• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.170-175
• /
• 2008

본 연구에서는 상수도관의 부식방지를 위해 관망 내부에서 탄산칼슘의 침전 및 용해 여부를 판단할 수 있는 지표인 CCPP를 산정할 수 있는 프로그램을 개발하였다. CCPP 산정은 9단계 절차를 통하여 이루어지며, 평형상태의 pH를 가정하고 결정 식의 왼쪽 항의 합과 오른 쪽 항의 합이 오차의 범위에서 유사한 값을 주도록 반복계산을 수행하고, 다음 단계에서 초기 및 평형상태의 알칼리도를 대입하여 CCPP를 구한다. 프로그램 개발은 계산을 위해 포트란 언어를, 결과 값을 그래프로 표현하여 쉽게 판단할 수 있도록 비쥬얼베이직 언어를 사용하였다. 개발된 프로그램을 적용하여 한강 수계 Y정수사업소의 수질을 평가한 결과, 탄산칼슘의 불포화 상태가 심한 수질로 판명되어 부식성이 높은 것으로 평가되었다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제7권5호
• /
• pp.659-667
• /
• 1998

In the present paper, batch and semi-continuous settling characteristics of a binary calcium carbonate-water system were investigated. Using experimental data of batch settling characteristics, a graphical analysis for a semi-continuous thickening column was developed and compared with experimental results on the basis of Kynch theory, only where the feed velocity line was within the limits of Kynch theorem III. The analysis showed good agreement with experiments. Quite erroneous results, however, was observed for the analysis of a sludge region on the underloaded operation, which was considered due to the deviation from the limits of theory.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제28권10호
• /
• pp.69-77
• /
• 2012

최근 국내 터널들이 노후화됨에 따라 배수공 막힘현상이 가장 큰 문제점 중 하나로 보수대책 공법이 필요한 실정이다. 현재는 유지 관리용 Robot이나 Water Jet Cleaning공법 등으로 배수공 내 생성된 스케일을 제거하고 있지만 비용이 비싸고 주기적인 관리를 필요로 하는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 터널 배수공 내의 스케일을 SEM-EDS와 XRD로 분석하였고, 침전물은 탄산칼슘($CaCO_3$)성분의 스케일로 calcite로 확인되었다. 침전물 생성 억제 및 제거를 위해 퀀텀스틱 신기술을 사용하여 개방형 배수시험, 순환식 폐쇄수조시험을 실시하였다. 무게측정분석, 육안분석, 경도변화분석을 통하여 요소기술로 인한 스케일 생성량이 확연히 줄었음을 확인하였다. 결과적으로 퀀텀스틱이 배수공 내 침전물 생성을 방지하는데 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국광물학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.113-121
• /
• 2018

전라남도 화순군에 위치한 백아산 아천동굴은 전남지역에서 발견된 유일한 석회동굴이다. 이 연구에서는 백아산 아천동굴 내부에서 채취한 동굴생성물(동굴산호, 붕암)과 주변 점토 퇴적물의 광물학적 특성을 확인하고, 생성물 내에 존재하는 호기성 미생물을 농화배양하여 탄산염광물을 형성하는 생광물화작용에 대해 알아보고자 하였다. 연구를 위한 시료는 동굴 내 세 지점에서 점토, 동굴산호, 붕암을 채취하였다. XRD 분석결과, 동굴산호와 붕암은 주로 탄산염광물인 Mg가 풍부한 방해석(Mg-rich calcite)으로 이루어져 있었고, 점토는 석영, 백운모, 질석으로 구성되어 있었다. 탄산염광물 형성 미생물의 농화배양을 위하여 각각 소량의 동굴생성물을 D-1 배지에 넣고 상온의 호기 조건에서 미생물을 배양하였다. 그리고 미생물들의 탄산염광물 형성능을 확인하고자 요소가 포함된 D-1 배지에 칼슘이온(Ca-acetate, Ca-lactate)을 주입한 후 각 시료로부터 농화배양된 미생물 배양액을 1% (v/v)씩 주입하였다. 그 결과 모든 조건에서 흰색의 침전물이 형성되었으며, XRD 분석결과 침전물이 방해석과 바테라이트(vaterite)로 구성된 것을 확인하였다. SEM-EDS 분석 결과 Ca, C, O를 주성분으로 하는 능면체, 구형, 주상형의 탄산칼슘이 관찰되었다. 따라서 백아산 아천동굴 내 영구암대에 분포하는 임의의 동굴생성물로부터 확인된 미생물들은 동굴생성물 형성에 관여하고 탄소와 칼슘의 지화학적 순환에 기여했을 것으로 추정된다.

• 상하수도학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.373-378
• /
• 2008

The pH & alkalinity adjustment method by lime and carbon dioxide($CO_2$) for corrosion control in water distribution system was investigated to determine the optimum operational condition in lime adding process in water treatment plant(WTP). The mixing time at dissolution tank and sedimentation time at saturator for maintaining optimal turbidity condition of lime supernatant were 60~75 minutes and 75~95 minutes, respectively. There was no difference according to $CO_2$ adding methods such as $CO_2$ saturated water or $CO_2$ gas. But, $CO_2$ saturated water could be convenience at WTP in terms of pH control and quantitative dosing. To minimize generation of calcium carbonate products, the short time interval between adding of lime and $CO_2$ is most important. The lime should be added below 32 mg/l for preventing pH rising and generation of calcium carbonate products at the heating condition.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제13권12호
• /
• pp.27-33
• /
• 2012

지하수에 의하여 터널 내로 유입된 수산화칼슘($Ca(OH)_2$)이 이산화탄소($CO_2$) 등과 반응하여 그 반응물이 터널의 배수공내에 침전되어 배수공 클로깅 현상이 발생하였다. 대부분의 반응물은 화학분석 결과 칼사이트의 탄산칼슘($CaCO_3$)인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 기존 실내시험을 통하여 개발한 요소기술인 퀀텀스틱을 실제 현장에 적용하여 터널 내 배수관 막힘현상을 억제 또는 제거할 수 있는지 규명하였다. 각 터널 마다 완성된 시기가 다르고 배수시스템이 다르므로 지하철터널 2곳을 적용하여 요소기술의 현장 적용성 검토를 실시하였다. 적용대상 대표터널 중 비교적 유량이 많은 5호선과 7호선 중 1곳 씩 선정하여 실험을 약 평균 1년여 동안 진행하였다. 그 결과 요소기술인 퀀텀스틱의 현장 적용 후 스케일 형성에 있어서 억제기능을 정량, 정성적 분석에 의해 검증하였다. 따라서 기존의 터널 배수관에 퀀텀스틱을 적용하였을 경우 터널 내의 클로깅 현상을 어느 정도 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.95-101
• /
• 2019

High voltage impulse(HVI) has been gained attention as an alternate technique controlling $CaCO_3$ scale formation. Investigation of key operational parameters for HVI is important, however, those had not been reported yet. In this study, the effect of temperature and applied voltage of HVI on $Ca^{2+}$ concentration was studied. As the applied voltage from 0 to 15kV and the temperature increased from 20 to $60^{\circ}C$, the $Ca^{2+}$ concentration decreased, indicating that the aqueous $Ca^{2+}$ precipitated to $CaCO_3$. The $Ca^{2+}$ concentration decreased up to 81% under the condition of 15kV and $60^{\circ}C$. Rate constant for the precipitation reaction, k was determined under different temper1ature and voltage. The reaction rate constant under the 15kV and $60^{\circ}C$ condition was evaluated to $66{\times}10^{-3}L/(mmol{\cdot}hr)$, which was 5 times greater than the k of the reaction without HVI at same temperature. The increases in k by HVI at higher temperature region(40 to $60^{\circ}C$) was much greater than at lower temperature region(20 to $40^{\circ}C$), which implies temperature is more important parameter than voltage for reducing $Ca^{2+}$ concentration at high temperature region. These results show that the HVI induction accelerates the precipitation to $CaCO_3$, particularly much faster at higher temperature.

• 자원리싸이클링
• /
• 제11권1호
• /
• pp.3-8
• /
• 2002

고탄소페로망간을 중저탄소페로망간으로 제조하는 AOD공정에서 발생되는 분진은 약 90%가 $Mn_3$$O_4$이므로, 이를 이용하여 soft ferrite의 원료인 고순도 $Mn_3$$O_4$분말을 제조하기 위해서는 침출한 액의 Mn을 더욱 정제하여야 한다. 분진을 활성탄으로 배소하여 MnO로 환원시키고, 상온의 4N 염산수용액에 180g/L의 환원된 분진을 첨가하면 용액의 pH가 5이상이 되고 Fe와 Si가 침전으로 제거된 약 10%의 망간침출액이 얻어진다. Mn의 농도가 약 15000 ppm이 되도록 희석한 $70^{\circ}C$의 침출액에 F의 농도가 3000ppm이 되도록 $NH_4$F를 첨가하면 Ca가 침전하여 약14 ppm이하로 제거된다. Ca를 침전시킨 상징액에(NH$ 1.5M_4$)$_2$$CO_3$수용액을 2L/min으로 Mn의 당량만큼 첨가하면 미립의 고순도 $MnCO_3$가 침전한다. 침전을 여과하고 건조한 후에 $1000^{\circ}C$에서 2 시간 소성하면 median size가 $8.2mu$m인$ Mn_3$O$_4$를 얻을 수 있다. 제조된 산물은 99%이상의 순도로 soft ferrite용 Mn$O_3$$_4$분말의 규격을 만족한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.661-669
• /
• 2000

본 연구는 6개 관종으로 구성된 모의순환관로시스템에서 정수의 부식성을 조절하여 관로내의 부식을 저감시킬 목적으로 pH 및 알칼리도 조절 수질제어시스템을 운전하여 관로의 금속용출 저감 및 부식성 지수의 변화를 파악하고, 수질제어에 따른 다른 수질인자들 즉, 미생물, 잔류염소농도, 그리고 소독부산물(THMs) 및 이온류 등의 농도 변화를 평가하고자 하였다. 실험결과, pH 및 알칼리도 조절을 통한 수질제어시스템은 부식성 지수의 변화와 함께 금속의 용출율이 감소하였으며, 소독부산물(THMs)의 형성 및 미생물의 재성장에도 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 나타나 수질제어에 따라 관 표면에 형성된 탄산칼슘 피막은 부식저감과 함께 관로내 수질의 안정화를 가져오는 것으로 판단된다. 따라서 pH 및 알칼리도 동시 조절을 통한 부식성 수질 제어시스템은 고형물의 침전 및 용출에 가장 큰 영향을 미치는 pH 및 TIC 등 수질인자들을 안정화시켜 전체적인 수돗물의 수질관리에 매우 효과적일 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.122-129
• /
• 2019

콘크리트 구조물에서 균열은 수축, 수화열 및 외부하중 등에 의해 발생하는 불가피한 현상으로, 외부 유해인자를 콘크리트 내부로의 침투를 용이하게 하여 내구성을 크게 감소시킨다. 최근 스스로 균열을 치유하는 자기치유 콘크리트에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다. 또한 콘크리트에 발생하는 균열을 제어하여, 그 성능을 극대화하기 위한 자기치유 섬유 보강 콘크리트의 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 PVA 섬유를 혼입한 자기치유 모르타르를 제작하였다. PVA 섬유 혼입율에 따른 압축강도 및 휨 성능 평가를 수행하였다. 또한, 흡수율 실험을 통해 자기치유 성능평가를 수행하였으며, 시간에 따라 균열 폭의 감소로 흡수되는 수분의 양이 감소하는 것을 확인하였다. 자기치유 생성물 분석을 통해 PVA 섬유 혼입에 의해 탄산칼슘 침전이 더 유리한 것으로 확인되었다.