• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.20 no.4
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• pp.637-643
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• 2006

The bench-scale chlorine exposure study was performed to investigate the effect of pretreatment by free chlorine and monochloramine ($NH_2Cl$) on the performance of RO membranes made of polyamide (PA). Feed monochloramination at 2mg/L did not cause significant productivity loss compared to free chlorine. However, metal coagulants reacted with monochloramine, the PA membrane suffered from a gradual loss of membrane integrity by chlorine oxidation, which was characterized as a decrease in salt rejection. Especially, RO membranes exposed to alum coagulants with monochloramine revealed the salt rejection lower than those exposed to iron coagulants. XPS membrane surface analysis demonstrated that the chlorine uptake on the membrane surface increased and carbon peaks were shifted significantly when exposed to alum coagulants with monochloramine.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.30 no.11
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• pp.1139-1145
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• 2008

The objectives of this research are to investigate the mechanism of coagulation affecting UF and find out the optimum conditions of the combined of coagulation with UF membrane filtration for NOM removal. During the mixing period, substantial changes in particle size distribution occurred under rapid and slow mixing condition due to the simultaneous formation of microflocs and NOM precipitates. Therefore, combined pretreatment using coagulation (both rapid mixing and slow mixing) improved dissolved removal efficiency. Also, for combined coagulation to membrane process, flux reduction rate showed lower than only UF process. The rate of flux decline for the hydrophobic membrane was considerably greater than for the hydrophilic membrane. Applying coagulation process before membrane filtration showed not only reducing membrane fouling, but also improving the removal of dissolved organic materials that might otherwise not be removed by the membrane.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.30 no.8
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• pp.775-780
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• 2008

Sludge conditioning is widely used to improve aggregation and dewaterability of waste sludge in sludge treatment processes. The study aims to examine quantitative correlations between coagulant dosage and sludge cake dewaterability using three kinds of coagulants, such as an aluminum sulfate, a ferric chloride, and a poly aluminum chloride(PAC). When an aluminum sulfate, a ferric chloride, and a PAC were injected with 0.79$\sim$1.19 mmol/g, 0.61$\sim$1.25 mmol/g TSS, and 0.21$\sim$0.39 mmol/g TSS, respectively, specific resistances to filtration of the sludge were decreased at 95.0% or more. This study shows that the correlation between coagulant dosage per g sludge(D) and normalized specific resistance to filtration(R) could be expressed by the exponential functions.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.16 no.1
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• pp.74-80
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• 2005

The effective removal of turbid-inducing particulates and algae-inducing phosphorous was systematically investigated by the variation of physico-chemical parameters such as pH, alkalinity, and coagulant types. Al(III)-based and Fe(III)-based coagulants exhibited high removal efficiency of turbidity and phosphorous at optimal pH ranges of 7~9, in which zeta potential nearly approached to zero. The removal rate of turbidity rapidly increased with the increase of coagulant dosages, whereas the removal rate of phosphorous gradually increased due to an equivalent reaction of phosphorous with metallic ions. The generation of flocs during coagulation was visualized by high speed camera (Motion Scope 2000, Redlake Co.), and the images of singular flocs were captured by optical microscope. The flocs generated by Fe(III)-based coagulant was more compact than those induced by Al(III)-based coagulant, and the settlabiltiy of Fe(III)-induced flocs was superior to that of Al(III)-induced flocs.

• Membrane Journal
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• v.32 no.1
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• pp.66-73
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• 2022

In this study, a method for stabilizing treated water was conducted while maintaining high flux using a metal flat membrane module made of stainless steel. This module had a pore size of 13 ㎛, so it was possible to operate at a high flux from 60 LMH to 100 LMH. However, although SS leaked about 30~50 ppm during initial operation, aggregation was possible because SS acted as aggregation nucleus. While polymer membrane permeate does not have aggregation nucleus, so coagulation is possible but not flocculation. Typically clay or bentonite, which is used as aggregation nucleus, is additionally administered. In this study, the total phosphorus treatment and the quality of the treated water were to promote stability because flocculation was achieved only with SS leakage without the need for such a aggregation nucleus. Finally, the feasibility of operating a metal membrane filter capable of high flux in stable treated water to be applied to the MBR system.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1995.10a
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• pp.29-30
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• 1995

산업폐수는 종종 희석용액 내에 많은 유독성 물질을 함유하고 있다. 산업폐수를 처리하는 분리공정으로 역삼투막과 한외여과와 같은 막분리 기술은 분리 공정이 간단하고 상변화없이 폐수용량을 크게 감소시킬 수 있고 에너지 소모가 작은 장점을 가지고 있어 그 적용이 확산되고 있다. 계면활성제의 흡착성을 이용한 한외여과 막분리는 높은 막투과속도와 계면활성제의 높은 선택성이 결합된 것인데, Sodium Dodecyl Sulfate(SDS)와 같은 계면활성제를 이용하여 폐수로부터 불용성 중금속 이온과 독성의 유기물질을 분리하는 데에 적용할 수 있다. 임계미셀농도(CMC) 이상에서의 농도에서, 60~200 계면활성제 분자들이 거대분자나 미셀을 형성하면서 서로 응집된다. 그러므로 음으로 하전된 미셀과 결합된 금속 음이온은 2,000에서 10,000 범위의 분자량을 가지는데 역삼투막(RO)보다 작은 압력에서 상당히 큰 막투과속도를 가진 한외여과막에 의해 선택적으로 제거될 수 있다 본 연구의 목적은 중공사 한외여과막의 막투과속도에 미치는 인자들의 영향과, 계면활성제의 흡착성을 이용한 중공사 한외여과 막분리계 성능에 미치는 금속의 형태, S/M 몰비등의 효과를 결정하는데 있다.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.30 no.6
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• pp.683-690
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• 2016

Modified coagulants were investigated for the removal of phosphorus from secondary effluent of wastewater treatment. The modified coagulants were prepared by mixing alkali earth metal ions such as calcium and magnesium. The basicity of a coagulant influenced on the removal of phosphorus, and coagulants with basicity of 5.9% showed a better removal of total phosphorus than that of 38.5%. Also, coagulants with alkali earth metals enhanced the performance of coagulation by 10% and resulted in 67.1% for total phosphorus removal. Moreover, the removal of suspended solids and chemical oxygen demand was improved using coagulants with low basicity and earth metal ions. Results of this study demonstrated that the use of coagulants with low basicity, and calcium and magnesium ions is recommended to improve wastewater effluent quality.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.112-112
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• 2008

최근 Ruthenium (Ru) 은 높은 화학적 안정성, 누설전류에 대한 높은 저항성, 저유전체와의 높은 안정성 등과 같은 특성으로 인해 금속층-유전막-금속층 캐패시터의 하부전극으로 각광받고 있다. 또한 Cu와의 우수한 Adhesion 특성으로 인해 Cu 배선에서의 Cu 확산 방지막으로도 주목받고 있다. 그러나 이렇게 형성된 Ru 하부전극의 각 캐패시터간의 분리와 평탄화를 위해서는 CMP 공정이 도입이 필요하다. 이러한 CMP 공정에 공급되는 Slurry 에는 부식액, pH 적정제, 연마입자 등이 첨가되는데 이때 연마입자가 응집하여 Slurry의 분산 안전성 저하에 영향을 줄수 있다. 이로 인해 응집된 Slurry는 Scratch와 Delamination 과 같은 표면 결함을 유발할 수 있으며, Slurry의 저장 안정성을 저하시켜 Slurry의 물리적 화학적 특성을 변화시킬 수 있다. 그리하여 본 연구에서는 Ru CMP Slurry에서의 Surfactant와 같은 분산 안정제에 따른 Surface tension, Zeta potential, Particle size, Sedimentation의 분석을 통해 Slurry 안정성에 대한 영향을 살펴보았다. 그 결과 pH9 조건의 31ppm Dispersant 농도에서 50%이상의 Sedimentation 상승효과를 얻을 수 있었다. 또한 선택된 Surfactant가 첨가된 Ru CMP Slurry를 제조하여 Ru wafer의 Static etch rate, Passivation film thickness 와 Wettability를 비교해 보았다. 그리고 CMP 공정을 실시하여 Ru의 Removal rate와 TEOS에대한 Selectivity를 측정해 보았다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.8
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• pp.764-768
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• 2002

The nanocrystalline $CeO_2$ was synthesized by mechanical milling and subsequent heat-treatment with the mixture of $Ce(OH)_4$ precursor and diluent, NaCl. Using deionized water, the diluent, NaCl, in the mixture has been easily dissolved out. Diffusion barrier was provided by the diluent during heat-treatment, which suppressed not only the coarsening of primary particle but also the agglormeration between the particles. Crystallite and aggregate size of $CeO_2$ depended on the concentration of diluent, temperature and time of heat-treatment; increased with the temperature and time increases. In case the mixture was heat-treated at high than $600^{\circ}C$, however, the crystallite size was saturated near 20 nm, which was supposed to be due to the densification of diluent.