• 대한토목학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.285-291
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• 1992

본 연구는 사여과지(砂濾過池)에 대한 여과저항이론(濾過抵抗理論)을 기초로 하여 폭기생물막(曝氣生物膜) 여과지(濾過池)의 여과저항이론을 구명(究明)하는 것이다. 여과저항(濾過抵抗)에 크게 영향을 미치는 인자로는 사여과지의 경우 주로 현탁성 부유물질인 반면에 폭기생물막 여과지의 경우는 여층(濾層)내의 여재(濾材)표면에 부착된 미생물막(微生物膜)의 증식(增殖)과 SS성분의 부착 그리고 상승하는 기포(氣泡)의 정체 등이 여충내의 여재간극(濾材間隙)을 폐새(閉塞)시킴으로서 여과저항(濾過抵抗)을 발생시킨다. 이러한 영향 인자들은 사여과저항(砂濾過抵抗) 이론(理論)에 접목시킨 결과 폭기생물막(曝氣生物膜) 이론식(理論式)을 도출할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안된 폭기생물막 여과저항 이론식을 pilot plant를 통한 수처리실험(水處理實驗) 결과 이론치와 실험치가 잘 일치함을 보임으로서 실제 여과지(濾過池) 설계시 적용가능함을 알 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제22권4호
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• pp.197-200
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• 2007

식물세포배양으로부터 paclitaxel을 효율적으로 대량추출하기 위한 추출액의 여과 및 농축 조건을 최적화하였다. 메탄올을 이용한 biomass 추출물을 여과할 경우, biomass 대비 6% (w/w) 여과보조제인 규조토를 첨가할 경우 여과시간 단축에 가장 효과적임을 알 수 있었다. 규조토 6% (w/w) 첨가를 통하여 1회 biomass 추출물 여과 시 4.2%, 2회 추출물 여과 시 30.3%, 3회 추출물 여과 시 22.8%, 4회 추출물 여과 시 19.0%의 여과시간 단축 효과를 각각 얻을 수 있었다. 여과액의 농축은 paclitaxel 순도 및 수율을 고려할 때 rotary evaporator의 bath 온도를 50$^{\circ}C$ 이하로 운전하는 것이 바람직하였으며, 이때 농축액의 온도는 증발잠열 때문에 실제 bath의 온도보다는 상당히 낮음을 알 수 있었다. 또한 여과액의 농축 완료 시점은 paclitaxel 순도, 수율, 농축시간, 액-액 추출에서의 상 분리 시간 등을 고려할 때 농축액의 비중이 0.95에서 종료하는 것이 가장 적당함을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.535-544
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• 2012

수평 여과매체를 사용한 케이크 여과에서는 침전이 수반된다. 이 침전 현상을 고려하지 않을 경우 여과기간의 케이크 평균비저항 값이 두 배 이상까지도 잘못 측정될 수 있다. 저자의 전번 논문에서는 여과기간에 침전으로 인해 케이크에 들어가는 현탁액의 고체분율이 변화한다는 것을 이론적으로 주장하였으나, 그 변화가 어느 정도인지를 알아내지 못하였다. 이 논문에서는 먼저 여과-투과 실험방법에 대한 분석에서 투과기간에 측정된 케이크 평균비저항 값이 옳다는 것을 여러 방법으로 증명하고, 여과기간에 통상적인 방법으로 측정된 평균비저항 값은 여과가 진행되는 순간의 현탁액의 고체분율 대신 초기 고체분율을 사용하므로 정확하지 못하다는 것을 입증하였다. 여과와 투과에서 측정된 실험값을 사용하여, 여과 진행 동안 침전에 의해 변화한 현탁액의 고체분율을 계산하였다. 그 후 여과 진행 동안 측정한 현탁액의 높이 변화 값과 이 논문에서 새로 만든 수식을 사용하여 여과 진행 중의 현탁액 고체분율을 결정하였다. 두 가지 방법으로 결정된 현탁액의 고체분율을 비교하여 두 가지가 거의 일치함을 입증하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.475-475
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• 2017

본 연구는 급변하는 기후변화에 대응하기 위한 이동식 전처리 여과취수장치 및 이를 이용한 물 생산용 취수시스템에 관한 것으로 홍수시나 가뭄시 이물질과 부유물질의 제거를 통해 후속 여과 장치의 부하 경감과 여과 효율의 극대화를 꾀할 수 있고, 필요시 비상용수 및 생활용수로 신속히 활용할 수 있는 시설에 관한 것이다. 기존 이동식 물생산장치의 수처리 공정은 1NTU 내외의 깨끗한 물이 유입되지 않으면 여과기(RO SYSTEM) 막이 폐색되어 생산된 물의 수질이 일정치 않아 재난 시 활용하는데 어려움이 있었다. 반면에 본 연구의 물 생산용 취수시스템은 전처리 여과취수를 통해 이물질과 부유물질의 제거가 가능하여 후속 여과 장치의 부하 경감을 통해 유지관리비용 최소화와 여과 효율의 극대화를 꾀할 수 있고, 필요시 신속히 생활용수로 활용할 수 있으며, 다양한 급수원(하천, 저수지, 댐, 지하수 등)을 통한 수량 확보가 가능하고, 평상시 다용도(하천정화, 녹조제거, 도로 청소, 조경수 등)로 사용이 가능한 물생산시스템이다. 또한, 비상시 이동식 차량에 탑재하여 이동 및 운반이 가능할뿐만 아니라 저수지나 댐 또는 하천 등의 원수를 취수하여 이중 관 구조의 여과기를 통한 전처리로 지속적인 여과력을 발휘하여 이물질이나 부유물질을 신속히 제거하고, 역세척수 공급으로 여과재를 쉽게 역세척할 수 있어 여과 성능의 저하를 방지할 수 있다. 본 연구에서의 이동식 전처리 여과취수장치는 다양한 조건에서의 수치모의를 수행하여 평상시나 비상시 다용도의 필요수량을 확보할 수 있도록 장치의 최적화를 수행하였으며, 이를 통해 안정적인 수자원 확보와 활용이 가능하고, 국내 물 시장에서 물생산시스템의 다양성을 확보하여 국민경제에 기여할 수 있고, 향후 물 부족 국가의 ODA 사업에 진출하여 수출증대 효과를 얻을 수 있을 것이다.

• 유기물자원화
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• 제21권1호
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• pp.53-61
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• 2013

본 연구에서는 혐기소화액을 여과함과 동시에 퇴비화가 이루어지도록 하는 기능을 지닌 퇴비단 여과상과 이 퇴비단 여과상에서 발생하는 열로 외부 측벽이 가온되는 방식의 혐기소화조를 이용하여 돼지분뇨 슬러리로부터 발생하는 메탄생성 효율을 분석하였다. 혐기소화조의 형태는 약 $250m^3$ 규모의 긴 장방형 구조로 구성하여 운영하였다. 이 혐기소화조 내에 돼지분뇨 슬러리를 투입하여 혐기 소화하는 과정에서의 메탄생성 특성을 조사하였고, 또 한편으로는 혐기소화 폐액을 처리하는 방안으로서의 퇴비단 여과상의 소화폐액 여과효과를 분석하였다. 돼지분뇨 슬러리는 본 실험 시설인 장방형 중온성 혐기소화조에서 25일 동안 소화되었으며, 이 과정에서 발생한 소화폐액은 톱밥층과 왕겨층 등의 2겹의 층으로 구성된 퇴비단 여과상을 통과시키는 방법으로 처리하였다. 또한 퇴비단 여과상을 통과한 후의 최종 여과액을 대상으로 하여 액비로서의 이용가치를 가늠하기 위해 비료성분 함유량을 분석하였다. 혐기소화조에서 배출된 소화폐액의 성분을 분석한 결과 BOD, COD, SS, T-N 그리고 T-P 의 농도는 각각 1,800 mg/L, 3,500 mg/L, 11,800 mg/L, 1,200 mg/L, 그리고 350 mg/L 수준을 나타냈다. 이 소화액을 톱밥층과 왕겨층 등의 2겹의 층으로 구성되어 여과상 역할을 하는 퇴비단 여과상에 통과시킨 후에 채취한 여과수의 BOD, COD, SS, T-N 그리고 T-P 농도는 여과상 유입수에 비해 각각 97%, 62%, 89%, 39% 그리고 57% 수준의 감소정도를 보였다. 퇴비단 여과상을 거친 후 소화폐액의 질소, 인산, 칼륨의 농도는 각각 1,024, 111 그리고 407 mg/L 수준이었다. 또한 소화폐액 내의 chlorophenol, benzenedicarboxylic acid, dodecane, hexadecane dimethyloctane 등의 유기성 오염물질은 퇴비단 여과상을 거치는 과정에서 95%이상 제거되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권5호
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• pp.468-475
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• 2006

압축성이 큰 케이크에 의한 여과에서는 압력의 증가가 여과속도를 거의 향상시키지 못한다. 이 경우 높은 압력은 여과매체 옆의 케이크 공간률을 급격히 감소시켜 dense skin(치밀층, 緻密層)을 형성하여 이 층이 물의 통과속도를 매우 느리게 하기 때문이다. 실제로 압축성이 큰 케이크의 여과에서 여과속도를 향상시키기 위한 특별한 방법이 없었다. 본 연구에서는 여과 대상액을 여과조작 전에 $CO_2$ 가스로 포화시켜 용액에 녹아 있던 $CO_2$ 가스가 압력이 급격히 변하는 치밀층에서 기체 상태로 변화하여 치밀층 내에 작은 공간을 확보하고, 그 공간이 물길을 형성하여 여과속도를 향상시 킬 수 있는 가능성에 대해 연구하였다.

• 한국양식학회지
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• 제18권4호
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• pp.280-286
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• 2005

순환여과 사육시스템에서 유동층 여과조의 적정 유동조건을 구명하기 위하여 메디아 유동을($50\%,\;100\%$), 수은($15^{\circ}C,\;25^{\circ}C$) 및 암모니아 부하량(2 mg/L, 5 mg/L) 차이에 따른 암모니아 제거율을 조사하였다. 유동층 여과 시스템은 직경 8.3 cm, 높이는 2.0 m의 원통형으로 상부는 여과재료의 유동 비율의 조절이 용이하며 육안적으로 관찰이 가능한 아크릴관을 이용하였고 하부는 PVC 재질로 제작하였다. 유동층 여과 시스템의 여과 메디아로 직경 0.5$\pm$0.1mm 크기의 모래와 제올라이트 입재를 각각 5.4 L씩 여과조에 넣었다. 유동층 여과조의 암모니아 제거 능력은 암모니아 부하량에 따라 부하량이 적은 2 mg/L 실험구에 비해 부하량이 큰 5 mg/L실험구에서 암모니아 제거 효율이 높았고, 여과 메디아 별로는 제올라이트 메디아가 모래 메디아에 비해 암모니아 제거율이 높았다. 수은에 따른 유동층 여과 시스템의 암모니아제거 능력은 수은이 높은 $25^{\circ}C$ 가 수온이 낮은 $15^{\circ}C$에 비해 암모니아 제거율이 높았으며, 메디아의 유동율에 따른 유동층 여과조의 암모니아 제거율은 유동을 $50\%$가 유동을 $100\%$에 비해 높았다. 이상의 결과로부터 유동층 여과조의 운용조건이 수온 $25^{\circ}C$, 암모니아부하량이 5 mg/L이고 여과메디아의 유동율이 $50\%$일 때, 유동층 여과조의 일간 암모니아 제거량은 $80.6{\~}210.6g/m^3$으로 산정되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권7호
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• pp.391-402
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• 2017

근래에 미세먼지가 대기환경 관련하여 이슈가 되고 있으며, 초미세먼지의 효과적인 집진을 위하여 대용량화가 용이한 여과집진기가 상업적으로 사용될 수 있는지에 대한 평가가 필요하다. 실험실 규모의 여과집진 장치를 제작하여, PTFE 재질의 부직포 여과백 또는 PTFE membrane이 코팅된 PTFE 재질의 부직포 여과백에서의 미세먼지 집진특성을 파악하기 위하여 집진실험을 수행하였다. 실험 변수로 여과속도, 투입 먼지 농도, 입도분포가 다른 먼지 종류 등을 사용한 실험에서, 여과속도가 낮을수록, 먼지 투입농도가 높을수록, 평균입도가 클수록 집진효율이 높았으며, 여과속도가 높고, 먼지 투입농도가 높을수록 압력손실이 높게 나타났다. Pore size가 상대적으로 작은 PTFE membrane이 코팅된 여과백을 사용한 경우, 코팅이 되지 않은 여과백을 사용한 경우에 비하여 집진효율이 높고, 표면여과에 따른 포집 먼지층 저항계수가 낮아져 압력손실이 낮게 나타났다. PTFE membrane이 코팅된 여과백을 사용하여 off-line 탈진을 수행할 경우, 적정 여과속도 범위 내에서 $PM_{2.5}$에 대한 집진효율이 99.99% 이상으로 매우 높게 유지됨에 따라, 여과집진기를 사용하여 초미세먼지를 효과적으로 집진할 수 있음을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.919-926
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• 2000

정수장 여과지 모형실험장치를 이용하여 수중입자입도분석에 의한 모래 및 이중여재 여과지에 대한 여과특성 및 효율 평가를 탁도분석과 비교하여 실시하였다. 수중입자입도분석은 여과지의 효율 평가를 위한 훌륭한 평가방법으로 탁도분석에 비해 민감도가 뛰어나 여과유출수의 탁질누출 현상을 뚜렷이 관찰할 수 있었다. 모래여과지의 경우는 여과지속시간 내내 비교적 양호한 수질을 보여, 허용수두하에서는 초기탁질누출보다는 여과말기의 수위상승에 대한 주위가 필요하다. 반면에 이중여재 여과지의 경우는 내부여과에 의한 탁질의 침투가 이루어지므로 최적운영을 위해서는 적절한 여재구성과 각 여과지별로 연속적인 수질모니터링에 의한 탁질누출제어가 요구된다. 또한 보다 안정적이고 효율적인 수질의 확보를 위해서는 여과보조제의 사용도 고려되어야 할 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권2호
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• pp.149-156
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• 2017

핵연료는 고도의 신뢰성과 안전성이 요구되는 구조물로서 손상유발 이물질이 유입되지 않도록 이물질여과 기구를 포함하고 있다. 핵연료의 이물질여과 성능은 건전성에 가장 중요한 영향 인자로 합리적이고 객관적으로 평가되어야 하는 지표이다. 본 연구에서는 표준 여과효율 성능지수를 수립하고자 가중평균을 이용하여 종합 이물질여과 효율 계산 방법을 제시하였다. 제안된 방법의 적합성을 확인하기 위해 대표 이물질 시편을 선정하고 이물질여과 실험을 통해 가중평균 여과 효율을 산술평균 여과 효율과 비교하였다. 가중평균법은 성능의 변별력을 강화하고자 이물질의 통과 가능 정도를 가중인자로 사용하였다. 부가적으로 이물질 시편의 크기와 여과 기구의 주요 치수에 따른 상용 핵연료의 여과 거동 분석을 수행하였다.