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소독 공정은 2차 오염 없이 원하는 수준으로 병원성 미

생물을 제어하는 공정으로 정수처리 및 하수처리 공정에서

가장 중요한 공정 중의 하나이다. 소독 공정에 대한 지속

적인 연구 및 개발에도 불구하고 지난 10년간 병원성 미생

물에 의한 지속적인 발병사례가 보고 되고 있어, 소독 공정

에 대한 관심 및 중요성이 증가하고 있다 [1].

국내에서는 염소 소독 이외의 소독 방식에 대한 설치실적

및 운영기술 축적 부족 등으로 지자체에서 소독방법 선정

에 많은 애로가 발생하고 있다. 최근에는 염소 소독의 단점

들로 인하여 여러 가지 대체 소독법들이 개발되었는데, 이

중 화학적 방법으로는 과산화수소, 구리, 철염, 오존, 과망

간산칼륨 등이 있고, 물리화학적 방법으로는 이산화티타늄

광촉매 분해반응, 광 소독 등이 있으며, 물리적인 방법으로

는 자기장, 마이크로 파, 초음파, 자기장 및 자외선 소독 등

의 방법이 있다 [2,3].

이들 여러 소독방법들 중 대부분의 방법들은 염소 소독을

대체할 수 있는 방법으로 인식되지 못하고, 오존과 자외선

조사만이 비교적 정수처리나 하수처리 공정에서 대안으로

채택되고 있다. 그러나 오존 소독은 오존 발생장치 및 배오

존 파괴를 위한 장치 등 부속설비가 필요하고, 장치의 가격

이 높고 부유물질이나 유기물질이 존재하는 경우 오존 요구

량이 증가되어 경제적 타당성이 적은 것으로 알려졌다 [3,4].

파장이 짧은 자외선의 조사는 살생물제 (biocide) 효과가

있는데, DNA 복제를 방해하는 thymine dimers를 DNA내에

생성하여 살균시키는 것으로 알려져 있으며, 파장이 254 nm

에서 그 효과는 최대인 것으로 알려져 있다. 자외선 조사는

모사 배관 시스템에서 염소 소독, 가열, 오존 소독보다 미

생물 살균에 효과적이며, 소독 부산물이 발생하지 않아 수

질에 영향을 주지 않고, 배관을 부식시키지 않는 등의 장점

이 있다. 그러나 자외선 살균 시스템은 미생물 회복 (repair)

의 잠재적인 위험을 가지고 있어, 미국과 유럽에서는 후처

리로 염소 소독이 필요한 것으로 보고 되고 있다 [3,5].

최근 기존의 소독제로 처리하기 어려운 병원성 미생물

들이 새롭게 발견되고, 그에 따라 기존 소독 공정과는 다른

새로운 소독 기술이 개발되고 있다. 초음파 공정은 기존의

공정으로 주로 실험실에서 미생물 파쇄에 많이 이용되고

있으며, 정수나 하수 처리 공정에는 거의 이용되지 않고

있지만 세포조직을 단락 및 파괴시키는 작용을 하기 때문에

조류 제거에 이용하기도 하며, 최근 주로 식기나 주방용

품 등 주로 소규모의 소독 분야에서 새로이 이용되고 있는

공정이다 [6,7].

전기화학적 소독이 염소 소독에 대한 대안으로 떠오르고

있는데, 전기분해에 의한 소독은 전기분해에 의한 소독은

양극 표면에서 OH이 발생하고, 염소 이온이 존재시 유리

염소인 차아염소산과 차아염소산 이온이 생성되어 이들 라디

칼과 소독제가 미생물을 소독시키는 것으로 알려져 있는데,

다른 소독 기술에 비해 초기 투자비가 저렴하고 운전 및

유지관리가 용이한 대체 소독기술로 인식되고 있다 [8,9].

최근에는 새로운 공정의 개발 외 개별 소독 공정을 조합

할 경우 각 공정의 단점을 보완하여 시너지 효과가 발생하는

복합 소독 공정에 대한 연구가 진행되고 있다. 시너지 효과

가 존재할 경우 소독제의 사용량, 전력 소비량 및 반응 시간

등을 줄일 수 있기 때문에 경제적인 측면이나 효율적 측면

에서 중요하지만 복합 소독 공정에 대한 통합적이고 정량

적인 연구가 수행된 바 없다 [10].

본 연구의 목적은 복합 소독 공정의 개발을 위한 기초

연구로서 전기분해, UV 및 초음파 소독 공정 등 단독 공정

의 성능을 비교하였다. 단일 공정의 성능에 영향을 미칠 수

있는 전력, NaCl 첨가량, pH 및 공기 공급량 등의 인자의

영향을 고찰하여 각 인자에 따라 OH 라디칼의 생성여부를

알 수 있는 지표물질인 N, N-Dimethyl-4-nitrosoaniline (RNO)

분해에 대해서도 고찰하여 공정의 결합에 대한 기초 자료로

활용하고자 하였다 [11].

This study was carried out to evaluate the performance of three kinds of single process (electrolysis, UV and

ultrasonic process) for the purpose of disinfection of Escherichia coli in water. Among the five kinds of

electrode material, disinfection performance of Ir electrode was higher than that of the other electrodes. The

order of disinfection performance for E. coli in single process lies in: electrolysis > UV >> ultrasonic process.

Performance of the three single processes was increased with the increase of the electric power. Disinfection

efficiency of the three processes was increased with the decrease of the pH. Disinfection of the UV process

were decreased by the increase of NaCl dosage and air flow rate. However, ultrasonic process was not

affected above two parameters. OH radical was not produced in UV and ultrasonic process. E. coli disinfection

of the electrolysis process was well agreed with RNO degradation tendency, except pH.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
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혈관내피세포에서 트롬빈이 TNF-α에 의해 유도되는 IL-6에 미치는 영향 배종섭 ;박문기 pp.11-17

가래나무 추출물의 미백효과 이계원 ;이주연 ;조영호 pp.18-24

E. coli 불활성화를 위한 단일 소독 공정의 비교 김동석 ;송승구 ;박영식 pp.25-32

복합 소독 공정을 이용한 E. coli 불활성화 김동석 ;박영식 pp.33-40

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Morphological changes by submerged culture conditions for the mycelial optimal growth of Cordyceps sinensis and immunological properties of hot water extract of mycelium Hyung Joo Suh ;Jang Won Choi pp.47-54

In Vitro evaluation for antioxidant activities of culture broth of Tremella fuciformis Kyung Soo Ra ;Jang Won Choi pp.55-61

호기 조건에서 DPAOs (Denitrifying Phosphorus Accumulation Organisms)에 의한 인 제거 정노성 ;박영식 ;김동석 pp.62-66

활성슬러지 농도에 따른 광학밀도와 광원파장의 상관관계 김도한 ;이창한 ;왕보권 ;서정호 ;송승구 pp.67-72

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티올키토산으로 피복된 EPA (Eicosapentaenoic acid) 함유 리포좀의 제조 및 아토피 감염 쥐에 대한 면역 특성 정효연 ;김진 ;이용욱 ;이기영 pp.97-102

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참고문헌 (20건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

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번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 Cho, M., J. E. Kim, and J. Y. Yoon (2004) Synergistic sequential inactivation mechanism of Bacillus subtilis spores with several disinfectants. Proceedings of the Korean Society of Water and Wastewater Korean Society on Water Quality 2004 Joint Autumn Conference. November 1-4. Taejeon, Korea. 미소장
2 Lee, S. H. (2002) UV disinfection for drinking water treatment. Proceedings of the Korean Society of Water and WastewaterKorean Society on Water Quality 2002 Joint Spring Conference. April 19. Chungju, Korea. 미소장
3 Park, Y. S. and D. S. Kim (2009) E. coli disinfection by electrolysis, UV and ultrasonic waves. Proceedings of the Korean Environmental Sciences Conferences. November 5-7. Pusan, Korea. 미소장
4 Pei, X., M. L. Janex, P. Savoye, and A. Cock (2002) Wastewater disinfection by ozone: main parameters for process design. Wat. Res. 36: 1043-1055. 미소장
5 Bergmann, H., T. Iourtchouk, K. Schops, and K. Bouzek (2002) New UV irradiation and direct electrolysispromising methods for water disinfection. Chem. Eng. J. 85: 111-120. 미소장
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8 Suzuki, H., Y. Sumida, H. Umezawa, Y. Kuwaki, M. Iseki, D. Takaoka, and M. Yasuda (2004) Electrolytic disinfection system for recycling water with highperformance direct-electrolysis technology. Proceedings of the Korean Society of Water and Wastewater Korean Society on Water Quality 2004 Joint Autumn Conference. November 1-4. Taejeon, Korea. 미소장
9 Kang, G. Y. (2008) Application of electrochemical technology for reusing biologically treated water. J of Kor. Soc. Environ. Eng. 30: 453-458. 미소장
10 Cho, M., J. E. Kim, S. M. Moon, H. M. Chung, and J. Y. Yoon (2004) Quantitative evaluation of the synergistic inactivation on sequential disinfection process. Proceedings of the Korean Society of Water and WastewaterKorean Society on Water Quality 2004 Joint Autumn Conference. November 1-4. Taejeon, Korea. 미소장
11 Zhang, B. T., L. X. Zhao, and J. M. Lin (2008) Study on superoxide and hydroxyl radicals generated inindirect electrochemical oxidation by chemiluminescence and UV-Visible spectra. J of Environ. Sci. 20: 1006-1011. 미소장
12 Park, Y. S. and D. S. Kim (2007) Inactivation of Legionella pneumophila by electrochemical disinfection. J of Kor. Soc. on Wat. Qual. 23: 613-619. 미소장
13 Park, Y. S. and D. S. Kim (2009) Oxidants formation with operating parameters with electrolysis process. Proceedings of the Korean Environmental Sciences Conferences. November 5-7. Pusan, Korea. 미소장
14 Kim, D. S. and Y. S. Park (2009) Removal of Rhodamine B in water by ultraviolet radiation combined with electrolysis(Ⅱ). J of the Environ. Sci. 18: 667-674. 미소장
15 Abdullah, M., G. K. Low, and R. W. Matthews (1990) Effects of common inorganic anions on rates of photocatalytic oxidation of organic carbon over illuminated titanium dioxide. J. of Phys. Chem. 94: 6820-6825. 미소장
16 Awad, H. S. and N. A. Galwa (2005) Electrochemical degradation of acid blue and basic brown dyes on Pb/PbO2 electrode in the presence of different conductive electrolyte and effect of various operating factors. Chemo. 61: 1327-1335. 미소장
17 Nam, W. S., J. M. Kim, and G. Y. Han (2002) Photocatalytic oxidation of methyl orange in a threephase fluidized bed reactor. Chemo. 47: 1019-1024. 미소장
18 Pillai, K. C., T. O. Kwon, B. B. Park, and I. S. Moon (2009) Studies on process parameters for chlorine dioxide production using IrO2 anode in an un-divided electrochemical cell. J. of Hazard. Mater. 164: 812-819. 미소장
19 Qiang, Z., J. H. Chang, and C. P. Huang (2002) Electrochemical generation of hydrogen peroxide from dissolved oxygen in acidic solutions. Wat. Res. 36: 85-94. 미소장
20 Yoo, S. B. (2005) A study on the sterilization characteristics of household water purifier by electrolysis. M.S. Thesis. Inha University, Inchon, Korea. 미소장

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