• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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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.

• 한국추진공학회지
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• 제19권3호
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• pp.9-19
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• 2015

초공동 수중운동체의 연료 및 산화제 분사기 설계를 위한 동축형 분사기를 이용한 입자 부상유동의 특성에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 입자와 유동의 특성을 계측하기 위하여 $1{\mu}m$의 $42{\mu}m$의 입자를 동시에 분사하였다. 작은 입자($1{\mu}m$)와 큰 입자($42{\mu}m$)는 각각 유동장와 연료의 특성을 대표한다. 작은 입자는 PIV 기법을 사용하고 큰 입자는 PTV 기법을 통하여 속도장을 측정하였다. 이를 통하여 입자의 로딩비가 증가 할수록 유동의 축방향 속도 변화가 크다는 것을 알 수 있었고, 입자 분포는 높은 와도를 지니는 혼합영역 바깥 부분에 주로 분포한다는 것을 알 수 있다.

• 에너지공학
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• 제14권1호
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• pp.11-17
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• 2005

본 연구의 목적은 입자가 부상된 이상유동에서 난류특성 변화를 고려하여 여러 유동 조건에 적용할 수 있는 단위 길이당 압력손실을 예측하는 모델을 개발하는 것이다. 입자 뒤의 후류, 입자 크기, 부하도, 상사이의 밀도비가 고려되었다. 마찰에 의한 압력 강하량은 검사체적에서의 힘의 평형을 사용해 유도되었고 난류강도와 압력 강하량의 상관관계를 구하였다. 수치해석 결과는 실험결과와 잘 일치하고 수치모델이 입자가 부상된 이상유동에서 압력강하의 기구를 잘 예측하는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권6호
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• pp.9-15
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• 2012

추력변화를 초공동 수중운동체의 추진체로 사용되는 수반응성 금속입자와 해수는 연소챔버 내에서 균질하게 혼합될 때 비추력이 극대화 된다. 본 연구의 목적은 상사성의 관점에서 분사기 형상이 입자 분포에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 PIV기법을 이용하여 반경방향의 입자 분포와 입자 평균속도의 상사성에 대하여 알아보았다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.207-207
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• 2010

고지로부터 유입된 플렉소 잉크는 수성잉크의 고유 특성으로 인해 세척 공정을 통해서만 제거된다. 이는 다량의 용수 사용을 유도함으로서 에너지 소비 및 환경오염 요소를 증대시키는 주요 원인으로 작용하고 있다. 최근에는 이들을 효과적으로 제거하기 위한 많은 연구가 수행되고 있다. 특히 기존의 이물질 제거 방법 중에서 부유부상법을 이용한 제어 방안이 주목 받고 있으며 이는 잉크 제조 시 건조 잉크 입자의 소수성을 부여하는 방법 또는 탈묵 pH 조건에서 잉크 자체의 soluble한 요소를 최소화함으로서 잉크입자의 미분화를 최소화 하는 방안, 그리고 이와 더불어 부유부상 공정에서 효과적인 기포 부착을 유도하는 방안 강구 등 효과적인 제거를 위한 연구가 다각도로 수행 되고 있다. 이러한 연구 과정 중에 직면하고 있는 가장 큰 문제점은 플렉소 잉크가 쉽게 미분화 된다는 것이다. 특히 나노 크기로 미분화된 잉크는 세척 이외에는 제거 방법이 거의 없고 폐쇄화된 초지 공정에서 지속적인 농축을 유발하여 심각한 계 내 오염을 야기할 뿐만 아니라 기존의 수질제어 시스템에서도 효과적으로 제거되기 어렵기 때문에 수질오염을 유발하는 주요 물질로 작용하고 있다. 또 일부 잉크 입자들은 중금속을 함유하고 있어 제품에 포함될 경우 잠재적 유독물질로 작용할 수 있으며, 만일 이들을 포함한 공정수가 방류될 경우 심각한 수질오염을 유발할 수 있다. 이에 대한 심각성이 최근 중요하게 대두됨에 따라 본 연구에서는 미분화된 플렉소 잉크 입자의 제어를 위한 기초 연구로서 미분화된 잉크를 비중이 높고 상대적으로 큰 입자를 가지는 filler에 흡착시켜 제어하는 방안을 모색하였고 이는 추후 Filler에 흡착된 잉크 입자를 이용하여 침전을 통한 제거 또는 부유부상이 가능한 입자 크기로 형성시켜 제거하는 방안을 제시하기 위한 기초 연구로서 수행되었다.

• 상하수도학회지
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• 제18권5호
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• pp.649-655
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• 2004

The behavior of biological particles in DAF (dissolved air flotation) process was analyzed by employing PBT (Population balance theory). After decline growth phase of activated sludge, the value of the initial collision-attachment efficiency was increased over than 0.35 corresponding relatively high value in the whole life cycle of microorganism. For practical application of DAF as a solid separation process. It is desirable that microbial particles should be operated to perform high solid removal efficiency in biological wastewater treatment.

• 상하수도학회지
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• 제16권6호
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• pp.655-662
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• 2002

Separation characteristics of inorganic particles occurred during heavy rainwater were investigated in DAF (dissolved air flotation) process. In order to remove the inorganic particles effectively, the collision and flotation efficiencies were examined from a hydrodynamic point of view. Generally, the collision efficiency increased with floc size under the variation of fluid dynamic conditions including inertial force. However, more precise model should be required to analysis the collision efficiency expressed both the physical properties for inorganic particles and hydrodynamic conditions for a reactor.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2000년도 추계학술발표논문집
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• pp.41-41
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• 2000

부유부상 공정은 현재 신문고지와 사무용 고지의 탈묵을 통한 신문용지 및 화장지 제조 에 널리 사용되고 있는 고지재활용을 위한 핵심공정이다. 하지만 이들 공정은 갈수록 열악 해지는 국내 고지원료의 품질변화에 따라서 잉크 및 토너의 분리효율이 저하되고 있어 생산 되는 탈묵 펄프의 품질저하, 리젝트 발생량의 증대, 폐수 처리공정의 부하 증가 등 다양한 문제점을 발생시키고 있어 이에 대한 대책의 수립이 시급히 요청되고 있다. 현재와 같이 다양한 형태의 잉크 및 인쇄방식으로 인쇄된 많은 종류의 재활용지가 원료 로 투입되고 있는 경우 탈묵공정의 효율 향상을 위해서는 부유부상 공정에 대한 좀 더 체계 적이고 논리적인 접근이 필요하다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 먼저 고지 재활용 공정 의 핵심 단위공정인 부유부상 공정에 관련된 복잡한 문제점을 단순화하여 고상 및 액상의 표면화학적 특성을 평가하고, 이에 따른 부유부상 공정의 효율을 분석하였다. 본 연구에서는 부유부상 공정을 기초과학적 측면에서 구명하기 위해 마이크로 크리스탈린 셀룰로오스(Microcrystalline cellulose: MCC)를 모델 물질로 사용하였고, 친수성 의 표면 특 성을 나타내는 MCC의 표면 특성을 바꾸기 위하여 AKD(alkyl ketene dimer)로 처리비율을 달리하여 사이징 처리하였다. 부유부상 실험에 사용된 MCC는 친수성을 띠는 것과 소수성 을 부여한 것을 구별하고 그 비율을 백색도를 통해 측정하기 위하여 자체적으로 친수성을 가지는 MCC는 세척 견뢰도가 높은 검은색 염료로 염색하였다. 준비된 친수성과 소수성 M MCC의 혼합비율 별로 패드를 작성하여 백색도를 측정함으로써 검량선을 작성하였다. 또한 부유부상 시간에 따른 제거효율을 알아보기 위하여 부유부상 시간별로 각각의 리젝트율과 수율올 측정하고, 리젝트 시료로부터 패드를 제조하여 백색도를 측정하였다. 실험 결과 소수성 MCC의 소수화 정도에 따라서 리젝트율이 증가하였으며, 이를 통해 표 면에 소수성을 띠는 입자는 소수성이 강할수록 부유부상공정에서 제거율이 증가한다는 것을 확인하였다. 부유부상 처리한 MCC로 패드를 제조한 뒤 백색도를 비교한 결과에서도 이를 확인하였다. 한편 리젝트로 함께 제거된 MCC 내에 존재하는 친수성 MCC의 양은 극히 미 세하였다. 또한 부유부상를 실시하는 초기에 상당량의 리젝트가 발생함을 확인하였는데, 이 는 전체 부유부상을 통해 제거되는 양의 45-68%였다. 한편 부유부상이 진행됨에 따라서 리젝트 양의 증가폭이 둔화되는 경향을 나타내었다. 이러한 경향은 MCC의 소수성이 강할 수록 더욱 뚜렷하게 나타났다. 이를 통해 계 내로부터 소수성인 물질이 급속하게 제거됨을 알 수 있었으며 필요 이상의 부유부상 처리는 잉크제거 효율을 높일 수는 있으나 소모되는 시간에 비하여 비효과적임을 알 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제25권4호
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• pp.471-478
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• 2011

A series of laboratory experiments carried out to investigate the particle separation efficiency and flotation characteristics using $CO_2$ bubbles. The primary objective of this study was to find out the feasibility of $CO_2$ bubbles as an applicable unit of flotation process in tap-water and wastewater treatment plant. The fundamental measurements were conducted to characterize the $CO_2$ bubble from the physical viewpoint in water including bubble size distribution and rising velocity under various operational conditions. In addition, the removal efficiency of solid was experimented using the lab scale plant applied $CO_2$ bubbles, namely the dissolved carbon dioxide flotation (DCF) process. The DCF process using carbon dioxide bubble, which is an advantage as the decrease and the reuse of Green-House gas, can be a promising technology as an water treatment process. On the other hand, the further research to decrease the bubble size distribution of $CO_2$ is required to enhance the particle separation efficiency.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권12호
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• pp.1802-1812
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• 2001

The purpose of this study is to analyze numerically the movement of particles included in turbulent fluid flow characteristics of metallic surfaces. To describe fluid flew, the incompressible Navier-Stokes equation discretized by the finite volume method were solved on the non-orthogonal coordinates with non-staggered variable arrangement, and the k-$\xi$ turbulence model was adapted. After fluid flow was calculated, particle movement was predicted from the Lagrangian approaches. Non-essential complexities were avoided by assuming that the particles had spherical shapes and the Stoke's drag formula only consisted of external farces acting upon them. In order to validate the numerical calculations, the results were compared with the experimental data reported in literature and agreed well with them. The drag force coefficient equation showed better agreement with the experimental data in the prediction of particle movement than the correction factor equation. Impact velocity and impact angle increased as inlet turbulence intensity decreased, relative jet height was lower. or the Reynolds number was larger.