Over the past decade, there has been global expansion in the advancement of underwater cleaning technology for ship hulls. This methodology ensures both diver safety and operational efficiency. However, recent attention has been drawn to the harmful effects of ship hull-cleaning wastewater on marine animals. It is anticipated that this wastewater may have various impacts on a wide range of organisms, potentially leading to populationand ecosystem-relevant alterations. This concern is especially significant when the wastewater affects functionally important species, such as aquaculture animals and habitat-forming species living in coastal regions, where underwater cleaning platforms are commonly established. Despite this, information on the ecotoxicological effects of this wastewater remains limited. In this mini review, we discuss the adverse effects of wastewater from in-water cleaning processes, as well as the current challenges and limitations in regulating and mitigating its potential toxicity. Overall, recent findings underscore the detrimental effects posed by sublethal levels of wastewater to the health status of aquatic animals under both acute and chronic exposure.
In this study, we compared the microbial reduction effects of drying, hot water, and microwave sterilization in scourers and dishcloths to suggest a most suitable sterilization method. Three scourer types (silver, copper, and mesh) were used, and three dishcloth types (silver, bamboo, and cotton) were used. Drying time dependent reduction in Escherichia coli was high in silver and copper scourers, but minimal bacterial reduction was obtained against Bacillus cereus in all scourers and dishcloths. In scourers, E. coli was not detected after ≥30 s of hot water sterilization at 77oC, and B. cereus was not detected after ≥60 s of hot water sterilization at 100oC. In dishcloths, E. coli was not detected after hot water sterilization at 77oC for ≥30 s, but B. cereus was detected after hot water sterilization at 100oC for ≥60 s. In scourers, E. coli was not detected after microwave sterilization at 700 W for 3 min, but B. cereus was detected. In dishcloths, E. coli was not detected after microwave sterilization with 700 W for ≥1 min, but B. cereus was detected in the cotton dishcloth even after sterilization for 3 min. In conclusion, the use of antimicrobial scourers (silver and copper) and dishcloths (silver and bamboo) are not sufficient to reduce the microbial contamination. The guideline provided by the Ministry of Food and Drug Safety suggesting dishcloth sterilization via hot water at 100oC for 30 s was also found to be insufficient. Based on our research, we suggest that the most effective methods of microbial management are submerging scourers in hot water at 100oC for ≥1 min, and sterilizing dishcloths for ≥3 min using a 700 W microwave.
We report the effect of Standard Clean-1 (SC-1) cleaning to remove residual Ti layers after silicidation to prevent Al diffusion into Si wafer for Ti Schottky barrier diodes (Ti-SBD). Regardless of SC-1 cleaning, the presence of oxygen atoms is confirmed by Auger electron spectroscopy (AES) depth profile analysis between Al and Ti-silicide layers. Al atoms at the interface of Ti-silicide and Si wafer are detected, when the SC-1 cleaning is not conducted after rapid thermal annealing. On the other hand, Al atoms are not found at the interface of Ti-SBD after executing SC-1 cleaning. Al diffusion into the interface between Ti-silicide and Si wafer may be caused by thermal stress at the Ti-silicide layer. The difference of the thermal expansion coefficients of Ti and Ti-silicide gives rise to thermal stress at the interface during the Al layer deposition and sintering processes. Although a longer sintering time is conducted for Ti-SBD, the Al atoms do not diffuse into the surface of the Si wafer. Therefore, the removal of the Ti layer by the SC-1 cleaning can prevent Al diffusion for Ti-SBD.
하⋅폐수처리 MBR 공정을 운영함에 있어서 특정 오염물에 따른 멤브레인 회복률 저하를 자주 경험하게 되며, 이에 따른 화학세정 시 막오염 물질 제거에 필요한 약품선택에 많은 어려움을 겪는다. 본 연구의 목적은 하폐수 성상의 MBR 처리 시 발생할 수 있는 Ca 막오염에 대해서 다양한 세정약품 적용을 통한 멤브레인의 회복률 증대 방안을 찾고자 하는 것에 있다. 본 연구는 K 폐수처리시설에서 1년간 운영한 (주)에코니티의 분리막을 샘플링하여 투과도 측정 및 막표면 분석 후 막오염 물질을 우선적으로 확인하였으며, 이에 따른 각종 화학약품의 적용실험을 통하여 최적약품 도출 및 적용성을 평가하고자 하였다.
지표수 성상을 재현한 용액을 가압식 한외여과 시스템을 통하여 100 L/m²/h 정속 조건에서 전량 여과하였다. 공극 크기 0.05 μm의 한외여과 중공사막으로 구성된 가압식 모듈을 통해 휴민산(HA) 10 mg/L 용액과 알긴산 나트륨(SA) 10mg/L 용액, 그리고 이 두 용액에 실리카(SiO2) 입자 50 mg/L이 포함된 총 4가지 용액을 여과하였다. 여과 공정은 30분 여과 후 30초 역세와 30초 정세의 주기적 물리 세정과 병행하여 수행되었다. 실험 결과, HA와 SA 용액에 SiO2 입자가 존재하는 경우 파울링 속도는 다소 감소하였으며 특히 SA 여과에서 SiO2 입자 위에 형성된 SA 케이크층이 세정에 의해 SiO2 입자와 함께 탈착되어 물리세정에 의한 분리막 성능 회복이 크게 증가하는 것으로 나타났다.
멤브레인 파울링은 지표수를 처리하는 저압 멤브레인 기술 적용의 확장에 있어 큰 장애가 된다. 따라서 파울링 제어를 위한 주기적인 수리학적 세정기술의 최적화는 매우 중요하다. 주기적인 수리학적 세정과 이와 연관된 파울링 현상에 관한 올바른 이해는 멤브레인 세정 전략을 최적화하기 위해 매우 유용할 수 있다. 실험적으로 측정한 투과도와 전통적인 Hermia 파울링 모델 예측 치의 비교를 통해, 본 연구에서는 합성 탁도유발 시료를 처리하는 가압식 멤브레인 공정에서 30분 여과와 정세정/역세정이 포함된 1분 세정조건을 바탕으로 6번의 운전사이클을 통해 발생하는 파울링 현상을 분석하고 이를 통해 지배적인 파울링 기작을 정량적으로 이해하고자 하였다. 단독 세정에서, 첫 번째 운전사이클에서 발생하는 파울링은 완 전공극막힘 현상에 의해 주로 지배되었고 마지막 운전 사이클에서는 케이크 형성이 지배적인 파울링 기작으로 관찰되었다. 정세정과 역세정이 혼합된 경우, 파울링 속도는 감소하였으나 전반적으로 케이크 형성이 주 파울링 기작으로 관찰되었다.
가압형 정삼투(pressure-assisted forward osmosis, PAFO) 공정은 기존의 정삼투(forward osmosis, FO) 공정의 단 점인 낮은 수투과도 및 유도용질의 역확산을 극복하여 전체 공정 효율을 향상시킨다. 하지만 가압에 의한 추가적인 수리학적 압력의 작용은 파울링을 가속화 시킨다는 단점이 있다. 본 연구는 PAFO의 간헐적 운전방법인 간헐적 가압형 정삼투 (Intermittent pressure-assisted forward osmosis, I-PAFO)의 파울링 저감 가능성을 평가하기 위해 수행되었다. 비교를 위해 FO 및 PAFO를 동시에 운전하여, 세 가지 운전에서의 파울링 거동을 관찰하였다. 파울링 실험을 위한 오염물질로 콜로이드 실리 카 입자를 사용하였고, 분리막 및 입자의 정전기적 상호작용 에너지 변화가 파울링 거동에 미치는 영향도 확인하였다. 실험 결과, I-PAFO 운전에서, 용액 pH 변화에 관계없이 가압구간, 압력완화 구간에서 각각 PAFO, FO보다 높은 수투과도를 유지 하였다. 파울링 실험 후, PAFO에 비해 I-PAFO운전에서 더 적은 수투과도 감소가 관찰되었고, 이로 인해 물리세정 후 향상된 수투과도 회복률 또한 관찰되었다.
국내 정수장의 70%를 차지하는 15년 이상의 정수장의 대체 방안으로 막 여과 공정의 도입이 검토되고 있다. 동시에 원수의 특성에 적합한 막 여과 공정의 효율적인 공정개발을 위한 노력이 진행되고 있다.(Hur et al., 2006). 본 연구는 침지형 중공사막 모듈에서의 물리적 형태의 막 오염 제어를 위해 역ㆍ공세의 효과를 비교 분석하여 공정의 효율성을 평가하였다. 역ㆍ공세의 시간 및 강도 등의 운전조건을 변경하여 비교한 결과 공세를 통해 중공사막 표면에 존재하는 물리적 오염물질들의 제거가 충분히 되어 역세의 효과 크지 않음이 확인되었다.
Deposits discharged through the cleaning mainly were cement mortar, bitumen paintings and rust pieces, and fragments of perforation, stones and gravels. Deposits were more removed through swabbing pig cleaning rather than air scouring cleaning on the whole. However, air scouring cleaning were not influenced by the constraint conditions such as a change in the diameter or the presence of the valve in water mains compare to swabbing pig cleaning. So, it was thought that air scouring cleaning might be more favorable to water distribution network cleaning in the future. After the cleaning, water quality including residual chlorine and turbidity also was improved because of the removal of a significant amount of the deposits. Therefore, if the cleaning is continuously and regularly implemented in water mains, it is expected that it will help to recover the reliability and to preserve the health of water quality.
목적: 착용 중인 안경렌즈에 대한 세균 오염정도를 확인하고 동시에 국내 최초로 유통되고 있는 1회용 안경렌즈 클리너(Lens Cleaning WIPE, ZEISS, Germany)에 대한 미생물학적 오염의 세척 효과를 검증하고자 하였다. 방법: 만 19세에서 만 38세 사이의 대학생 29명을 대상으로 착용 중인 안경렌즈에서 1회용 안경렌즈 클리너(Lens Cleaning WIPE, ZEISS, Germany)를 이용한 세척 전, 후에 대하여 멸균된 면봉으로 오염 균을 채취하였고 Thioglycollate Medium 수용성 배지와 혈액한천배지 및 MacConkey 배지에 접종하여 배양한 후 집락 수를 계산하였다. 세균의 동정은 Phoenix ID(BD Diagnostics, Inc. Sparks, Maryland, USA) 자동기기로 하였다. 결과: 세척 전 사용 중인 안경렌즈에서는 그람양성 알균이 6종으로 Streptococcus sp., Staphylococcus aureus, Staphylococcus hominis, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus epidermidis, Micrococcus luteus가 검출되었으며 그람양성 막대균으로는 Bacillus cereus로 1종이 검출되었다. 1회용 안경렌즈 클리너를 이용하여 세척한 후에는 대부분 제거되었으나 Staphylococcus hominis와 Micrococcus luteus에서는 집락 수의 감소만 나타났다. 결 론: 본 실험에서는 사용 중인 안경렌즈에서 기회감염성 세균류인 그람양성 알균 6종과 그람양성 막대균 1종이 오염되었음을 확인하였다. 외부로 노출되어 있는 우리의 눈은 면역력이 떨어지거나 상처 등을 입었을 때 쉽게 감염을 일으킬 수 있는 기회감염성 균들에 대한 대안이 요구되는 현실에서 1회용 안경렌즈 클리너(Lens Cleaning WIPE, ZEISS, Germany)의 활용은 매우 유용한 것으로 판단된다.
This paper investigates the dependence of a-Si:H/c-Si passivation and heterojunction solar cell performances on various cleaning processes of silicon wafers. It is observed that the passivation quality of a-Si:H thin-films on c-Si wafers depends highly on the initial H-termination properties of the wafer surface. The effective minority carrier lifetime (MCLT) of highly H-terminated wafer is beneficial for obtaining high quality passivation of a-Si:H/c-Si. The wafers passivated by p(n)-doped a-Si:H layers have low MCLT regardless of the initial H-termination quality. On the other hand, the MCLT of wafers incorporating intrinsic (i) a-Si:H as a passivation layer shows sensitive variation with initial cleaning and H-termination schemes. By applying the improved cleaning processes, we can obtain an MCLT of 100μsec after H-termination and above 600μsec after i a-Si:H thin film deposition. By adapting improved cleaning processes and by improving passivation and doped layers, we can fabricate a-Si:H/c-Si heterojunction solar cells with an active area conversion efficiency of 18.42%, which cells have an open circuit voltage of 0.670V, short circuit current of 37.31 mA/cm2 and fill factor of 0.7374. These cells show more than 20% pseudo efficiency measured by Suns-Voc with an elimination of series resistance.
목적: 본 연구는 안경수건에 함유된 은나노 입자의 항균효과를 연구하기 위해 수행되었다. 방법: 은나노 입자가 함유된 안경수건과 함유되지 않은 안경수건의 세균수를 비교하였다. 결과: 은나노입자가 함유된 안경수건에서 뚜렷한 세균수의 감소가 관찰되었으며, 이 결과는 안경렌즈에 존재하는 세균에 대해 은나노 입자가 높은 항균성을 가짐을 의미한다. 결론: 가까운 미래에 나노기술을 이용한 항균작용 안경수건의 개발이 기대된다.
The effects of post-CMP cleaning on the chemical and galvanic corrosion of copper (Cu) and titanium(Ti) were studied in patterned silicon (Si) wafers. First, variation of the corrosion rate was investigated as afunction of the concentration of citric acid that was included in both the CMP slurry and the post-CMP solution.The open circuit potential (OCP) of Cu decreased as the citric acid concentration increased. In contrast withCu, the OCP of titanium (Ti) increased as this concentration increased. The gap in the OCP between Cu andTi increased as citric acid concentration increased, which increased the galvanic corrosion rate between Cu andTi. The corrosion rates of Cu showed a linear relationship with the concentrations of citric acid. Second, theeffect of Triton X-100®, a nonionic surfactant, in a post-CMP solution on the electrochemical characteristics ofthe specimens was also investigated. The OCP of Cu decreased as the surfactant concentration increased. Incontrast with Cu, the OCP of Ti increased greatly as this concentration increased. Given that Triton X-100®changes its micelle structure according to its concentration in the solution, the corrosion rate of eachconcentration was tested.
The performance of various air-cleaning devices and an assembled air cleaner has been evaluated for the removal of biological pollutants in indoor air. Bacteria, fungi, and viruses were sprayed in a test chamber, and air samples in the chamber were taken for analysis. Air-cleaning devices - UV lamp, ion generator, an UV LED and plasma electricity dust collector - were tested for their ability in the removal of microorganisms in the air. The UV lamp and the ion generator tested exhbited complete sterilization effect within 4hrs of operation. Other devices were less effective: The extent of removal by the UV LED and the plasma electricity dust collector after 6hrs of operation was about 20% to 82%, depending on the microorganisms tested. The performance of an assembled air cleaner was much superior to individual air-cleaning devices: the extent of removal being 97.6%, 99.1%, 98.7%, and 93.7% for Staphylococcus aureus (Gram(+) bacteria), Escherichia coli (Gram(-) bacteria), Aspergillus niger and Penicillium funiculosum (fungi), respectively, after 3hrs of operation. The removal of influenza virus was even more effective, with 99.9% of removal within 25min of operation. The results show that the air cleaner is effective for the removal of microbial and viral pathogens in the air.
HF 세정후 자연 산화막의 존재가 급속 열처리 장비를 이용, 아르곤 분위기에서 열처리할 때 티타늄 실리사이드 형성을 관찰하였다. 고분해능 단면 투과 전자 현미경 관찰 결과 기판 온도가 상온일 때 자연산화막(native oxide)이 존재함을 확인하였으며 기판 온도가 400˚C일 때는 실리콘 기판과 티타늄 박막의 계면 부위에서 자연산화막, 티타늄 및 실리콘이 혼합된 비정질층이 존재함을 확인하였다. 티타늄을 증착하는 동안 기판 온도를 400˚C로 유지했을 때는 C54~TiSi2상이 형성되는데 요구되는 급속 열처리(Rapid Thermal Annealing : RTA)온도가 기판 온도를 상오느로 유지 했을 때보다 100˚C정도 감소함을 확인하였다. 이 같은 결과는 산소불순물을 함유한 비정질 층이 핵생성 자리를 제공하여 이 상의 형성이 촉진된다는 사실을 말한다. 기판온도 400˚C에서 형성된 티타늄 실리사이드막의 경우 비저항 μΩcm임을 확인하였다.
Membrane Bioreactor 공법(MBR process)은 기존 활성슬러지 공법에 분리막 공정을 적용하여 하수를 처리하는 고도하수처리공정이다. 분리막과 생물반응조를 결합해 생물반응조에서 하수가 처리되고 분리막에 의해 처리된 하수가 여과되어 과정이 이루어진다. MBR 공법의 장점으로 미생물 농도를 높게 유지해 처리 수질을 기존의 생물학적 처리장보다 향상 시킬 수 있고, 처리 수질을 향상시켜 처리수를 중수도로 이용가능하다. 하수를 재이용함으로써 현재 물 부족 상황에 대처하기 위한 방법 중 하수 재이용에 대한 현실적인 대안이 될 수 있다. 그러나 MBR 공정에서 분리막에 생기는 Fouling은 공정의 효율성을 떨어뜨리는 가장 큰 문제가 되고 있다. 현재 MBR 공정에서 발생하는 Fouling을 해결하기 위해 화학세정방법 및 계면활성제를 이용하고 있다. Rhamnolipid는 미생물로부터 생성되는 효소의 일종으로 화학적 계면활성제와 유사한 특성을 가진다. Rhamnolipid는 또한 생분해성으로 박테리아에 의해 무기물로 분해되어 환경에 대한 위해성과 독성이 거의 없으므로 환경복원에 유용하게 쓰일 수 있다. 따라서 본 연구에서는 MBR공정 운전에서 Rhamnolipid의 주입 방식과 투입량에 따른 분리막 세정 효과 및 막 오염 제어 가능성을 알아보았다.
격막 및 무격막 방식의 전해수 처리에 의한 샐러리 및 생굴의 세정처리에 따른 살균 및 저장성 효과를 조사하였다. 샐러리를 대상으로 세정처리에 따른 저장중의 품질변화를 살펴본 결과, 총균수는 전해수 처리구에서 무처리구에 비하여 약 1/200∼1/1,000 수준, 대장균군수는 약 1/100 수준으로 감소하였다. 그리고 수분함량, pH, 경도, 비타민 C 및 잔류염소 함량 등의 변화는 저장 10일째까지 처리구에 관계없이 거의 유사한 경향을 보이거나 차