• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.13-14
• /
• 2014

본 논문에서는 유사 DC-Link 타입의 태양광 마이크로 인버터에서 요구되는 대용량의 전해 커패시터의 단점을 지적하고 이를 제거하기 위해 shunt 방식으로 연결되는 양방향 벅-부스트 컨버터 제어방법을 제안한다. 태양광 마이크로 인버터는 동작 특성상 PV 입력단에 120Hz 리플이 존재하지만 대용량의 전해 커패시터를 적용함으로써 리플을 제거할 수 있다. 하지만 전해 커패시터의 짧은 수명이 전체 시스템의 신뢰성을 저하시키기 때문에 이를 극복하기 위한 부가적인 회로가 필요하다. 본 논문에서는 제안한 1차측의 플라이백 스위치 전류 제어기의 레퍼런스를 공유함으로써 전류 센서수를 감소시키고 PV 입력단 Capacitance를 낮출 수 있는 양방향 벅-부스트 회로의 제어기를 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
• /
• pp.378-379
• /
• 2019

본 논문은 LCL 필터를 사용하는 3상 계통연계 인버터의 그리드 전류 오차를 개선하고 고조파 왜곡 현상을 억제하기 위해 다중 공진제어 기법을 슬라이딩 평면에 적용한 슬라이딩 제어기(SMC)를 제시한다. 일반적으로 시스템 파라미터가 변경되거나 계통에 외란이 발생할 경우 슬라이딩 평면이 표류하는 현상이 나타나며 이러한 표류 현상은 시스템 정상상태 오차와 시스템에 고조파 왜곡 현상을 일으키고 계통연계 인버터의 전류 품질에 심각한 영향을 미치게 된다. 이러한 현상을 해결하기 위해 적분 함수가 추가된 SMC가 제안되었으나 해당 제어기는 효과적으로 정상상태 오차를 제거하는 반면 슬라이딩 평면의 표류현상을 충분히 줄여주지 못하는 한계를 가지고 있다. 이러한 정상상태 오차와 표류현상을 제거하기 위해 다중 공진제어 조건을 슬라이딩 평면 함수에 추가한 제어기를 제시한다.

• 생태와환경
• /
• 제33권3호통권91호
• /
• pp.295-303
• /
• 2000

10년 전부터 논농사가 중단되고 농업배수와 생활하수가 유입하여 식생이 번성한 습지에서 수질개선 효과를 측정하였다. 습지의 체류시간이 평균 1.2일로 매우 짧음에도 불구하고 SS와 질소의 제거효과는 높게 나타났다. 질산성질소의 제거효율은 평균 유입부하량의 61.4% (26.8 g/m$^{2}$/yr)로 조사항목 중 가장 높았으며, TN은 23.5% (45.1 g/m$^{2}$/yr), SS는 56% (1,515 g/m$^{2}$/yr)의 제거효율을 나타냈다. 습지에서의 유기물 제거효율은 낮았다. COD는 총 유입부하량의 14.2% (104 g/m$^{2}$/yr), VSS는 28.4% (28.4 g/m$^{2}$/yr)가 제거되었으나, DOC는 1.0% (7.6 g/m$^{2}$/yr)로 거의 제거되지 않았다. 평균 유입부하량이 32.5 g/m$^{2}$/yr이었던 TP는 대부분이 제거되지 않았으며 용존인의 경우는 유입된 인의 분해 및 퇴적물에서의 재용출에 의하여 습지로부터 유출되는 특성을 보였다. 습지에 설치된 enclosure에서는 물의 흐름이 차단되는 초기에 질산성질소를 제외하고 거의 모든 물질농도가 높아지는 것으로 나타났다. 이러한 현상은 체류시간이 길어지면서 다시 인을 제외한 SS, 유기물(VSS, COD, DOC)과 총질소는 감소하는 경향을 보였다. 식생과 습지 바닥에 축척되어 있는 식물고사체의 제거는 용존산소의 증가에 의한 질화작용으로 질산성질소의 농도가 증가할 뿐 습지의 정화효율에 미치는 영향은 적었다. 이것은 습지유출수의 유기물농도가 습지 내에 분포하는 식생보다는 퇴적된 유기물과 상부 수층간의 물질교환 평형에 의해 결정되는 것이며, 일부 퇴적층을 제거하고 체류시간을 늘인다고 해도 저질과의 평형농도 이상으로 수질을 개선할 수는 없다는 것을 의미한다. 한편 자연습지는 강우기의 유입수에 대하여 안정적인 처리효율을 보여 유역 비점원에서의 오염물질 유출방지에 활용이 가능할 것으로 보인다.

• KSBB Journal
• /
• 제20권2호
• /
• pp.116-122
• /
• 2005

세균배양이 해양환경정화를 궁극적인 목적으로 사용 가능한지에 대하여 조사하였다. 본 연구는 새우양식장에서 분리한 균주 CK-10과 CK-13을 이용하여 질소와 인을 제거하는 연구이다. BIOLOG 시험을 통하여 세균들은 Bacillus subtilis CK-1과 Bacillus sp. CK-13으로 각각 명명되었다. 호기적 조건하에서 단일 N/P 원으로서 질소 $(NH_4^+,\;NO_2^-,\;or\;NO_3^-)$와 인$(PO_4^{3-})$의 제거에 대한 연구가 CK-10이나 CK-13의 단일배양에 의하여 수행되었다. 주어진 배양기간 이내에 $100-400{\mu}M$ 농도범위에 있는 $NH_4^+,\;NO_2^-$, 또는 $NO_3^-$의 완전제거가 단일배양과 혼합배양에서 이루어졌다. $125-599{\mu}M$ 농도의 $PO_4^{3-}$을 포함하는 배양에서 유사한 결과가 얻어졌다. 혼합배양에서 N/P의 동시제거 실험을 실시하였다. 그 결과, $400{\mu}M\;NH_4^+$와 $NO_2^-$는 12시간 이내에 제거되었고, $NO_3^-$는 36시간 이내에 각각 제거되었으며, $500{\mu}M\;PO_4^{3-}$도 36시간 이내에 제거되었다. 이 연구를 통해서 혼합배양은 N/P의 동시 제거율을 크게 향상시키는 것으로 확인되었다.

• KSBB Journal
• /
• 제17권1호
• /
• pp.80-87
• /
• 2002

유기물 제거뿐만 아니라 안정적으로 질소와 인의 동시 제거를 위한 순환식 생물막 반응기를 제작, 운전하여 최적의 운전 인자를 도출하고, 질소 제거의 텃 번째 단계인 질산화 및 뒤이은 탈질에 관여하는 미생물들의 군집 구조 분석을 수행하였다. 유기물 제거와 질소와 인의 동시 제거를 위한 순환식 생물막 반응기는 143일 동안 운전되었다. 이 결과 $COD_{cr},\;BOD_5$, SS의 경우 각각 88, 88, 97%의 평균 제거효율을 보였다 이 기간 중 질산화율은 약 96% 정도로 유입 ${{NH_4}^{+}}_{-}N$의 대부분이 제거됨을 보였다. 하지만 탈질율은 평균 45% 정도로 나타났다. 반응기로 유입되는 총 인의 경우 약 44%가 제거되었다. 질소제거의 첫 번째 단계인 질산화가 일어나는 호기성 반응조 내 질산화 미생물의 경우 FISH 관찰 결과, 주요 암모니아 산화균 및 아질산 산화균으로는 Nitrosomonas spp.와 Nitrospira sap.가 관찰되었다. 또한 탈질 반응이 일어나는 준혐기성 반응조에서는 Rhodobacter, Rhodovulum, Roseebacter 그리고 Paracoccus 속에 속하는 탈질 미생물들이 전체 미생물의 약 10~20% 정도를 차지하며 분포하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제32권8호
• /
• pp.761-766
• /
• 2010

본 연구에서는 인 및 암모니아 흡착에 효과적인 La(III) 및 제올라이트를 적절히 결합하여 호소수 및 연못 등의 질소 및 인을 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 La(III)-zeolite 복합체 개발을 목적으로 하였다. 연구 결과 La(III)-zeolite 복합체 제조 시 최적 결합 비는 0.0048 La(III) g:1 zeolite g 인 것으로 나타났다. 복합체 제조 시 건조 온도는 인 흡착에 결정적인 영향을 주는 것으로 나타났는데 상온 건조가 가장 적합한 것으로 관찰되었다. La(III)-zeolite 복합체 최적 주입량은 4.052 g/L로 나타났다. La(III)-zeolite 복합체 주입 시 최적 흡착 시간은 90 분으로 나타났다. 수용액상에서 알칼리도의 존재는 암모니아 및 인흡착에 긍정적인 영향을 주는 것으로 관찰되었다. 상온에서 건조시킨 La(III)-zeolite 복합체는 용액 내에서 La(III)의 탈리 현상이 관찰되지 않았으며, 이는 La(III)-zeolite 복합체가 인을 흡착하여 바닥에 가라앉은 후 바닥으로부터 용출되는 인을 효과적으로 차단 할 수 있음을 의미한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권5호
• /
• pp.303-309
• /
• 2017

본 연구에서는 제강슬래그와 활성탄의 수중의 인 제거 효율을 비교하였다. 제강슬래그는 0.5~2.0 g/200 mL, 활성탄은 3.0~6.0 g/200 mL를 주입하여 흡착실험을 진행하였다. 제강슬래그의 양에 따른 제거 효율은 60분의 실험 결과 47~99%, 활성탄은 240분의 실험 결과 81~98%를 보였다. 흡착등온식을 적용하였을 때 Langmuir식에 더 적합하였으며 제강슬래그와 활성탄의 흡착능력을 비교하였을 때, 이론적 최대흡착량($Q_0$)은 제강슬래그에서 91 mg/g, 활성탄에서 27 mg/g으로 나타났다. 또한 반응속도는 유사 2차식을 따르며 속도상수($k_2$)는 제강슬래그에서 0.023~0.136 g/mg.min, 활성탄에서 0.025~0.122 g/mg.min으로 나타났고, 평형에서의 흡착량($q_e$)은 제강슬래그가 10.8~18.4 mg/g, 활성탄은 3.30~5.49 mg/g로 나타났다. pH의 경우 초기 pH 2에서 제강슬래그와 활성탄 모두 가장 높은 인 제거효율을 나타내었다. 따라서 폐수 내 인 제거 면에서 제강슬래그가 활성탄에 비해 우수하였다.

• 상하수도학회지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.713-721
• /
• 2012

강이나 호수로 유입되는 인(P)이 종종 부영양화의 가장 큰 제한요소로 작용한다. 그런데 하수처리장의 방류수가 자연수계에 인의 중요한 공급처로 작용하는 경우가 많기 때문에 하수처리장의 최종 처리수에서 인의 제거가 요구된다. 하수에서 인을 제거할 수 있는 많은 기술 중에서, 활성 칼슘-황토의 복합체를 이용한 흡착기술을 연구하였다. 칼슘을 황토에 첨가하여 인의 흡착 용량과 흡착강도를 증가시켰다. 칼슘을 첨가한 황토를 최적 온도로 밝혀진 $400^{\circ}C$의 고온에서 활성화시켰다. $400^{\circ}C$ 미만에서 활성화시킨 칼슘-황토는 하수처리 공정의 활성칼슘-황토 복합체를 이용한 처리조에 적용하기엔 강도가 부족하였다. 반면 $400^{\circ}C$ 초과 온도에서 활성화시킨 칼슘-황토 복합체는 복합체 표면이 유리화되어 흡착용량이 감소하였다. 활성칼슘-황토 복합체는 표면에 충분한 기공이 발달하지 못하여 인의 흡착용량에 한계는 있으나 칼슘을 첨가하였기 때문에 흡착강도는 높았다. 활성칼슘-황토는 입자형 복합체로 만들어졌다. 제조된 복합체를 흡착칼럼에 채워 하수처리공정에 적용하였다. 활성칼슘-황토의 복합체를 충진한 칼럼을 파일롯트 플랜트에 적용한 결과 0.5 mg/l의 인의 농도를 0.1 mg/l로 낮출 수 있었고, 이온성 인을 4개월의 운전기간 동안 완전하게 흡착시켜 제거할 수 있었다.

• 상하수도학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.623-634
• /
• 2014

본 연구는 도시하수를 처리하는 혐기성 유동상 반응조(AFBR)의 유출수 내에 존재하는 황화물, 인을 제거하기 위한 후속 공정으로서 화학응집의 가능성을 평가하였다. pH 범위 5.9에서 7.2까지는 화학응집을 통한 황화물, 인 및 COD의 제거율에 큰 영향을 주지 않았다. 알칼리도의 요구량은 $Fe(OH)_3$를 형성 및 황화물과 인을 제거하기 위한 $Fe^{3+}$의 양을 통해 추정한다. 응집보조제 농도 2 mg/L에서 음이온성 폴리머는 플록의 크기와 침전성 면에서 가장 좋은 결과를 보였다. AFBR 유출수의 황화물을 제거하기 위해 투입한 응집제 주입비($Fe^{3+}/S^{2-}$)는 0.64로 인공폐수 실험을 통해 확인한 이론적인 응집제 주입비 0.67에 가까우나 황화물 제거율은 75.2%에 그쳤다. 이렇게 높은 응집제 주입비를 요구하는 이유는 인공폐수와는 다르게 AFBR 유출수에는 황화물, 인, 수산화이온, 중탄산염이 존재하고 $Fe^{3+}$와 경쟁적으로 반응하기 때문이다. 응집제 주입비 2.0에서 황화물과 인의 농도는 각각 0.1, 0.5 mg/L 이하로 감소했다. 응집제 주입량 50 mg $Fe^{3+}/L$에서 평균적인 유출수의 COD 농도는 80 mg/L로 대부분 용존성 COD로 구성되어 있고 제거율은 55%이다. 더 높은 COD 제거율을 얻기 위해서는 AFBR에서의 용존성 COD 제거율을 강화해야 한다. $Fe^{3+}$를 이용한 화학응집은 AFBR 유출수 내의 황화물, 인 및 COD를 동시에 제거할 수 있고, 이는 상대적으로 높은 처리수 수질을 요구하지 않는 나라의 기존 하수처리 공정을 대체할 수 있을 것이다.

• 한국조경학회지
• /
• 제40권1호
• /
• pp.100-109
• /
• 2012

하천수를 정화하는 자유수면인공습지의 정수식물 성장기(4~9월)와 비성장기(1~3월과 10~12월)의 $PO_4-P$와 TP제거율을 비교 연구하였다. 실험 습지 시스템은 광주광역시를 흐르는 광주천 중류 고수부지에 2008년 조성되었으며, 길이 46m, 폭 5m 규모이다. 2008년 포트에서 2년 자란 부들(Typha angustifloria L.)과 줄(Zizania latifolia Turcz)을 시스템의 1/2씩 각각 식재하였다. 광주천의 물이 자연유하로 시스템에 유입되며, 처리수는 광주천으로 방류된다. 유입수의 양과 수심은 밸브와 위어(weir)로 조절할 수 있다. 유입수 및 유출수의 인 농도를 2010년 1월부터 12월까지 7~10일 간격으로 조사 분석하였다. 하루에 약 $710m^3$의 하천수가 시스템으로 유입되어, 체류시간은 약 1.5hr이었다. 조사기간 유입수와 유출수의 $PO_4-P$ 평균농도는 각각 0.144, 0.105mg/L이었으며, $PO_4-P$ 평균제거율은 28.1%였다. 유입수와 유출수의 TP평균농도는 각각 0.144, 0.105mg/L이었으며, TP 평균제거율은 20.7%를 보였다. t 검정결과, 정수식물 성장기의 $PO_4-P$ 제거율(31.448)이 비성장기 $PO_4-P$ 제거율(25.829)보다 높았으며(p<0.001), 정수식물 성장기의 TP 제거율(27.230)도 비성장기의 TP 제거율(14.856)보다 높게(p<0.001) 나타났다. 인공습지에서 인 제거는 잔재물-토양 층의 흡착, 입자성 인과 Ca, Fe, Al과 결합된 인산염의 침전, 그리고 정수식물의 흡수가 중요하다. 정수식물 성장기가 비성장기보다 $PO_4-P$와 TP의 제거율이 상대적으로 높은 원인은 흡착과 침전에 의한 인 제거는 계절에 관계없이 일어나나, 정수식물의 흡수는 성수식물 성장기에만 일어나기 때문이다.