• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.35 no.12
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• pp.918-928
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• 2013

The inequitable flow distribution to flocculation basins is an important problem faced in many water treatment plants. This is caused by the structure of a distribution channel, the height differences of outlet weirs etc. But, a modified approach for the structures has no effectiveness to achieve flow equality. The aim of this study is to reduce the inequality by adopting optimized inlet valve opening (%) of the flocculation basins using DOE (Design of Experiments) and RSA (Response Surface Analysis). The inlet valve openings (%) and inflow distributions (%) of 6 paralleled basins were set as factors (X) and characteristics(Y) respectively. 2 level factorial experiments and RSA were conducted for optimization and regression analysis (Y = f(X) + Const.). Adopting the optimized inlet valve opening (%) at field, standard deviation of flow distribution (%) and effluent turbidity was declined from 3.80% to 0.42% and from 0.29 NTU to 0.03 NTU respectively.

• Clean Technology
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• v.15 no.2
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• pp.75-80
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• 2009

In order to separate oxygen from air, the effects of feed gas flow rate and rinse gas flow rate on the product purity and flow were examined using 2 bed PSA with 4 step cycle. The addition of product pressurization step increased the product purity and flow rate. The addition of pressure equalization increased the product flow rate. The test product was manufactured and the purity and flow rate of product oxygen was examined. The results were compared with the commercial medical oxygen generator of 5 ${\ell}/min$ and 90% oxygen purity.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.6-6
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• 2019

상수관망시스템은 공급원으로부터 수요처까지의 용수공급을 위해 구축된 관수로 기반의 사회기반시설물로서, 주로 생활 및 산업 용수를 공급하므로 대규모 사회 경제적 피해를 방지하기 위해서는 안정적인 용수공급 능력이 요구된다. 네트워크의 다양한 특성에 의해 표현되는 상수관망시스템의 신뢰도(reliability)는 크게 시스템 내 구성요소의 안정성(mechanical reliability)과 용수공급의 기능적 안정성(hydraulic reliability)으로 구분할 수 있다. 특히, 시스템의 용수공급 안정성에 주목한 수리학적 신뢰도 연구는 많은 연구자들에 의해 지속적으로 수행된 바 있으며, 다양한 평가방법 및 지표들이 제시되어 활용 중에 있다. 기존의 수리학적 신뢰도 지표들은 주로 수요절점(demand node)에서의 공급가능 수량 및 수압을 바탕으로 산정되었다. 그러나, 절점(node)에서의 공급 상태는 결과에 해당하며, 원인 분석을 위해서는 관로(pipe)의 배치 및 규격을 분석해야 하는 번거로움이 존재한다. 이러한 단점을 보완하기 위해, 본 연구에서는 직접 관로(pipe)의 공급 특성을 분석하여 네트워크의 신뢰도를 평가함으로써, 신뢰도 저하의 원인 분석 및 시스템 개선에 효율적으로 활용할 수 있는 신뢰도 지표를 산정하고자 하였다. 본 연구에서는 상수관로 내 수리학적 기울기가 전반적으로 균등할수록 설계 비용대비 공급 신뢰도, 즉 용수공급 효율이 개선되는 특징을 바탕으로, 네트워크 내 총 에너지 손실로부터 각 관로의 길이, 유량 등의 특성을 고려한 등가 수리경사(Equivalent hydraulic gradient)를 유도하여 모든 관로의 적정 수리경사로 제안하였다. 따라서 각 관로의 실제 수리경사를 대상으로 관로별 수리학적 균등성 지수(pipe hydraulic uniformity index)를 산정하였으며, 더 나아가 전체 시스템의 균등성 지수(system hydraulic uniformity index)를 산정하였다. 제안된 신뢰도 지표는 가상의 네트워크에서 지역 내 용수 사용량이 증가하는 등 용수공급 안정성을 저해하는 몇 가지 시나리오를 바탕으로 검증하였으며, 또한 기존 지표들의 신뢰도 평가 결과와 비교, 분석하였다. 본 연구는 향후 네트워크 최적 설계의 목적함수로 활용하거나, 네트워크의 보강계획 수립에 기여할 것으로 기대된다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.13 no.2
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• pp.144-151
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• 2004

Stabilization and reduction of combustion noise and NOx emission from dry low NOx combustor of GE MS7001F gas turbine were achieved. Dry low NOx gas turbines that adopt the lean premixed combustion technology frequently generate the flame instability and high NOx emissions if not adequately tuned. Dynamic pressure oscillation during the combustion mode transfer increased as ambient temperature decreased with frequency of 80㎐ and magnitude of 4-9 psi. Effects of both combustor tuning for uniform fuel flow with burner nozzles and fuel pre-filling into transfer fuel valves on stabilisation of the dry low NOx combustor were very significant. Dynamic pressure oscillation during the combustion mode change was decreased up to 2.5 psi. Also, NOx emission from GE7F DLN-1 combustor can be maintained as low as 35-43ppm (15% O$_2$) in base load operation of 150 MW.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.2
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• pp.985-992
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• 2011

The 3D computational fluid dynamics (CFD) was performed in relation to the internal fluid characteristics and flow distribution for the development of the most optimal model in the complex post-disposal device. As it is expected that a channeling (drift) would be made by the semi-dry reactor due to the large difference in the flow distribution by the compartment in the bag filter, a structural improvement should be urgently made for more uniformed flow distribution in the bag filter. Three types of modifications such as i) changing the plenum shape, ii) orifice install in the exit part of cleaned gas, iii) increasing the plenum number were established. From the results of computational fluid dynamics, it was revealed that the changing of plenum shape and orifice install in the exit part of cleaned gas was more reasonable than the increasing the plenum number because of the difficulties of retrofit. The complex post-disposal device, modified and supplemented with this analysis, integrated the semi-dry reactor and the bag filter in a single body, so it follows that the improvement can make the device compact, save the installation area, save the operation fee, and management more convenient.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.11
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• pp.4656-4663
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• 2010

In this study, the 3D computational fluid dynamics (CFD) was performed in relation to the internal fluid characteristics, flow distribution, air mean ages, and residence time for the development of the most optimal model in the complex post-disposal device. As it is expected that a channeling (drift) would be made by the semi-dry reactor due to the large difference in the flow distribution by the compartment in the bag filter, a structural improvement should be urgently made for more uniformed flow distribution in the bag filter. In addition, it showed the possibility that the velocity field and distribution characteristics of the residence time could be improved through a modification to inlet structure of the spray dryer reactor. The complex post-disposal device, modified and supplemented with this analysis, integrated the semi-dry reactor and the bag filter in a single body, so it follows that the improvement can make the device compact, the installation area, the operation fee, and management more convenient.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.311-316
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• 2017

기후변화는 물 관리 측면에서 많은 변화를 일으키는 것으로 보고되고 있다. 주로 강우의 패턴을 변화시키며, 가용수자원의 지역적 편중을 심화시킨다. 기후변화에 적응하며 안정적이고 균등한 용수확보를 위해서는 홍수와 가뭄을 고려한 연속적인 물 순환 해석기술이 필요하다. 강우유출분석은 강우사상에 대한 수문순환과정을 통해 유출량을 산출하는 것으로, 주로 직접유출과 중간유출이 이에 해당된다. 강우발생 이후 무강우기간에 대해서는 기저시간 이후에 발생되는 유출량의 정량적 산출이 필요하다. 기저유출은 강우 발생 시점에 급격히 발생하기보다는 선행강우에 따른 유역 내 지하수위 분포와 대수층의 특성, 하천수위에 따라 다양한 패턴으로 나타나기 때문에 지하수대의 수리학적 성분들을 반영할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 강우유출모의 시 지표유출량 산정과 지하수유동해석을 통한 기저유출량 산정이 동시에 이루어져야 한다. 최근 국내외에서는 다양한 형태의 수문모형과 MODFLOW를 연계한 장기유출분석에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서 활용한 K-DRUM(K-water Distribution Runoff Model)은 K-water에서 자체 개발한 물리적 기반의 분포형 강우유출모형으로 강우유출, 유사, 기초수질항목에 대한 3차원 분석이 가능하다. 본 모형의 A층(표층)은 지표유출을 고려한 운동파법이 적용되었고, B층과 C층(중간층), D층(지하수층)은 선형저류법이 적용되었다. MODFLOW(A Modular Three-Dimensional Finite-Difference Ground Water Flow Model)는 1980년대 USGS(United State Geolog ical Survey)에서 개발된 가장 범용적으로 사용되는 지하수유동모형이며, 모듈화 된 구조를 갖고 있어 다양한 패키지 중 필요로 하는 기능을 독립적으로 모의할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 향후 기후변화에 따른 강우의 불확실성에 대비한 유역의 장기 물순환 해석을 위해 강우유출모형인 K-DRUM과 지하수유동모형인 MODFLOW를 연계하고자한다. 연계방법은 K-DRUM에서 계산된 D층으로 침루되는 양을 MODFLOW의 함양량으로 적용하고, MODFLOW에서 산출된 기저유량을 K-DRUM의 하천유출에 적용하는 것이다. 본 연구의 성과를 갈수기 유출해석에 적용하면 정확성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.123-123
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• 2016

만곡부, 합류부 등의 복잡한 지형을 갖는 자연하천에서의 오염물의 혼합 거동에 대한 이해는 수자원의 관리에 있어서 매우 중요하다. 특히 하폐수처리장과 같은 처리시설의 방류수와 같이 연속적으로 유입되는 오염물의 경우 하천 생태계에 지속적인 영향을 끼치며, 이러한 방류수는 대부분 지류를 통해 본류로 유입되게 된다. 이러한 오염물질이 지류로부터 본류로 합류되는 초기구간(near-field)의 경우, 횡방향 및 연직방향의 혼합 거동에 대한 상세한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 금호강과 진천천이 좌안으로부터 합류되는 낙동강 중류 구간에서의 초기 혼합 구간의 연구를 위하여 전기전도도(electrical conductivity: EC)를 이용한 농도 추적 실험을 수행하였다. 수온, 전기전도도, 이온화 물질 등과 같은 자연 추적자(natural tracers)를 이용하는 농도 추적 실험은 인공추적자 물질을 이용한 실험을 대체할 수 있는 방안으로서, 기존 추적자 실험과 비교하여 경제적, 환경적인 효과와 하폭이 넓은 중규모 이상의 하천에서도 수행할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 실험 구간에서 합류되는 2개의 지류 모두 인근 하폐수처리장으로부터 방류수가 연속적으로 유입된다. 본류에서 정해진 측선을 따라 센서가 설치된 보트를 이용하여 실시간으로 농도, 수리량 데이터를 GPS 위치 데이터와 함께 취득하였다. 실험 수행 결과, 지류인 금호강과 진천천의 EC 농도가 합류 전 낙동강 본류의 EC 기저농도보다 더 높은 값을 나타내었다. 이후 지류가 합류된 직후의 측선에서 측정한 EC 농도분포를 분석한 결과, 연직방향의 편차가 크게 나타나는 것으로 나타났으며 특히 유량이 낮을수록 연직 방향 편차가 커지는 경향을 보였다. 전반적으로 수심이 깊은 구간의 저층부로 갈수록 전기전도도의 값이 증가하는 경향을 나타났으며 흐름방향으로 진행됨에 따라 연직 편차가 줄어드는 경향을 보였다. 횡방향 혼합의 경우 지류의 유입으로 인하여 본류 좌안 쪽에서 전기전도도의 값의 상승을 확인할 수 있었으며 하류로 이동할수록 불균등했던 전기전도도의 분포가 횡방향 혼합을 통하여 균등한 분포로 전환되는 것으로 나타났다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.32 no.6
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• pp.563-580
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• 2010

In 2009 the Korea Ministry of Environment announced 'A Comprehensive Plan for the Improvement of Sewer Service in Rural Area' aiming at reduction of the sewer service gap between urban and rural areas as well as improvement in the residential environment of the rural area. According to the plan, the sewer system supply rate for the rural area is expected to reach up to 75% until 2015 with the budget of 4.7 trillion won (Korean currency). It is not certain, however, that the increase in the sewer system supply rate will accompany improvement of water quality in receiving water because several veiled problems that can occur in small-scale sewer treatment plants are poorly addressed in the plan. In this study, those issues for the small-scale sewer treatment plants and their solutions were discussed based on a case study in which we investigated 19 treatment facilities at two rural regions in Gyeonggi province. This study also included strategies useful for the plan. From the results of investigation, some problems, e.g., high hourly variations but low in flowrates and low mass loading were commonly identified. Although operation parameters in sewer treatment plants require to be modified depending on the mass loading, most of the plants were operated with the initial design parameters which causes the decrease of removal efficiency. In the intensive diagnosis, we arranged and applied solutions (e.g., flow equalization, air on/off time control, etc) to the two selected plants and found out improvement of effluent water quality, especially organic matters (COD and SS) and T-N with better denitrification performance.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.15 no.1
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• pp.41-47
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• 2012

An annular flow type of copper electrolysis reactor was setup in order to generate the copper ions to remove algae in water. The operating characteristics of the reactor and the effect of copper ion on algae have been considered. By controling the applied current, the copper ion concentration could be obtained as desired level and the faradaic efficiency was above 90%. When the flow rate was increased, the copper ion concentration was linearly decreased due to the dilution effect and the effect of concentration overpotential was insignificant. With the increase of pH in water, the copper ion concentration was linearly decreased and not affected by the conductivity of the water. The concentration of chlorophyll-a was sharply decreased with the increase of copper ion concentration. The algae was effectively removed as the copper ion concentration was above 0.2 ppm. There was no difference between the copper ions obtained by dissolving copper sulfate and those produced by copper electrolysis. The algae removal efficiency was above 90% after 5 days as the copper ion concentration was above 0.4 ppm.