• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.197-197
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• 2017

본 연구에서는 입자성 오염물질을 다량 함유하고 있는 초기강우 유출수를 처리하기 위한 수처리 시설로 고속복합응집장치를 개발하였다. 고속응집복합장치의 요소기술은 마이크로 버블, 급속교반장치(인라인믹서), 전기촉매를 이용한 부상촉진장치, 볼텍스 흐름 등으로 구성되며, 기술 원리는 응집제에 의해 오염물질을 응결, 응집, 부상시켜 스컴을 제거하는 일반 응집 원리와 유사하다. 본 기술의 특징은 교반, 혼화조, 응집제를 1개의 조에 컴팩트하게 구성하여 체류시간을 10분 이내로 단축하였고, 볼텍스(voltex) 흐름을 이용한 선회류와 루버홀 형태의 스크린을 적용하여 응집효과를 극대화하였으며, 플럭에 의한 막힘이 없이 스크리닝이 이루어질 수 있도록 하였다. 또한, 부상촉진장치(전기유도)를 이용해 응집 플럭의 부상효과를 상승시켰고, 감속기와 일체화된 내통스크린이 선회류와 반대 방향으로 회전하면서 볼텍스 흐름의 가속효과에 의한 스크린 폐색 방지 및 응집부상 효율을 향상시킬 수 있도록 설계하였다. 부상슬러지는 별도의 플럭 제거 설비 없이 스크린 내통 회전에 이용되는 감속기에 부착된 스컴 제거기에 의해 동시 제거가 가능하며, 응집부상 처리수는 장치 가장 바깥 외곽에 충진된 필터층에서 최종 여과되어 방류되도록 구성함으로서 모든 처리공정이 단일 장치 내에서 이루어지도록 구성하였다. 본 고속복합응집장치는 전체 규격 ￠ $1000{\times}2,000mmH$의 시제품이 제작되어 현재 시흥소재 매화저수지에서 성능평가를 실시하고 있다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2005.05a
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• pp.356-359
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• 2005

하수를 처리하는 공정에서 해마다 슬러지의 발생량은 증가하고 있으며, 이를 효과적으로 처리하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 본 연구는 경제적이면서도 측정이 간편한CST(Cap-illary Suction Time)을 통해 슬러지 의 탈수성 과 적 정 주입량을 산출하는 방법을 연구하였다. 이를 위하여 본 실험의 대상인 도시 하수슬러지에 대하여 함수율 및 pH변화, 무기 및 유기 응집제의 주입량 변화, 그리고 응집제 투입 후 침전된 응집제량을 조사하여 탈수성을 조사하였다. 슬러지의 함수율을 97%, 98%, 99%로 했을 때, CST는 99%일 때가 가장 적은 값으로 나타났다 응집제 주입 후 침전된 슬러지의 생성량은 응집제가 증가됨에 따라 증가하다가, 최적 주입량보다 더 많은 응집제를 주입할 경우에는 그 양이 감소했다. 이는 형성된 응집물의 구조적 특성의 변화를 나타내고 있음을 알 수 있다. 위와 같은 실험 결과를 통해 CST는 수분이내(< Smin)에 슬러지의 탈수성을 신속하게 측정할 수 있는 방법이며 비교적 정확하게 측정할 수 있음을 알 수 있다. 뿐만 아니라 응집제의 최적 주입량 및 응집물의 구조적 특성을 평가하는 데에도 유용하게 사용할 수 있다.

• 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 Korea Water Resources Association
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• v.48 no.3
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• pp.233-243
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• 2015

The bimodal flocculation of cohesive sediments in water environments describes the aggregation and breakage process developing a bimodal floc size distribution with dense flocculi and floppy flocs. A two class population balance equation (TCPBE) was tested for simulating the bimodal flocculation by a model-data fitting analysis with two sets of experimental data (low and high turbulent flows) from 1-D flocculation-settling column tests. In contrast to the Single-Class PBE (SCPBE), the TCPBE could simulate interactions between flocculi and flocs and the flocculation mechanism by differential settling in a low turbulent flow. Also, the TCPBE could perform the same quality of simulation as the elaborate Multi-Class PBE (MCPBE), with a small number of floc size classes and differential equations. Thus, the TCPBE was proven to be the simplest model that is capable of simulating the bimodal flocculation of cohesive sediments in water environments and water, wastewater treatment systems.

• Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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• 2010.04a
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• pp.193-193
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• 2010

이전의 연구에서 우리는 선응집 기술을 적용한 중질탄산칼슘의 크기에 따른 수초지의 물성을 평가하였다. 이때 선응집 기술이 적용된 충전물의 입도와 분포를 측정하기 위해 light diffraction spectroscopy (LDS) 가 사용되었다. 경질탄산칼슘과 양이온성 고분자의 흡착 현상을 알아보기 위한 이번 연구에도 LDS가 사용되었으며, 일회성으로 입자의 크기와 분포를 측정하는 것에서 더 나아가 시간의 흐름에 따라 응집체의 형성과 파괴, 재성장을 관찰할 수 있는 도구로서 역할 하였다. 본 연구에서 우리는 세 가지 경우로 나누어 경질탄산칼슘의 응집 현상을 관찰하였다. 첫째로 경질탄산칼슘에 흡착되는 양이온성 고분자의 특성, 분자량과 전하밀도, 을 달리하여 응집체의 성장과 파괴를 관찰하였다. 둘째, 양이온성 고분자로 중질탄산칼슘을 응집시켜, 경질탄산칼슘 응집체의 경우와 입도와 전단 안정성 등을 비교하였다. 마지막으로 나노 크기의 실리카 투입이, 마이크로 크기의 경질탄산칼슘 응집체가 강한 전단에 의해 파괴되었을 때, 응집체의 전단 안정성이나 재성장 측면에 도움을 주는지 관찰하였다. 내첨용 충전물로써 경질탄산칼슘의 사용이 전 세계적으로 늘고 있는 시점에서 양이온성 고분자 첨가에 의한 경질탄산칼슘의 응집 현상을 관찰하는 것은 일반적인 제지 공정에서 경질탄산칼슘의 거동을 이해하는데 도움이 될 뿐만 아니라, 내첨용 충전물 첨가에 따른 종이의 강도 저하 방지를 위한 선응집 기술의 적용에도 도움이 될 수 있을 것으로 생각한다.

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.3 no.3
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• pp.237-243
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• 2000

최근에 경제성장과 생활향상에 따른 물수요량이 급증함과 동시에 소비자의 질적요구가 강화되고 있는 실정이다. 기존 상수원인 하천의 수질오염으로 인하여 소비자의 요구사항을 충족시키기 위해서는 기존 정수처리법의 개선이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 기존 급속여과법의 전염소 처리공정 및 응집.침전 공정의 개선을 통하여 음용수 수질을 개선하고자 하였다. 전염소 대신에 적용한 생물막여과 공정(BAF)의 처리효과 및 응집.침전 공정의 경우는 교반강도에 따른 침전효과에 따른 수질특성을 조사하였다. BAF공정은 탁월한 $NH_4$-N의 제거를 통하여 후속공정에 대한 오염부하량을 저감시킬수 있었고, 응집.침전의 경우 본 연구에서 제안한 응집제 주입량에 따른 교반강도의 실험식인에 의하여 구한 최적교반강도용 용집공정에 적용시 응집.침전의 효과를 향상시킨 수 있어 음용수 수질 향상을 기대 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.09a
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• pp.346-349
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• 2004

국내에 자연 방치된 폐광산에 대한 문제가 대두되면서 폐광산 주변지역에 대한 산성광산폐수와 중금속 광산폐기물의 오염실태조사가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 폐광산의 유출수와 광산폐기물에 주변 오염지하수 내의 중금속 As, Cd, Pb, Fe, Mn, Zn, Cu에 대하여 무기 응집제의 첨가와 pH의 조절에 의한 제거효율을 .실내 배치실험을 통하여 규명하였다. 본 실험을 통하여 황산알루미늄(Al$_2$(SO$_4$)$_3$ㆍ13～14$H_2O$), 염화 제2철(FeCl$_3$ㆍ6$H_2O$), 황산 제2철(Fe$_2$(SO$_4$)$_3$ㆍ n$H_2O$)을 이용하여 오염수내 중금속을 90%이상 제거할 수 있었으며, 폐광산 침출수나 오염 지하수의 중금속 제거에 0.1 wt%의 응집제 첨가만으로 응집제를 이용한 화학적 처리 방법이 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.10a
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• pp.481-483
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• 2001

클래스의 응집도를 측정하기 위한 여러 연구들이 제안되었지만, 이런 연구들은 데이터 상호작용에 의해 응집도를 측정하므로 메소들간에 데이터 상호작용이 없지만 객체의 또 다른 속성들을인 데이터들이 함께속하는 경우를 고려하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 데이터 상호작용이 없는 경우를 고려하고, 또한 클래스 내의 멤버들과 멤버들간의 연결을 모두 고려하여 응집도를 측정할 수 있는 새로운 응집도 척도를인 강 클래스 응집도(Strong Class Cohesion: SCC)와 약 클래스 응집도(Weak Class Cohesion: WCC)를 제안하였다. 또한 기존 척도들과의 비교평가를 통해서 WCC와 SCC가 향상된 측정을 제시함을 보여 주었다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.27 no.8
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• pp.837-843
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• 2005

Coagulation influence was evaluated as the pretreatment for ultrafiltration. Coagulation was expected to improve water quality, reduce membrane fouling and increase backwash effect. Continuous operation of UF was employed in order to investigate the influence of coagulation. Alum, PACS and Ferric chloride were used as coagulants separately. From the result of the research, coagulation can improve the treated water quality greatly. Organic removal was increased more than turbidity and showed an improvement of 30.6% at most. All three coagulants presented conspicuous reduction of membrane fouling, among which PACS was the most effective with long term run. Backwash effect differed with different coagulants while Ferric chloride turned out to be the most effective one. The optimum dosage of coagulant resulted in the highest backwash efficiency.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05a
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• pp.161-164
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• 2011

본 논문에서는 MBR 공정 유출수의 화학응집에 따른 특성을 알아보고자 A2O공정 하수처리수를 대상으로 막의 공극 크기와 약품 교반시간 및 응집 침전시간에 따른 인 제거 효율을 조사하였다. 막 여과 전후의 시료에 대한 응집실험결과 막 여과 전후의 응집제 투입에 따른 인 제거효율은 막 여과 전 90%와 비교했을 때 각각 74.5, 71.2, 62.6%로 최고 37.4%까지 큰 차이를 보였으며 이것은 막 여과로 인하여 시료 내 존재하는 콜로이드성 물질들의 입자 크기가 작아져 응집반응을 위한 응집핵 형성에 영향을 주었기 때문이며 막의 공극 크기가 작을수록 인 제거 효율도 감소하는 것으로 나타났다. 완속교반과 침전시간을 길게 할수록 인 제거 효율이 증가하였다. 침전시간이 10분일 경우는 인 제거 효율이 막 여과 후의 시료에 대해서 각각 45.3, 35.1, 52.0%로 인 제거가 상당히 불안정하였고 60분일 경우에는 각각 83.4, 85.1, 80.7%로 탁월한 인 제거가 일어난 것을 알 수 있었다.