후쿠시마 원자력 발전소 사고 이후 3.3 × 1016 Bq의 세슘(Cs)이 환경에 노출되면서, 수원으로부터 방사성 세슘 (Cs)을 제거하는 것에 대한 관심이 증대되었다. 지속 가능한 개발과 환경 안전 측면에서 오염된 환경을 복원하는 것은 매우 중요한 이슈이다. 유해 오염물질을 효과적으로 제거하기 위해 분리막 기반의 분리/정제 기술은 매우 각광받는 기술 중 하나 이다. 특히 막 흡착(membrane adsorber) 기술은 흡착과 막 분리를 결합할 수 있는 기술로 수용액에서 오염물질을 제거하는 데 매우 유용한 기술이다. 특히 전기방사 분리막은 높은 기공률, 다양한 고분자 활용가능 그리고 다양한 응용 분야 등의 특징 으로 지난 수십 년 동안 많은 연구가 수행되어 왔다. 본 리뷰 논문은 오염된 물에서 세슘을 제거하기 위한 프러시안 블루 (Prussian blue)가 포함된 전기방사 기반 막 흡착 소재 제조에 대한 다양한 기술을 리뷰하였다.

과불화화합물(PFAS)은 우수한 내열성, 발수성, 내유성을 지닌 합성 화학물질로, 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용되어 왔다. 그러나 이러한 무분별한 사용은 PFAS의 높은 화학적 안정성과 생물학적 축적성을 초래하며, 반도체 산업을 포함한 다양한 산업 활동에서 배출되는 폐수를 통해 생태계와 인류 건강에 심각한 위협을 초래하고 있다. 본 연구는 PFAS 중 대표적인 과불화옥탄산(PFOA)와 과불화옥탄설폰산(PFOS)를 중심으로 다양한 수처리 기술을 검토⋅분류하고, 각 기술의 메커니즘, 최신 연구 사례, 한계점 등을 종합적으로 분석하였다. 물리적 처리 기술로는 입상 및 분말 형태의 활성탄을 활용한 흡착법과, 나노여과(NF) 및 역삼투(RO)를 기반으로 한 막여과 기술이 포함되며, 화학적 처리 기술로는 고도 산화⋅환원 공정, 특히 붕소 도핑 다이아몬드(BDD) 전극을 이용한 전기화학적 산화 기술에 중점을 두었다. 이외에도 생물학적 처리 기술, Feammox 반응, 이온 교환 수지, 플라즈마 처리 등의 최신 기술의 적용사례와 PFAS 제거 메커니즘을 분석하였다. 특히, 최근에는 개별 기술의 한계를 보완하기 위한 상호보완적 융합 방식의 복합 공정 전략이 주목받고 있다. 본 논문은 이와 같이 다양한 수처리 기술에 대한 연구 동향을 분석함으로써, PFAS 제거를 위한 수처리 기술에 대한 통합적 이해와 실질적인 적용 가능성에 대한 통찰을 제공하고자 한다.

담도 스텐트 삽입 및 제거 시술 과정에서 담도 주위 혈관에 손상을 주어 혈액 담즙이 유발되는 경우가 드물게 보고된다. 불안정한 활력 징후를 동반할 만큼 심각한 혈액 담즙증이 발생한 경우, 구조요법으로 피막형 팽창성 금속 스텐트를 삽입할 수 있다. 본 증례는 급성담관염을 동반한 총담관 담석 환자에게 기계적 쇄석술을 시도하던 과정에서 발생한 바스켓 장치 감돈을 해결하던 중 다량의 혈액 담즙증이 발생하였고, 피막형 팽창형 금속 스텐트 삽입을 통해 내시경적 지혈술에 성공하였으나 이후 경과 관찰 중에 스텐트가 원위부로 이탈 되면서 주위 혈관에 가성동맥류를 동반한 재출혈을 경험하였고 혈관 중재술과 추가적인 지혈술에도 불구하고 결국 사망에 이른 사례이다. 지혈을 위해 삽입한 스텐트가 적절한 위치에 삽입되더라도 지혈이 잘 안될 수 있고, 스텐트가 이탈하게 되면 혈액 담즙증이 악화될 수 있으므로 출혈이 다시 발생하는지를 면밀하게 살피며 주의를 기울여야 한다.

This study developed and evaluated a non-coagulant dredged sediment treatment system as an eco-friendly river dredging and management technology. From 2014 to 2023, heavy rain damage in South Korea amounted to approximately 2.8 trillion KRW, with a sharp increase since 2020. River dredging has been recognized as a crucial countermeasure, and this study aimed to minimize the environmental impact of conventional dredging methods by introducing a non-coagulant treatment system. The developed system utilizes a remotely operated vehicle (ROV) to suction dredged sediment, which is then processed through sedimentation and filtration to separate solids and discharge treated water. Field tests were conducted in Seohwa Stream, Okcheongun, Chungcheongbuk-do. Results showed that the turbidity increase within the ROV operation area was minimal at 3.8%, and the suspended solids (SS) removal rate was 100%. Additionally, the system is akinetes discharge concentration was confirmed to be 0 cells g-1, demonstrating its effectiveness in water quality restoration. These findings confirm that the non-coagulant dredged sediment treatment system reduces environmental impact while ensuring efficient dredging and water quality enhancement. The proposed technology is expected to serve as a sustainable solution for river dredging and management.

Korea is a major chestnut producer, and about half of its production is discarded as chestnut shells. This study aimed to manufacture an environmentally friendly adsorbent using these wastes. For this purpose, the optimum carbonization temperature of chestnut shells was derived through thermogravimetric analysis, with structural change confirmed through SEM analysis. The results showed that the sample that carbonized at 350oC for 60 min after phosphorylation had both the highest initial acetaldehyde removal rate and the longest duration compared to other samples. As a result, an eco-friendly adsorbent for acetaldehyde was produced from chestnut shell biomass. Through this research, it was confirmed that the adsorbent can be effectively used for acetaldehyde control while addressing the issue of recycling chestnut shell wastes.

이 연구의 목적은 염전에서 폐기되는 간수로 만든 담체의 비소 제거 특성을 연구한 것이다. 간수담체의 물리적 특성은 800 ~ 900℃에서 소성된 것을 사용하여 검토하였다. 비표면적과 흡수율은 각각 16.670 m2/g, 42.3%이었고 압축강도와 총 기공부피는 각각 28.3 kgf/cm2, 0.00818 cm2/g이었다. 간수담체의 화학적 조성은 SiO2가 55.3%이었고 특히, MgO가 19.2%로 매우 높은 농도로 존재하였다. 이런 결 과는 마그네슘 이온을 고농도로 포함하고 있는 간수의 영향을 받은 것으로 판단된다. 또한, X-Ray 회절 분석 결과, 간수담체는 Forsterite(Mg2SiO4)와 결정구조가 유사한 것으로 밝혀졌다. 간수담체는 제올라이트와 다양한 간수 용량으로 제조되었고 20% 간수로 만든 간수담체에서 비소 제거 효율이 최대화되었다. 또한, 수용액 중 간수담체의 용량이 40%일 때 90% 이상의 비소 제거 효율을 나타냈다. 간 수담체의 비소 제거 반응은 매우 빠르게 발생하였고 대부분의 비소 제거 반응이 수 시간 내에 끝났다. 회분식 실험을 통해서 간수담체의 비소 제거율에 미치는 pH 영향을 검토한 결과, 간수담체는 넓은 pH 범위(pH 5 ~ 10)에서도 높은 비소 제거 효율을 나타내었다.

본 실험에서는 실험실 규모의 혈액투석 장치를 구성하고 국내 의료기기 제조업체에서 제작한 혈액투석기의 특성을 확인하였다. 혈액투석기 제조에 사용된 혈액투석막은 일반적으로 약 0.01 μm에서 0.2 μm의 기공을 갖는 Polyethersulfone (PES) 소재의 중공사막을 사용하였으며 중공사막의 외경은 약 270 μm, 내경은 약 200 μm이다. 혈액투석기의 하우징은 polycarbonate 소재를 사용하였으며 약 9,600개에서 12,000개의 중공사막을 탑재시켜 제작하였다. 탑재된 혈액투석막의 개수에 따라 각기 다른 막 표면적을 가지는 3종류의 혈액투석기를 사용하여 각 혈액투석기의 구조적강도와 수투과특성, 그리고 주요 요독물질 중 하나인 urea (요소)의 제거 실험을 진행하였다. 제거된 urea의 농도는 총유기탄소(total organic carbon, TOC) 분 석을 이용하여 분석하였으며 가장 높은 1.8 m2의 막 표면적을 가지는 혈액투석막의 urea 제거 성능은 약 1시간 만에 98.3% 를 달성하였다.

In this paper, the commercial anion exchange resin (IRA900) was used to investigate the adsorption properties, comparing the anion selectivity of phosphate and sulfate in water. The phosphate removal efficiency was 29.6% less than sulfate in single condition, and significantly decreased from 44.8% to 3.47 in mixed conditions while sulfate removal efficiency remained unchanged, confirming a higher selectivity for sulfate over phosphate. In the pH effect, phosphate removal efficiency increased with increase of pH due to the increased HPO4 2- species. The total removal efficiency of phosphate and sulfate was obtained approximately 62% in mixed condition, regardless of solution pH, indicating that the total anion exchange capacity was not influenced in the pH. The values of qmL and bL derived from Langmuir isotherm equation were 11.5 and 8.10 times higher for sulfate than for phosphate in mixed conditions. In single condition, sulfate and phosphate reached to equilibrium at 6 and 3 h, respectively. In mixed condition, phosphate was desorbed by the sulfate after 1h and the time to equilibrium for sulfate was retarded to 6h. Furthermore, when comparing the separation factor (αP/S), increasing the initial concentration led to higher selectivity of phosphate.

The MBR process, which uses membrane to separate solids instead of secondary clarifier, has the advantage of maintaining high MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) concentration in bioreactors. In this study, three MBR processes combined with chemical phosphorus removal facility were studied: the phase-isolated MBR process with one recirculation pump, the A2O MBR process with two recirculation pumps, and the MBR process without a oxygen depletion reactor with three recirculation pumps. 116 simulations by EQPS (Effluent Quality Prediction System) were performed, under same design influent characteristics and hydraulic retention time, to see the effects of recirculation ratio changes on effluent water quality. The final effluent limits for total nitrogen and phosphorus were set to as 10 ㎎/L or less and 0.2 ㎎/L or less, respectively. AlCl3 was fed at MBR effluent to make 0.2 ㎎/L of total phosphorus precisely by PI (Proportional-Integral) controller in EQPS. This study showed that the phase isolated MBR process (R1 600%) had the highest nitrogen removal efficiency, with a final effluent T-N concentration of 6.765 mg/L. However, the A2O MBR process (R1 400%, R2 100%) required the lowest AlCl3 flow of 0.742 m3/day, which is approximately 59.1% lower than the average AlCl3 flow of the phase-isolated MBR process. It also produced 4,835 kg/day of sludge, the lowest among the studying MBR processes. It seems that A2O MBR process is the most economic method to treat studying wastewater to meet final effluent nutrient limit targets. However, carbon neutrality must be considered to select the best process to treat studying wastewater and it will be presented later.

In this study, in order to develop an eco-friendly filtration method that considers the health and safety of the aquatic ecosystem by differentiating it from chemical methods (coagulants, oxidants, etc.), which are mainly used as methods for managing the removal of algae in the algal bloom stage, an effective separation membrane for algae removal was reviewed, an appropriate technology was proposed through field application, and the effect of algae removal was evaluated. The membrane used was applied in the field by constructing an optimal technology through auxiliary facilities with an immersion tubular membrane and a pressurized tubular membrane resistant to adhesive pollutants and algae. As a result, the strong characteristics of Fouling (blocking) by adhesive algae were confirmed, and the effect of removing algae and particulate matter in the immersion type tubular membrane was 99% chlorophyll-a (Chl-a), 99.2% suspended solid (SS), and 96.7% of pressurized tubular membranes, showing excellent effects in removing algae and particulate organic matter. In addition, as a result of field application to eutrophic reservoirs where high-density algae are distributed, it was confirmed that stable operation of algae was possible during the process of filtering, separation, and concentration.