인 미생물제거 그리고 기존의 환경 약품 사용에 따른 슬러지 문제등을 해결할 수 있는 막분리기술의 실험을 통하여 가능성 및 경제성등을 검토코자한다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2004년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.118-120
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• 2004