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수처리 반응이 일어나는 내부 공간을 구비한 반응조;상기 반응조 내부에 배치되고 100~511 ㎚ 파장의 광을 발생시키는 광원부;상기 광원부의 외측면을 둘러싸는 형태로 반응조 내부에 배치되고 표면에 광전기촉매가 고정화된 광산화전극; 상기 광산화전극의 외측면에 서로 이격되어 배치되는 복수개의 상대전극(환원전극); 및상기 광산화전극 및 상대전극(환원전극) 사이에 전압을 인가하는 직류전원 공급부를 포함하는 광전기화학적 수처리 장치
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제1항에 있어서, 상기 반응조는 태양광이 투과할 수 있는 투명 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광전기화학적 수처리 장치
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제2항에 있어서, 상기 반응조는 원통 형상이고 처리할 대상수의 유입관 및 유출관과 유체적으로 연통되게 연결된 것을 특징으로 하는 광전기화학적 수처리 장치
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제1항에 있어서, 상기 광원부는 자외선 램프인 것을 특징으로 하는 광전기화학적 수처리 장치
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제4항에 있어서, 상기 자외선 램프는 UV-B 램프인 것을 특징으로 하는 광전기화학적 수처리 장치
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제1항에 있어서, 상기 광전기촉매는 TiO2, WO3 또는 Nb2O5에서 선택되는 1종 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광전기화학적 수처리 장치
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제1항에 있어서, 상기 광산화전극은 내부가 비어 있는 실린더 형상이고 비어있는 내부에 광원부를 배치시켜 구성되거나, 막대 형태의 전극 다수를 광원부의 외측면을 둘러싸는 형태로 배치시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 광전기화학적 수처리 장치
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제1항에 있어서, 상기 상대전극(환원전극)은 스테인레스 강 또는 티타늄(Ti)에서 선택되는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광전기화학적 수처리 장치
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제1항에 있어서, 상기 상대전극(환원전극)은 막대 형태이고 광산화전극의 외측면으로부터 0
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제1항에 있어서, 상기 직류전원 공급부는 태양전지, 전하제어기(Charge controller), 이차전지 및 전기 연결선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광전기화학적 수처리 장치
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제1항에 있어서, 상기 광산화전극의 표면에 고정된 광전기촉매에 의해 처리 대상수에 함유된 염소 이온은 산화되어 자유염소종으로 전환되고, 상기 자유염소종은 광원부에서 발생되는 광의 흡수 및 광 분해에 의해 염소계 라디칼로 전환되는 것을 특징으로 하는 광전기화학적 수처리 장치
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제11항에 있어서, 상기 자유염소종은 염소, 차아염소산(HOCl) 또는 일산화염소 이온(OCl-)에서 선택되는 1종 이상으로 구성되고, 상기 염소계 라디칼은 이염소라디칼이온(Cl2-·), 염소라디칼(Cl·) 또는 일산화염소 라디칼(ClO˙)에서 선택되는 1종 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광전기화학적 수처리 장치
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제1항 내제 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 수처리 과정에서 반응조 내부의 자유염소종 농도를 조절하는 제어부를 더 포함하는 광전기화학적 수처리 장치
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제13항에 있어서, 상기 제어부는 반응조 내부의 자유염소종 농도를 측정하는 자유염소종 모니터링 장치, 염화나트륨 용액을 저장하는 공간인 염화나트륨 저장조 및 염화나트륨 저장조로부터 염화나트륨 용액을 반응조 내부로 주입하는 염화나트륨 주입 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전기화학적 수처리 장치
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제14항에 있어서, 상기 제어부는 반응조 내부의 자유염소종 농도 측정 결과를 기반으로 자유염소종 농도가 기준치를 초과하는 경우 반응조 내부의 소독부산물 생성을 방지하기 위해 광원부의 가동을 중지시키는 광원 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전기화학적 수처리 장치
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제13항에 있어서, 상기 제어부에 의해 반응조 내부의 자유염소종 농도는 10~25 ㎎Cl2/ℓ 범위로 조절되는 것을 특징으로 하는 광전기화학적 수처리 장치
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제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 광전기화학적 수처리 장치를 이용하고, 하기의 단계를 포함하는 수처리 방법 :(a) 염소 이온을 함유하는 처리할 대상수를 반응조 내부에 공급하는 운전 준비 단계;(b) 운전 준비 단계 후, 직류전원 공급부를 통해 광산화전극 및 상대전극(환원전극) 사이에 전압을 인가하고 광원부를 통해 광을 광전기촉매에 조사하여 염소 이온을 자유 염소종으로 전환하고 자유 염소종을 염소계 라디칼로 전환하는 염소계 라디칼 생성 단계; 및(c) 염소계 라디칼 생성 단계 후, 염소계 라디칼을 통해 처리할 대상수에 함유된 유기오염물질을 산화시키는 고도산화 단계
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제13항의 광전기화학적 수처리 장치를 이용하고, 하기의 단계를 포함하는 수처리 방법 :(a) 염소 이온을 함유하는 처리할 대상수를 반응조 내부에 공급하는 운전 준비 단계;(b) 운전 준비 단계 후, 직류전원 공급부를 통해 광산화전극 및 상대전극(환원전극) 사이에 전압을 인가하고 광원부를 통해 광을 광전기촉매에 조사하여 염소 이온을 자유 염소종으로 전환하고 자유 염소종을 염소계 라디칼로 전환하는 염소계 라디칼 생성 단계;(c) 염소계 라디칼 생성 단계 후, 염소계 라디칼을 통해 처리할 대상수에 함유된 유기오염물질을 산화시키는 고도산화 단계; 및(d) 상기 (b) 단계 및 (c) 단계에서 걸쳐 제어부를 통해 반응조 내부의 자유염소종 농도를 실시간으로 측정하고 측정 결과에 기반하여 염화나트륨 용액을 반응조 내부에 공급하거나 광원부의 가동을 중단하는 자유염소종 농도 조절 단계
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