최근 국내·외적으로 잔류성유기오염물질, 기름성분 등의 난분해성 유기물에 대한 환경적 영향에 대한 이슈가 제기 되었으며, 이를 효과적으로 처리하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 난분해성 유기물질의 처리를 위한 전기화학적 방법으로는 Electro-Fenton 공정이 대표적인 방법으로 사용되고 있다. Electro-Fenton 반응의 경우 OH·, Fe²⁺, H₂O₂의 생성과 소모가 동시에 발생하기 때문에 실험을 통하여 측정한 다양한 인자를 토대로 반응의 특성과 유기물제거의 상관관계를 평가하는데 한계가 있어 최적화에 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 Electro-Fenton의 다양한 인자와 유기물제거 상관관계 평가를 용이하게 하기 위한 모델을 개발하기 위하여 Phenol을 대상으로 pH 3 조건에서 Electro-Fenton 반응을 batch test를 통한 데이터베이스를 구축하였다. 구축된 데이터베이스를 토대로 시간에 따른 유기물 농도 변화를 나타내본 결과 1차-동역학 반응의 패턴에 근접하였다. 이는 유사 1차-동역학 모델(Pseudo 1st-order reaction model)을 사용 할 수 있음을 의미하며, 모든 반응 과정을 반응속도 상수 1개로 통합한 유사 1차 반응 속도상수(pseudo 1st-order kinetic constant, k_ap)를 사용하여 1st-order kinetic식으로 나타낼 수 있다. 유사 1차반응 상수 k_ap는 반응물의 농도, pH, 전류 밀도, 산소 농도, 온도 등 다양한 인자들의 영향에 따라 결정되기 때문에 영향인자들의 변화에 따라 k_ap를 보정하여야 한다. 따라서, 각각의 인자들을 반영하여 k_ap 보정식을 도출 하였고 이를 적용한 모델을 통하여 Electro-Fenton의 영향인자인 전류밀도, DO 농도, Fe²⁺ 농도, 반응시간에 따른 유기물제거율 예측이 가능하였다. 나아가, 실제 데이터를 통하여 검증을 실시한 결과, F-satatistic 값은 7.1542e⁺²⁸, p-value는 2.8618e^-15로 실제 데이터와의 유사성이 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 종합적으로 고려해 보았을 때, 전류밀도 0.3mA/㎠, 유입 유기물 농도 100mg/L, 반응시간 2hr 조건하에서 DO 농도 범위는 약 2mg/L ~ 6mg/L, Fe²⁺ 농도 범위는 약 50mg/L ~ 100mg/L에서 유기물 제거율이 약 85%이상으로 최적조건인 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 모델을 토대로 향후 Electro-Fenton 공정을 이용한 난분해성 유기물 처리최적화에 적용할 수 있다.