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고도처리공정과 나노여과공정에서의 미량유해물질 제거 평가
강준석(Joon Seok Kang),최양훈(Yang Hun Choi),권순범(Soon Buhm Kwon),유영범(Young Beom Yu) 大韓環境工學會 2014 대한환경공학회지 Vol.36 No.8
수계에서 검출되는 미량유해물질의 빈도와 종류가 다양해지고 있다. 따라서 정수처리시스템에서 고려되어야 할 부분으로 거론되고 있으며 제거공정과 처리효율에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 고도처리공정과 나노여과공정을 이용한 제거효율을 평가하였다. 나노여과공정의 경우 물질의 물리화학적 특성에 따라 제거율이 상이하게 나타났다. 물질의 분획분자량이 제거율이 가장 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 또한, 원수의 pH보다 높은 pKa 값을 갖거나 Log Kow 값이 2 이하인 물질의 제거효율이 감소되었다. 고도처리공정 중 산화공정에서는 대상물질의 분자량이 클수록 그리고 소수성을 띌수록 산화반응에 의한 제거효율이 감소되었다. 흡착공정에서는 산화되지 않은 대부분의 물질이 제거되었으며 H₂O₂에 의하여 산화가 더 잘 진행될수록 흡착반응이 향상되었다. Various kinds of micro organic pollutants have frequently been detected from a water system. Therefore, it is considered to be very important part in the drinking water treatment system. And the research about removal process and processing efficiency have been being conducted briskly. In this study, the removal efficiency was evaluated using advanced water treatment process and nanofiltration process. The removal efficiency of nanofiltration process was very different according to physical and chemical characteristics of materials. The molecular weight of cutoff was the most influential factor in the removal efficiency. And when pKa value was higher than pH of raw water or Log Kow value was below 2, the removal efficiency of material was decreased. In case of oxidation reaction, the bigger the molecular weight of material was and the more hydrophobic a material was, the less oxidation reaction occurred. And the removal efficiency was decreased. Most unoxidized materials were removed by absorption. And the more actively oxidation reaction occurred by H₂O₂, the more absorption reaction increased.
고도처리공정과 나노여과공정에서의 Geosmin 및 2-MIB 제거 평가
강준석 ( Joon Seok Kang ),최양훈 ( Yang Hun Choi ),권순범 ( Soon Buhm Kwon ),유영범 ( Young Beom Yu ) 한국수처리학회 2014 한국수처리학회지 Vol.22 No.5
Recently high levels of Geosmin and 2-MIB were increasingly detected in rivers. Limitation of treatment has appeared in general drinking water treatment process. In this study, removal efficiency was evaluated using advanced water treatment process and nanofiltration process. When the concentration of Geosmin and 2-MIB were below 500 ng/L, the permeate was 20 ng/L that the Minister of Environment recommends in nanofiltration process. And the removal efficiency was about 96% consistently over 500 ng/L. The removal efficiency was different according to various kinds of advanced water treatment process. After treatment, the 500 ng/L of Geosmin became below 10 ng/L by O3+GAC and the 1,000 ng/L of Geosmin became below 10 ng/L by O3/H2O2+GAC. After treatment, the 1,000 ng/L of 2-MIB became below 10 ng/L by O3+GAC or O3/H2O2+GAC.
Dihydrocinchonidine으로 개질된 Rh-Pt/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 이원금속 촉매를 이용한 Ethyl Pyruvate의 비대칭 수소화
조홍백,강준석,박융호,Cho, Hong-Baek,Kang, Joon-seok,Park, Yeung-Ho 한국공업화학회 2006 공업화학 Vol.17 No.4
Ethyl pyruvate의 비대칭 수소화 반응에 $Rh-Pt/Al_{2}O_{3}$ 이원금속 촉매를 처음으로 적용하고 그 반응특성을 조사하였다. $Rh-Pt/Al_{2}O_{3}$ 촉매는 상용 $Pt/Al_{2}O_{3}$에 Rh을 담지하거나 $Al_{2}O_{3}$에 Pt와 Rh을 연속적으로 함침시켜 제조하여, 촉매제법, Rh 함량 및 환원온도에 따라 반응속도, 광학선택도(ee%)가 변화하는 경향을 비교하였으며, XRD, TEM을 통하여 촉매의 물리적 특성을 분석하였다. $Rh-Pt/Al_{2}O_{3}$ 이원금속 촉매는 환원온도가 증가함에 따라 반응속도와 광학순도가 향상되었다(63.6 ee%). 또한 Rh의 함량에 따라서도 촉매 반응속도의 큰 변화를 보여주었는데, 그 변화 경향은 촉매 제조과정에 따라 달랐으나 광학선택도는 모든 이원촉매가 단일촉매에 비해 떨어지는 결과(56~60 ee%)를 나타내었다. $Rh-Pt/Al_{2}O_{3}$ catalysts were used for the first time to study its reaction characteristics in the asymmetric hydrogenation of ethyl pyruvate. The catalysts were prepared either by impregnation of Rh on a commercial $Pt/Al_{2}O_{3}$ or by sequential impregnation of Rh followed by impregnation of Pt on $Al_{2}O_{3}$. Reaction rate and enantiomeric excess (ee%) were compared according to the preparation method, Rh contents, and the reduction temperature of the catalyst. The physical characteristics of the catalysts were analyzed using XRD and TEM. Bimetallic $Rh-Pt/Al_{2}O_{3}$ catalysts showed an improved reaction rate and optical purity (63.6 ee%) with increasing the reduction temperature. The variation of the Rh contents as well as the preparation method elicited a big difference on the reaction rate, while enantiomeric excess (ee%) was lower (56~60%) with all bimetallic catalysts than with monometallic $Pt/Al_{2}O_{3}$ catalyst.
휴믹산과 망간에 의한 세라믹 막 오염 해석 및 저농도 약품스팀세정에 의한 여과성능 회복
안선아 ( Sun-a An ),강준석 ( Joon-seok Kang ),강소연 ( Soyeon Kang ),( Thi-kim-quyen Vo ),김한승 ( Han-seung Kim ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
정수처리공정에서 막 여과는 운전 장치의 단순함뿐만 아니라 유출수 수질의 우수함 때문에 연구의 중요성이 대두되고 있다. 특히, 무기 막 중 하나인 세라믹 막은 내약품성, 내열성, 내구성이 강한 특성을 가지고 있어 반영구적인 사용이 가능하다고 알려져 있다. 막 여과 공정에서 고려해야 하는 부분은 제거대상물질의 제거율을 높이면서 막의 오염을 최소화하는 것이다. 본 연구에서는 유기물질의 대표물질인 humic acid와 무기물질 중 망간으로 형성된 막 오염을 정압여과 회귀모델과 직렬여과 저항모델을 적용하여 분석하였다. 여과 이후 저농도 화학약품이 포함된 스팀세정의 회복률을 측정하여 기존 세정방법의 회복률과 비교하였다. Humic acid가 포함된 원수에서는 압력에 따른 막 오염의 형성과 회복률을 파악하기 위해 100 kPa, 200 kPa, 300 kPa의 운전압력에서 실험하였고 농도는 DOC 2.5 ppm과 8ppm이었다. Humic acid와 망간이 혼합된 원수에서는 운전압력을 200 kPa로 고정하였고 농도는 각각 DOC 2.5 ppm, 8 ppm과 망간 0.7 ppm, 2 ppm이었다. 막 세정 방법은 물리세척, 스팀세정 및 약품스팀세정으로 진행되었고 약품스팀세정에서 NaOCl과 Citric acid가 사용되었다. 정압여과 회귀모델을 통해 계산된 속도상수를 정량적 수치로 나타낸 결과 유기물과 망간이 혼합된 원수의 막 오염에서 케익여과가 지배적인 오염 메커니즘으로 나타났다. 직렬여과 저항모델에서는 운전압력이 증가할수록 세공막힘저항(Rf)의 비율이 증가했고 막 세정을 통한 막 성능 회복률이 감소했다. 약품이 포함된 스팀세정은 물리세척과 비교했을 때 세공막힘저항(Rf)이 케익저항(Rc)의 형태로 최대 85 %까지 전환되었다. 세정시간이 증가함에 따라 5분 동안의 약품스팀세정 회복률이 1분 대비 16-75 %까지 증가하여 주입하는 약품의 농도 및 세정시간을 조정하여 급격한 막 오염에 대한 조속한 대응이 가능할 것으로 사료된다. 또한 약품이 포함된 스팀세정의 적용으로 CIP의 빈도를 낮춤으로써 화학세정에 사용되는 약품의 양과 세정시간의 단축이 가능하다고 판단된다.