Earticle

Lab-scale 입상활성탄 흡착조를 이용하여 월류수 내 용존 유기물의 제거능을 평가하였다. 유기물 제거능 평가로 첫째 는 6가지 종류 유기물에 대해 GAC의 흡착능을 조사하고 유입하수의 흡착능이 30% 이하로 떨어지는 지점을 파과점으로 설정하고 유입하수의 농도를 고농도, 중농도 그리고 저농도로 구분하여 GAC 흡착조의 파과 기간을 각각 조사하였다. 마 지막으로 파과된 GAC가 흡착한 용존 유기물을 탈질미생물의 외부탄소원으로 활용하여 GAC의 재생 가능성을 검토하였 다. 6가지 유기물의 종류에 따른 GAC의 흡착능은 Sewage > Sucrose > Sodium Acetate > Methanol > LB broth ≒ Glucose 순으로 높게 나타났고 흥미로운 점은 생물학적 하수처리공정에서 쉽게 제거되는 Glucose가 GAC 흡착능이 매 우 낮다는 결과이다. 이후 GAC 흡착조의 연속흡착 운전에서 파과기간은 유입하수 조건이 고농도에서 21일, 중농도에서 28일 그리고 저농도에서 32일로 나타났다. 마지막으로 GAC의 흡착된 유기물은 탈질 탄소원으로 잘 사용됨을 확인할 수 있었으나 탈질 재생 후 GAC의 재흡착능은 만족할만한 수준으로 되기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다.

The capability of a laboratory-scale reactor packed with granular activated carbon (GAC) was evaluated in the removal process of organic matter dissolved in Combined Sewer Overflows (CSOs). First, the capacity of adsorption was recorded by six types of organic matter passing through the GAC reactor. Second, the breakthrough period was investigated when the CODcr adsorption ratio fell below 30% by varying the input intensity of CODcr into the GAC reactor from high, medium, to low. Lastly, the possibility of regenerating GAC through the denitrification process was examined. As a result, GAC adsorption capacity was ranked in order of sewage > sodium acetate > methanol > LB broth ≒ Glucose. Uniquely, glucose, being easily removed in the biological wastewater treatment process, had a low GAC adsorption capacity in this process. Thus, GAC showed the best adsorption for sewage among tested organic matters. Secondly, the breakthrough periods of the GAC adsorption reactor were 21, 28, and 32 days under high, medium, and low CODcr conditions, respectively. Lastly, the organic matter adsorbed in the GAC micro-pore was reused as an external organic carbon source to denitrifying bacteria in CSOs. However, the re-adsorption capacity was not at a satisfactory level which needs further research.

본 연구는 광분해를 통해 OH 라디칼을 생성하여 대기 중 오존의 축적을 촉발하는 HONO의 생성 특성 및 전환 기작 을 분류하고 주도적인 반응을 규명하고자 하였다. 먼저 PPDS-IC 시스템을 사용하여 대기 중 HONO의 농도를 측정한 결 과 겨울철의 평균농도는 여름철에 비해 약 1.4배 높은 수준으로 측정되었다. 겨울철과 여름철 두 계절 모두 NO2 농도 수 준이 증가함에 비례하여 HONO 농도도 증가하는 경향을 나타냈으며, HONO/NO2 비는 습도 수준에 비례하는 경향을 나 타냈다. NO2로부터 HONO의 전환율은 겨울철과 여름철이 비슷한 수준이었으며, 겨울철이 여름철에 비해 HONO의 농 도변화 폭이 더 크게 나타났다. 태양천정각을 변수로 한 HONO의 광분해율은 여름철이 겨울철 대비 큰 수준이었지만, OH 생성률은 겨울철이 비교적 크게 나타났다. HONO의 감소 기작 중 가장 주도적인 경로는 낮시간 광분해인 것으로 추 정되며, 생성 기작의 경우 미지의 생성 기작과 NO2의 비균질 반응이 가장 주도적인 두 개의 경로인 것으로 판단되었다.

This study was designed to identify major atmospheric HONO sources that trigger the accumulation of ozone by generating OH radicals through its photolysis. We measured HONO in the atmosphere using the PPDS-IC system and found that HONO concentration was 2.61 ± 1.91 ppb in the winter and 1.8 ± 0.76 ppb in the summer. Regardless of seasons, HONO concentration tended to be proportional to the NO2 level, and the HONO/NO2 ratio was greatly influenced by relative humidity. The conversion rate of HONO from NO2 was similar in winter and summer, but the variation of HONO in winter was larger than that of summer. Although the photolysis rate of HONO was lower in the winter, but the OH production rate was larger in the winter due to its higher concentrations observed. In addition to nighttime heterogeneous production with NO2, unknown sources played the very important role in the HONO budget, especially in the daytime and they should be resolved in future studies.

수환경에는 다양한 화학물질이 존재하여 수서생물에 대한 부정적 영향을 야기한다. 최근 이슈가 되고 있는 기후변화는 기온의 상승에 의해 지구전반에 걸쳐 생태계에 어려움을 발생시키고 있으며 우리나라의 경우도 예외라고 할 수 없다. 기 온의 상승에 의해 영향을 받는 수온의 변화가 수환경에 서식하는 생물의 생육에 미치는 영향이 보고되기도 하였다. 본 연 구에서는 수온의 변화가 환경중에 존재하는 화학물질의 독성영향에 미치는 변화를 관찰하였으며 이러한 변화가 분자적 수준의 지표에서 확인될 수 있는지 평가하였다. 오염물질이 존재하지 않는 환경에서 수온의 상승은 대표적인 시험종인 물벼룩의 번식에 영향을 미칠수 있음이 확인되었으며 이러한 영향은 분자적수준의 지표인 Vitellogenin, DMRT 및 Cuticle 의 gene 발현에서도 관찰되었다. 오염물질로서 나노물질을 이용한 독성평가에서는 96시간의 급성노출에서 물벼 룩의 적응온도와 노출온도의 차이에 따라 영향정도가 크게 차이나지는 않았지만 만성생식영향에서는 비노출에서는 오히 려 산자수가 감소한 반면 노출군에서는 산자수등이 크게 증가하여 오염물질의 노출과 수온의 변화가 상승작용을 하는 것으로 추정된다.

Water temperature, which is affected by climate change, could have influence on the growth of organisms in the aquatic environment. Various chemicals discharged from industry and human activities are present in the aquatic environment, causing negative effects on aquatic life. In this study, changes in water temperature on the toxic effects of chemical substances in the environment were observed, and whether these changes could be confirmed at the molecular level was evaluated. It was confirmed that an increase in water temperature in an environment free of contaminants could affect the reproduction of Daphnia magna, a representative test species. Also when D. magna was acclimated in higher temperature than normal test condition gene expressions of vitellogenin, DMRT and cuticle was affected. In the toxicity evaluation using nano-materials as pollutants, the degree of influence did not differ significantly depending on the difference between the adaptive temperature and the exposure temperature of D. magna in the acute exposure for 96 hours. It is estimated that exposure to pollutants and changes in water temperature have a synergistic effect.

본 연구는 유기물과 질소의 동시 제거가 가능한 하나의 외부저항을 갖는 dual-cathode MFC를 이용하여 초기 유기물 과 질소 농도에 따른 제거효율과 전기화학적 특성을 분석하여 적정 C/N비를 산정하는 방법 제시에 그 목적이 있다. 암모 니아는 초기 COD농도에 관계없이 일정하게 제거되지만 질산염은 COD농도에 기인한 C/N비가 감소함에 따라 제거량이 감소하였다. 그리고 초기 COD농도가 증가함에 따라 쿨롱효율은 감소하였다. 반응으로 제거된 기질농도를 기준으로 한 C/N비는 3.36~7.57로 유입수 농도로 계산된 C/N비 1.8~8.5보다 작은 범위로 나타났으나 제거된 COD의 농도에 쿨롱효 율을 고려하여 계산된 순 C/N비는 3.16으로 비교적 일정하게 나타났다. 순 C/N비는 화학양론식으로 산정된 2.86 g NO3 - -N/g COD와 비슷한 수준으로 환원전극에 전달된 전자는 대부분이 탈질에 이용됨을 확인하였다. MFC에서 유기물의 산 화로 발생하는 전자는 탈질이 일어나는 환원전극보다 산화전극에서 더 큰 손실이 나타나므로 탈질을 위한 COD 요구량 은 순 C/N비에 쿨롱효율을 고려해야만 산정할 수 있다.

The objective of this study was to suggest a method of determining the appropriate C/N ratio in a dual-cathode MFC that allowed to remove nitrogen and organics simultaneously with a single external resistance. The electrochemical characteristics and removal performances of MFC was analyzed based on the initial dose of organic matter and nitrogen. While ammonia was consistently removed regardless of the initial COD concentration, the amount of nitrate removal decreased as the C/N ratio decrease. Also, the coulombic efficiency (CE) decreased as the initial COD concentration increased. The C/N ratios based on the influent substrate concentration was revealed of 1.8~8.5 that had wider range than that of 3.36~7.57 which was calculated from substrate concentration removed during the reaction. The calculated C/N ratio considering the CE was a relatively consistent 3.16. The net C/N ratio was similar to the stoichiometric value of 2.86 g NO3- N/g COD, showing that the electrons transferred to the cathode were mostly used for denitrification. Electrons produced from the oxidation of organic matter for denitrification in the MFC exhibited greater loss at the anode compared to the cathode. Consequently, the amount of COD required for denitrification can be determined by considering the CE to the net C/N ratio.

본 연구의 목적은 대기오염물질(NO, NO2, SO2, CO, VOC) 측정에 사용되는 전기화학식 센서와 광이온화 센서에 대 한 온도 및 상대습도의 영향을 평가하고, 보다 신뢰할 수 있는 모니터링 데이터를 생산하기 위한 보정 방법을 제안하는 것이다. 각 물질에 대한 측정 센서는 네 가지 온도와 세 가지 상대습도 조건에서 테스트되었다. 온도와 상대습도 각 조건 에서 측정된 선형성은 우수하게 나타났으며 모든 센서에서 0.92~0.99의 결정계수를 나타냈다. 농도가 0인 조건에서 NO 와 일부 VOC 센서는 상대습도가 증가함에 따라 0의 기준선(절편)이 증가했다. 온도가 증가함에 따라 SO2 및 VOCM 센 서의 값(mv) 변화에 따른 가스 농도 증가율(기울기)은 증가하였고 CO 센서의 절편도 증가하는 경향을 나타냈다. 본 연 구에서는 각 대기오염물질별 센서 교정에 기울기와 절편이 활용되었으며, 이를 토대로 한 관계식을 도출함으로써 NO, NO2, SO2, CO, VOC 센서 데이터의 신뢰도를 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

The objectives of this study is to evaluate the effects of temperature and relative humidity on electrochemical and pothoionization sensors used to measure air pollutants (NO, NO2, SO2, CO, VOC), and to propose calibration methods to produce more reliable monitoring data. Measurement sensors for each substance were tested under four temperatures and three relative humidity conditions. The linearity measured for each condition of temperature and relative humidity was excellent, and the coefficient of determination of 0.92 to 0.99 was shown in all sensors. Under the condition that the concentration was zero, the baseline (intercept) of zero increased as the relative humidity of NO and some VOC sensors increased. As the temperature increased, the gas concentration increase rate (slope) in accordance with the variation of the SO2 and VOCM sensors increased, and the intercept of the CO sensor also tended to increase. In this study, slope and intercept were used to calibrate sensors for each air pollutant, and it is expected that the reliability of NO, NO2, SO2, CO, and VOC sensor data can be improved by deriving a relational expression based on this paper.

폐기물은 인간 활동의 부산물이며, 인류가 지상에 존재하는 한 폐기물 발생은 필수불가결한 요소이다. 폐기물의 안정적인 처리를 위해서는 폐기물처리시설을 설치해야 하나, 악취, 소음, 집값 하락 등의 우려로 혐오시설로 인식되어 설치가 쉽지 않은 실정이다. 최 근 이러한 부정적 인식을 해소하기 위해 지하화시설을 다수 추진하고 있으나, 사업의 타당성을 뒷받침할 수 있는 경제적 가치에 대 한 연구자료는 드문 실정이다. 따라서 지하화 사례(하남시)를 토대로 헤도닉가격접근법을 활용하여 지하화사업의 경제적 가치를 추 정하였다. 하남시 폐기물처리시설을 기준으로 3 km 이내 위치하고 있는 공동주택을 대상으로 하되, 2011년부터 2017년의 실거래가 격과 개별 주택특성(전용면적, 용적률, 경과년수 등), 외부요인(지하철, 복합쇼핑몰, 폐기물처리시설의 착공 준공시점등)을 변수로 적 용하였다. 분석 결과 지하화 착공으로 주택가격의 1.953%가 상승하고 부분 준공(폐기물 및 상부공원 준공)시 0.814%, 완전 준공시 1.374~1.654% 상승하는 것으로 나타났다. 독립변수의 영향력은 공동주택의 특성을 나타내는 변수가 외부요인보다 큰 것으로 나타났 으며, 지하화 준공보다는 착공과 관련된 변수가 영향력이 큰 것을 알 수 있다.

Waste is the by-product of human activity. As long as mankind exists, waste generation is an indispensable factor. In order to stable disposal of waste, waste treatment facilities should be constructed. However, it is difficult to construct the facilities because they are recognized as NIMBY (‘not in my backyard’) facilities due to concerns such as odors, noise, and falling housing prices. Recently, a number of undergroundization of waste treatment facilities have been constructed to reduce negative impacts, but it is rare to research on economic values that can support the feasibility of the project. Therefore, this study aims to the estimating economic value for the undergrounding project (Hanam-si) using the hedonic pricing model. The analysis was conducted on apartment houses located within 3 km of waste treatment facilities, and the variables were determined by actual transaction prices, housing structure variables (size, floor, room, BCR, FAR etc) and external variables (commencement and completion date of subway, complex shopping mall and waste treatment facility) from 2011 to 2017. As a result of the analysis, the construction of undergroundization project is resulted in a 1.953% increase, and completion of the project is 1.374~1.654% increase in housing prices. The influence of housing structure variables is greater than the external variables. In addition, commencement variables are more influential than completion variable in undergroundization project.

화석연료 사용으로 인한 지구온난화 방지를 위해 메탄올 증기개질을 통한 수소 생산 연구가 많이 진행되었으나, 지지 체 사용 및 함침법으로 제조된 촉매에서의 촉진제에 의한 증기개질 영향은 더 많은 연구가 필요하다. 따라서 본 연구를 통해 Cu/γ-alumina 지지체를 기반으로 촉진제 함침 비율에 따른 촉매 표면특성과 결정상태 등의 기초적인 물성을 확인하 고 메탄올 증기개질을 시행함으로서 촉진제로 사용된 Zn, Zr의 조성에 따른 증기개질 생성물 조성에 미치는 영향을 파악 하고자 하였다. 촉매의 기초 물성은 SEM-EDS, TPR, XRD를 통해 확인할 수 있었다. 수소 조성을 증가시킬 것으로 예상 되었던 Z n에 의한 수소 조성 영향은 본 실험에서 명확하게 나타나지 않았으나 이산화탄소 선택도에 대한 영향은 Z r과 Zn 모두 그 특성이 잘 나타났으며, Cu/Zn 비율이 1인 경우가 2.5인 경우에 비해 Zr에 의한 이산화탄소 선택도 면에서 더 좋게 나타났다.

To prevent global warming due to the use of fossil fuels, many studies have been conducted on hydrogen production through methanol steam reforming. nevertheless, the effect of steam reforming by the promoters of the catalyst prepared by the use of the support and the impregnation method requires further study. therefore, through this study, basic physical properties such as catalyst surface properties and crystal state were observed according to the impregnation ratio of the promoters based on the Cu/γ-alumina support. in addition, by implementing methanol steam reforming, the effect of the composition of Zn and Zr used as promoters on the composition of steam reforming products was investigated. the basic physical properties of the catalyst could be observed through SEM-EDS, TPR, XRD. The hydrogen composition effect by zinc, which was expected to increase the hydrogen composition, was not clearly shown. however the effect on the carbon dioxide selectivity was well shown for both zirconium and zinc, and the Cu/Zn ratio of 1 showed better carbon dioxide selectivity by zirconium than the case of 2.5.

본 연구에서는 초미세먼지(PM2.5)의 배출원 및 기여도를 파악하기 위하여 PMF 수용 모델을 활용하여 분석을 진행하 였다. 측정지점은 주변에 산단지역, 주거지역, 농촌지역이 위치하여 복합적인 영향을 받을 수 있는 대전지역으로 선정하 였다. 겨울(1월)과 여름(5, 6월)기간 동안 측정데이터를 수집하였고 분석하였다. PMF 모델 분석 결과 7가지 Factor 즉, 먼 지, 해염입자, 2차 생성 질산염 및 염산염, 2차 생성 황산염, 산업배출, 석탄연소, 자동차배출로 분류하였다. 계절별 기여 도를 확인한 결과 먼지와 해염입자의 경우 5-6월에 발생한 황사 이벤트로 인해 그 기간 동안 기여도가 높게 나타났다. 2 차 생성물질의 경우 질산염과 염산염은 상온에서 상변화가 이루어지는 특징으로 인해 여름보다 겨울에 더 높게 나타났 으며, 석탄연소의 경우 겨울에 더 높게 나타났다. 이를 통해 PMF 결과가 양호하게 나타난 것으로 판단하였다.

In this study, analysis was conducted using the PMF acceptance model to identify the emission source and contribution of fine particle (PM2.5). The measurement point was selected as the Daejeon area, where industrial complex areas, residential areas, and rural areas are located nearby, and thus can be affected by multiple factors. Measurement data were collected and analyzed during the winter (January) and summer (May, June) periods. As a result of the analysis of the PMF model, it was classified into 7 factors, namely, dust, sea salt particles, secondary nitrate and chloride, secondary sulfate, industrial emissions, coal combustion, and vehicle emissions. As a result of checking the contribution by season, the contribution of dust and sea salt particles was high during that period due to the yellow dust event that occurred in May-June. In the case of secondary products, nitrate and hydrochloride were higher in winter than in summer due to the phase change at room temperature, and in the case of coal combustion, they were higher in winter. Through this, it was judged that the PMF result was good.