07.hwp

Size: px

Start display at page:

Download "07.hwp"

슬기 영
5 years ago
Views:

1 J. Kor. Soc. Environ. Eng., 35(3), 206~212, 2013 Original Paper ISSN The Evaluation of Adsorption Characteristics of Perfluorinated Compounds (PFCs) in GAC Process Using Continuous Column Adsorption Test 손희종 유수전 장성호 *, Hee-Jong Son Soo-Jeon Yoo Seung-Ho Jang*, 부산시상수도수질연구소 * 부산대학교지역환경시스템공학과 Water Quality Institute of Busan Water Authority *Department of Environment System Engineering, Pusan National University (2011 년 6 월 21 일접수, 2011 년 9 월 2 일채택 ) Abstract : This study accessed the adsorption characteristics of the 11 perfluorinated compounds (PFCs) on coal-based granular activated carbon (GAC). The breakthrough appeared first for PFODA and sequentially for PFHDA, PFTeDA, PFTDA, PFDoDA, PFUnDA, PFDA, PFNA, PFOA, PFOS, and PFHpA. The maximum adsorption capacity (X/M) for the 11 PFCs with apparent breakthrough points ranged from 2.43 µg/g (for PFODA) to 64.5 µg/g (for PFHpA). Carbon usage rate (CUR) for PFODA was g/day, 11.2 times higher than that for PFHpA (0.026 g/day). The X/M values for the 11 PFCs were fitted well with a linear regression (r 2 = 0.89) by their molecular weight (chain length). Key Words : Perfluorinated Compounds (PFCs), Granular Activated Carbon (GAC), Adsorption, Continuous Column Adsorption Test, Mechanism, Chain Length 요약 : 입상활성탄흡착공정에서의 PFCs 11 종의파과순서는 PFODA 가가장빨리파과에도달하였고, 다음으로 PFHDA, PFTeDA, PFTDA, PFDoDA, PFUnDA, PFDA, PFNA, PFOA, PFOS, PFHpA 순으로나타났으며, PFCs 의사슬 (chain) 길이가길어질수록빨리파과에도달하였다. 최대흡착량 (X/M) 의경우는 PFODA 가 2.43 µg/g 으로가장낮게나타났으며, PFHpA 가 µg/g 으로가장높은최대흡착량을나타내었고, PFOA 와 PFOS 의경우는각각 µg/g 및 µg/g 으로나타났다. 또한, 활성탄사용률 (CUR) 의경우는 PFODA 가 g/day 로나타나 PFHpA 의 g/day 보다 11.2 배정도높은활성탄사용률을나타내었다. 석탄계 GAC 신탄을이용한입상활성탄흡착공정에서 11 종의 PFCs 에대해최대흡착량 (X/M) 과분자량 ( 사슬길이 ) 과의상관성을평가해본결과, r 2 가 0.89 로나타나양호한상관성을나타내었다. 주제어 : 과불화화합물, 입상활성탄, 흡착, 연속컬럼흡착실험, 메카니즘, 사슬길이 1. 서론 최근국제물협회 (International Water Association, IWA) 와미국수도협회 (American Water Works Association, AWWA) 가주관하는학술발표회에서신종오염물질들에대한분석법, 조사실태및처리방안에대한많은연구발표와관심이집중되고있다. 1,2) 현재이러한움직임을주도하는물질이과불화화합물 (perfluorinated compounds, PFCs) 이다. 과불화화합물 (perfluorinated compounds, PFCs) 은 1947년 3M사에서생산하기시작하여, 3) 1951년 DuPont사에서 fluoropolymer 의제조에사용한이래로지난반세기동안전세계적으로생산 사용되어져오고있다. 4) 이들은매우안정화된물질로난분해성이기때문에우리가생활하는환경중에널리분포하여잔존한다고알려져있으며, 5) 현재잔류성유기오염물질 (persistent organic pollutants, POPs) 의하나로검토되고있다. 6) PFCs는크게 perfluorinated sulfonate (PFSA) 류와 perfluorinated carboxylic acid (PFCA) 류로나뉜다. 7) PFSA류는 perfluorobutyl sulfonate (PFBS), perfluorohexyl sulfonate (PF- HxS), perfluorooctyl sulfonate (PFOS) 등이있고, PFCA류는 perfluorohexanoic acid (PFHxA), perfluoroheptanoic acid (PF- HpA), perfluorooctanoic acid (PFOA), perfluorononanoic acid (PFNA), perfluorodecanoic acid (PFDA), perfluoroundecanoic acid (PFUnDA), perfluorododecanoic acid (PFDoDA) 등이있다. PFCs는산업적으로매우다양한용도로사용되고있는물질로중합체첨가물, 방화제, 방오제, 반도체세척용제, 계면활성제, 살충제, 윤활제, 페인트, 광택제, 식품포장재, 난연성보온재, 부식억제제, 필름등의감광코팅제, 샴푸및개인위생용품등그용도는헤아릴수없을만큼다양하다. 8,9) 이들은일반적인환경조건에서는안정한상태로존재하며, 특히 PFOA와 PFOS는가수분해, 광분해및생물분해에대해내성을가지며, 10) 자연상태에서의반감기 (half-life) 가 41년이상으로보고되고있다. 11) 따라서환경중에장기간머물며생물축적 (bioaccumulation) 및생물확대 (biomagnification) 의원인이되기때문에인간과동물들에게심각한피해를유발하며 12,13) 특히, 사슬고리가길어질수록생물축적성이강하여해양생물이나인간에서주로많이검출되며, 발암성또한 Corresponding author jangsh@pusan.ac.kr Tel: Fax:

2 J. Kor. Soc. Environ. Eng. 207 Table 1. Physicochemical properties of PFCs Compounds Formula M.W. (g/mol) CAS No. Water solubility (mg/l) pk a Structure PFCAs PFHpA C 6F 13COOH PFOA C 7F 15COOH ) 2.5 3) PFNA C 8F 17COOH ) 2~33 5) PFDA C 9F 19COOH PFUDA C 10F 21COOH PFDDA C 11F 23COOH PFTDA C 12F 25COOH PFTeDA C 13F 27COOH PFHDA C 15F 29COOH PFODA C 17F 31COOH PFSAs PFOS C 8HF 17SO ) ) 더높은것으로보고되고있다. 14~17) 동물을이용한생체위해성평가에서혈액내의단백질응고, 내분비계장애효과, 간독성, 발암, 발육장애, 임신장애, 태아기형, 면역체계교란, 콜레스테롤수치상승, 심장병이나심장마비유발하며, 간이나콩팥에축적되는것으로알려져있다. 17~23) PFCs는물에대한용해도가매우높아서 9) 다른 POPs 비해폐수, 24) 지표수, 25) 지하수, 26) 수돗물 27) 및빗물 28) 에서비교적높은농도로검출된다고보고하고있으며, 낙동강의경우도몇몇지천에서고농도의 PFCs가검출되는것으로보고되었다. 29) 수중에존재하는 PFCs의제거에대해응집, 30) 흡착 31,32) 및 UV 산화공정 33) 을이용한다양한연구가진행되고있으나 PFOA나 PFOS 등을비롯한몇몇물질의제거에대한연구결과가대부부이다. 따라서, 본연구에서는낙동강의몇몇지천에서검출되는 9종 29) 외에 PFHDA와 PFODA 2종을포함한 11종의 PFCs에대해석탄계입상활성탄 (Granular Activated Carbon, GAC) 신탄을이용하여 PFCs 11종에대한파과및흡착특성을각각평가하여석탄계 GAC 신탄에서의최대흡착량 (maximum adsorption capacity, X/M) 과활성탄사용률 (Carbon Usage Rate, CUR) 을구하여향후, PFCs가정수공정으로유입될경우활성탄흡착공정운영을위한기초자료로활용하고자하였다. Table 2. Characteristics of coal-based virgin GAC Item F-400 Specific surface area (m 2 /g) 1070 Total pore volume (cm 3 /g) %), perfluoroundecanoic acid (PFUA, 95%), perfluorododecanoic acid (PFDDA, 95%), perfluorotridecnoic acid (PFT- DA, 97%), perfluorotetradecanoic acid (PFTeDA, 97%), perfluorohexadecanoic acid (PFHDA, 95%), 및 perfluorooctadecanoic acid (PFODA, 97%) 였으며, sigma-aldrich사및 Alfa aesar사에서구매하였다. PFCs 11종에대한물리 화학적특성을 Table 1에나타내었다. 또한, PFCs 11종의흡착실험에사용된활성탄은석탄계재질의 F-400 (Calgon, USA) 신탄을사용하였으며, F-400의특성을 Table 2에나타내었다 유입수유입수는전염소처리가배제된 300 m 3 / 일처리규모의파일롯트플랜트후오존처리수를사용하였으며, 후오존처리수에 PFCs 11종을각각 500 ng/l의농도로희석하여실험에사용하였다. 후오존처리수를유입수로사용한이유는실제정수장의활성탄여과지와동일한수질조건에서운전하기위해서이며, 연속흡착컬럼의유입수로사용된후오존처리수의성상을 Table 3에나타내었다. 2. 실험재료및방법 2.1. 실험재료 PFCs 11종및활성탄실험에사용된 PFCs 11종은 perfluoroheptanoic acid (PF- HpA, 99%), perfluorooctanoic acid (PFOA, 96%), perfluorononanoic acid (PFNA, 97%), perfluorodecanoic acid (PFDA, 98%), heptadecafluorooctanesulfonic acid-potassium salt (PFOS, 2.2. 실험방법 연속흡착컬럼운전 본실험에사용된연속흡착컬럼은내경 20 mm 의아크릴 Table 3. Characteristics of GAC influent waters Parameter ph (-) Turbidity (NTU) DOC (mg/l) Temp. ( ) Value 6.8~ ~ ~ ~23 대한환경공학회지제 35 권제 3 호 2013 년 3 월

3 208 J. Kor. Soc. Environ. Eng. 손희종 유수전 장성호 Table 4. Analytical conditions of LC/MSD used in this study Descriptions Analytical condition Mode API, negative Mobile phase A: 5 mm ammonium acetate in water B: 100% acetonitrile Gradient program 0 min, A/B = 65/35 10 min, A/B = 20/80 18 min, A/B = 20/80 20 min, A/B = 65/35 Flow 0.2 ml/min Fig. 1. Schematic diagram of continuous adsorption column system. 재질로컬럼내부에 F-400 신탄을 40 ml 충진한후정량펌프를사용하여연속흡착컬럼으로유입되는유량을 4 ml/ min으로조절하여공탑체류시간 (empty bed contact time, EBCT) 이 10분이되도록설계하였다. 운전은하향류식으로하였고, 역세척은주 1회실시하였으며, 공세는실시하지않았다. 연속흡착컬럼세트의모식도를 Fig. 1에나타내었다 PFCs 전처리및분석 29) 시료수전처리시료수는 0.2 µm 멤브레인필터 (Millipore, USA) 로여과하여입자성불순물을제거한후시료수중의잔류금속의킬레이트화를위해사용여액 50 ml 당 0.2 ml의 5% Na 2EDTA 용액을첨가하였으며, EDTA 첨가후 40% 황산용액을사용하여시료수의 ph를 3 이하로조절하였다. 전처리가끝난시료수의농축 추출에는 Spark Holland사의 on-line SPE equipment (Symbiosis, Spark Holland, Netherlands) 를사용하였으며, SPE cartridge는 hysphere-c18 (EC) extraction cartridge (2 mm 10 mm, 8 µm, Spark-Holland, Netherlands) 를사용하였다. SPE cartridge는먼저 1 ml 100% MeOH, 1 ml 40% MeOH 그리고 1 ml DI water를순서대로사용하여 conditioning한후시료수 10 ml를 2 ml/min의유속으로 catridge를통과시켰으며, 추출시에는 5 mm ammonium acetate와 100% acetonitrile을 65 : 35 비율로 0.2 ml/min의유속으로 SPE cartridge내로흘려보내 cartridge에흡착되어있는 PFCs들을용출시켰으며, 이때 cartridge는 LC/MSD와 on-line으로연결되어 cartridge 내에수집된 target 물질전량을 LC 컬럼으로보내기때문에 off-line으로작업시발생할수있는손실을줄일수있다 PFCs 분석본연구에서는 11종의 PFCs 분석을위해 Agilent 1100 LC/ MS series (Agilent, USA) 를사용하였으며, PFCs 11종의분리를위해 Waters사에서제조한 Atlantis dc18 column (2.1 mm 50 mm, 8 µm) 을사용하였다. 분석에사용된이동상용매는 5 mm ammonium acetate 용액과 100% acetonitrile 용액이며, 대상물질 11종의효율적인분리를위해시간에따른두가지용매의분율을달리하였다. 이외의자세한분석조건을 Table 4 에나타내었다. 11 종의 PFCs 의검량선작성, 정성및정량은 EIC (Extracted Ion Chromatogram) 을이용하였다. 29) 3. 결과및고찰 3.1. GAC 공정에서 PFCs 11 종의파과특성 석탄계재질의신탄에서의 PFCs 11 종에대한파과특성을 Fig. 2 에나타내었다. Fig. 2 에나타난바와같이 PFODA 의 Fig. 2. PFCs breakthrough curves for coal-based GAC. Journal of KSEE Vol.35, No.3 March, 2013

4 J. Kor. Soc. Environ. Eng. 209 경우는 bed volume (BV) 7909 부근에서파과에도달하였고, 다음으로 PFHDA의파과시점 (BV breakthrough) 은 BV 부근으로나타났으며, PFTeDA가 BV 17975, PFTDA가 BV 31061, PFDoDA가 BV 36957, PFUnDA가 BV 44578, PF- DA가 BV 50186, PFNA가 BV 63703, PFOA가 BV 79090, PFOS 및 PFHpA가각각 BV 및 BV 90019에파과에도달하였다. PFCs 11종의파과경향을보면물질의분자량에대한영향이매우크게나타나는것을알수있으며, PF- ODA의경우 Table 1에나타낸바와같이분자량이 914로실험에사용된 PFCs 11종중가장고분자물질이며, PFHpA의경우는분자량이 364 정도로가장저분자물질이다. 이들 PFCs들은사슬 (chain) 형태로되어있어분자량이커질수록사슬의길이가길어진다 GAC 공정에서 PFCs 11 종의흡착메카니즘 활성탄에서의 PFCs 흡착메카니즘은 Yu 등의연구 32) 에서상세하게설명하고있다 (Fig. 3). Fig. 3에서볼수있듯이 PFCs 들은활성탄의세공표면에두가지의인력 (interaction) 에의해흡착이된다. 정전기적인력 (electrostatic interaction) 과소수성인력 (hydrophobic interaction) 으로 Fig. 3의 A의경우는 (+) 전하를띄는활성탄의세공표면과 (-) 전하를띄는 PFCs의극성기가정전기적인력에의해결합하는것을나타내고있으며, B의경우는 PFCs들이가지는무극성소수기와활성탄표면의소수성기들이소수성인력에의해결합하고있는것을나타내고있다. 특히, 이들 PFCs들은활성탄세공에흡착되어세공내에서의농도가높아질수록 micelle 또는 hemi-micelle 구조를나타내는것으로보고하고있다. 31) 이러한현상은임계 micelle 농도 (critical micelle concentration, CMC) 의 1/100~1/1,000 수준에서도흡착제의표면에서관찰된것으로보고되었다. 36) 3.3. PFCs 흡착능평가 석탄재재질의 GAC 신탄에서의 11종의 PFCs에대한흡착능을평가하기위하여 PFCs 11종에대한파과시점 (BV) Fig. 4. Adsorption isotherm for seven nitrosamines of coalbased virgin GAC. 까지의유입농도와유출농도를가지고, 식 (1) 에나타낸 Freundlich 등온흡착식을이용하여 X/M과 C e 를구하여그결과를 Fig. 4에나타내었고, 이를회귀분석하여 k와 1/n을구하였다. X/M = k C e 1/n X : the amount of solute adsorbed (µg) M : the weight of adsorbent (g) C e : the solute equilibrium concentration (µg/l) k, 1/n : constants characteristic of the system 11종의 PFCs에대하여실험에사용된석탄계재질신탄의흡착용량 (adsorption capacity) 을평가하기위하여 Snoeyink의연구 37) 에서사용한활성탄사용률 (carbon usage rate, CUR) 과활성탄수명 (bed life, Y) 에관한식 (2) 와식 (3) 을사용하였다. (1) (2) C e : equilibrium concentration (µg/l) C o : influent concentration (µg/l) C 1 : desired effluent concentration (µg/l) F : volumetric flowrate of contaminated liquid treated (L/day) (q e) 0 : amount adsorbed per unit mass of carbon at C 0 Fig. 3. Schematic diagram of the sorption of PFCs on the activated carbon via some possible sorbate-sorbent interaction (A: electrostatic interaction, B: hydrophobic interaction). 32) V : volume of adsorber (L) ρ GAC : apparent density (g/l) (3) 대한환경공학회지제 35 권제 3 호 2013 년 3 월

5 210 J. Kor. Soc. Environ. Eng. 손희종 유수전 장성호 Table 5. Adsorption capacity data of coal-based virgin GAC for PFCs Item Unit PFODA PFHDA PFTeDA PFTDA PFDoDA PFUnDA PFDA PFNA PFOA PFOS PFHpA X/M (µg/g) BV breakthrough (-) Bed life (day) CUR (g/day) k [(µg/g)(l/µg)1/n] /n (-) 식 (3) 은 C e =C o 를가정할때구해지며, (q e) 0 를구하기위해서식 (1) 에서구한 11종의 PFCs 각각에대한활성탄종류별 k와 1/n을적용하였다. 일반적으로평형흡착실험은분말활성탄 (powder activated carbon, PAC) 을이용하여 batch 식으로수행하지만이러한조건은실제정수장의활성탄흡착조에서활성탄과물과의접촉면적과흡착시간과같은흡착조건이크게바뀐상태이고, 또한모든활성탄이평형상태를이루지않는실제정수장에서그값의적용은큰차이가있을수있다. 따라서본연구에서는식 (2) 를연속흡착칼럼에서의파라미터를적용하기위하여식 (4) 로변형하였다. 38) F : volumetric flow rate of contaminated liquid treated (L/day) BV breakthrough : bed volumes to breakthrough ( - ) CUR의계산은식 (2) 와식 (4) 모두사용이가능하며, (q e) 0 또는 BV breakthrough 값은연속흡착컬럼실험에서파과직전까지의결과를사용하여 k와 1/n을도출하였고, CUR과 bed life는파과시점의 BV를이용하여식 (4) 에서도출하였다. 이렇게도출된 k, 1/n, CUR 및 bed life와같은흡착특성을파악할수있는지표들을 Table 5에나타내었다. 석탄계 GAC 신탄에서 11종의 PFCs에대한최대흡착량 (X/M) 은 PFODA가 2.43 µg/g으로가장낮게나타났으며, PF- HpA가 µg/g으로 PFCs 11종중에서가장높은흡착량을나타내었다. 석탄계 GAC 신탄에서의 11종의 PFCs에대한활성탄사용률 (CUR) 의경우는 PFODA가 g/ 일로나타나 PFHpA 의 g/day 보다 11.2배정도높은활성탄사용률을나타내었으며, 본실험에사용된흡착컬럼을 10,000 m 3 / 일처리용량정수장의활성탄흡착지로가정하였을경우 PFODA 의경우는 톤 / 일의 CUR을나타내었으며, PFHpA의 CUR은 톤 / 일로나타났다. Table 5에서볼수있듯이본실험에사용된 11종의 PFCs 의최대흡착량 (X/M) 을조사해본결과, 긴사슬을가진 PF- Cs가짧은사슬을가진 PFCs 보다 GAC에흡착되는양이적은것으로나타나고있다. 이는긴사슬형태의 PFCs의경 (4) 우는활성탄의거대세공입구에다양한 PFCs들이흡착되어거대세공입구가좁아지면보다짧은사슬형태의 PFCs에비해세공을통과하여거대세공의표면에흡착되기가어렵다. 이것은거대세공의입구뿐만아니라거대세공을통과하여실질적으로중고분자유기물질의흡착에직접적으로관여하는중간세공으로들어가는입구의경우도이러한기작에의해긴사슬을가진 PFCs의 blocking 현상이발생한다. 또한, 세공의유입경로가좁은경우에도짧은사슬형태의 PFCs 보다긴사슬형태의 PFCs가세공안으로유입되기에는매우불리하다. 따라서다양한사슬형태의 PFCs 흡착률이낮아긴사슬형태의 PFCs에대해 blocking 영향이적은거대세공의입구또는거대세공의입구부근의활성탄표면에보다짧은사슬을가진 PFCs와경쟁하여흡착된다. 따라서긴사슬형태의 PFCs의경우보다짧은사슬형태의 PFCs 보다흡착에의해좁아진또는자연적으로좁은세공의입구봉쇄효과로인해활성탄의세공내로의유입및흡착이매우불리하기때문에 Fig. 2 및 Table 5에나타난것과같이긴사슬형태의 PFCs가짧은사슬형태의 PFCs 보다빠른파과시점 (BV breakthrough) 및매우낮은최대흡착량을나타낸것으로판단된다. 석탄계 GAC 신탄에서파과에도달한 11종의 PFCs에대해최대흡착량 (X/M) 과 PFCs 분자량 (molecular weight) 과의상관관계를평가한것을 Fig. 5에나타내었다. Table 1에 Fig. 5. Evaluation of correlations between X/M and molecular weight (chain length). Journal of KSEE Vol.35, No.3 March, 2013

6 J. Kor. Soc. Environ. Eng. 211 나타낸 PFCs의구조적특성 (structure) 을보면사슬형태로되어있어물질자체의분자량이증가할경우는사슬 (chain) 이길어지는것을의미한다. PFCs 11종의최대흡착량 (X/M) 과 PFCs 분자량과의상관계수 (r 2 ) 는 0.89로아주양호하게나타났으며, 분자량 ( 사슬길이 ) 의증가에의해활성탄의흡착에매우불리한것으로나타났다. 4. 결론 석탄계재질의 GAC 신탄을이용하여 PFCs 11종에대한연속흡착컬럼실험을수행한결과다음과같은결론을얻을수있었다. 1) 입상활성탄흡착공정에서의 PFCs 11종의파과순서는 PFODA가가장빨리파과에도달하였고, 다음으로 PFHDA, PFTeDA, PFTDA, PFDoDA, PFUnDA, PFDA, PFNA, PFOA, PFOS, PFHpA 순으로나타났으며, PFCs의사슬 (chain) 길이가길어질수록빨리파과에도달하였다. 2) 석탄계신탄에서의 PFCs 11종의최대흡착량 (X/M) 은 PFODA가 2.43 µg/g으로가장낮게나타났으며, PFHpA가 µg/g으로가장높은최대흡착량을나타내었으며, PF- OA와 PFOS의경우는각각 µg/g 및 µg/g으로나타났다. 또한, 활성탄사용률 (CUR) 의경우는 PFODA가 g/day로나타나 PFHpA의 g/day 보다 11.2배정도높은활성탄사용률을나타내었다. 3) 석탄계 GAC 신탄을이용한입상활성탄흡착공정에서 11종의 PFCs에대해최대흡착량 (X/M) 과분자량 ( 사슬길이 ) 과의상관성을평가해본결과, r 2 가 0.89로나타나양호한상관성을나타내었다. 참고문헌 1. Clara, M., Scheffknecht, C., Scharf, S., Weiss, S. and Gans, O., Emissions of perfluorinated alkylated substances (PFAS) from point sources-identification of relevant branches, Proceedings of 2008 IWA World Water Congress, Vienna, Austria(2008). 2. Lien, N. P. H., Fujii, S., Tanaka, S., Nozoe, M., Wirojanagud, W., Anton, A., Hai, H. T., Lindstrom, G., Hu, J. Y., Mohamed, M., Tasli, R., Guan, Y., Mizuno, T. and Suwanna, K. B., International surveys of PFOS (perfluorooctane sulfonate) PFOA (perfluorooctanoate) in surface water and tap water, Proceedings of 2008 IWA World Water Congress, Vienna, Austria(2008). 3. Prevedouros, K., Cousins, I. T., Buck, R. C. and Korzeniowski, S. H., Sources, fate and transport of perfluorocarboxylates, Environ. Sci. Technol., 40(1), 32~44(2006). 4. Giesy, J. P. and Kannan, K., Perfluorochemical surfactants in the environment, Environ. Sci. Technol., 36, 146~152 (2002). 5. Giesy, J. P. and Kannan, K., Global distribution of perfluorooctane sulfonate in wildlife, Environ. Sci. Technol., 35, 1339~1342(2001). 6. Loos, R., Locoro, G., Huber, T., Wollgast, J., Christoph, E. H., DeJager, A., Gawlik, B. M., Hanke, G., Umlauf, G. and Zaldivar, J. M., Analysis of perfluorooctanoate (PFOA) and other perfluorinated compounds (PFCs) in the River Po watershed in N-Italy, Chemosphere, 71, 306~313(2008). 7. Lin, A. Y., Panchangam, S. C. and Lo, C. C., The impact of semiconductor, electronics and optoelectronic industries on downstream perfluorinated chemical contamination in Taiwanese rivers, Environ. Pollut., 157, 1365~1372(2009). 8. Kissa, E., Fluorinated Surfactants: Synthesis, Properties, and Applications, Marcel Dekker, New York(1994). 9. Prevedouros, K., Cousins, I. T., Buck, R. C. and Korzeniowski, S. H., Source, fate and transport of perfluorocarboxylates, Environ. Sci. Technol., 40, 32~44(2006). 10. Kudo, N. and Kawashima, Y., Toxicity and toxicokinetics of perfluorooctanoic acid in humans and animals, J. Toxicol. Sci. 28(2), 49~57(2003). 11. Giesy, J. P., Mabury, S. A., Martin, J. W., Kannan, K., Jones, P. D., Newsted, J. L. and Coady, K., Perfluorinated compounds in the great lakes, The Handbook of Environ. Chem., 5, 391~438(2006). 12. Lau, C., Butenhoff, J. L. and Rogers, J. M., The developmental toxicity of perfluoroalkyl acids and their derivatives, Toxicol. Appl. Pharm., 198, 231~241(2004). 13. Nakayama, S., Harada, K., Inoue, K., Sasaki, K., Seery, B., Saito, N., Koizumi, A., Distributions of perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctane sulfonate (PFOS) in Japan and their toxicities, Environ. Sci., 12, 293~313(2005). 14. Martin, J. W., Mabury, S. A., Solomon, K. R. and Muir, D. C., Bioconcentration and tissue distribution of perfluorinated acids in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), Environ. Toxicol. Chem., 22, 196~204(2003). 15. Martin, J. W., Solomon, K. R., Mabury, S. A. and Muir, D. C. G., Dietary accumulation of perfluorinated acids in juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), Environ. Toxicol. Chem., 22, 189~195(2003). 16. Martin, J. W., Mabury, S. A., Smithwick, M. M., Hoekstra, P. F., Braune, B. M. and Muir, D. C. G., Identification of long-chain perfluorinated acids in biota from the Canadian Arctic, Environ. Sci. Technol. 38, 373~380(2004). 17. Son, H. J., Yoo, S. J. and Roh, J. S., Perfluorinated compounds; new challenge and problem, J. Kor. Soc. Environ. Eng., 31(12), 1151~1160(2009). 18. Renner, R., Growing concern over perfluorinated chemicals, Environ. Sci. Technol., 35, 154~160(2001). 19. Hekster, F., Laane, R. and de Voogt, P., Environmental and toxicity effects of perfluoroalkylated substances, Rev. Environ. Contam. Toxicol., 179, 99~121(2003). 20. Schultz, M. M., Barofsky, D. F. and Field, J. A., Quantitative determination of fluorinated alkyl substances by largevolume-injection liquid chromatography tandem mass spec- 대한환경공학회지제 35 권제 3 호 2013 년 3 월

7 212 J. Kor. Soc. Environ. Eng. 손희종 유수전 장성호 trometry-characterization of municipal wastewaters, Environ. Sci. Technol., 40, 289~295(2006). 21. Kennedy, G. L., Butenhoff, J. L., Olsen, G. W., O'Connor, J. C., Seacat, A. M. and Perkins, R. G., The toxicology of perfluorooctanoate, Crit. Rev. Toxicol., 34, 351~384(2004). 22. Lau, C., Anitole, K., Hodes, C., Lai, D., Pfahles-Hutchens, A. and Seed, J., Perfluoroalkyl acids: a review of monitoring and toxicological findings, Toxicol. Sci., 99, 366~394 (2007). 23. Peden-Adams, M. M., Keller, J. M., EuDaly, J. G., Berger, J., Gilkeson, G. S. and Keil, D. E., Suppression of humoral immunity in mice following exposure to perfluorooctane sulfonate, Toxicol. Sci., 104, 144~154(2008). 24. Boulanger, B., Vargo, J. D., Schnoor, J. L. and Hornbuckle, K. C., Evaluation of perfluorooctane surfactants in a wastewater treatment system and in a commercial surface protection product, Environ. Sci. Technol., 39, 5524~5530(2005). 25. So, M. K., Miyake, Y., Yeung, W. Y., Ho, Y. M., Taniyasu, S., Rostkowski, P., Yamashita, N., Zhou, B. S., Shi, X. J., Wang, J. X., Giesy, J. P., Yu, H. and Lam, P. K. S., Perfluorinated compounds in the Pearl River and Yangtze River of China, Chemosphere, 68, 2085~2095(2007). 26. Schultz, M. M., Barofsky, D. F. and Field, J. A., Quantitative determination of fluorotelomer sulfonates in groundwater by LC MS/MS, Environ. Sci. Technol., 38, 1828~ 1835(2004). 27. Skutlarek, D., Exner, M. and Farber, H., Perfluorinated surfactants in surface and drinking water, Environ. Sci. Pollut. Res. Int., 13(5), 299~307(2006). 28. Loewen, M., Halldorson, T., Wang, F. and Tomy, G., Fluorotelomer carboxylic acids and PFOS in rainwater from an urban center in Canada, Environ. Sci. Technol., 39, 2944~ 2951(2005). 29. Son, H. J., Yeom, H. S., Jung, J. M. and Jang, S. H., Ap- plication of on-line SPE-LC/MSD to measure perfluorinated compounds (PFCs) in water, J. Kor. Soc. Environ. Eng., 35 (2), 74~82(2013). 30. Deng, S., Zhou, Q., Yu, G., Huang, J. and Fan, Q., Removal of perfluorooctane from surface water by polyaluminium chloride coagulation, Water Res., 45, 1774~1780(2011). 31. Ochoa-Herrera, V. and Sierra-Alvarez, R., Removal of perfluorinated surfactants by sorption onto granular activated carbon, zeolite and sludge, Chemosphere, 72, 1588~1593 (2008). 32. Yu, Q., Zhang, R., Deng, S., Huang, J. and Yu, G., Sorption of perfluorooctane sulfonate and perfluorooctanoate on activated carbons and resin: kinetic and isotherm study, Water Res., 43, 1150~1158(2009). 33. Giri, R. R., Ozaki, H., Morigaki, T., Taniguchi, S. and Takanami, R., UV photolysis of perfluorooctanoic acid (PFOA) in dilute aqueous solution, Water Sci. Technol., 63(2), 276~ 282(2011). 34. Brooke, D., Footitt, A. and Nwaogu, T. A., Environmental Risk Evaluation Report: Perfluorooctane Sulfonate (PFOS), UK Environment Agency(2004) Johnson, R. L., Anschutz, A. J., Smolen, J. M., Simcik, M. F. and Penn, R. L., The adsorption of perfluorooctane sulfonate onto sand, clay, and iron oxide surfaces, J. Chem. Eng. Data, 52, 1165~1170(2007). 37. Snoeyink, V. L., Adsorption of organic compounds, In Water Quality and Treatment: a Handbook of Community Water Supplies, 4th Ed., Edited by Pontius, F. W., McGraw- Hill Inc., New York, pp. 781~855(1990). 38. Choi, K. J., Kim, S. G., Kim, C. W. and Kim, S. H., Effects of activated carbon types and service life on removal of endocrine disrupting chemicals: amitrol, nonylphenol, and bisphenol-a, Chemosphere, 58(11), 1535~1545(2005). Journal of KSEE Vol.35, No.3 March, 2013

1152 Korean Socity of Environmental Engineers 손희종 유수전 노재순 (a) PFSAs (b) PFCAs Fig. 1. Structure of PFSAs and PFCAs ((a) n=3: perfluorobutyl sulfonate,

1152 Korean Socity of Environmental Engineers 손희종 유수전 노재순 (a) PFSAs (b) PFCAs Fig. 1. Structure of PFSAs and PFCAs ((a) n=3: perfluorobutyl sulfonate, 大韓環境工學會誌技術資料 - Technical Information 1151~1160. 2009. 1151 과불화 화합물 (PFCs); 새로운 도전과 과제 Perfluorinated Compounds; New Challenge and Problem 손희종 유수전 노재순 Hee-Jong Son Soo-Jeon Yoo Jae-Soon Roh 부산광역시