연구는 사고감소효과 평가를 하기위한 목적으로 단순사고건수 비교방법을 활용하여 사고감수 계수를 도출하고, 각각의 사고지점에 사고감수 계수를 적용하여 사고감소 편익을 산정하였다. 분석 대상지점은 2011년 08월부터 2011년 10월까지 실시되었던 천안시 교통안전진단 연구에서 선정된 사고다발지점 17개소 중 현장조사를 통해 개선사항 반영여부를 파악하여 개선사항이 한건이상 적용된 지점 10개소에 대하여 교통안전개선사업 실행 전(2009년~2011년)과 실행 후(2012년)의 교통사고 특성을 도로교통공단 교통사고분석시스템(TAAS:Traffic Accident Analysis System)의 자료를 활용하여 분석하였다. 단순사고건수 비교방법은 개선효과를 분석 대상지점의 사업 전과 후의 1년간 사고건수만을 단순 비교하는 방법으로써 현재 도로교통 공단에서「교통사고잦은곳 개선사업」을 수행하기 위해 사용되고 있고, 도로안전성을 평가하는데 가장 널리 사용되어지는 방법으로 이를 활용하여 교통사고감소계수를 산정한다. 교통사고 편익을 산정하기 위해 개선안에 의해 발생하는 교통사고감소건수의 산정과 교통사고감소에 의한 경제적 가치계산의 과정을 통하여 이루어지는데, 교통사고감소건수는 개선하지 않았을 때 예상되는 평균사고건수와 개선 전, 후의 일평균 교통량, 그리고 앞에서 도출한 교통사고감소 계수가 사용되어진다. 이때 개선하지 않았을 때 예상되는 평균사고 건수의 경우 개선 전 3년간의 자료의 평균값을 사용했으며, 전체적인 천안시의 교통량을 조사하였을 때 큰 차이가 없어 각 교차로별 개선 전, 후의 일평균 교통량은 같다고 가정하였다. 경제적 가치계산은 지점별 과거 사고자료를 기준으로 한 교통사고감소건수를 기준으로 교통개발연구원 (1997)에서 제시한 교통사고 원단위를 적용하였는데, 이에는 생산손실비용, 차량손실비용, 의료비용, 행정비용 이 포함되어 있다. 즉, 각 지점별로 교통사고감소건수를 산정하고 여기에 사고비용 원단위를 곱한 값을 합산하여 사고감소편익을 산정하였으며 다음 표. 1과 같이 나타났다. 본 연구는 교통안전개선사업 실시 후의 사고감소효과를 평가해 보았는데, 평가 결과 3개의 지점에서 개선을 했음에도 불구하고 음(-)의 편익이 발생하였는데, 이는 단순사고건수 비교법과 사고형태별 계수만을 적용하여 감소편익을 산정한 한계로 볼 수 있다. 이를 보완하기 위해서 향후 보다 장기간의 개선대안별, 도로특성별, 사고 유형별, 안전시설별 사고감소계수를 적용한 편익분석이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

최근 환경기준이 강화되면서 하수 처리공정에서 생물학적 처리와 탈인시설을 조합한 하이브리드형 고도처리 공정이 빠르게 도입되고 있다. 현재 도입되고 있는 탈인시설은 대부분 응집제 투여를 바탕으로 하는 화학적 처리공정으로 비교적 처리공정과 유지관리가 간단하여 처리효율의 신뢰도가 높은 장점이 있는 반면에 화학약품 비용과 발생된 슬러지의 처분비용 등이 매우 높다는 단점이 있다. 이에 반해 하이브리드형 고도처리시스템을 구축하는데 있어 가장 단순하고 안정적인 단위공정의 하나로 알려진 흡착법은 이온성 물질의 동시제거가 가능하면서도 기후 및 농도에 관계없이 처리효율이 비교적 일정하고, 부생독성물질을 생성시킬 위험성이 없다는 장점을 가지고 있다. 그럼에도 불구하고 흡착법이 하수처리의 탈인공정으로 널리 활용되지 못하는 이유는 인산이온만을 선택적으로 흡착할 수 있는 흡착제가 없기 때문이다. 최근 저자들은 하수처리수를 이용한 컬럼실험을 통해 강염기성은 물론 약염기성 음이온교환수지 모두 하수 중에 다량 함유되어 있는 황산이온의 방해로 인산이온을 거의 흡착하지 못함을 확인하였다. 즉, 고정층 컬럼 실험을 통해 얻은 인산이온의 흡착량은 인산이온만 있을 경우 134 mg/g인데 반해 실폐수의 경우 Cl과 SO4이온의 흡착경쟁 때문에 10.4 mg/g으로 감소하여 실폐수 적용이 불가능하였다.

The PP-g-Vim-CH3I adsorbent, which possesses antibacterial and ion-exchange functions, was synthesized by photoinduced grafting of 1-vinyl imidazole (Vim) onto polypropylene, non-woven fabric and subsequent quaternization using methyl iodide (CH3I). The adsorption properties of PP-g-Vim-CH3I for nitrate ion were studied in batch mode and fixed-bed columns. The adsorption equilibria of NO3-N on PP-g-Vim-CH3I were well described by the Langmuir isotherm model, and the adsorption energy was 9.03 kJ/mol, which indicates an ion-exchange process. Adsorption-kinetic data were fitted with a pseudo-second-order kinetic model. The Bohart-Adams model was found to be suitable for simulating the breakthrough curves obtained from the fixed-bed columns. The fixed-bed sorption capacity of nitrate ion from the model was in the range 100.8 ~ 108.6 mg/g without the presence of competing anions but decreased to the range 55.7 ~ 96.2 mg/ g in groundwater due to adsorption competition with the coexisting anions, especially SO4 2− ion. The PP-g-Vim-CH3I adsorbent could be regenerated by washing with 1.0 N NaCl without serious lowering the adsorption capacity.

In recent years, the demand for advanced treatments in the water-treatment industry has increased, and physicochemicalseparation technologies have come into wide use. However, biofouling is a major problem for the separation processes in water and wastewater treatment. One anti-biofouling strategy is to construct antibacterial surfaces. In this work, polypropylene (PP) fiber was endowed with antibacterial/adsorption property by photoinduced graft polymerization of 1- vinyl imidazole (Vim) followed by quaternization with alkyl iodides. A concentration of Vim equal to 5 vol.% in 10-20 vol.% methanol, a photoirradiation time of 5 h and a reaction temperature of 80oC proved to be optimal for the grafting of Vim onto PP. The modified PP fibers were characterized by means of FT-IR, SEM, antibacterial and adsorption tests. We found that the quaternized PP-g-Vim fiber with methyl iodide exhibited high adsorption capacity for NO3-N and excellent antibacterial activities against both E. coli and S. aureus.

최근 환경기준이 강화되면서 하수 처리공정에서 생물학적 처리와 탈인시설을 조합한 하이브리드형 고도처리공정이 빠르게 도입되고 있다. 현재 도입되고 있는 탈인시설은 대부분 응집제 투여를 바탕으로 하는 화학적 처리공정이다. 화학적 처리공법은 비교적 처리공정이 간단하고 공정의 유지관리가 간편하여 처리효율의 신뢰도가 높은 장점이 있는 반면에 화학약품 비용과 발생된 슬러지의 처분비용 등이 매우 높다는 단점이 있다. 이에 반해 기존의 생물학적 처리공정과 연계한 고도처리시스템을 구축하는데 있어 가장 단순하고 안정적인 단위공정의 하나로 알려진 흡착법은 질소, 인 또는 중금속 등과 같은 이온성 물질의 동시제거가 가능하면서도 기후 및 농도에 관계없이 처리효율이 비교적 일정하고, 부생독성물질을 생성시킬 위험성이 없을 뿐만 아니라 처리공정과 유지관리가 단순하고 용이하다는 장점을 가지고 있다. 이에 따라 고효율성, 이온 선택성 및 경제성을 갖춘 흡착소재를 개발하기 위해 많은 노력이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 인산 이온에 대한 흡착선택성이 강한 흡착제를 개발하는데 목표를 두고 potassium peroxydisulphate(K2S2O8)를 개시제로 하는 라디컬 중합반응을 통해 glycidyl methacrylate(GMA)를 중합시키고 그 말단의 에폭시기(-COC-)에 아민기(-NH)를 도입하는 방법으로 아민형 poly-GMA 흡착제를 제조한 다음, 회분식과 고정층 컬럼식 흡착실험을 통해 인공폐수와 실폐수를 대상으로 PO4-P에 대한 흡착효율 및 흡착특성을 평가하였다. 실폐수는 M시 NH하수종말처리장에서 처리수(pH 6.9, EC 1.6 mS/cm, PO4-P 1.1 mg/L, NO3-N 3.4 mg/g, Cl- 442 mg/L, SO42- 69 mg/L)를 채취하여 인위적으로 PO4-P를 적정 농도가 되도록 첨가한 다음 흡착실험에 사용하였다. 아민형 poly-GMA 흡착제의 PO4-P에 대한 흡착은 증류수를 바탕으로 하는 인공폐수의 경우 Fruendlich 흡착등온식에, 실폐수의 경우 Langmuir 흡착등온식에 보다 더 잘 일치하였으며, Langmuir흡착등온식으로부터 구한 최대 단일층 흡착량은 인공폐수 222 mg/g, 실폐수 128 mg/g이었다. 고정층 컬럼 실험을 통해 얻은 파과곡선은 인공폐수의 경우 Clark 모델에, 실폐수의 경우 Bohart-Adams 모델에 보다 더 잘 일치하였으며, 이들 모델로부터 구한 최대 흡착량은 인공폐수 134 mg/g, 실폐수 10.4 mg/g이었다. 이처럼 실폐수에서 흡착량이 급격히 감소하는 이유는 공존 음이온 특히, Cl과 SO4이온의 흡착경쟁 때문이다. PO4-P에 대한 Cl과 SO4이온의 흡착경쟁을 평가한 결과 Cl에 비해 SO4이온의 영향이 훨씬 크게 나타났다. 실폐수 중의 SO4이온을 5 mg/L 이하로 제거한 후 컬럼실험을 해본 결과 최대 흡착량이 41 mg/g으로 증가하여 효과적이었으나 여전히 증류수를 바탕으로 하는 인공폐수에 비해 낮았다.

이온교환법 또는 흡착법은 기존의 생물학적 처리공정과 연계한 고도처리시스템을 구축하는데 있어 가장 단순하고 안정적인 단위공정의 하나가 되고 있다. 이에 따라 다기능성, 고효율성, 이온 선택성 및 경제성을 갖춘 흡착소재를 개발하기 위해 많은 노력이 이루어지고 있다. 리그노셀룰로오스계 천연 고분자 물질은 자연에 풍부하면서도 저가라는 점에서 다양한 기능성의 흡착소재로 활용되고 있다. 이 중 정미산업의 주요 부산물인 왕겨는 기계적 강도가 높고 일정한 형상과 넓은 비표면적을 가지고 있다는 장점이 있어 생체흡착제 제조 원료로 적합한 특성을 가지고 있다. 우리나라에서는 매년 60만톤 이상의 왕겨가 발생하고 있으며, 이들의 95% 이상이 축산분뇨와 혼합하여 퇴비로 사용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 왕겨의 새로운 재활용 방안으로 생체흡착제 제조를 위한 기질물질로 왕겨의 활용 가능성과 효율성을 검토하기 위해 potassium peroxydisulphate(K2S2O8)를 산화-환원 개시제로 하는 그라프트 중합반응을 통해 왕겨표면에 glycidyl methacrylate(GMA)를 화학적으로 결합시켜 에폭시기(-COC-)를 도입하고, Diethylenetriamine(DETA)과 반응을 통해 에폭시기에 아민기(-NH)를 도입하는 방법으로 음이온 흡착기능성 왕겨흡착제(RH-g-GMA-DETA)를 제조한 다음, 회분식 흡착실험을 통해 아민형 왕겨흡착제의 NO3-N와 PO4-P에 대한 흡착효율 및 흡착특성을 평가하였다. 아민형 왕겨흡착제 RH-g-GMA-DETA의 NO3-N와 PO4-P에 대한 흡착은 Fruendlich 흡착등온식보다는 Langmuir 흡착등온식과 잘 일치하였으며, Langmuir흡착등온식으로부터 구한 최대 단일층 흡착량은 NO3- 68.5 mg/g, PO43- 129.8 mg/g이었다. 흡착은 NO3- 와 PO43- 모두 20분 이내에 평형에 도달할 정도로 빠르게 진행되었으며, 2차 흡착속도식과 잘 부합하는 특성을 보여 chemisorption이 속도결정단계에서 중요한 역할을 함을 알 수 있었다. D-R모델로부터 추산한 흡착에너지는 NO3- 가 9.3 kJ/mol, PO43- 가 140 kJ/mol로 각각 이온교환과 화학적 흡착이 주된 흡착메카니즘으로 작용하였음을 나타내었다. 공존 음이온간 흡착선택성과 흡착에 미치는 pH 영향을 동시에 살펴 본 결과 RH-g-GMA-DETA의 흡착선택성은 SO4>PO4>NO3≥NO2>F의 순이었으며, SO4는 pH의 영향을 거의 받는 흡착특성을 보이는 반면, PO4는 pH가 증가할수록 흡착량이 증가하는 특성을, NO3, NO2 및 F는 pH 5 이상에서는 흡착량이 급격히 감소하는 특성을 보였다.