Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제34권6호
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pp.880-886
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2010
본 논문에서는 에너지 절감형 선박평형수 처리장치 개발을 위한 저압 자외선 램프의 적용에 대하여 연구하였다. 중압 및 저압 자외선 램프의 방사 에너지 분포를 분석하여 램프의 최적배치방안에 대해 제안하였다. 실험결과에 기초하여 저압 자외선 램프로 구성되는 살균 챔버를 제작하였다. 챔버의 정격 전력은 216 [W], 처리용량은 10 [$m^3$/h]이며, 이는 기존 중압 자외선 램프 2 [kW] 2개로 처리되는 살균 챔버의 능력을 대처할 수 있다. 살균성능은 중압 자외선 램프에 비해 소비전력은 약 1/18이지만 미생물 94 [%], 동물성 플랑크톤 93 [%], 식물성 플랑크톤 94 [%]로 높게 나타났다. 따라서, 저압 자외선 램프의 적용으로 100 [$m^3$/h]이하의 소용량에서는 에너지절감형 선박평형수 처리시스템의 개발이 가능할 것으로 판단된다.
본 논문에서는 자외선 처리방식의 선박평형수 처리시스템의 최적 설계를 위하여 동일 소비전력에서 살균 챔버의 구성에 따른 해수처리성능에 대하여 기술하였다. 20 W 저압 자외선 램프 9개를 설치한 살균챔버와 10 W 저압 자외선 램프를 18개 사용한 2단 구성의 살균챔버를 사용하여, 15 $m^3$/h로 해수를 처리하고 처리 전후의 해수내 미생물에 대한 처리성능을 비교.분석하였다.
Recently, there is growing interest in ultraviolet (UV) irradiation as a disinfection technic in drinking water production due to its effectiveness to inactivate microorganisms such as Crytosporidium parvum without forming disinfection byproducts. However, UV disinfection is known for its drawback such as photoreactivation. Despite many works concerning the photoreactivation, most of works were focused on indicator or non pathogenic microorganisms. The objective of this study is to examine the photoreactivation of Pseudomonas aeruginosa which is an opportunistic pathogen as UV radiation by LP and MP UV lamp was applied. The result showed that P. aeruginosa had high photo repair efficiency regardless of the type of UV irradiation. Both of the effective log repair values of LP and MP UV irradiation were found approximately 2.6 log. In addition, photo repaired P. aeruginosa was not significantly different in forming biofilm in comparison with non treated P. aeruginosa.
최근 3전극 면방전형 AC-PDP 효율 향상을 위해 높은 Xe 함량비의 방전기체에 대한 연구가 수행되고 있으나, Xe 함량의 증가로 인한 방전전압의 상승 문제는 여전히 해결되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 높은 Xe 함량을 가지는 저압의 방전기체를 사용하여 기존 고압(400 Torr 이상)의 방전기체와 방전특성을 비교분석하고, 특히 진공자외선 발광특성을 분석하였다. 실험결과 Ne+Xe (30%) 200 Torr 방전기체와 Ne+Xe (15%) 400 Torr 방전기체의 방전 개시전압은 각각 354V 와 389V 로서, 방전 개시전압은 35V 정도 낮아졌으나, 140nm$\sim$200nm 영역의 진공자외선의 방출량은 유사한 경향을 보임으로써 결과적으로 Ne+Xe (30%) 200 Torr 방전기체의 진공자외선 발광효율이 약 30%, 증가됨을 확인할 수 있었다.
본 연구의 목표는 안정된 출력과 높은 효율을 갖는 저압 UV램프의 구동시스템을 설계하는 것이다. UV램프 시스템은 반도체공정, 살균 등 그 적용범위가 대단히 넓은 전력설비의 하나이며 고부가가치의 제품을 생산하기 위해서는 출력의 안정화 기술은 필수적이다. 본 연구에서 저압 UV램프의 구동시스템 설계 목표는 변환효율 90[%], 출력안정도 ${\pm}7.5[%]$, 램프출력은 300[W] 이상으로, 연구목표에 상응하는 결과를 얻을 수 있었으며 국내시장 선점에 유리할 것이고, 제품의 생산비를 낮추는 시도를 계속한다면, 수출도 가능할 것으로 예상된다. 또한 부가적인 보호회로가 개발되면, 자외선램프용 전자식 안정기의 신뢰성을 크게 재고시킬 것이다.
본 논문에서는 에너지 절감형 선박평형수 처리시스템 개발을 위하여, 저압 자외선 램프의 살균효율의 증대를 위한 광촉매 처리방법에 대하여 기술하였다. $TiO_2$ 광촉매를 석영관 주위에 감싸는 방법으로 살균챔버 내부에 설치하고 253.7 nm파장의 자외선과 광촉매에 의한 해수내 미생물 살균효과를 분석하였다.
본 연구는 살균선 및 오존선을 방사하는 저압 자외선램프를 이용하여 한약재 살균 및 장기간의 보관에 따른 변질 원인을 제거하고, 고품질 유지를 위한 것이다. 본 연구에서는 이미 발표한 오존 및 전기적 특성을 연구한 '오존램프를 이용한 약재 보관 특성(1)'에 이어서, 주로 약재 보관 특성의 관점에서 연구를 하였다. 대구 약전골목에서 현재 가장 많이 사용되고 유통되고 있는 작약, 백출, 왕기, 감초, 당귀를 실험에 이용 하였으며, 오존램프 보관 유무에 따른 약재의 외관상의 변화, 일반성분의 변화, 생리활성 물질의 변화 등 특성 평가를 연구하였다.
본 연구는 한약재 살균 및 장기간의 저장에 따른 한약재 변질 원인을 제거하고, 고품질 유지를 위한 새로운 저장 장치를 개발하고자 하는 것이다. 본 연구에서는 '살균선 및 오존선을 방사하는 저압 자외선 램프'(이하, OZ-Lamp)의 방사 특징을 이용한 약재 보관장치를 제작하여, 오존발생 및 전기적 특성 연구 및 오존처리 보관 유무에 따른 약재의 특성 평가를 병행 연구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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