• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.610-618
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• 2008

실제 하수 처리 시스템에서 유입조건, 공법, 다양한 운전조건과 복잡한 인자에 대하여 실험을 통하여 많은 처리공법을 비교하고 각 공정별 최적조건을 찾는 것은 쉽지 않은 일이며, 많은 비용과 시간을 필요로 한다. 본 연구에서는 하수 처리 시스템의 주요 생물학적 하수처리 공정인 $A_2O$(혐기/무산소/호기), Bardenpho(4단계), VIP(Virginia Initiative Plant), UCT(University of Cape Town) 공정의 활성오니공정모델을 이용한 모델링을 수행하고, 이를 바탕으로 공법별 환경성과 경제성 평가의 비교 분석을 수행하였다. 이를 위해 다양한 하수처리 공정의 처리 효율을 비교하고 새로운 지표로 나타낼 수 있는 환경성 평가 기준과 동시에 비용 산출을 고려한 평가 지표를 제시하였다. 제시된 지표를 바탕으로 통해 각 공정 최적화와 유입조건에 따른 고도처리공정의 공법 선정에 유용하게 쓰일 수 있음을 보였다. 또한 유입유량과 호기조 부피의 변화에 따른 경제성과 환경성 지표의 변화를 파악하고, 나아가 다양한 운전 조건하에서의 최적 지표를 예측할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.591-591
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• 2016

최근에는 재이용을 위한 하 폐수의 처리 공정에 막을 이용한 기술적용이 증가되고 있는 추세이다(현 등, 2005). 막(membrane)을 이용한 수처리 공정은 원수에 상관없이 고도처리가 가능하며, 재이용수 이용 용도에 따른 수질제어가 가능할 뿐만 아니라 운용의 편리성 때문에 많은 각광을 받고 있다(박 등, 2004). 본 연구에서는 하수처리에 이용되는 분리막의 성능을 극대화하고, 분리막의 오염부하를 줄여주기 위하여 분리막 직전 전처리 시설로 부상방식의 고액분리장치를 개발하였다. 초고속 고액분리시스템은 기존의 응집부상공정을 응용한 기술로서 유기물의 응집시간을 최대 10초~2분 이내로 줄이는 기술을 바탕으로 타워형 모듈 형태로 개발하였다. 초고속 고액분리시스템과 분리막을 연계한 재이용수 수처리시스템의 성능 평가 및 현장적용을 위해 제주도 서부 하수 처리장에 일 $3,000m^3$ 규모의 Test-bed를 구축하였다. 구축된 하수재이용시스템의 처리 공정도는 "유입${\rightarrow}$고액분리시스템${\rightarrow}$분리막(UF, RO)${\rightarrow}$농경지 공급"으로 구성되어 있다. 먼저 하수처리장 방류수를 1차 유입조에 압송하면 전처리시설인 고액분리시스템을 통해 SS 등 입자성 물질이 처리되고, 다음 공정인 2차 처리공정(UF/RO)을 통과한 처리수는 인근지역의 농업용수로 공급되고 있다. 고액분리시스템은 ZT(Zeta Potential Tower) 모듈에서 유입수에 함유되어 있는 부유물질(SS), 유기물(질소, 인)을 응집제와 순간 반응시켜 응결, 응집, 부상방식으로 제거하는 공정이다. 고속 고액분리장치는 분리막 공정과 융 복합하여 다양한 유입수 성상에 따른 수처리를 가능하게 하여 재이용수 수질 향상뿐만 아니라 안정된 수자원 확보 측면에서 긍정적인 기술로 평가되었다.

• 환경기술인
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• 통권181호
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• pp.70-75
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• 2001

본 연구는 '99년 7월에 벤처형 중소기업 기술개발 지원사업으로 신규 계약된 과제로서 상수원수의 전처리 및 하수 2차 침전수의 재처리 공정에 활용될 생물 산화 여과지를 개발하는 것이다. 생물 산화 여과 system은 상수 원수의 전처리, 상수도의 고도정수 처리, 하수 및 폐수처리에 이용될 수 있는 것으로, 특히 물리적 여과기능과 포기 과정을 통한 산화 기능을 포함하는 생물학적 분해 및 자연정화처리환경을 유지하여 수질이 악화된 상수도의 전·후처리나 하.폐수의 3차 처리에 적용하기 위한 것이다. 생물 산화 여과 시스템은 여과지의 하부 장치에 균등한 공기(산소)공급시설을 하여 여과층에 연속적으로 공기를 공급하면서 여과를 함으로서 생물막 여과 및 산화 기능으로 유기물질, 철, 망간 등을 제거하고 공기의 부상력에 의하여 조류, 부유물질, 냄새 등을 동시에 제거하는 System이다. 현재 상수처리 공정으로서의 생물 산화 여과지 개발을 위해 Bench-scale과 semi-pilot plant를 거쳐 Y시 M취수장애 pilot plant를 설치하여 연구를 진행중에 있으며, 또한, G시 G하수처리장에 하수처리 공정에 관한 연구를 위해 pilot plant를 설치하고 하수 3차 처리와 저농도 하·폐수 처리를 중심으로 연구중에 있다. 아래의 연구 결과는 정수처리 공정 연구를 위한 Bench-scale plant실험을 통해 얻은 결과치이며 현재까지 진행된 연구는 주로 정수처리 공정 중심으로 이루어 졌으나 pilot plant에서는 정수 및 하수처리에서의 생물산화여과공정의 연구가 진행중이다. 현재 연구가 진행중이므로 각 인자별 최적운전조건 등은 계속적인 실험과 연구를 통해 찾아지겠으나 현재까지 수행된 연구자료를 기반으로 볼 때 생물산화 여과장치는 탁도, SS, VSS 등의 제거에 탁월한 효능을 보이고 있다. 수처리용 장치로서의 이러한 기본적인 기능 이외에 NPOC, DOC 제거에도 뛰어난 효능을 보이고 있으며 특히 정수처리 공정에서 문제시 되고 있는 동절기 암모니아성 질소제거 또한 큰 가능성을 보여주고 있다. 그 동안 외국기술에 전면 의존해 오던 생물 산화 여과방식의 국내개발은 비용 절감뿐만 아니라 국내 실정에 맞는 기술개발이라는 점에서 향후 그 적용 범위를 넓혀 갈 수 있을 것이다.

• 기계와재료
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• 제24권1호
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• pp.14-25
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• 2012

우리나라는 지난 10여 년간 조선산업 분야에서 굳건한 세계 1위의 자리를 지켜왔으나, 미국, 노르웨이, 독일, 프랑스와 같은 해양 분야 선진국들은 30여 년 전부터 근해, 천해를 비롯해 심해에 부존되어 있는 가스 및 원유 채굴에 사용되는 해양 플랜트 기술 개발에 집중하여 왔다. 우리나라는 최근 세계적인 해양 자원 개발에 부응한 해양 플랜트 산업의 확대에 발맞추어 세계 최고의 선박 및 해양 구조물 건조 기술을 확보한 조선사를 비롯해 정부, 연구소, 산업체에서 심해저 플랜트 기자재 및 설치 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 특히 심해저에서 채굴된 다상의 가스 및 원유를 처리하고 정제하는 심해저 플랜트 공정처리장비의 경우는 고도의 기술력을 요구할 뿐만 아니라 심해저 플랜트 산업의 보수적이고 발주자 위주의 시장구조로 인해, 설령 기술력을 갖추고 있다 하여도 세계 시장 진입이 매우 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 심해저 플랜트의 주요 공정처리장비의 기술 현황에 대해 고찰하고자 한다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1997년도 가을 학술발표회 프로그램
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• pp.67-67
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• 1997

정수공정은 "원수 -1 침사지 1 전염소 -1 전오존 -1 침전지 1 여과지 1 후오존 1 GAC 4 후염소 1 가정수"로 이루어져 있으며 전처리 공정으로 염 소와 오존을 주입하게 되는데, 여기서 전염소 처리 공정으로 인해 잔류 유리염 소가 수중의 유기물질과 반웅하여 유해성 유기염소 화합물 (i.e.. Trihalomethane, Haloacetonitriles, Chlorophenol 등)을 생성하는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 고도 정수처리 공정에서는 강한 산화력을 지닌 대체 산화 제로서 오존을 이용하고 있다. 전오존 처리공정은 OOC와 탁도 제거에 있어 응 집제 주입량을 감소시키는 것과 더불어 전오존 효과 (산화, 생분해 증대, 살균 등)를 얻을 수 있는 것으로 알려져 왔다. 그러나 낙동강과 같이 유기물이 많은 원수에 과다한 오존이 주입되면 수중 의 유기물이 저분자화 또는 응집이 어려운 오존 산화물로 변화하여 응집제의 소비가 많아지게 된다. 실제, 오존을 응집 효과에 대해서 pilot plant로 운전한 결과 전오존에 의해 입자성 물질의 제거 효율은 향상된 반면에 유기물 제거는 뚜렷한 효과를 볼 수 없었다고 보고되었다 (류, 1997). 본 연구에서는 물금 지역의 원수와 응집-침전 공정까지 거치는 각각의 처 리수에 대해서 전처리가 응집에 미치는 영향을 천연유기물질 (NOM)의 조성 변화로 파악하였다. 그 방법으로 천연유기물질 (NOM)을 XAD-1, -4 수지를 이 용하여 소수성 물질 (hydrophobic components)과 친수성 물질 (hydrophilic components)로 분리 및 농축하여 용존 유기물이 처리 과정에서 어떻게 변화하 는지를 조사하여 개선된 상수 처리 시스템을 설계하는데 기초 자료를 제공하고 수질 관리 분야에서도 적용하고자 하였다. 상수원수인 물금 지역의 소수성 물질(hydrophobic components)은 75~80%, 친수성 물질(hydrophilic components)은 30~33%정도의 분포를 보였고, 전염소 및 전오존 공정을 거친 처리수에서는 각각 62.2-62.8%, 43.9~49.0% 및 50~ 55%, 40~57% 정도의 분포를 보였다. 그리고 웅집-침전을 거친 처리수에서는 그 분포가 77~82%, 24-48%였다. 전주리 공정을 통하여 소수성 물질(byoghobic components)의 분포가 감 소하는 것을 볼 때 전염소 및 전오존 처리가 용존유기물의 응집에는 오히려 역 효과를 나타내는 것으로 판단된다. 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.712-712
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• 2012

하 폐수 처리방류수를 물리적, 화학적 그리고 생물학적 기술을 이용하여 처리한 후 재활용수로 이용하고자 하는 새로운 노력들이 진행되고 있지만 국내의 경우 방류수 재활용 기술과 처리수의 재이용에 대한 평가기술이 선진국에 비해 초기 단계에 있어 이 분야에 대한 적극적인 기술개발이 요구된다. 막 분리 기술을 이용한 처리 수는 소독 등의 추가적인 처리 없이 살수용수나 수경용수로 이용이 가능하며, 잔류염소를 유지시킬 경우 화장실 세정용수로의 이용도 가능하며, 또한 후처리 기술을 조합하면 고급 공업용수 등으로 사용가능하므로 선진기술로서 수요조건에 맞게 전 후 처리를 조합한 수요자 맞춤형 재이용수 공정기술을 개발할 필요가 있다. 이에 효율적인 하 폐수 재이용을 이용하여 농업용수(축산 음용수, 첨단 수출원예용수, 첨단 농업용수, 농산업 클러스터 복합 곡물 용수), 원예용수(원예단지), 공업용수 등의 다양한 용도에 활용 가능한 수요자 맞춤형 모듈 및 공정 개발을 수행하였다. 개발된 공정은 AOP 및 막 세정 시스템을 이용한 새로운 공정으로, AOP 시스템은 전기 이온 모듈을 통해 OH 라디칼을 생성 및 염분 제거 효율을 극대화 하여 오염 물질을 산화시키는 공정이며, FDA 시스템은 탁도가 높은 원수가 과다 유입 될 경우 후단 여과 막의 부하를 줄이는 역할을 하며, 부유 물질을 여과 시킨다. 막 세정 시스템은 미세 입자를 구성된 기포를 이용하여 눈에 보이지 않는 곳 까지 세척하며, 살균 작용을 하며, 분리 막의 성능을 증대 시킨다. 이어 UF 분리 막 시스템은 원수의 미세불순물, 박테리아, 스케일 물질 등을 제거하며, NF 시스템을 통하여 미립자, 박테리아 유기 화합물 및 2가 염 제거를 하여 재이용수를 생산하는 공정을 개발하였다. 개발된 수요자 맞춤형 공정은 하수 재이용 기술의 이용 목적 및 수요자별로 맞춤형으로 운영이 가능하며, 개발된 세척 기술은 분리 막 세정 유지관리비 및 에너지를 저감 할 수 있으며, 현장 적용의 실증화 과정을 거쳐 공정 기술을 신뢰도를 향상하고, 보유 기술을 수요자 맞춤형으로 업그레이드함으로써 기술의 경쟁력 및 고품질의 하수 재이용 기술의 새로운 방향을 제시 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1992년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.63-73
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• 1992

환경오염이 심각해 질수록 수자원에 대하여, 생산공정에서 발생되는 폐수를 환경오염 기준치 이내로 처리후 단순 방류하는 소극적인 방법에서 보다 효과적이며 경제적인 처리 방법으로 개선하는 적극적인 인식의 전환을 요청받게 된다. 이것은 생산성에 직결되는 중요한 문제이며 기업의 경쟁력을 강화하는 조건이라 아니 할 수 없다. 더욱이 정부에서는 수자원의 고갈로 상수도 과다 수요업체를 대상으로 하는 오,폐수의 중수도화 정책을 시행할 예정이며, 세금및 상수도료 감면 혜택등으로 실질적인 상수도 절감을 유도하고 있으며, 금년 12월 부터 시행키로 발표된 바 있어, 이와 관련되는 기술의 관심이 그 어느때 보다 높아 지고 있다. 오,폐수 재사용의 기술은, 분류 처리 기술과 고도 처리 기술, 난분해성 폐수의 처리 기술로 크게 나누어 지는데, 당사가 반도체 도금 공장인 A 산업체에 적용한 분리막에 의한 난분해성 유기 용제 폐수의 처리 공법에 대한 연구 개발 실례를 소개하고자 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권3호
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• pp.296-308
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• 2010

Peroxone 공정은 정수처리 공정에서 기존의 염소와 오존 공정들의 여러 가지 한계점들을 극복할 수 있는 공정이다. 과산화수소와 오존에 의해 생성되는 OH 라디칼은 다양한 유기성 오염물질들에 대해 빠른 산화분해 및 높은 제거효율을 나타낸다. Peroxone 공정을 운영하는데 있어 주요 과제는 OH 라디칼 생성을 저해시키는 또는 생성된 OH 라디칼을 소모시키는 scavenger들과 공존할 때 peroxone 공정의 효율을 높일 수 있는 방안을 강구하는 것이다. Bromate와 같은 무기성 산화 부산물의 생성을 최소화할 수 있는 방안과 peroxone 공정 처리 후 염소 소독시 생성되는 염소 소독부산물들의 생성을 보다 저감할 수 있는 방안에 대해서도 많은 연구가 필요하다. 또한, 수중에 잔류하는 과산화수소에 대한 문제이다. 잔류 과산화수소를 on-line으로 측정할 수 있는 정밀한 측정장비의 개발 및 보급이 우선되어야 peroxone 공정의 운영에 있어서 안전성이 확보될 수 있다. 이러한 과제들이 해결이 된다면 peroxone 공정은 보다 다양한 목적으로 정수처리에 효율적으로 적용될 수 있을 것이다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1991년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.41-42
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• 1991

본 연구는 활성슬러지공법의 침전조를 막으로 대체하여 고액분리를 효과적으로 수행하도록 하는 막분리 활성슬러지 공법에 관한 것이다. 이와같은 방법은 공정자체가 간략화되는 동시에 종래법에서 슬러지 팽화(bulking)등에 의해 침전조에서 SS carry-over, 슬러지 침강성 향상을 위한 고부하처리의 곤란성, 침전조 처리수에의 SS 유출등 고액 분리의 문제점을 해소하므로, 여과, 응집침전, 혹은 활성탄흡착등의 고도처리설비없이 양질이 처리수를 얻을 수 있다고 보고 되고 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.667-669
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• 2022

최근 고도화 되고 있는 인공지능 기술은 복잡한 데이터 속에서 내재된 인사이트를 발견하여 상태 변화를 진단하고 예측하는데 활용되고 있다. 이러한 첨단 기술을 활용하여, 원자력 발전소에서 공정상태가 비정상 또는 비상 상태로 악화되기 전에 운전원이 인지할 수 있다면 공정상태를 정상으로 회복하는데 도움을 줄 수 있다. 이 논문에서는 공정상태 판단을 위한 딥러닝 모델을 활용하는 지능형 조기 경고 개념을 제안한다. 공정상태의 변화 추세를 예측하는 목적으로 사용하는 지능형 조기 경고는 기존 경보 보다 단순화된 상태 천이 메커니즘을 사용하여 운전원의 부담이 증가하지 않도록 한다. 또한, 사고 시나리오 데이터로 딥러닝 모델로 학습하고 지능형 조기 경고 화면을 구현하여 운전원을 지원하기 위한 구현방향을 제시한다.