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본 연구에서는 상수원에서 문제시 되고 있는 미량오염물질의 처리에 대한 연구를 하기 위해선 많은 시간과 비용이 소요되는데, 이를 절감하기 위한 대안으로 양자화학적 기반의 범밀도함수이론(Density Functional Theory, DFT)을 활용하여 물질간의 상호 반응성 및 분해과정을 해석하였다. 본 연구에서 다루고 있는 물질은, 최근 낙동강 수계에서 빈번히 검출되고 있는Sulfonamide 물질 3종(sulfamethazine, sulfathiazole, sulfamethoxazol)을 선정하였으며, 이론적인 연구로는 DFT모델링, 실험적 연구로는 UV-VIS 및 FT-IR 등의 분광분석을 하여 비교 및 검증을 하였다. DFT모델링을 실시한 결과 Sulfonamide물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)와 오존의 LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) 사이에서 반응이 가장 유리하며, Sulfonamide 물질의 HOMO를 가시화 한 결과 Sulfanilamide기에서 전자밀도가 높게 나타나므로 Sulfanilamide기에서 반응이활발할 것이라 예측되었다. UV-VIS 실험결과 260 nm에서 Sulfanilamide기가 검출되었으며, 오존산화시 검출된 Sulfanilamide기가 빠르게 사라짐을 알 수 있었다. FT-IR분석결과로써 Sulfanilamide기에서도 그 한 부분인 아민기(N-H)에서 가장 활발한 제거반응이 일어남을 알 수 있었으며 이러한 결과로부터 DFT모델링 방법을 통해서 정수처리 공정에 대해서 반응을 예측할 수있음을 확인하였다.
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1. [학술지(정기간행물)] - 이민주 / 2009 / 하수처리장 유입∙유출수 내 EDC/PPCPs의 발생 특성 / 대한환경공학회지 31 (9) : 781 ~ 790
2. [학술지(정기간행물)] - Choi, K. J. / 2007 / Determination of antibiotic compounds in water by online SPELC/ MSD / Chemosphere 66 : 977 ~ 984
3. [학술지(정기간행물)] - James, S. M. / 2012 / Toxicity Testing in the 21st Century : A View from the pharmaceutical industry / Toxicol. Sci 110 (1) : 40 ~ 46
4. [학술지(정기간행물)] - Han, J. W. / 2014 / The catalyst design by density functional theory / News & Information Chem. Eng 32 (1)
5. [학술지(정기간행물)] - Witte, B. D. / 2009 / Levofloxacin ozonation in water : Rate determining process parameters and reaction pathway elucidation / Chemosphere 76 : 683 ~ 689
2. [학술지(정기간행물)] - Choi, K. J. / 2007 / Determination of antibiotic compounds in water by online SPELC/ MSD / Chemosphere 66 : 977 ~ 984
3. [학술지(정기간행물)] - James, S. M. / 2012 / Toxicity Testing in the 21st Century : A View from the pharmaceutical industry / Toxicol. Sci 110 (1) : 40 ~ 46
4. [학술지(정기간행물)] - Han, J. W. / 2014 / The catalyst design by density functional theory / News & Information Chem. Eng 32 (1)
5. [학술지(정기간행물)] - Witte, B. D. / 2009 / Levofloxacin ozonation in water : Rate determining process parameters and reaction pathway elucidation / Chemosphere 76 : 683 ~ 689
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