본 연구에서는 배가스 내 존재하는 오염물질인 NO의 처리효율을 증대시키기 위하여 NO 산화 공정을 연구하였으며, 강력한 산화력의 건식산화제를 제조하는 방법으로 H2O2 촉매분해가 도입되었다. H2O2 분해공정 상에서 적용 가능한 K-Mn/Fe2O3 불균일계 촉매가 제조되었으며, 이들이 가지는 물리화학 적 특성이 H2O2 분해반응에 미치는 영향이 조사되었다. 제조된 건식산화제는 NO가 포함된 모사 배가스를 처리하기 위한 NO 산화공정에 적용되었으며, 다양한 모사 배가스의 유량(5, 10, 20 L/min)에서 약 100% 가까운 NO 전환율을 확인 하였다.

본 연구에서는 촉매 상 H2O2 전환에 의해 건식산화제가 생성되었으며, 이를 이용한 NO 산 화 공정에 대한 연구를 진행하였다. 건식산화제를 생성하기 위한 H2O2 촉매 전환에 관한 실험을 수행 한 결과, Mn계 촉매의 성능이 가장 우수하였으며, 이를 통해 생성된 건식산화제를 NO 산화공정에 주 입하여 다양한 운전조건에서 NO 산화특성을 조사하였다. 그 결과, H2O2 주입량, 산화반응온도, 그리고 공간속도가 NO 산화율에 크게 영향을 미치는 것을 확인하였다. 그리고, 산화반응온도와 H2O2 주입량 이 증가할수록 NO 산화효율이 증가하였으며, 공간속도가 증가할수록 NO 산화효율이 감소하였다.

2010년 전국적으로 소, 돼지와 같은 동물에 구제역이 발병하였고, 이에 전국에 약 4,800여개의 매몰지가 긴급 조성되고 약 300만 마리의 동물들을 살처분 되었다. 이렇게 조성된 매몰지 내부에서는 가축사체가 부패하는 과정에서 황화수소, 메르캅탄류, 아민류 와 같은 악취물질이 생성되고, 매몰지 이설과정에서 대기 중으로 확산된다. 본 연구에서 는 가축 매몰지 이설과정 중에 발생하는 황 계열 물질을 저온 플라즈마 시스템을 적용하 여 저감하고자 하였다. 특히 플라즈마 시스템에서 상대습도에 따른 황화수소와 다이메틸 다이설파이드(DMDS) 제거량 변화를 실험적으로 확인하였다. 동일한 유입 조건에서 상대 습도가 증가함에 따라 황화수소와 DMDS의 제거율은 증가하였고, 이는 상대습도가 높아 지면서 발생하는 오존량이 증가하였기 때문이었다. 황화수소와 DMDS의 오존 반응식을 깁스 자유에너지로 비교해보면 DMDS의 오존 산화가 더 높은 에너지를 방출하는 것으로 나타나며, 이에 따라 황화수소보다는 DMDS가 먼저 오존에 의해 산화되며 남은 황화수 소는 촉매 층에서 추가 반응하는 것으로 판단된다.

Fabrication and oxidants production of 3 or 4 components metal oxide electrode, which is known to be so effective to destruct non-biodegradable organics in wastewater, were studied. Five electrode materials (Ru as main component and Pt, Sn, Sb and Gd as minor components) were used for the 3 or 4 components electrode. The metal oxide electrode was prepared by coating the electrode material on the surface of the titanium mesh and then thermal oxidation at 500℃ for 1 h. The removed RhB per 2 min and unit W of 3 components electrode was in the order: Ru:Sn:Sb=9:1:1 > Ru:Pt:Gd=5:5:1 > Ru:Sn=9:1 > Ru:Sn:Gd=9:1:1 > Ru:Sb:Gd=9:1:1. Although RhB decolorization of Ru:Sn:Sb:Gd electrode was the highest among the 4 components electrode, the RhB decolorization and oxidants formation of the Ru:Sn:Sb=9:1:1 electrode was higher than that of the 3 and 4 components electrode. Electrogenerated oxidants (free Cl and ClO2) of chlorine type in 3 and 4 components electrode were higher than other oxidants such as H2O2 and O3. It was assumed that electrode with high RhB decolorization showed high oxidant generation and COD removal efficiency. OH radical which is electrogenerated by the direct electrolysis was not generated the entire 3 and 4 components electrode, therefore main mechanism of RhB degradation by metal oxide electrode based Ru was considered indirect electrolysis using electrogenerated oxidants.

Fabrication and oxidants formation of 1 and 2 component metal oxide electrode, which is known to be so effective to destruct non-biodegradable organics in wastewater, were studied. Five electrode materials (Ru, Pt, Sn, Sb and Gd) were used for the 1 and 2 component electrode. The metal oxide electrode was prepared by coating the electrode material on the surface of the titanium mesh and then thermal oxidation at 500℃ for 1 h. The removed RhB per 2 min and unit W for one component electrode decreased in the following sequences: Ru/Ti > Sb/Ti > Pt/Ti > Gd/Ti > Sn/Ti. The concentration of oxidants generated in 1 and 2 component electrodes was in the order of: ClO2 > free Cl > H2O2 > O3. OH radical was not generated from in entire one and two component electrodes. RhB degradation rate and generated oxidants of the Ru-Sn=9:1 electrode was higher than that of the two component electrode. The exact relationship between the removal of RhB and the generated oxidants concentration was not obvious. However, it was assumed that electrode with high RhB decolorization had high oxidant concentration.