• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.28 no.7A
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• pp.485-492
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• 2003

This paper proposes a transmission probability control scheme for guaranteeing fair packet transmissions in CDMA slotted ALOHA system. In CDMA slotted ALOHA system, the packets transmitted in the same slot act as multiple access interference, so that unsuccessful packet transmissions are caused entirely by multiple access interference. Therefore, in order to maximize the system throughput, the number of simultaneously transmitted packets should be kept at a proper level. In the proposed scheme, the base station calculates the packet transmission probability of mobile stations in the next slot according to the offered load and then broadcasts this probability to all the mobile stations. Mobile stations, which have a packet to transmit, attempt to transmit packet with the received probability. Simulation results show that the proposed scheme can offer better system throughput and average delay than the conventional scheme, and guarantee a good fairness among all mobile stations regardless of the offered load.

• Membrane Journal
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• v.20 no.3
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• pp.241-248
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• 2010

The effect of organic material loadings on nutrient removal characteristics were investigated in sequencing batch reactor, in which a flat sheet type microfiltration membrane with a pore size of $0.4\;{\mu}m$ was submerged. Three organic concentrations of 200 mg/L (Run-1), 400 mg/L (Run-2) and 800 mg/L (Run-3) were carried out continuously to identify their effect on the filtration performance and nutrient removal. The removal efficiencies of T-N and T-P were increased with the increase of COD/N and COD/P. The T-N removal efficiencies of Run-1, Run-2 and Run-3 were 28.1, 32.6 and 90.4%, the average concentrations of T-N in permeate were 32.0, 30.0, and 4.3 mg/L, respectively. The T-P removal efficiencies of Run-1, Run-2 and Run-3 were 13.6, 35.3 and 93.1%, the average concentrations of T-P in permeate were 3.11, 2.33, and 0.25 mg/L, respectively.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.396-396
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• 2022

생물전기화학적 혐기성소화(Bioelectrochemical anaerobic digestion; BEAD)는 소량의 전압공급을 통해 고농도 하·폐수의 효과적인 처리 및 에너지 회수가 가능한 처리방법으로, 기존 하·폐수처리공정(활성슬러지 및 그 변법)에서 벗어나기 위한 방법 중 하나로 연구되고 있지만, 내부저항 및 전극구조에 따른 물질전달저해로 인해 소규모 연구 위주로 진행되었다. 하지만 stainless steel(SS) 등 내부저항을 완화할 수 있는 전극재료 및 전극구조 개선 연구가 진행됨에 따라 BEAD 적용규모가 증가하는 추세이며, 본 연구에서는 100 L의 용량에서 전극재질 및 구조에 따른 적용적합성을 에너지효율 비교를 통해 평가하였다. 반응조는 비교를 위한 AD, 반응조 내부에 전극을 설치한 BEAD, 반응조 외부에 전극이 포함된 반응조를 추가한 ABEAD로 구성하였으며, AD 및 BEAD는 기계적 교반, ABEAD는 기계적 교반 및 펌프를 통한 bulk 용액 순환으로 물질전달이 이뤄졌다. 또한 BEAD는 탄소계 전극, ABEAD는 SS계 전극을 사용하였으며 두 반응조 모두 0.4 V의 전압을 공급하였다. 실험조건은 유효용량 100 L, 유기물부하율 3 kg/m³/d, HRT 20 days 및 중온소화(35℃)으로 운전하였다. 실험결과 AD, BEAD 및 ABEAD의 유기물제거율은 각각 평균 68.1 %, 68.9 %, 74.9 %로 전극 및 반응조의 분리를 통해 물질전달을 개선한 ABEAD에서 증가하였다. 에너지 생성량의 경우 AD에 비해 BEAD는 평균 229 kJ/d, ABEAD는 309 kJ/d가 추가 생성되었으며 유기물제거율이 높은 ABEAD에서 더 높은 에너지생산이 이뤄졌다. 마지막으로 전압공급으로 인한 에너지소비량은 BEAD는 평균 3.4 kJ/d, ABEAD는 평균 0.9 kJ/d로 전극의 낮은 생물적합성으로 인해 전극에서의 생화학반응이 적은 ABEAD가 에너지소비량이 낮았다. 따라서 본 연구에서는 SS 전극의 사용가능성 및 전극구조 개선에 따른 에너지효율성 향상을 확인할 수 있었으며, 추후 연구에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.397-397
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• 2022

오늘날 급격한 인구증가 및 도시화로 인해 음식물류 폐기물 발생량이 크게 증가하였으며, 음식물류 폐기물에서 발생되는 음폐수의 적절한 처리방안에 대한 관심이 증가하였다. 혐기성 소화(Anaerobic digestion; AD)는 음폐수의 바람직한 처리방법으로 알려졌지만, 긴 처리기간 및 공정 불안정 등의 문제로 개선이 필요하며, 그 중 기존 AD에 보조 반응조를 추가한 보조 미생물전기화학적 혐기성소화(Auxiliary bioelectrochemical anaerobic digestion; ABEAD)가 적절한 개선방안으로 제시되었다. 하지만 아직 20 L 이상 용량에서의 연구는 이뤄지지 않았으며, 따라서 본 연구에서는 100 L의 용량에서 ABEAD의 성능향상을 평가하고 규모증가에 따른 성능변화를 비교하였다. 반응조는 AD와 ABEAD로 구성되었다. 유효용량 100 L, 유기물부하율 4 kg/m³/d, HRT 20 days 및 중온소화(35℃) 조건으로 운전하였으며, AD는 기계적 교반, ABEAD는 기계적 교반 및 펌프를 통한 bulk 용액 순환이 이뤄졌다. ABEAD의 전극재질은 SUS304를 사용하였고, 0.4V의 전압을 공급하였다. 성능비교는 pH, 휘발성지방산(Volatile fatty acids; VFAs), 유기물제거율 및 메탄 생성량을 비교해 수행하였다. 실험결과 AD는 pH 및 VFAs가 각각 평균 7.37 및 3,880 mg/L, ABEAD는 각각 평균 7.5 및 2,870 mg/L로 VFAs의 빠른 처리를 통해 공정안전성 향상되었고, 유기물제거율 및 메탄생성량의 경우 AD는 각각 평균 65.8 % 및 85.1 L/d, ABEAD는 각각 평균 76.1 % 및 108.1 L/d로 유기물의 빠른 처리 및 메탄전환이 이루어져 비교적 큰 규모에서도 ABEAD의 성능향상이 나타남을 확인하였다. 또한 이전 소규모 연구들과 비교를 통해 규모에 따른 성능향상폭을 비교했을 때에도 큰 차이가 나지 않는 것으로 판단되며, 따라서 ABEAD는 BEAD 기술의 상용화 및 적용에 적합한 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2002.05a
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• pp.615-618
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• 2002

This Paper Proposes an access control algorithm for guaranteeing fair packet transmissions in CDMA-based slotted ALOHA systems. In the proposed algorithm, the base station calculates the packet transmission and retransmission probabilities based on the offered loads and then broadcasts these probabilities to all mobile stations. Mobile stations, which have a packet to transmit, attempt to transmit a packet with the received probabilities. Simulation results show that the proposed algorithm can offer better system throughput and average delay than the conventional algorithm. Results also show that the proposed algorithm ran guarantee a good fairness among all mobile stations regardless of the offered loads.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1999.04a
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• pp.222-226
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• 1999

이 기종의 다중 시스템 환경에서의 트랜잭션 처리는 전체 참여 노드의 성능을 최대로 이용하기 위해 효과적인 트랜잭션의 분배가 반드시 필요하다. 이를 위해 트랜잭션 처리에 의해 발생하는 다양한 부하들을 참조해야 한다. 본 논문에서는 효율적인 트랜잭션 분배를 위해 분산 로킹 정보인 주사본 권한(PCA) 정보를 이용한다. 주사본 권한 정보를 이용해 트랜잭션 처리 데이터의 참조 지역성을 극대화하고, 이를 통해 캐쉬 효과를 증가시킨다. 즉 각 노드에 저장된 데이터를 자신의 노드와 나머지모드에 분배해 캐싱하고 이를 이용해 디스크 접근을 최소화 한다. 트랜잭션 분배기는 전역적인 캐싱 정보를 관리하고 이를 이용해 전체 노드들이 평균적인 트랜잭션 처리율을 유지할 수 있도록 트랜잭션을 분배한다. 제안된 기법의 검증을 위해 트랜잭션 처리 시스템을 웹 기반 환경에서 시뮬레이션할 수 있도록 Simjava를 이용해 모델을 구상한다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.36 no.5
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• pp.787-797
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• 2003

The characteristics of concentrations and loads of Total Nitrogen(T-N), Total Phosphorus(T-P), and Chemical Oxygen Demand (COD) in mountain stream water were examined from September 2000 through August 2001. The 92.5-ha study watershed in Chungbuk Province consists of 59% mixed forest and 30% coniferous forest. Streamflow was measured and water samples were collected at about 10 day intervals for dry days and at 2-6 hour intervals for a storm event at the study watershed outlet. The mean concentration of COD in streamflow for rainy days was significantly (p < 0.05) higher than for dry days. The mean concentrations of T-N and T-P in vegetation growing season (May to October) were lower than those in vegetation dormant season (November to April). Low concentrations of pollutants during vegetation growing season are likely due to the heavy demand for nutrients by the vegetation and biological activity associated with a warming of soil. The ratios of pollutants loads during storm periods to annual pollutants loads were 87% for T-N, 83% for T-p, and 87% for COD. The unit loads of pollutants for study area were estimated at 5.9 kg/ha $\cdot$ yr for T-N, 0.15 kg/ha $\cdot$ yr for T-p, and 23.9 kg/ha $\cdot$ yr for COD. The removal efficiency of pollutants in study area were 24% for T-N, 58% for T-P and 66% for COD, indicating that a study area shows water purification function.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.8 no.4
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• pp.209-221
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• 2006

The purpose of this study is to analyze the effects of climate change on the nonpoint source pollution in a small watershed using a mid-range model. The study area is a basin in a rural area that covers 384 ha with a composition of 50% forest and 19% paddy. The hydrologic and water quality data were monitored from 1996 to 2004, and the feasibility of the GWLF (Generalized Watershed Loading function) model was examined in the agricultural small watershed using the data obtained from the study area. As one of the studies on climate change, KEI (Korea Environment Institute) has presented the monthly variation ratio of rainfall in Korea based on the climate change scenario for rainfall and temperature. These values and observed daily rainfall data of forty-one years from 1964 to 2004 in Suwon were used to generate daily weather data using the stochastic weather generator model (WGEN). Stream runoff was calibrated by the data of $1996{\sim}1999$ and was verified in $2002{\sim}2004$. The results were determination coeff, ($R^2$) of $0.70{\sim}0.91$ and root mean square error (RMSE) of $2.11{\sim}5.71$. Water quality simulation for SS, TN and TP showed $R^2$ values of 0.58, 0.47 and 0.62, respectively, The results for the impact of climate change on nonpoint source pollution show that if the factors of watershed are maintained as in the present circumstances, pollutant TN loads and TP would be expected to increase remarkably for the rainy season in the next fifty years.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.22 no.10
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• pp.1777-1787
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• 2000

The purpose of this study was to select an effective and economical alkali source for sulfur-utilizing autotrophic denitrification. Tests on acid neutralization and denitrification at various alkali/sulfur mixing ratios were performed for charcoal, briquette ashes, sea shell, and limestone. The results of the experiments showed that sea shell was the most effective alkali source because it could provide more surface area than limestone, and the optimal alkali/sulfur mixing ratio was 1/1(V/V). In a sulfur/sea shell packed bed reactor, the denitrification efficiency was above 90% up to a loading rate of 116 g $NO_3{^-}-N/m^3-day$. but the denitrification efficiency deteriorated to 48% at the loading rate of 145 g $NO_3{^-}-N/m^3-day$. The average $SO_4{^{2-}}$ generation per g of $NO_3{^-}-N$ removed was 7.02 g, which is lower than the theoretical value of 7.54 g. Denitrification and sulfate generation appeared to be a first-order and a zero-order reaction with a reaction rate constant of 0.146 /hr and -53.1 mg/L-hr, respectively. According to nitrogen mass balance, 71~109%, with an average of 90%, of the removed nitrogen was recovered as $N_2$ gas.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.245-245
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• 2010

우리나라 생활폐기물 중 음식물쓰레기는 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 또한, 음식물쓰레기에서 발생되는 음폐수의 발생량은 8,926톤/일에 달하고 있지만, 이 중 극히 일부만이 하수처리장 등에서 병합 처리되고 있고 대부분은 해양 투기되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 독일 GBU사로부터 중온/습식/이상 혐기성 소화 기술을 도입하여 HADS Pilot Plant를 설치하였고, 2008년 3월부터 국내 음폐수 및 음식물쓰레기에 적합한 최적의 운전기술을 확보하기 위한 Pilot Test를 실시하였다. 본 실험에 사용된 HADS Pilot Plant는 산발효조($6m^3$), 메탄발효조($50m^3$), 안정화조/가스저장조($40m^3$)그리고 가스 소각기로 구성되어 있다. 그리고 적용 음폐수 및 음식물쓰레기는 경기도 Y군에 위치한 사료화 시설에 반입되는 것을 이용하였는데 음폐수는 평균 TS 13.5%, VS 80%, pH $3.7{\pm}0.2$의 성상을 나타내었다. 이를 이용해 계단식으로 유기물 부하를 증가시키면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하며 중온 상태에서 혐기성 소화를 실시한 결과, $0.8Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수 및 85%의 VS 감량이 가능함을 확인하였다. 그리고 음식물쓰레기는 음폐수와 달리 1차 파쇄/선별기 및 배관상에 설치되는 2차 미세파쇄/선별기를 통한 전처리를 실시하였고, 1차 파쇄/선별 후 평균적으로 TS가 17.4%, VS는 81%, pH는 $3.85{\pm}0.2$의 성상을 나타내는 음식물쓰레기를 2차 미세파쇄/선별기를 거쳐 Pilot Plant의 산발효조에 투입하여 중온상태에서 혐기성 소화를 실시하였다. 음폐수 적용시와 마찬가지로 계단식으로 유기물 부하를 증량하면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하여 운전하였고, 그 결과 약 $0.9{\sim}1.2Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수와 85~87%의 VS 감량 효율을 확인하였다. 음폐수와 음식물쓰레기의 혐기성 소화 실험 결과, 제거된 VS량을 기준으로 보았을 때, 음식물쓰레기에서 더 많은 바이오가스 발생하였는데 이는 음식물쓰레기에 존재하는 고형물이 미생물들의 서식 공간으로 활용됨에 따라 혐기성 소화 과정에서 일어나는 혼합 발효 및 공영양 대사가 음폐수 대비 좀 더 수월하게 일어날 수 있게 된 데에 따른 결과라고 생각된다. 당사의 HADS Pilot Plant test에서는 계단식의 순차적인 유기물 부하 증량과 총VFA/총 알카리도 비율을 0.3~0.4 수준이하로 유지하며 운전함에 따라 음폐수와 음식물 모두에서 안정적으로 $4kgVS/m^3/d$까지의 유기물 부하 적용이 가능하였다. 또한, 생산된 바이오가스 내 메탄의 함량은 60~65%를 유지하였으며, 메탄발효조의 pH는 별도의 조절이 없이도 운전기간 동안 평균 7.8~7.9 수준을 유지하였다. 이처럼 pH 3.7~3.8의 음폐수 또는 음식물쓰레기의 투입에도 안정적인 완충능력을 보여준 것은 소화조 내에서 기질로부터 분해되어져 나오는 암모니아와 이산화탄소가 강력한 버퍼 시스템을 구축하고 있음에 따른 결과로 사료된다. 그리고 음폐수와 음식물쓰레기의 경우 모두 85%이상의 높은 VS 제거율을 보여주었는데 이는 당사의 HADS Pilot Plant 소화조의 구조가 내통과 외통으로 구분되어져 있음에 따라 plug flow + CSTR의 특징을 가짐에 따른 결과로 판단된다. 상기한 결과를 바탕으로 향후에는 $5kgVS/m^3/d$ 수준의 유기물 부하 적용운전도 계획하고 있다.