• 제목/요약/키워드: 부유성장

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부유메디아 생물막 공정을 이용한 염색폐수처리 (Treatment of dyeing wastewater using Moving Bed Bioractor)

  • 신동훈;이상헌;류승한;박준형;조석진
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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    • pp.110-110
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    • 2011
  • 염색공업 폐수는 그 성분이 일반적으로 매우 복잡하며, 작업공정의 가동 사항에 따라 수질 변동이 큰것이 특징으로, 각 공정에서 배출되는 염료, 보조화학물질, PVA(Polyvinyl alchol), 전분, wax 등이 포함되어 있으며 pH가 높고, 색도로 인해 하천에 방류될 경우 확산성이 높아 미생물에 의한 자정작용을 방해하여 하천의 수중생태계를 파괴할 우려가 있다. 이러한 염색산업에서 발생하는 폐수는 일반적으로 응집침전, 부상분리법 등의 전처리한 후 활성오니공정으로 처리하는 방법이 널리 이용되고 있으나, 이들 처리공정으로는 폐수 속에 포함되어 있는 다양한화학적 구조의 색소성분 및 유해물질을 완벽하게 제거하는 것이 어려운 실정이다. 유기물 함량이 높은 염색폐수를 처리하기 위해 제안된 기술로는 산소활성슬러지법, 유동상 및 고정상 생물막법, 포괄고정화법 등이 있다. 이러한 기술들중 기존의 처리공정을 증축없이도 처리효율을 높일 수 있는 방법으로 담체를 이용한 부유메디아 생물막공정(Moving-Bed BioReactor, MBBR)이 있다. 이공정은 미생물이 부착, 성장할 수 있는 공극율과 비표면적이 큰 담체를 이용하므로 반응조내의 부유 미생물 뿐만 아니라 담체에 고농도로 부착된 부착 미생물에 의해서도 유기물을 제거하기 때문에 다른 공정들에 비해 처리효율이 뛰어나고 기존의 활성슬러지 공정에 비해 갑작스러운 부하변동 및 유독성 폐수유입에 대해서도 안정적으로 운전이 가능한 장점이 있다. 본연구에서는 부유메디아 생물반응기(Moving-Bed BioReactor, MBBR)을 이용하여 염색폐수내 $COD_{Mn}$, 색도 및 난분해성 물질인 PVA 저감에 대한 Lab-scale test 수행하였다. 실험에 사용된 염색폐수의 수질은 평균 pH 13, $COD_{Mn}$ 900 mg/L, SS 135 mg/L, 색도 1,134 [C.U.], PVA 593 mg/L였으며, 2L의 반응기를 사용하여 회분식 실험을 수행였다. 본 실험에서는 호기성 미생물에 의한 염색폐수의 생분해가 유지되는데 필요한 최적의 용존산소 농도와 이에 필요한 공기 폭기량을 결정하기 위하여 i) DO uptake rate측정과 ii) 담체의 충진율, iii) COD/N ratio, iv) Air 유량, v) 담체내 흡착제의 종류, vi) $Ca^{2+}$ 첨가가 염색폐수의 생분해에 미치는 영향을 살펴보았다. 운전시간을 7일로 하여 COD, 색도, PVA 등을 측정한 결과 담체를 첨가한 경우가 담체를 첨가하지 않은 경우 보다 제거효율이 뛰어났다. 특히 충진율 30%(C/N 3)의 경우에서 COD, 색도, PVA의 제거율이 각각 평균 65%, 70%, 60%로 가장 높은 제거효율을 나타내었다.

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유전 알고리즘을 활용한 부유식 해상풍력단지 최적위치 선정 (Optimal Site Selection of Floating Offshore Wind Farm using Genetic Algorithm)

  • 이정석;손우주;이보경;조익순
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.658-665
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    • 2019
  • 신재생 에너지 자원중 풍력발전은 비약적인 기술 발전과 시장 규모가 급속하게 성장하고 있다. 최근 육상풍력발전단지의 공간적 한계, 환경 문제 등으로 인하여 설치 공간이 해상으로 이동되었고, 더욱 풍부한 풍황 조건을 가진 깊은 수심에 설치되는 부유식 해상풍력단지의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 해상교통관점에서 해상풍력단지의 최적위치 선정은 선박과 풍력기들의 간섭을 최소화 하고 사고 확률이 적은 곳이며, 선박 밀집도가 낮은 해역이 최적위치로 선정된다. 본 연구에서는 유전 알고리즘 기반의 계절별 1주일 기간 선박자동식별장치 데이터를 유전자 및 염색체로 구성하였다. 80개의 유전자로 구성하고 유전 알고리즘의 적합도 평가를 거쳐 부유식 해상풍력단지의 계절별 최적위치를 선정하였다. 더 나아가 계절별 최적위치 점수를 합산하여 최종 최적위치를 선정하였다. 분석 해역에서 최적위치는 11개로 나타났으며, 해상교통관점에서 유전 알고리즘을 통한 최적위치 선정이 적용 가능함을 확인하였다.

CE-QUAL-W2를 이용한 충주호의 부유물질 및 부영양화 모의평가 (Evaluation of Suspended Solids and Eutrophication in Chungju Lake Using CE-QUAL-W2)

  • 안소라;김상호;윤성완;김성준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권11호
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    • pp.1115-1128
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 충주호 유역을 대상으로 2차원 횡방향 평균 수리 및 수질모형인 CE-QUAL-W2를 이용하여 호소내 수온분포, 부유물질 및 부영양화 과정의 변화특성을 모의하고 모형의 적용성을 평가하는 것이다. 지형 및 단면자료 구축을 위해 충주호를 남한강 본류(branch 1)와 유입 경계부(branch 2~7)로 구분하여 격자를 구성하였다. 호소 수질모델링을 위한 주요 입력 자료로 기상자료, 호소의 수온과 탁도 초기조건, 하천의 유량과 수온, 수질 경계조건 자료를 구축하였다. 이후 실측된 수온, 부유물질(SS), 총질소(TN), 총인(TP), 조류(Chl-a)에 대하여 모형의 보정(2010) 및 검증(2008)을 수행하여 모형의 적용가능성을 평가하였다. 충주호의 수온은 4월부터 표층수온이 증가하여 7월초에 성층현상이 발생되고 12월에는 연직수온분포가 일정하게 유지되었다. 집중호우 발생 후에는 성층구조가 교란되어 수온약층이 약 10 m가량 하강하였다. SS는 수온과 동일한 패턴으로 집중호우 발생 후에 증가하다가 12월에 안정화되었으며, 2008년 7월에 발생된 중층밀도류의 분포 현상을 잘 재현하였다. TN, TP의 경우 농도의 범위를 잘 재현하였지만, 모형 내에서 질소성분의 침강속도 및 인의 흡착-침전과정이 적절히 모의되지 않아 오차가 발생하였다. Chl-a의 경우 2010년과 2008년 여름의 조류의 성장패턴을 잘 반영하였지만, 모형이 횡방향 평균 유속과 농도를 사용함에 따른 모형의 한계점이 나타났다.

부유 및 부착성장 미생물을 이용한 접촉안정형 영양염류처리 하이브리드 공정 (Nutrient Removal Hybrid Process to Use Suspended and Attached Growth Microorganisms and Apply the Contact and Stabilization Process)

  • 김만수;박종운;이상일;박철휘
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.452-459
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    • 2007
  • 부유 및 부착성장 미생물을 이용한 접촉안정형 영양염류처리 하이브리드공정은 질산화 반응조내에 EPS(Expanded Poly-Styrene) 여재를 충진하여 autotrophs와 heterotrophs의 분리성장과 질산화균의 우점화를 도모함으로써 수리학적체류시간 6시간 이내에서도 양호한 처리수질을 얻을 수 있는 공정이다. 본 공정의 운전결과 방류수의 $BOD_5,\;COD_{Mn}$, SS의 평균농도는 5.2 mg/L, 7.3 mg/L, 4.9 mg/L이었으며, T-N 및 T-P농도는 6.8 mg/L 및 0.6 mg/L로서 양호한 처리 결과를 얻을 수 있었다. 또한 본 공법의 평균 제거효율은 $BOD_5,\;COD_{Mn}$, SS의 경우 94.6%, 79.8%, 94.9%이었으며, T-N 및 T-P로서 70.8% 및 76.9%로 나타났다. EPS 여재에 부착된 부착미생물 군집의 16S-rRNA 분석결과 ammonia-oxidizing bacteria로 알려진 Nitrosomonas속, Nitrosoccus속, Gallionella속이 포함된 cluster가 EPS 여재에 부착된 biofilm의 6% 정도인 것으로 조사되었다. 결과적으로 질산화미생물의 우점화를 통해 질산화 반응시간을 단축시킴으로서 6시간 이내의 짧은 수리학적 체류시간에서도 T-N 및 T-P농도를 10 mg/L 및 1.0 mg/L 이하로 처리할 수 있었던 것으로 사료된다.

서식환경에 따른 피조개 Scapharca broughtonii의 성장과 글리코겐 및 헤모글로빈량의 변화 (Effect of Environmental Factors on the Growth, Glycogen and Hemoglobin Content of Cultured Arkshell, Scapharca broughtonii)

  • 박미선;임현정;김평중
    • 한국수산과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.176-185
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    • 1998
  • 서식 환경 조사 결과 수온은 1992년에는 웅촌이, 1993 년에는 송도가 높았으며, 염분은 1992년 1월에서 5월을 제외하고는 송도 양식장이 더 높았다. 부유물질과 chlorophyll a 함량 및 저질내 COD는 송도가 높았고, DO, DIP, DIN 및 저질내 총황화물은 웅촌이 높았다. 피조개의 성장과 생리 상태를 분석한 결과, 성장, 연체부지수, 체내 글리코겐 함량과 헤모글로빈 함량 모두 송도의 피조개가 높은 수치를 나타내었다. 또한 송도의 피조개가 생식소 발달도 빨랐다. 본 시험에서 피조개 성장과 생리상태에 영향을 미치는 가장 큰 환경 요인은 먹이생물의 양과 저질의 총황화물량으로 추정되었다.

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군산연안 유어기 감성돔의 성장 (On the Growth of Young Stage Acanthopagrus schlegelii in Kunsan Coast, Korea)

  • 최윤
    • 한국어류학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.9-13
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    • 1996
  • 1995년 4월부터 12월까지 군산연안 천해역에 서식하는 감성돔 Acanthopagrus schlegeli(Bleeker)의 성장과 서식환경에 대해 조사하였다. 감성돔의 부유성 치어는 6월 초순에 출현하였고, 6월 말부터 8월 초까지 군산연안의 천해역에 많은 유어가 몰려와 성장하였다. 감성돔의 유어가 주로 서식하는 곳은 천해역의 사니질에 솟아있는 바위 및 암벽 주변이었으며, 이곳의 수온은 $23.7^{\circ}C{\sim}28.2^{\circ}C$, 염분은 30.1~32.2%의 범위를 나타냈다. 유어가 천해역에 처음 출현하는 6월 하순에 전장은 12.7~26.7mm(평균 16.5mm)였으며, 7월 중순에는 19.9~5 1. 4mm(33.4), 7월 말에 24.8~75.0mm(45.4), 8월 중순에 63.3~79.6mm(65.9mm)였다.8월 중순 이후에 천해역에서 감성돔의 유어는 채집되지 않았고, 8월 말부터는 고군산열도 부근에서 낭장망에 의해 전장 100mm 이상의 개체들이 채집되었다. 따라서 감성돔은 전장 70mm를 넘게 되는 8월 이후에는 천해역에서 연안의 외해쪽으로 이동하여 성장하는 것으로 사료된다.

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새만금호 유어기 돌가자미 (Kareius bicololaratus)의 성장과 서식환경 (Growth and Habitat Conditions of Young Stage Right Eye Flounder (Kareius bicoloratus) in the Saemangeum Reservoir)

  • 최윤
    • 환경생물
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    • 제27권1호
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    • pp.1-5
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    • 2009
  • 1995년부터 2007년까지 군산연안의 조수웅덩이에 서식하는 돌가자미 Kareius bicololaratus (Basilewsky) 유어의 성장과 서식환경에 대해 조사하였다. 돌가자미의 부유성 치어는 3월 초순에 새만금 호 주변에서 출현하였고, 4월 중순에 군산 내초도 연안의 조수웅덩이에서 유어들이 저서생활을 시작하여 7월까지 성장하였다. 돌가자미의 유어들이 처음 조수웅덩이에 출현하는 4월 중순에 전장은 1.5$\sim$2.5cm(평균 2.1cm)이었고, 5월 중순에 2.8$\sim$3.5cm(3.3 cm), 6월 중순에 3.0$\sim$5.5cm(4.7cm), 7월 중순에는 6.0$\sim$7.2cm(6.7cm)이었다. 그러나 돌가자미의 유어는 새만금 방조제의 축조 이후 출현량이 감소하였고, 2005년 이후에는 채집이 되지 않았다. 새만금 방조제 축조 이후 염분도와 저질 변화 등의 환경변화가 새만금호 주변의 돌가자미의 산란과 성장에 영향을 미친 것으로 판단된다.

서울시 고급 주택지역의 형성요인과 분포 분석 (The Formation Factors and Distribution Analysis of High-Class Residential Areas in Seoul)

  • 김민회;김태현;홍선관;김홍규
    • 한국주거학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.1-7
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    • 2005
  • 도시화는 현대사회의 가장 큰 특징이며 도시가 성장하면서 과거의 기능이 변화하고 도시내부의 공간구조가 점차 기능적으로 분화하는 경향이 있다. 그 중 가장 주목할 만한 것 중의 하나는 주거지역의 입지변화와 공간적 확산과정에서 나타나는 주거지 분화현상이다. 도시생태학자 Hoyt은 주거지 이동패턴에 대하여 도시 내의 주거지분포 패턴을 결정짓는 핵심적인 요인으로 최고지대를 지불할 수 있는 부유층의 주거입지 선택에 따라 전체 도시의 계층별 주거분포가 영향을 받게 된다고 주장하였다. 서울은 소규모로 계획된 역사도시에서 인구 1000만의 대도시로 성장하여 오면서 많은 구조적 변화를 경험하여 현재의 공간구조를 이루게 되었다. 현재 전체 서울의 주택지는 동일한 것이 아니고 각종 주위환경에 따른 성격과 특성을 달리하는 요소로 구성되어 있다. 이 특성을 달리하는 주택지들이 모여서 각기 상이한 역할을 수행하고 서로 기능적 관계를 맺으면서 주택지를 형성하고 있다. 선형이론(Hoyt's Sector theory)에 따르면 고급주택지역의 도시 공간구조에 많은 영향을 미치고 있다고 주장하였다. 그럼에도 불구하고 서울의 고급주택지역의 분포와 그 입지 특성에 관한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구의 목적은 서울시 고급주택지역의 분포를 형성하는 원인을 규명하는데 있다. 고급주택지의 지역적 분포를 파악하여 그 입지 성향과 특성을 알게 되면 도시의 토지이용계획, 특히 주거지계획에 도움이 될 수 있다.

FLBT 설치 후보해역 심층분석을 통한 최종 후보지 선정에 관한 연구

  • 이윤석;강석용;김종관;류원;안영중
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.47-49
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    • 2016
  • 국제해사기구가 선박배출가스규제지역 내 질산화물 규제를 적용하고 2020년부터는 항해 중인 모든 선박에 황산화물 규제를 적용하기로 하는 등 선박해양오염 규제가 강화되어, 친환경 연료로 운항하는 LNG Fuel Ship에 대한 수요가 높아지고 있다. 이로 인해 LNG 연료공급 시장규모의 성장이 전망되며 관련시설로 해상 부유상태의 FLBT(Floating LNG Bunkering Terminal)의 기술개발과 연구가 진행 중에 있다. 본 연구목적은 FLBT 시설의 설치에 적합한 후보지를 선정하는 것이다. 영해 내에 위치하고 설계수심과 수요항만과 접근성이 우수한 후보지의 제시를 위해 LNG Fuel Ship의 입출항 예상항만과 해상시설에 대한 국내외 사례조사 및 사전연구에서 제시된 후보수역에 대한 해상교통조사를 수행하고 심층분석 하였다. 조사 및 분석결과를 바탕으로 수요지 접근성과 항행안전을 고려한 FLBT 최종 후보지를 제시하고자 한다.

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부유대역용융법에 의한 $RE_{1-x}Ca_xMnO_3$ (RE=La, Nd)의 결정성장 (Crystal Growth of $RE_{1-x}Ca_xMnO_3$(RE=La, Nd) by Floating Zone Method)

  • 정준기;조남희;김철진;이태근
    • 한국결정학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.231-237
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    • 2000
  • CMR Materials RE/sub 1-x/Ca/sub x/MnO₃(RE=La, Nd, A=Ca, Sr) were grown using the floating zone image furnace with halogen lamps as heat source. The growth condition was at 2∼10 mm/hr growth rate in air atmosphere, were 445∼50 rpm and 20∼25 rpm of rotation rate of feedrod and growing crystal, respectively. The grown crystals showed shiny black color and annealed at 1500℃ in a box furnace to release the residual stress during cooling. Characterization analyses of the crystal were carried out using XRD and SEM. The crystal structure of Nd/sub 0.7/Ca/sub 0.3/MnO₃ was analyzed with smart CCD XRD was lattice parameter of a=5.425(4)Å, b=5.434(4)Å, and c=7.712(5)Å, an orthorombic system with space group of pbnm.

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