• Clean Technology
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• v.27 no.1
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• pp.39-46
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• 2021

A road structure washing vehicle equipped with a 4 HP, 80 LPM ultrafine bubble generator was used to clean a tunnel wall and the surface of the surrounding structure, consisting of concrete and tiles, in a heavy traffic area around an apartment complex in the city. Ultrafine bubbles were generated by supplying air at 2 to 3 LPM and using a specially designed nozzle, whereas fine bubbles made by an impeller in a gas-liquid mixing self-priming pump were produced with an average diameter of 165.4 nm and 6.81 × 107 particles mL-1. Using a high pressure washer gun that can perform high-pressure cleaning at 150 bar and 30 LPM, ultrafine bubbles were used to wash dust adsorbed on the surface of the road structures. The experimental analysis was divided into before and after washing. The samples were analyzed by applying ISO 8502-3 to measure surface contamination of dust adsorbed on the surface. Using the transparent tape attached to the surface, the removal rate was calculated by measuring the weight of the dust, and the number of particles was calculated using the gravimetric method and the software, ImageJ. The results of the experiment showed that the number of dust particles adsorbed on the tile wall surface before and after washing were 3,063 ± 218 particles mL-1 and 20 ± 5 particles mL-1, respectively, with weights of 580 ± 82 mg and 13 ± 4 mg. Particles on the surface of the concrete structure before and after washing were 8,105 ± 1,738 particles mL-1 and 39 ± 6 particles mL-1, respectively, with weights of 1,448 ± 190 mg and 118 ± 32 mg.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.31 no.6
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• pp.481-490
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• 2017

Water and wastewater treatment has always been a challenging task due to the continuous increase in amount and the change in characteristics of the poorly biodegradable and highly colored organic matters, as well as harmful micro-organisms. Advanced techniques are therefore required to successfully remove these pollutants from water before reuse or discharge to receiving water bodies. Application of ozone, which is a powerful oxidant and disinfectant, alone or as part of advanced oxidation process depends on the complex kinetic reactions and the mass transfer of ozone involved. Micro- and nano bubbling considerably improves gas dissolution compared to conventional bubbles and hence mass transfer. It can also intensify generation of hydroxyl radical due to collapse of the bubbles, which in turn facilitates oxidation reaction under both alkaline as well as acidic conditions. This review gives the overview of application of micro- and nano bubble ozonation for purification of water and wastewater. The drawbacks of previously considered techniques and the application of the hydrodynamic ozonation to synthetic aqueous solutions and various industrial wastewaters are systematically reviewed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.199-199
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• 2019

친환경적인 산업기술인 초미세기포(Ultra Fine Bubble, 이하 UFB) 제조 기술은 농업, 수처리, 그리고 환경재생 등 다양한 분야에서 적용되고 있다. UFB는 1,000nm 이하의 크기를 가진 기포로서 용존산소를 통한 농작물 성장 촉진 및 수중의 대장균 및 세균제거 등 다양한 성질을 지니고 있다. 본 연구는 기존의 방식과는 다르게 자왜현상을 메카니즘으로 갖는 타격식으로 제조된 UFB 생성장치를 통해 생성된 200nm이하의 크기를 가진 UFB를 실제 딸기 농장에 적용하여 딸기의 성장을 모니터링하고 살균 성능을 가진 화학제품과 UFB를 대장균에 적용하여 대장균 제거효율을 비교하였다. 딸기농장에 기존에 사용되던 지하수 대신 UFB를 주입하여 딸기성장 초기단계의 DO농도를 측정하고 딸기 생식단계에 산소포화도에 대한 질산염의 농도를 측정하여 상관관계를 분석하였으며 각각의 딸기 열매를 수확하여 무게를 비교하였다. 또한 대장균이 함유되어있는 대변을 채취하여 살균 성능을 가진 화학제품과 UFB수를 각각 대장균이 포함된 실험원수와 반응시켜 배양하고 검출된 대장균 개체 수에 확인하여 제거효율을 비교분석 하였다. 딸기성장 초기단계의 DO농도 측정결과 DO농도가 6~9ml/L로 높게 유지되고 있음을 확인하였고 딸기 생식단계에서 산소포화도가 일정하게 유지되고 있음에 따라 질산염의 농도가 점차 감소하는 것을 확인하였다. 또한 수확한 열매의 무게는 각각 37g, 19g으로 UFB수를 통해 재배된 딸기가 약 2배 이상 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 수중의 용존산소가 딸기 성장 초기에 뿌리의 발육에 긍정적인 영향을 미치고 질산염을 원활하게 섭취하게 하여 딸기의 성장이 촉진되었고 열매의 무게가 증가하였다고 판단된다. 또한 대장균이 함유된 원수, 원수+화학제품, 원수+UFB를 접종하여 대장균과 반응시켜 배양하여 대장균 개체 수를 확인한 결과, 원수의 경우 약 600개의 대장균의 개체수가 나타났고, 원수+화학제품의 경우 검출된 대장균의 개체 수는 약 300개 정도로 나타났다. 이를 희석한 비율을 계산하여 대장균 개체 수를 나타내면 원수 약 6000개/ml, 원수+화학제품 약 6000개/ml로 비슷하게 나타난다. 반면, 원수+UFB 경우 검출된 대장균의 개체 수는 1개로 희석한 비율을 계산하여 대장균 개체 수를 나타내면 약 20개/ml로 나타난다. 이와 같은 결과를 통해 UFB는 99.9%의 대장균 제거효율을 보였으며, 화학제품은 대장균 제거효율을 보이지 않았다. 따라서 화학제품은 항균기능은 작용하지만 살균기능은 거의 없다고 판단하였고, UFB의 경우 기포가 소멸하면서 발생되는 초고온, 초고압을 형성하여 주변에 존재하는 대장균을 제거하였거나, 기포가 소멸할 때 발생되는 OH 라디칼을 통해 대장균의 세포를 화학적으로 분해시켜 대장균을 제거하였다고 보인다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.101-101
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• 2004

초미세 발포 플라스틱(MCPs; Microcellular Plastics)공정은 기존 발포 플라스틱의 장점을 보존하면서도 그 동안 발포 플라스틱의 단점으로 지적되어온 충격강도, 인성, 경도 등의 기계적 특성저하를 개선하기 위하여 개발되었다. 플라스틱 내에 지름 수 십 $\mu\textrm{m}$ 내외의 기포를 $10^{9}$-$10^{15}$cel1/㎤의 밀도로 발생시키는 초미세 발포공법은 내부의 미세 구조로 인하여 재료비를 절약하면서 우수한 기계적 특성을 나타내는 플라스틱 재료를 성형할 수 있게 하며, 발포제로 초 임계 상태의 불활성 기체($CO_2$, $N_2$, etc)를 사용하기 때문에 기존의 발포 공정에서 발포제로 사용했던 유해 화학 물이나 프레온, 부탄으로 인해 발생할 수 있는 환경 문제를 해결할 수 있다는 장점을 지닌다.(중략)

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.77-78
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• 2015

산업화로 인하여 토지의 사막화, 물부족, 오존층 파괴, 지구 온난화 등 많은 환경문제가 발생되었으며 아직 진행 중에 있다. 이에 UN에서는 환경 규제를 강화하였으며 국제해사기구(IMO:International Maritime Organization)에서는 선박의 배기가스 규제 강화를 위하여 NOx(질소산화물) 및 SOx(황산화물)의 배기량을 줄이도록 하고 있으며 2016년부터는 본격적으로 규제하려 하고 있다. 상기의 규제 물질 중 NOx를 제거하는 선택적환원촉매(SCR:Selectivity Catalytic Reduction) 시스템은 선박의 배기가스가 지나가는 통로에 요소수(Urea)를 분무하여 $260^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응, 결합함으로서 NOx를 질소와 산소로 분리, 제거하는 방식이다. 하지만 선박의 경우 대부분 엔진이 2행정으로 배기가스 온도가 일반적으로 $180^{\circ}C{\sim}220^{\circ}C$이기 때문에 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응하지 않아 환원률이 높지 않다. 이에 우리는 초미세기포를 이용하여 낮은 온도에서도 반응할 수 있는 요소수 및 요소수 활성화 기기를 개발하여 상기의 문제점들을 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한 SCR 시스템의 점성유동해석을 통하여 보다 효율적인 SCR 시스템의 개발을 할 수 있도록 기여하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.28 no.6
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• pp.726-733
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• 2004

The growth of the critical size bubble by diffusion process in viscoelastic medium was treated by an integral method for the concentration boundary layer adjacent to the bubble wall. In this study, we obtained a set of the first order time dependent equations to obtain bubble radius and gas pressure inside the bubble simultaneously. The calculated final cell sizes depending on the initial saturation pressure are in close agreement with the observed ones. The governing equations developed in this study may be used in polymer processing of microcellular foams.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2004.04a
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• pp.174-179
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• 2004

The growth of the critical size bubble by diffusion process in viscoelastic medium was treated by an integral method for the concentration boundary layer adjacent to the bubble wall. In this study, we obtained a set of the first order time dependent equations to obtain bubble radius and gas pressure inside the bubble simultaneously. The calculated final cell sizes depending on the initial saturation pressure are in close agreement with the observed ones. The governing equations developed in this study may be used in polymer processing of microcellular foams.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.100-100
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• 2004

미국에서 발명된 초미세 발포기술은 기존의 발포공법과는 달리, 가스(CO2, N2)에 의해 재료에 생성된 기포(셀)의 크기가 loom이하인 작은 셀이 재료 내에 고르게 분포되도록 하여, 기존의 발포재료보다 나은 기계적 특성을 유지하도록 하였다. 그 결과, 제품의 재료비를 절감하기 위해 연구된 MCPs는 기존의 발포기술과는 달리 재료의 기계적 강도 저하를 극복하고 충격 강도와 인성의 향상을 가져왔다. 그리하여, 현재 국내의 자동차업체의 범 퍼 및 내장재로의 사용을_시작으로 산업의 다각적인 분야에 이용되고 있다.(중략)

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.17 no.12
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• pp.101-106
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• 2000

As the rotational speed of optical disk drive is increasing nowadays, the reliability to vibration and shock becomes more important. For this, various of rubber vibration isolators are being developed by varying the shape and hardness. But it is difficult for the hardness of common used rubber to be lowered below Duro 30 degrees, and because of the shape complexity of rubber vibration isolator there are difficulties of analysis. Microcellular foamed vibration isolator has various cell densities and cell sizes, so it can vary the stiffness and damping coefficient. In addition, its hardness can be lowered below Duro 30 degrees. Axiomatic Approach is very useful design method for designing new product or new process. Axiomatic Approach's character is scientific and analytical method. In this paper, developing process of microcellular foamed vibration isolator for DVD is presented with Axiomatic Approach.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.27 no.6
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• pp.1008-1012
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• 1995

Glutinous rice was microparticulated and air-classified at different air classifying wheel speeds (ACWS) of 20,000 rpm and 15,000 rpm in a Turboplex classifier. The starch was concentrated to a coarse fraction and the protein was shifted to a fine fraction. The degree of starch damage of the coarse fraction was comparable to that of traditionally soaked glutinous rice. Yoogwa(Korean cracker) made from the fractions of $ACWS\;15,000{\sim}20,000\;rpm$ and below ACWS 15,000 rpm was very comparable to that made by the traditional method in degree of puffing, hardness and internal structure. It was also confirmed by the sensory evaluation, indicating that the microparticulation/air classification technology could be applied to produce raw material of Yoogwa. The developed noble process could exclude the long soaking step in the traditional Yoogwa process and reduce the pretest time remarkably.