Earticle

본 논문에서 KNR 공법을 적용하여 가축분뇨의 혐기성소화공정에서 발생되는 혐기성 소화액으로부터 고품질 액비 생 산에 대한 연구를 수행하였다. KNR 공정은 Run1에서부터 Run8까지 약 6개월 동안 운전되었다. 운전기간 동안 KNR 공 정의 UMBR 반응조에서 유기물 부하량은 1.2-7.5 kg CODCr/ m3·day 범위로, 암모니아성 질소(NH4 +-N) 부하량은 0.21- 1.33 kg NH4 +-N/m3·day 범위로 운전되었다. 운전기간 동안 가축분뇨 혐기성 소화액의 유입수 평균 수질은 pH 8.6, CODCr 13,487 mg/L, T-N 3,205 mg/L, NH4 +-N 2,427 mg/L, NO3 −-N 396 mg/L, T-P 297 mg/L이었다. CODCr, T-N, NH4 +-N, T-P 평균 제거효율은 각각 87.0%, 51.5%, 99.1%, 59.8%으로 나타났으며, 유기물질과 총질소의 대부분이 UMBR 반응조에서 제거되는 것으로 나타났다. 운전기간 동안 NO3 −-N 평균 잔류율은 UMBR 반응조와 질산화조에서 각각 38.3%, 40.9%로 나타났으며, 유출수의 NO3 −-N 농도는 지속적으로 증가하여 약 2,000 mg/L까지 축적되었으며, 축적률은 약 700%까지 증 가하였다. 축산분뇨 혐기성 소화액으로부터 질산성 질소 성분이 높은 액비가 생산되었으며, 액비의 구성 성분은 질소 0.2%, 인산 0.019%, 칼리 0.23%로서 합계 0.449%의 고품질 액비가 생산되었다.

In this paper, KNR process was applied to study the production of nitrogen-rich liquid fertilizer from supernatant of anaerobic digester treating livestock manure. The KNR process was run for 6 months from Run1 to Run8. During the operation period, the organic loading in the UMBR reactor of the KNR process was in the range of 1.2-7.5 kg CODCr/ m3·day and the ammonia nitrogen (NH4 +-N) loading was in the range of 0.21-1.33 kg NH4 +-N/m3·day. The average influent concentration of anaerobic digestion supernatant were pH 8.6, CODCr 13,487 mg/L, T-N 3,205 mg/L, NH4 +-N 2,427 mg/L, NO3 −-N 396 mg/L, T-P 297 mg/L. The average removal efficiency of CODCr, T-N, NH4 +-N, and T-P were 87.0%, 51.5%, 99.1% and 59.8%, respectively, and most of the organic matter and total nitrogen were removed from the UMBR reactor. During the operation period, the average residual ratio of NO3 −-N was 38.3% and 40.9% in the UMBR reactor and the nitrification tank, respectively. The NO3 −-N concentration in the effluent increased continuously to about 2,000 mg/L, and the accumulation rate increased to about 700%. Nitrate nitrogen-rich liquid fertilizer was produced from the anaerobic digestion supernatant of livestock manure. The constituent of the produced liquid fertilizer were 0.2% nitrogen, 0.019% phosphorus, and 0.23% potassium, and the high quality liquid fertilizer of 0.449% total was produced.

본 연구에서는 울금(Curcuma longa L., turmeric)의 유효성분인 Curcumin의 생물에 대한 위해성 자료를 확보하기 위 해, 물벼룩과 제브라피쉬 배아를 대상으로 급성 및 배아독성평가를 수행하였다. 노출방법은 물벼룩의 경우에 OECD Guideline 202의 기준으로 급성반수영향농도(EC50acute)를 평가하였으며, 제브라피쉬 배아는 OECD Guideline Fish Embryo Toxicity(FET)를 기준으로 하여 급성반수치사농도(LC50acute) 및 형태학적으로 이상을 보이는 개체들을 관찰하였 다. 그 결과, 급성반수영향농도와 급성반수치사농도는 각각 12.60 μM과 5.73 μM으로 산출되었으며, 두 생물종간의 민감 도를 비교 평가한 결과, 제브라피쉬 배아가 물벼룩보다 민감한 것으로 나타났다. 또한 가장 민감한 영향을 보인 제브라피 쉬 배아의 급성관찰무영향농도(NOECacute), 급성최소영향관찰농도(LOECacute) 및 급성예측무영향농도(PNECacute)를 도출 한 결과, 각각 0.14 μM, 0.57 μM 및 0.05 μM로 나타났다. 그리고 제브라피쉬 배아의 형태학적 기형을 관찰한 결과, 응고, 난황부종, 심장막부종, 색소침착, 꼬리굽음 및 수정란이 와해되는 기형이 나타났으며, 가장 낮은 평가농도인 0.14 μM에 서 부화가 전혀 발생하지 않았다.

Acute toxicity evaluation of curcumin derived from Curcuma longa L. turmeric using Daphnia magna and Danio rerio embryo were performed. Acute median effective concentration (EC50acute) for Daphnia magna was evaluated according to OECD Guideline 202, and acute median lethal concentration (LC50acute) and morphological abnormalities of Danio rerio embryo were observed based on OECD Guideline Fish Embryo Toxicity (FET). As a result, EC50acute and LC50acute were 12.60 μM and 5.73 μM, respectively. By comparative evaluation of two species, Danio rerio embryo was more sensitive than Daphnia magna. In addition, acute no observed effect concentration (NOECacute), acute lowest observed effect concentration (LOECacute), and acute predicted no effect concentration (PNECacute) values of Danio rerio embryo were 0.14 μM, 0.57 μM, and 0.05 μM, respectively. Morphological abnormalities of Danio rerio embryos showed that congelation, yolk sac edema, pericardial edema, pigmentation, tail bent and phenomenon of fertilized eggs tissue collapse were observed. On the other hand, hatching of Danio rerio embryo did not occur at 0.14 μM.

최근 우리나라의 제주와 남해 해안에 중국에서 발생한 괭생이모자반이 해류를 따라 대량 유입되고 있다. 대량 유입된 괭생이모자반은 해상에서 인간에게 피해를 입힐 뿐만 아니라, 해안에 밀려와 쌓여 악취를 풍기는 원인이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 수거한 괭생이모자반을 바이오에탄올 생산용 바이오매스로써의 활용 가능성을 검토하였다. 그 결과, 괭생 이모자반과 다른 갈조류로부터의 바이오에탄올 생산성을 비교했을 때, 괭생이모자반으로부터 비슷한 양의 환원당이 추 출되었으나, 바이오에탄올 생산성은 낮게 평가되었다.

Recently, lots of Sargassum horneri were flowed in Jeju and south coast of South Korea from China by oceanic currents. The massive influx of S. horneri do not only damage human beings at sea, but also pile up on the coasts, consequently emitting an offensive odor by decay. In this study, as a result, the use as a biomass for bioethanol production of the collected S. horneri was examined. When comparing the bioethanol productivity of the S. horneri and other brown algae, a similar amount of reducing sugar was extracted from the S. horneri, while bioethanol was lower.

COD, T-N 및 인 제거효율을 평가하기 위하여 수리학적 체류시간(HRT), 내부반송율 (IR) 및 고형물체류시간 (SRT)을 변화시키며 60일 동안 상·하향류 완전혼합 장치를 운전하였다. HRT 변화실험에서 COD 제거효율은 HRT 2.4 h에서 90% 이상의 제거효율을 보임으로써 HRT 4.9 h의 78~90%의 제거효율보다 높게 나타났다. T-N 제거효율에서는 HRT 2.4 h에서 80% 이상의 더 좋은 효율을 나타내었다. 인 제거율은 HRT 4.9 h에서 더 높은 제거효율 결과를 얻었다. 내부반송 율(IR) 실험에서는 COD 제거효율이 IR 1Q에서 90% 이상의 제거효율로 IR 2Q 보다 더 높게 나타났다. T-N 제거효율에 서는 IR 1Q일 때 점차로 제거효율이 상승하여 80% 이상의 결과를 나타내었다. 인 제거율은 IR 2Q에서 40~85%의 결과 를 나타내었다. 고형물 체류시간(SRT) 실험에서는 COD 제거율이 SRT 10일에서는 95% 이상의 제거율을 보였다. T-N 제거효율에서는 SRT 10일 일때 85% 이상의 제거효율을 보여서 SRT 20일 일때보다 더 높은 제거효율을 보였다. 인 제 거율은 SRT 10일에서는 60% 전후의 결과로 SRT 20일에서 보다 더 높은 제거효율을 나타내었다.

The up-down flow complete mix process was operated for 60 days to evaluate the removal efficiencies of COD, T-N and T-P with regards on HRT, internal recycle (IR) and sludge retention time (SRT), respectively. From tests under various hydraulic retention time (HRT) conditions, COD removal efficiency over 90% was obtained at HRT 2.4 h, which is higher than that of 78~90% at 4.9 h. T-N removal efficiency showed over 80% at HRT 2.4 h. T-P removal efficiency showed better result at HRT 4.9 h. From tests under various IR conditions, COD removal efficiency above 90% with IR 1Q showed better than that with IR 2Q. T-N removal efficiency showed gradual increase over 80% at IR 1Q. T-P removal efficiency showed 40~85% with IR 2Q. From tests under various SRT conditions, COD removal efficiency showed over 95% at SRT 10 days. T-N removal efficiency showed over 85% at SRT 10 days, which is better than that at SRT 20 days. T-P removal efficiency showed around 60% at SRT 10 days, which was better result compared at SRT 20 days.

기상예보에서 활용하고 있는 앙상블 예보방법을 화학수송예보모델에 적용하여 미세먼지예보 적중률을 향상하고자 하 였다. 앙상블예보는 하나의 모델만 이용하여 예보결과를 확정하는 경우에는 예보결과에 편향적 오차로 인하여 예보 정확 도가 떨어지는 문제를 해결하기 위한 방법이다. 앙상블 모델의 입력자료인 화학수송예보모델은 한국대기질예보시스템 (KAQFS; Korean Air Quality Forecasting System)에서 테스트베드로 운영 중인 성격이 다른 5가지 모델을 이용하였다. 앙상블 기법은 3가지로 앙상블 멤버간의 산술평균, 가중평균, 기상 군집에 따른 가중평균을 테스트하였다. 가중치 산정 방법은 측정값과 모델값의 오차의 제곱합이 최소가 되는 최소자승법(Least squares method)을 적용하였다. 앙상블 예보 모델은 산술평균을 적용한 ENS01, 가중평균을 적용한 ENS02, 기상 군집에 따른 가중평균은 ENS03~ENS05에 적용하 여 5개의 앙상블 예보모델을 수행하여 평가하였다. 선행연구에서 고농도 예보적중률이 높았던 측정 습도에 대한 앙상블 모델을 ENS03으로 구성하고, 본 연구에서는 ENS03의 측정 습도 대신 예보 습도로 군집을 나눈 ENS04 모델과 온도, 풍 속, 습도에 대한 군집을 나눈 ENS05를 개발하였다. 본 연구로 개발한 ENS04와 ENS05의 성능이 기존 연구에 비해 성능 이 개선된 것을 확인하였고, 특히 온도, 풍속, 습도에 대해 군집을 나눈 ENS05는 예보지수 측면에서 거짓감지율이 감소 하며 감지확률은 증가하는 효과를 확인하였고, 통계평가 결과에서도 RMSE를 가장 많이 개선하는 것으로 나타났다. 본 연구를 기상조건에 따른 가중치를 부여하는 앙상블기법으로도 고농도 예보적중률을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 화 학수송모델의 예보적중률 향상도 지속적으로 필요하지만 예보의 적중률을 향상시키기 위한 앙상블 기법을 현업 예보에 적용하고, 향후 기상청에서 기상모델에 운영되는 칼만 필터링, 인공지능 기법 등 다양한 앙상블 기법을 검토하여 지역별 로 최적화된 예보방법으로 발전시킬 여지가 있다고 판단된다.

It aims to improve PM10 forecasting accuracy rate by applying the ensemble forecasting method used in weather forecasting to the chemical transport forecasting model. The ensemble forecast is a method for solving the problem that the forecast accuracy is low due to bias error in the forecast result when determining the forecast result using only one model. The chemical transport forecast models, which were the input data of the ensemble model, were based on five different models operated in the Korean Air Quality Forecasting System in test-beds. The ensemble method was tested by three items, arithmetic mean between ensemble members, weighted average and weighted average by weather cluster. The weighting method was based on the least squares method, which minimizes the sum of the squared error between the measured value and the model value. Regarding the ensemble forecast models, five ensembled forecasting models were created and evaluated by applying ENS01 where arithmetic mean was implemented, ENS02 where weighted average was implemented and ENS03~ENS05 where weighted average by weather cluster was implemented. In this study, ENS04 where clusters are divided by forecast humidity and ENS05 where clusters are divided by temperature, wind speed and humidity were developed. It was confirmed that ENS04 and ENS05 developed by this study had a reduced false detection rate, increased the detection probability and reduced RMSE in therms of forecasting and statistics index comparing with previous studies. Through this study, it was confirmed that the high-concentration forecasting accuracy rate can be improved by using the ensemble method which gives the weight according to weather conditions in the chemical transport model. While the forecasting accuracy rate of the chemical transport model is needed to be improved constantly, it is considered that there is a need to apply the ensemble method to the actual forecasting to improve the accuracy rate of the forecast constantly and develop an optimized forecast method by reviewing various ensemble methods such as Kalman filtering, artificial intelligence, etc.

축산업의 고도화에 따라 가축의 사육 두수와 분뇨발생량이 급격히 증가하여 축산폐수 발생의 증가를 불러온다. 소규모 축산 농가는 신고미만대상으로 대부분이 도서·산간지역에 위치하여 관리 및 공공처리시설로의 유입이 어렵다. 오염부 하가 높은 축산폐수가 미처리되거나 유출될 경우 수질오염의 원인이 되고, 이를 미연에 방지하기 위해 소규모 축산농가 에서 자체수급이 가능한 태양광에너지와 바이오매스에너지를 이용한 처리공정을 개발하여 오염부하 저감 및 공공처리시 설에서의 적정처리 가능성을 높이고자 한다. 태양광에너지를 축전한 배터리와 축산폐수의 혐기성분해로부터 발생하는 바이오가스를 이용하여 3.5 A, 55oC에서 2시간 전기분해, 전기응집 처리를 진행할 경우 총 질소는 30.1%, 총 인은 68.6% 의 저감효율을 얻을 수 있다.

According to the rapid increase in livestock industry, the number of livestock and livestock wastewater is increased. Smaller farms are located below poor site, and are difficult to access to the wastewater treatment plants. Leaking of livestock wastewater causes water pollution that contains large concentration of pollutants. To prevent water pollution, use solar energy and biomass energy can be self-sufficient, we suggest new preliminary treatment plant. Under 3.5 A, 55oC and 2 hours condition, that plant treatment livestock wastewater by electrolysis and electro-coagulation. we can decrease 30.1% T-N and 68.57% T-P.

본 연구는 국내 단독주택 30 가구에 대하여 주택구조에 따라 토양가스배기공법과 외부공기유입공법을 적용하여 라돈 저감 시공을 수행하고 그에 따른 저감효율을 알아보고자 하였다. 주택기초는 줄기초가 26 곳, 매트기초가 4 곳이었으며, 건축자재는 적벽돌, 시멘트 벽돌, 모르타르를 주로 사용하는 것으로 나타났다. 라돈저감 시공대상 주택을 지하실의 유무 와 배기관 설치 위치에 따라 8가지 case로 구분하여 라돈저감 시공을 수행한 후 라돈저감 효율을 평가한 결과 55.7~95.4% 의 저감률을 나타냈으며, 평균 저감률은 77.6%이었다. 30 가구 모두 실내공기질 관리법의 권고기준(148 Bq/m3)을 만족 하였으며, 토양가스배기공법의 경우 평균 저감률은 77.1%, 외부공기유입공법의 경우 77.6%로 비슷한 저감률을 보였다. 토양가스배기공법을 적용하여 라돈가스 배기관을 건물 내 바닥에 시공하거나, 부분 지하실이 있고 라돈가스 배기관을 지 하실 벽체에 시공한 경우에는 각각 89.1%, 86.8%의 저감률을 보여 다른 경우보다 저감효과가 우수한 것으로 나타났다.

This study was carried out to evaluate effectiveness of radon mitigation according to the housing structure in 30 single houses. The radon mitigation methods were active soil depressurization (ASD) and outdoor air supply. There were 26 strip foundations and 4 mat foundations in 30 houses, and red brick, cement brick, and mortar were commonly used as building materials. 30 single houses were classified into 8 cases by basement presence and the position of outlet port. The reduction rate for 30 houses after mitigation was 55.7~95.4%, and arithmetic mean value was 77.6%. It was satisfied recommendation limit (148 Bq/m3) of indoor air quality management law, and the arithmetic mean reduction rate of ASD and outdoor air supply was 77.1% and 77.6% respectively. The reduction rate for the case of radon fan set up at floor in house was 89.1%, and for the case of radon fan set up at basement wall was 86.8%. Two cases are more effective in radon mitigation than other cases.

본 연구에서는 음식물류 폐기물을 원료로 하여 침출수 재순환이 있는 중온 혐기성 소화 시스템을 통해 바이오 가스를 생산하였다. 실험은 동일한 구성 (생물반응조, 침출수 저장조)으로 이뤄진 System A와 System B를 통해 진행하였으며, 각 System은 투입 음식물류 폐기물의 차이만이 있었다. 생물반응조 하단 상부 30 mm 위치에 스크린을 두어 고액분리가 용이 하도록 하였으며 이를 통해 분리된 액체가 매일 30분씩 각각 침출수 저장조로 이송되고 다시 침출수 저장조 내 액 체가 생물반응조 상부로 30분 동안 유입되도록 하였다. 음식물류 폐기물은 반응조로 투입되기 전에 36oC로 가온하였다. 저해인자에 대한 파악을 하기 위해 암모니아성 질소와 염분에 대해 조사하였다. 평균 메탄발생량은 System A의 경우 0.115 L CH4/g VS로 나타났으며 System B의 경우 0.167 L CH4/g VS로 나타났다. 암모니아성 질소와 염분농도는 서서 히 증가하였는데, 이는 반응조 하단에서 음식물류 폐기물의 압밀로 침출수 재순환이 방해를 받아 미생물 활동이 저해됨 에 의해 발생된 것으로 추정된다.

Mesophilic anaerobic digestion of source-sorted food waste with leachate recirculation system was studied and its efficiency was evaluated by methane gas production comparison. Two identical systems, System A and B were fabricated equally and each system was comprised of an anaerobic bioreactor and a leachate tank. The only difference between two systems is OLR (Organic Loading Rate). Leachate in bioreactor was separated through the screen located at 30 mm above the bottom and a pump was installed to transfer collected leachate to the leachate tank. Once a day, the leachate was pumped from the bioreactor to the leachate tank for 30min and transferred leachate was pumped back to the top of the bioreactor for 30min, sequentially. Source-sorted food waste used for this experiment was water washed by cafeteria staffs before transferring to the laboratory. Transferred food waste was warmed to 36oC before being fed to bioreactors. Ammonia nitrogen and salinity were monitored to see the inhibition toward anaerobic bioreaction. Average methane productions rates were 0.115 L CH4/g VS and 0.167 L CH4/g VS for system A and B, respectively. Ammonia nitrogen and salinity were increased gradually and it is believed that compression at the lower part of bioreactor blocks leachate penetration and retards the microorganism activity within bioreactor.

온난화기체 중 가장 큰 비중을 차지하는 이산화탄소를 제거하는 방법은 크게 carbon capture & storage (CCS)와 carbon capture storage & utilization (CCSU)가 있으며 CCSU공정도 유기용매를 사용하는 경우와 무기광물을 사용하는 방법이 있다. 본 연구는 건 설 폐기물에서 발생되는 폐콘크리트를 활용한 광물탄산화 공정의 영향인자 도출과 그 최적화에 대한 연구로서 폐콘크리트에서 칼슘 을 용출하여 이산화탄소를 고정화시키는 간접탄산화 공정을 활용하였다. 광물탄산화에서 간접탄산화 공정은 칼슘용출단계와 탄산화 단계로 구분되는데 두 단계의 pH 조건이 상반되어 탄산화 효율의 저하 원인이 된다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위해 폐콘크리트 분말 접촉조를 고안하여 pH를 조정하여 탄산화 효율을 제고하는 실험을 수행했다. 폐콘크리트 접촉조에서 폐콘크리트 주입량, 접촉 시간 그리고 사용된 폐콘크리트 분말의 재이용 평가를 위한 연구가 시행되었으며 폐콘크리트 분말 접촉조의 재사용횟수를 10회까지 반복하여 광물탄산화 반응을 수행하여 이산화탄소 고정량과 침전물인 탄산칼슘 생성량을 분석하였다. pH 변동에 따라 폐콘크리트에 서 칼슘의 용출특성을 평가한 결과 pH 7에서 8,088 mg/L의 칼슘이온농도를 나타냈고 pH 조절을 위한 폐콘크리트 분말 접촉조는 15 분 반응조건에서 최대 10회까지 재이용이 가능한 것으로 판단된다. 폐콘크리트 분말 재사용 횟수가 3, 6, 10회로 분류하여 광물탄산 화 실험을 수행한 결과, 이산화탄소 고정율은 각각 49.8%, 30.2%, 15.0%였고 3회까지 재사용 시, 광물탄산화 반응을 통한 탄산칼슘 침전량이 0.019mol로 가장 높았다. 광물탄산화 실험결과 생성된 탄산칼슘(PCC)는 XRD, FE-SEM&EDS, PSA, 그리고 DTA 분석을 실시한 결과 CaCO3로서 순도 100%로 나타나 고품질 탄산칼슘으로 활용이 가능한 것으로 판단된다.

Carbon capture storage & utilization (CCSU) are the most common methods for removing CO2. The purpose of this study is to elucidate the influence factors of indirect mineral carbonation process using waste concrete to remove carbon dioxide. During the mineral carbonation test, it was conducted to evaluate the effect of waste concrete dosage, contact time, and reuse of the waste concrete in the contact tank. The number of reuse of waste concrete contact tank was repeated 10 times to perform mineral carbonation reaction, and the amount of fixed CO2 and the amount of precipitated calcium carbonate were analyzed. As a result of evaluation of calcium elution characteristics from waste concrete according to pH variation, calcium ion concentration was 8,088 mg/L at pH 7, and waste concrete contact tank for pH control could be reused up to 10times. As a result of mineral carbonation experiment, 3, 6, and 10 times of reuse of waste concrete contact tank, CO2 removal efficiency was 49.8%, 30.2% and 15.0%, respectively. As a result of XRD, FE-SEM & EDS, PSA and DTA analysis, calcium carbonate (PCC) produced in the mineral carbonation was CaCO3 as 100% purity and it can be used as high quality CaCO3.

본 연구는 254 nm 파장 뿐만 아니라 185 nm 파장을 통과 시키는 Synthetic 석영관을 사용한 저압 램프를 이용하여 램 프에서 발생되는 진공자외선(VUV; Vacuum-Ultraviolet 185nm) 영역을 이용한 Geosmin 및 2-MIB 제거 효율 특성을 파 악하였다. 기존 UV AOP와 비교 분석 하기 위해 UV/H2O2, VUV 단독, VUV/H2O2 공정 비교 실험하였다. 또한, International Union of Pure and Applied Chemistry(IUPAC)에서 제안하는 Electrical Energy per Order(EE/O, kWh/m3) 로 목표 수질 기준 이하로 제거하기 위해 필요한 전기 에너지를 구해 각각의 공정을 비교하였다. 과산화수소와의 조합 공 정 실험결과 VUV/H2O2 공정은 8.73 mJ/cm2 만에 목표수질기준인 10 ng/L 이하로 Geosmin, 2-MIB가 제거되었으며, UV/H2O2 공정은 14.55 mJ/cm2 동안 목표수질기준 10 ng/L 이하로 제거되었지만 VUV/H2O2 공정보다 느린 제거속도를 보였다. EE/O의 분석결과 H2O2를 투입하였을 때 VUV/H2O2 공정이 UV/H2O2 공정보다 전력 소모량이 약 50%인 것으 로 나타남에 따라 VUV/H2O2 공정이 UV/H2O2 공정에 비해 에너지를 절감 할 수 있는 것으로 보여졌다. VUV 램프를 이 용한다면 기존 UV AOP 공정보다 전력 에너지도 절감되며, Geosmin과 2-MIB가 80 ng/L 이하일 때는 VUV 단독 처리 도 기대할 수 있기 때문에 약품비 또한 절감 할 수 있는 것으로 판단된다.

In this study, a low pressure lamp based on a synthetic quartz tube that passes both 254 mm wavelength and 185 mm wavelength was used to investigate characteristics of removing geosmin and 2-MIB by using vacuum-ultraviolet (VUV; Vacuum-Ultraviolet 185 nm) region produced by the lamp. To examine characteristics of removal efficiency of geosmin and 2-MIB by using the VUV region and compare it with the conventional UV AOP, tests were conducted by using and comparing UV/H2O2, VUV alone, and VUV/H2O2 processes. The test based on hydrogen peroxide combination process showed that VUV/H2O2 processes removes geosmin and 2-MIB in 8.73 mJ/cm2 to less than 10 ng/L, the target water quality level. However, they were slower than the VUV/H2O2 process in the removal. The EE/O analysis showed that, when H2O2 is added, the VUV/H2O2 process used less energy than the UV/H2O2 process. By using the VUV lamp, it is possible to save electric energy compared to conventional UV AOP, and, also, save the chemical expenses by using VUV alone when geosmin and 2-MIB are 80 ng/L or less.

반도체 포토리소그래피 공정에서 사용되는 Trimethylsilanol(TMS)과 같은 실리카 화합물은 포토리소그래피에 사용되 는 광학 렌즈에 심각한 영향을 미친다. 본 연구에서는 TMS 실시간으로 모니터링하기 위해 양자전이 비행시간 질량분석 기(PTR-ToFMS)를 적용하였으며, 분석 조건을 설정하기 위하여 PTR-ToFMS의 다양한 전장강도(E/N) 값에서 TMS를 측 정하였다. 그 결과 TMS 질량스펙트럼은 PTR-ToFMS 이온이동도관의 E/N 값을 변화시킴으로써 결정되었다. 측정된 이 온(C3H11OSi+)의 비율은 E/N 값에 영향을 받았고, TMS의 최적 분석 조건은 약 100 Td 이었다.

Silica compounds such as Trimethylsilanol (TMS) used in the photolithography area of semiconductor manufacture processing have irreversible dramatic impact on optical lenses used on photolithography tools. Here, a Proton Transfer Reaction-Time of Flight Mass Spectrometer (PTR-ToFMS) was applied for real-time and continuous monitoring of TMS contamination induced by the fabrication process. TMS measurements by various electronic field (E/N) were carried out using the PTR-ToFMS in order to fix the analysis condition. The TMS mass mass spectrum was determined by varying the E/N value of the PTR-ToFMS ion drift tube. The ratio of the measured ion (C3H11OSi+) was influenced according to the E/N value and optimal analysis condition of TMS was around 100 Td.

한반도 미세먼지의 연도별 공간분포를 비교 분석하기 위해서 측정소 측정자료를 이용하기에는 대도시 위주로 위치해 있기 때문에 한반도 전체에 대한 미세먼지의 공간분포를 파악하기에는 어려움이 있다. 반면 화학수송모델을 이용하여 공 간분포를 분석하는 방법은 공간분포를 파악하기에는 좋으나 누실된 배출량 자료 등에 의해 미세먼지 농도가 과소 평가 되는 경향이 있다. 본 연구에서는 공간 분포 분석에 측정 자료를 이용한 방법과 화학수송모델의 장점을 결합하여 화학수 송모델에 측정소 측정자료를 자료동화방법으로 재분석하여 분석하였다. 자료동화는 Pun’s Interpolation방법으로 국내 317개소의 대기오염측정소자료를 이용하였다. 자료동화를 통해 재분석한 2006년, 2009년, 2012년에 대해 서울, 부산을 대상으로 자료동화 전·후의 모델 정합도를 분석한 결과 자료동화 전에 비해 자료동화 후에 IOA가 0.39~0.71에서 0.77~0.98로 개선되었고, MBIAS는 -32.7 ~ -17.0 μg/m3에서 -8.1 ~ -0.2 μg/m3로 개선되는 것으로 나타났다. 자료동화를 통해 재분석한 결과를 이용하여 1시간, 24시간 평균의 연간 최대농도와 연평균 지역별 공간분포를 분석하였다. PM-10 농도의 공간분포는 연평균에서는 수도권과 광역시의 미세먼지가 높은 것으로 동일하게 나타났으나 1시간 최대농도와 24 시간 최대농도의 공간분포는 연도별로 차이가 있는 것으로 나타났다. 이는 국내의 고농도 PM-10은 지역의 배출에 의한 것이 아닌 월경성 오염원의 유입으로 나타나는 양상이기 때문에 연도별로 1시간 및 24시간 최대농도 분포가 다른 것으 로 판단된다. 특히 측정소가 없는 강원도의 양양지역에서 인근 측정소 측정자료와는 다른 경향이 나타났다. 이는 자료동 화 방법을 적용한 화학수송모델을 이용한 공간분포 특징으로 본 연구를 통해 자료동화기법으로 재분석 된 화학수송모델 자료는 대기질 현황분석 등에 지역별로 상세한 자료를 제공하는 방안이 될 수 있음을 확인하였다.

To improve PM-10 spatial distribution predicted by the chemical transport model of CMAQ, re-analysis method using measured PM concentrations was developed and tested its performance. Data assimilation method for the reanalysis was Pun's interpolation method with 28 km radius of influence of measured PM-10 values and measured PM-10 data in 317 air quality monitoring stations in Korea were used in this study. Predicted PM-10 concentrations by CMAQ with the data assimilation method were compared with measured ones for Year 2006, 2009 and 2012. The results showed that CMAQ model performance with data assimilation was significantly improved in predicting PM-10 concentrations; IOA at Seoul and Busan was improved from 0.39~0.71 to 0.77~0.98 and MBIAS was also improved from -32.7~-17.0 μg/m3 to -8.1~ -0.2 μg/m3. To predict PM-10 distribution over Southern Korean Peninsula, PM-10 re-analysis for Year 2006, 2009, and 2012 was carried out. The hourly and daily maximum as well as daily and annual PM-10 concentration distribution maps were obtained using the data assimilation methods developed in this study. The spatial distribution of annual average PM- 10 concentration was relatively high in the urbanized metropolis area such as Seoul metropolitan area, Busan and Ulsan area and those trends were the same for Year 2006, 2009 and 2012. However, the spatial distributions of the hourly and the daily maximum PM-10 concentrations were different in each year. Re-analyzed PM-10 maps showed that the data assimilation method using CMAQ has an advantage in predicting spatial distributions where monitoring stations were sparsely available such as Yangyang area in Kangwon province.

최근 세계 여러나라에서 산업활동에 따른 오염배출시설의 환경관리는 그간의 단일 매체적 관리에서 보다 높은 수준의 환경 보호 를 위한 매체통합적 접근으로 패러다임이 변화하고 있다. 유럽연합은 1996년 통합오염예방 및 제어에 관한 IPPC 지침(IPPC Dir., 96/ 61/EC)을 제정하였다. IPPC 지침은 산업활동의 효율적 관리를 위해 유럽연합(EU)이 시행 한 가장 야심찬 법적 조치 중 하나로, 산업 시설에서 배출 가능성이 높은 환경오염의 통합적 접근을 통한 사전예방 및 저감을 목표로 하고 있다. 그러나 한국의 환경허가는 대 기, 수질 및 토양 등 오염매체별로 구분된 여러 규제제도를 통해 수행되고 있다. 본 연구에서는 IPPC 지침의 주요개념을 이해·고찰 하여 우리의 통합환경관리제도의 기반 마련에 활용하고자 한다. 연구는 유럽연합(EU) IPPC지침 및 IED 주요내용 조사, BAT참고문 헌(BREF)의 구성 및 고찰, 국내의 통합환경관리제도 추진현황의 소개에 중점을 두고 있다. 우리나라도 통합적 접근(Integrated approach)을 통한 매체통합적 환경허가를 위해 최근 “환경오염시설의 통합관리에 관한 법률”을 제정하였다. ’17년부터 환경영향이 큰 업종별로 단계적으로 적용되는 통합허가제도를 통해 환경관리 행정의 효율을 높이고 허가과정에서 현장 중심의 최적가용기법 (BAT) 적용을 통한 과학적이고 사전예방적 환경관리제도로 자리매김할 것으로 기대된다.

A worldwide trend of permitting system for industrial installation to achieve a high level of protection of the environment has been moved from single-media to multimedia in approach. The Council of the European Community issued the Directive 96/61/EC, the IPPC Directive, concerning integrated pollution prevention and control in 1996. The IPPC Directive is one of the most ambitious legal measures that the European Union has initiated with a view to applying the prevention principle for industrial activities. The IPPC aims to achieve the integrated prevention and reduction of environmental pollution emitted by those industrial installations with a higher potential of emissions to the environment. In contrast, in Korea, issuing permits for industrial sectors has been carried out through several regulatory programs divided into environmental media of air, water and land. The aim of this work is to survey the contents of IPPC Directive and to introduce the integrated approaching concept to Korean environmental policies. It is eventually focused on building the framework and the infrastructure of integrated permit scheme for industrial installations. The scope of the study is focussing on the following three themes. One is to survey the permitting scheme on IPPC Dir. and IED of European Union. Another is to understand BAT References(BREF) and to prepare a frame to adopt to Korean situation. The other is to introduce current status on the preparation for the integrated environmental permit in Korea.