• Journal of Wetlands Research
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• v.23 no.1
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• pp.85-93
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• 2021

Sewage separation which often involves installing a new pipe to separate wastewater flow from stormwater runoff flow can be costly and depends highly on its feasibility in a site. To be able to develop a potentially more economical alternative that can also lessen major road traffic disturbance during this process, a different approach where a smaller sewage separator pipe is installed inside an existing combined sewer pipe was investigated. A small-scale of a box sewer and the proposed sewage separator pipe was constructed in the laboratory to observe and compare the deposition of solids and other solid-associated major pollutants at different flow rates. In addition, three-dimensional flow simulations considering five different scenarios were conducted using Ansys Fluent to observe the effect of the proposed sewage separator pipe to the hydraulic flow if installed inside the combined sewer pipe. Results revealed that the deposition of TSS, TCOD, TN, and TP were reduced by at least 60% when the wastewater was conveyed by the sewage separator pipe instead of the combined sewer pipe. Moreover, the flow simulations conducted showed that there was little to no major disturbance in hydraulic flow and velocity distribution when the sewage separator was installed inside a straight pipe and even at pipe transitions such as intersections, turns, and drop in elevation. Considering the pipe dimensions and the results of the study, the proposed approach can be promising in terms of reduction in pollutant deposition without a major effect on the hydraulic flow. Further investigation and cost-analysis should be done in the future to support these preliminary findings and help alleviate the problems caused by combined sewer overflows by introducing an alternative approach.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.591-591
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• 2016

최근에는 재이용을 위한 하 폐수의 처리 공정에 막을 이용한 기술적용이 증가되고 있는 추세이다(현 등, 2005). 막(membrane)을 이용한 수처리 공정은 원수에 상관없이 고도처리가 가능하며, 재이용수 이용 용도에 따른 수질제어가 가능할 뿐만 아니라 운용의 편리성 때문에 많은 각광을 받고 있다(박 등, 2004). 본 연구에서는 하수처리에 이용되는 분리막의 성능을 극대화하고, 분리막의 오염부하를 줄여주기 위하여 분리막 직전 전처리 시설로 부상방식의 고액분리장치를 개발하였다. 초고속 고액분리시스템은 기존의 응집부상공정을 응용한 기술로서 유기물의 응집시간을 최대 10초~2분 이내로 줄이는 기술을 바탕으로 타워형 모듈 형태로 개발하였다. 초고속 고액분리시스템과 분리막을 연계한 재이용수 수처리시스템의 성능 평가 및 현장적용을 위해 제주도 서부 하수 처리장에 일 $3,000m^3$ 규모의 Test-bed를 구축하였다. 구축된 하수재이용시스템의 처리 공정도는 "유입${\rightarrow}$고액분리시스템${\rightarrow}$분리막(UF, RO)${\rightarrow}$농경지 공급"으로 구성되어 있다. 먼저 하수처리장 방류수를 1차 유입조에 압송하면 전처리시설인 고액분리시스템을 통해 SS 등 입자성 물질이 처리되고, 다음 공정인 2차 처리공정(UF/RO)을 통과한 처리수는 인근지역의 농업용수로 공급되고 있다. 고액분리시스템은 ZT(Zeta Potential Tower) 모듈에서 유입수에 함유되어 있는 부유물질(SS), 유기물(질소, 인)을 응집제와 순간 반응시켜 응결, 응집, 부상방식으로 제거하는 공정이다. 고속 고액분리장치는 분리막 공정과 융 복합하여 다양한 유입수 성상에 따른 수처리를 가능하게 하여 재이용수 수질 향상뿐만 아니라 안정된 수자원 확보 측면에서 긍정적인 기술로 평가되었다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.29 no.4
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• pp.107-114
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• 2021

This study applied with pre-treatment combined with thermal hydrolysis and seperation for disintegration of sludge. As results of particle size distribution D10, D50 and D90 of thermal hydrolyzed and centrifuged sludge was 8.6, 59.2 and 425.1 ㎛, which are lower than those of thermal hydrolyzed. The molecular weight distribution results showed that the thermal hydrolyzed sludge showed the highest proportion in the 10-100kDa range. But, Sludge, treated with combined pre-treatment, showed the highest proportion <1kDa range. Results of DOC and UVA₂₅₄ found that the organic matters of hydrolyzed sludge composed high molecular weight component above 10kDa. While, the organic matters of sludge, treated by combined pre-treatment, composed relarively low molecular weight below 1kDa. The specific methane yield of hydrolyzed and centrifuged sludge was higher 1.7 times than that of only hydrolyzed sludge.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.24 no.3
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• pp.57-62
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• 2020

Among the sewage pipes installed in Korea, the length of concrete pipes exceeding 20 years is 66,334 km (42.5%). Deteriorated concrete sewer pipes need to be repaired due to the leakage of internal sewage, which causes problems such as sink holes by expanding the cavity around the pipeline. In this study, we tried to apply anti-washout underwater mortar with ultra rapid hardening cement and segregation reducing agent to sewage pipe repair. As a result of the setting time test, the final set time was delayed by up to 172% by incorporating segregation reducing agent. In the test for measuring the degree of mortar segregation in water, it was measured at pH 12 or less under all mixing conditions. In addition, the suspension amount was measured to be 50 mg / l or less to satisfy the KCI-AD102 standard by incorporating a segregation reducing agent. In terms of the average value of mortar compressive strength, by incorporating segregation reducing agent, the strength of the specimens produced in air was more than 80% of that of the specimens produced in water. Conversely, the bond strengths of the specimens produced in water were measured to be higher than those of the specimens produced in air. Water resistance was evaluated by measuring water absorption and water permeability. Water absorption and water permeability were reduced by 42.6% and 36.6%, respectively, by mixing segregation reducing agent.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.04a
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• pp.48-49
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• 1996

산업발달과 도시인구의 집중현상은 물 수요의 급격한 증가를 초래하였고 날로 심각해지는 수질오염 및 수자원의 고갈이라는 어려움에 직면하고 있다. 이러한 요인으로 최근, 폐수 및 하수의 재이용기술 특히, 그 중에서도 막분리공정을 이용한 재 이용에 관심이 집중되고 있으며, 그 적용 또한 확산되고 있다. 특히, 막분리기술 중에서도 한외여과막이나 역삼투막을 이용한 공정이 큰 관심의 대상이 되고 있다. 막분리공정을 이용한 폐수 및 하수의 재이용에 대한 관심은 양호한 처리수질, 장치의 Compact 성, Scale-up의 용이성, 오염된 수자원의 재이용과 효융성이 우수하며, 현재는 경제성 등 몇가지의 문제점을 가지고 있으나, 그에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 그 적용 또한 매년 증가하고 있는 추세이다. 본 연구에서는 폐수 및 하수 재이용시스템개발을 목적으로 사내에서 발생되는 금속표면처리폐수 및 도금폐수 그리고 호텔오수에 대해서 재이용가능성을 조사하기 위한 연구를 진행하였다. 연구의 목적달성을 위해 UF 및 RO Module를 장착한 Pilot Plant를 개발하여 연구를 진행하였으며, 이를 통하여 최적 폐수 재이용시스템의 개발, 유지관리, 현장적용을 최종 목표로 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.469-469
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• 2012

제주 지역은 대부분 지하수를 이용하고 있으며, 제주 서부지역의 경우, 지하수의 과다한 취수로 인해 지하수 하강은 물론 해수침투현상도 나타나고 있다.(제주미디어 2009.10) 제주지역의 지하수 적정 개발량은 약 97%에 이르고 있어 국지적으로는 지하수 개발이 한계에 이른 것으로 평가된다. 따라서, 농촌용수 공급을 위한 사업이 필요하며, 농업 환경 피해를 최소화할 수 있는 방안이 필요하다. 또한 농촌지역의 도시화에 따라 하수처리장의 농촌지역에도 늘어가고 있으며 이제는 농촌지역과 도시지역이 구분되지 않고 혼합되어 있는 형태로 발전하고 있기 때문에 과거의 농업활동도 변화되고 있으며, 하천에서 취수하는 용수중에서 농업용수로의 사용이 부적합한 용수가 취수되고 있다. 따라서 하수처리수의 농업용수 재이용시스템과 같이 수처리를 이용한 농업용수의 공급방안이 확대될 것으로 판단된다. 한국농어촌공사 농어촌연구원에서는 (주)필로스, (주)블루인바이로먼트엔텍과 함께 글로벌탑 환경기술개발사업의 과제를 수행하고 있으며, 본 연구를 통하여, 고내구성 고기능성의 복합막 기능이 부여된 UF/NF 분리막 소재 및 모듈을 개발하고 전기분해/오존조합에 의한 에너지 절약형 재이용수 공정기술을 개발하여, 판포하수처리장을 Test-bed로 선정하여 개발 기술을 적용하고자 한다. 제주도 한경면 판포리에 위치한 판포하수처리장은 하수재이용 사업을 통해 수처리 및 용수 공급 관로가 설치되어 있으며, 개발한 재이용수를 현지에서 공급 활용할 수 있어, 연구개발에 국한되지 않고 실증 플랜트에서 용수 사용자까지 연결이 가능하여 최적의 입지 연건을 가지고 있다. 개발될 시스템은, 유입조, ECR 반응조, AOPs, 나노버블을 이용한 막세정 시스템, UF/NF 시스템으로 공정이 설계되며, 제염처리는 물론 제주지역의 농업용수로써 안정적인 용수를 확보할 수 있는 시스템을 구축하고 있다. 본 연구개발을 통한 최종 목표는 하수처리장의 방류수 고도처리를 통해 도시, 농촌지역에 필요한 고품질 맞춤형 재이용수로 공급하고, 국내 외 하수 재이용시장으로 진출하는데 있다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.04a
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• pp.20-29
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• 1996

한외여과를 비롯한 막분리 기술은 의약 및 식품산업 등의 화학공학분야, 각종 제조업에서의 배수처리 및 물질회수 등에 널리 이용되는 실용기술로서 앞으로 활용이 기대되고 있다. 최근에 막분리 기술은 상.하수 및 배수 등의 수처리 분야에 있어서도 이용되고 있으며, 역침투에 의한 해수담수화, 정밀여과에 의한 탁질제거 등의 상수처리, 한외여과와 역침투에 의한 초순수제조, 한외여과와 RO등에 의한 잡용수도의 정화처리, 한외여과와 정밀여과를 고액분리장치로서 분뇨 및 하수처리 등과 같은 처리에 광범위하게 이용되고 있다. 또한 한외여과 등으로 유용미생물을 고농도로 유지하여 특정물질의 제거와 유용물질 등을 회수하는 Process도 개발되고 있다. 본 논문에서는 일본에 있어서 분리막을 도입한 배수처리 및 분뇨처리의 기술개발과 혐기성소화의 기능향상에 관한 연구의 현황에 관하여 소개하고, 분리막에 관한 한.일의 연구자간의 정보교환이 되었으면 한다.

• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.44 no.2
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• pp.180-184
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• 2016

In this study, we evaluated complex media with influent sewage water (ISW) to isolate novel taxa of bacteria. It was possible to cultivate 13 genera using the complex media with ISW. Additionally, more diverse genera were identified at 37℃ than at 25℃, using the complex media with ISW. Total 12 strains of 179 bacterial isolates were shared less than 97% 16S rRNA gene sequence similarities with any known species. These isolates could be assigned to genera Tessaracoccus, Paracoccus, or Candidimonas (or Paralcaligenes).

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 2003.10a
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• pp.13-39
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• 2003

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.338-338
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• 2022

2050년까지 탄소중립 사회구현을 위한 방안을 모색하기 위한 논의가 활발히 이루어지고 있으며, 이에 수소도시 실현을 통한 화석연료와 탄소배출을 줄이는 방법들이 주목받고 있다. 그린수소가스의 생산 및 운송, 저장과 가스형태의 수소를 액화 수소로 압축시키는데 드는 막대한 에너지가 소비되는 문제점에 대한 대안책으로 암모니아를 캐리어로 이용하여 운송 및 저장하고 수소를 생산하는 방식이 널리 이용되고 있으며, 효율 향상을 위한 추가 연구들이 진행되고 있다. 또한, 중국에 대한 우리나라의 요소수 수입 의존도가 높음에 따라 요소수 주요성분인 암모니아와 탄산가스를 합성한 요소수 생산 방식에 대한 연구가 이루어지고 있다. 하지만, 현재 산업계에서 석탄과 같은 석유자원에서부터 암모니아를 추출하는 방식이 가장 널리 적용되고 있다. 이와 같은 암모니아 생산에 대한 석유자원 의존도를 낮추기 위한 방안에 대한 도출 및 연구가 필요한 실정이다. 이와 같은 상황에 맞춰 본 연구에서는 생활하수로부터 암모니아를 추출하는 방법으로서 통합형 막증류 시스템에 연구하고자 한다. 분뇨, 음식물 폐기물 침출수 등 유기성 폐기물의 수집, 운송 및 처리에서 발생되는 생활하수에는 암모니아성 질소 및 탄소가 다량 포함되어 있어 이를 추출하여 순수한 암모니아 생산에 대해 석유자원을 대체할 수 있는 대안으로서의 효용성을 갖고 있다. 하지만, 이와같은 생활하수는 암모니아성 질소 이외 성분들이 고농도로 포함되어 있어 암모니아 생산에 대한 원료만을 선택적으로 분리하는데 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 생활하수에서 암모니아를 선택적으로 분리하는 방법으로서 막증류(Membrane Distillation, MD) 기반의 통합 암모니아 분리기술을 개발하고 이에 대한 적용 가능성과 효율 향상에 대해 평가 하였다. 또한, 암모니아와 탄산가스 합성을 통한 요소수 생산 방법에 대한 연구를 진행하였다.