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      • SCOPUSKCI등재

        Inactivation of various bacteriophages by different ultraviolet technologies

        Kyung Seon Bae,Gwy-Am Shin 대한환경공학회 2016 Environmental Engineering Research Vol.21 No.4

        There is an urgent need to identify more reliable indicator systems for human pathogenic viruses in water reuse practice. In this study, we determined the response of different bacteriophages representing various bacteriophage groups to different ultraviolet (UV) technologies in real wastewater in order to identify more reliable bacteriophage indicator systems for UV disinfection in wastewater. Bacteriophage φX174, PRD1, and MS2 in two different real wastewaters were irradiated with several doses of both low pressure (LP) and medium pressure (MP) UV irradiation through bench-scale UV collimated apparatus. The inactivation rate of φX174 by both LP and MP UV was rapid and reached ∼4 log10 within a UV dose of 20 mJ/㎠. However, the inactivation rates of bacteriophage PRD1 and MS2 were much slower than the one for φX174 and only ~1 log10 inactivation was achieved by the same UV dose of 20 mJ/㎠. Overall, the results of this study suggest that bacteriophage MS2 could be a reliable indicator for human pathogenic viruses for both LP and MP UV disinfection in wastewater treatment processes and water reuse practice.

      • 골탄과 HAP를 이용한 효율적인 지하수 내 불소 제거에 대한 연구

        변정섭 ( Byun Jung-seop ),신귀암 ( Shin Gwy-am ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

        세계 보건 기구(WHO)에서는 마시는 물의 불소 농도를 1.5 ppm 이하로 권고하고 있지만 에티오피아, 탄자니아, 캄보디아 등 아프리카 및 동남아 일부 국가에서는 지하수 내 불소농도가 기준치 이상으로 높아 (>10 ppm, 때로는 >100 ppm) 반상치, 골격기형 등 다양한 질병이 발생하고 있다. 실제로 지하수내의 불소는 활성탄, 이온교환수지, 역삼투 등의 방법으로 비교적 쉽게 제거될 수 있지만 위에 언급한 개발도상국에서는 기술적, 경제적 이유로 이들 방법을 사용할 수 없는 실정이다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 에티오피아, 탄자니아, 케냐 등지에서는 소 뼈를 탄화시켜 만든 골탄과 화학적으로 생성한 HAP를 이용하여 지하수 내 불소를 제거하고 있다. 골탄은 만들기 쉽고 저렴하지만 불소 흡착력이 떨어지며 이에 반해 HAP는 불소흡착력은 뛰어나지만 가격이 비싼 단점이 있다. 이 연구에서는 골탄과 HAP를 병행하여 두 가지 흡착제의 장점을 살리고 단점을 보완하는 수처리 방식을 개발하였다. 본 연구는 현재 에티오피아에서 사용하고 있는 골탄과 HAP를 이용하여 칼럼반응기에서 실험을 진행하였다. 칼럼반응기는 직경 1.27 cm, 길이 101 cm, 부피 127.87 ㎤ 이었으며 총 4 개의 칼럼반응기를 사용하였다. 이 중 두 개는 골탄과 HAP를 51 cm씩 채웠고, 나머지 칼럼에는 골탄과 HAP를 51 cm 채운 뒤 튜브를 하향류 방식으로 연결하여 사용하였다. 초기 불소 농도는 5 ppm으로 하였으며 유량은 30 L/day, 550 L/day으로 진행하였고 각각의 EBCT는 4.6 min, 10 s로 측정되었다. 샘플은 일정한 시간 간격으로 채집하였고, UV-분광광도계(DR-5000)를 이용하여 540 nm의 파장에서 불소 분석을 실시하였다. 이 실험 결과 골탄이나 HAP를 각각 단독으로 사용하여 불소를 제거하였을 때보다 두 가지를 병행하여 사용했을 때 유량에 관계없이 흡착효율이 향상되었으며, 1.5 ppm까지 올라가는데 30 L/day에서는 골탄, HAP, 골탄-HAP 순으로 각각 120, 150, 480 min이 걸렸고 이에 비례하여 처리수도 2.4, 3.0, 9.6 L를 생산할 수 있었다. 550 L/day에서는 파과시간까지 각각 0.75, 0.73, 3 min이 걸렸고 처리수도 0.29, 0.28 1.15 L를 생산하여 골탄과 HAP를 함께 사용했을 때 효율이 더 좋은 것을 볼 수 있었다. 결론적으로 골탄과 HAP를 함께 사용함으로써 길어진 파과시간은 HAP의 교체주기를 증가시켜 운영비용을 현저히 감소시킬 수 있음이 확인되었다. 따라서 골탄과 HAP를 병행하는 방법은 지하수 내 불소 제거성능 향상과 단위 시간에 더 많은 처리수 생산을 가능하게 하여 훨씬 효율적인 불소 제거 방법으로 생각된다.

      • KCI등재

        수돗물을 통해 노출되는 녹조독소의 인체위해성 평가

        이재현 ( Jae-hyun Lee ),신귀암 ( Gwy-am Shin ) 한국환경과학회 2017 한국환경과학회지 Vol.26 No.3

        The primary purpose of this study was to determine the risk of various disease outcomes due to exposure to cyanobacteria toxin (microcystin-LR) through drinking water in a Korean watershed. In order to determine the risk in a more quantitative way, the risk assessment framework developed by the National Research Council (NRC) of the United States (US) - hazard identification, dose-response relationship, exposure assessment, and risk characterization - was used in this study. For dose-response relationships, a computer software (BenchMark Dose Software (BMDS)) developed by the US Environmental Protection Agency (EPA) was used to fit the data from previous studies showing the relationship between the concentration of microcystin-LR and various disease outcomes into various dose-response models. For exposure assessment, the concentrations of microcystin-LR in the source water and finished water in a Korean watershed obtained from a recent study conducted by the Ministry of Environment of Korea were used. Finally, the risk of various disease outcomes due to exposure to cyanobacteria toxin (microcystin-LR) through drinking water was characterized by Monte-Carlo simulation using Crystall Ball program (Oracle Inc.) for adults and children. The results of this study suggest that the risk of disease due to microcystin-LR toxin through drinking water is very low and it appears that current water treatment practice should be able to protect the public from the harmful effects of cyanobacteria toxin (microcystin-LR) through drinking water.

      • 골탄과 HAP를 이용한 효율적인 지하수 내 불소 제거에 대한 연구

        변정섭 ( Byun Jung-seop ),신귀암 ( Shin Gwy-am ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

        세계 보건 기구(WHO)에서는 마시는 물의 불소 농도를 1.5 ppm 이하로 권고하고 있지만 에티오피아, 탄자니아, 캄보디아 등 아프리카 및 동남아 일부 국가에서는 지하수 내 불소농도가 기준치 이상으로 높아 (>10 ppm, 때로는 >100 ppm) 반상치, 골격기형 등 다양한 질병이 발생하고 있다. 실제로 지하수내의 불소는 활성탄, 이온교환수지, 역삼투 등의 방법으로 비교적 쉽게 제거될 수 있지만 위에 언급한 개발도상국에서는 기술적, 경제적 이유로 이들 방법을 사용할 수 없는 실정이다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 에티오피아, 탄자니아, 케냐 등지에서는 소 뼈를 탄화시켜 만든 골탄과 화학적으로 생성한 HAP를 이용하여 지하수 내 불소를 제거하고 있다. 골탄은 만들기 쉽고 저렴하지만 불소 흡착력이 떨어지며 이에 반해 HAP는 불소흡착력은 뛰어나지만 가격이 비싼 단점이 있다. 이 연구에서는 골탄과 HAP를 병행하여 두 가지 흡착제의 장점을 살리고 단점을 보완하는 수처리 방식을 개발하였다. 본 연구는 현재 에티오피아에서 사용하고 있는 골탄과 HAP를 이용하여 칼럼반응기에서 실험을 진행하였다. 칼럼반응기는 직경 1.27 cm, 길이 101 cm, 부피 127.87 ㎤ 이었으며 총 4 개의 칼럼반응기를 사용하였다. 이 중 두 개는 골탄과 HAP를 51 cm씩 채웠고, 나머지 칼럼에는 골탄과 HAP를 51 cm 채운 뒤 튜브를 하향류 방식으로 연결하여 사용하였다. 초기 불소 농도는 5 ppm으로 하였으며 유량은 30 L/day, 550 L/day으로 진행하였고 각각의 EBCT는 4.6 min, 10 s로 측정되었다. 샘플은 일정한 시간 간격으로 채집하였고, UV-분광광도계(DR-5000)를 이용하여 540 nm의 파장에서 불소 분석을 실시하였다. 이 실험 결과 골탄이나 HAP를 각각 단독으로 사용하여 불소를 제거하였을 때보다 두 가지를 병행하여 사용했을 때 유량에 관계없이 흡착효율이 향상되었으며, 1.5 ppm까지 올라가는데 30 L/day에서는 골탄, HAP, 골탄-HAP 순으로 각각 120, 150, 480 min이 걸렸고 이에 비례하여 처리수도 2.4, 3.0, 9.6 L를 생산할 수 있었다. 550 L/day에서는 파과시간까지 각각 0.75, 0.73, 3 min이 걸렸고 처리수도 0.29, 0.28 1.15 L를 생산하여 골탄과 HAP를 함께 사용했을 때 효율이 더 좋은 것을 볼 수 있었다. 결론적으로 골탄과 HAP를 함께 사용함으로써 길어진 파과시간은 HAP의 교체주기를 증가시켜 운영비용을 현저히 감소시킬 수 있음이 확인되었다. 따라서 골탄과 HAP를 병행하는 방법은 지하수 내 불소 제거성능 향상과 단위 시간에 더 많은 처리수 생산을 가능하게 하여 훨씬 효율적인 불소 제거 방법으로 생각된다.

      • 골탄과 HAP를 이용한 효율적인 지하수 내 불소 제거에 대한 연구

        변정섭 ( Byun Jung-seop ),신귀암 ( Shin Gwy-am ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

        세계 보건 기구(WHO)에서는 마시는 물의 불소 농도를 1.5 ppm 이하로 권고하고 있지만 에티오피아, 탄자니아, 캄보디아 등 아프리카 및 동남아 일부 국가에서는 지하수 내 불소농도가 기준치 이상으로 높아 (>10 ppm, 때로는 >100 ppm) 반상치, 골격기형 등 다양한 질병이 발생하고 있다. 실제로 지하수내의 불소는 활성탄, 이온교환수지, 역삼투 등의 방법으로 비교적 쉽게 제거될 수 있지만 위에 언급한 개발도상국에서는 기술적, 경제적 이유로 이들 방법을 사용할 수 없는 실정이다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 에티오피아, 탄자니아, 케냐 등지에서는 소 뼈를 탄화시켜 만든 골탄과 화학적으로 생성한 HAP를 이용하여 지하수 내 불소를 제거하고 있다. 골탄은 만들기 쉽고 저렴하지만 불소 흡착력이 떨어지며 이에 반해 HAP는 불소흡착력은 뛰어나지만 가격이 비싼 단점이 있다. 이 연구에서는 골탄과 HAP를 병행하여 두 가지 흡착제의 장점을 살리고 단점을 보완하는 수처리 방식을 개발하였다. 본 연구는 현재 에티오피아에서 사용하고 있는 골탄과 HAP를 이용하여 칼럼반응기에서 실험을 진행하였다. 칼럼반응기는 직경 1.27 cm, 길이 101 cm, 부피 127.87 ㎤ 이었으며 총 4 개의 칼럼반응기를 사용하였다. 이 중 두 개는 골탄과 HAP를 51 cm씩 채웠고, 나머지 칼럼에는 골탄과 HAP를 51 cm 채운 뒤 튜브를 하향류 방식으로 연결하여 사용하였다. 초기 불소 농도는 5 ppm으로 하였으며 유량은 30 L/day, 550 L/day으로 진행하였고 각각의 EBCT는 4.6 min, 10 s로 측정되었다. 샘플은 일정한 시간 간격으로 채집하였고, UV-분광광도계(DR-5000)를 이용하여 540 nm의 파장에서 불소 분석을 실시하였다. 이 실험 결과 골탄이나 HAP를 각각 단독으로 사용하여 불소를 제거하였을 때보다 두 가지를 병행하여 사용했을 때 유량에 관계없이 흡착효율이 향상되었으며, 1.5 ppm까지 올라가는데 30 L/day에서는 골탄, HAP, 골탄-HAP 순으로 각각 120, 150, 480 min이 걸렸고 이에 비례하여 처리수도 2.4, 3.0, 9.6 L를 생산할 수 있었다. 550 L/day에서는 파과시간까지 각각 0.75, 0.73, 3 min이 걸렸고 처리수도 0.29, 0.28 1.15 L를 생산하여 골탄과 HAP를 함께 사용했을 때 효율이 더 좋은 것을 볼 수 있었다. 결론적으로 골탄과 HAP를 함께 사용함으로써 길어진 파과시간은 HAP의 교체주기를 증가시켜 운영비용을 현저히 감소시킬 수 있음이 확인되었다. 따라서 골탄과 HAP를 병행하는 방법은 지하수 내 불소 제거성능 향상과 단위 시간에 더 많은 처리수 생산을 가능하게 하여 훨씬 효율적인 불소 제거 방법으로 생각된다.

      • KCI등재

        연구논문 : 도시지역의 비점오염유출특성을 고려한 도시하천 적정관리방안

        지홍진 ( Hong Jin Chi ),신귀암 ( Gwy Am Shin ) 한국환경과학회 2016 한국환경과학회지 Vol.25 No.1

        The purpose of this study was to analyse the runoff characteristics of non-point pollution sources in an urban watershed and determine the effectiveness of newly installed riverwater treatment system to reduce water pollution caused by storm runoff in the urban watershed. The results of this study showed that the levels of BOD_{5} and suspended solid were highly influenced by first-flush effect and the pollutant load of those two parameters were also very high in the urban watershed. Meanwhile, the effectiveness of riverwater treatment system to reduce the levels of BOD_{5} and suspended solid was relatively high, but those to reduce the levels of T-N and T-P was low, which needs some additional unit treatment process such as filtration and coagulation. Nonetheless, the riverwater treatment system tested was relatively simple in installation and operation, effective in removing many water pollutants and, most importantly, does not require much space as other treatment systems, so it could be an attractive alternative option to reduce riverwater pollution caused by storm runoff in urban watersheds.

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