• 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 Korean GEO-environmental Society
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• v.8 no.4
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• pp.19-25
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• 2007

Process analysis with ASM3 (Activated Sludge Model3) was performed to offer basic data for the optimization of aerated biofilter (ABF) process design and operation. This study was focused on the simulation of the nitrification reaction in ABF which was a part of the advanced nutrient treatment process using bio-adsorption. The ABF process has been developed for the removal of suspended solids and nitrification reaction in sewage. A GPS-X (General Purpose Simualtor-X) was used for the sensitivity analysis and operation assessment. Sensitivity of ASM3 parameters on ABF was analysed and 4 major parameters ($Y_A$, $k_{sto}$, ${\mu}_A$, $K_{A,HN}$) were determined by dynamic simulation using 70 days data from pilot plant operation. The optimized values were 0.14 for $Y_A$, 3.5/d for $k_{sto}$, 2.7/d for ${\mu}_A$ and 1.1 mg/L for $K_{A,HN}$, respectively. Simulation with optimized parameter values were conducted and TN, $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentrations were estimated and compared with measured data at the range of 10 min to 4 hrs of hydraulic retention time (HRT). The simulated results showed that optimized parameter values could represent the characteristics of ABF process. Especially, the ABF showed relatively high nitrification rate (60%) under very short HRT of 10 min. As a consequence, the ABF was thought to be successfully used in the site which having high variation of influent loading rate.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.22 no.5
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• pp.1-13
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• 2019

국제해사기구(IMO, international maritime organization)는 2015년부터 배출규제해역(ECA, emission control area)을 운항하는 선박은 황 함유량이 0.1%(m/m) 이하로 강화된 기준을 만족하는 연료를 사용해야 하며, 2020년부터는 모든 선박에 대해 황 함유량이 0.5%(m/m) 이하인 연료를 사용하거나 동등 이상의 성능을 갖는 배출가스 후처리 장치의 설치를 의무화하였다. 이에 따라, 선박에서 배출되는 오염물질을 제어할 수 있는 다양한 기술이 개발되고 있으며, 후처리 관점에서 습식 스크러버(wet scrubber)는 선박의 디젤 엔진에서 배출되는 이산화황(sulfur dioxide)을 저감시키기 위한 가장 적합한 해결책으로 알려져 있다. 습식 스크러버는 해수를 사용하는 개방형 스크러버(open loop scrubber)와 화학세정수를 사용하는 폐쇄형 스크러버(closed loop scrubber)로 구분된다. 습식 스크러버는 오염물질의 효율적인 처리가 가능하지만 유지보수비가 비싸고, 폐수 발생으로 인한 2차 오염발생 및 부식에 매우 취약한 단점이 있다. 따라서 최근에는 스크러버 내부의 부식을 방지하기 위한 내부식성 재질에 관한 연구와 흡수제(absorbent)의 고도화 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 하이브리드형 스크러버(hybrid scrubber)는 개방형과 폐쇄형 스크러버의 장점을 결합한 기술로 황산화물의 배출을 규제하는 배출규제해역에서는 폐쇄형 스크러버를 가동하고, 선박이 공해상으로 진입할 경우 개방형 스크러버로 전환함에 따라 황산화물 배출 및 반응 후 세척수의 폐수배출 기준을 동시에 만족할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.53-57
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• 2018

고도의 산업화에 따라 도시의 성장과 인구의 밀집으로 인하여 물의 수요가 증가하고 이에 따라 각종 오염원의 유입이 증가함에 따라서 적절한 수질 관리에 대한 필요성이 대두되고 있다. 그리고 산업이 다양화됨에 따라 배출되는 하 폐수의 특성도 다양해져 기존의 수질처리장은 효율적인 처리를 하는데 있어 많은 어려움이 발생되고 있다. 굴 패각은 하수처리의 담체로 이용할 경우 살수여상의 문제점 중 하나로 나타나는 막힘 현상을 다소 감소시킬 수 있고, 다공질체로서 표면적이 불규칙하고 비표면적이 크기 때문에 반응기내에 공기를 원활하게 공급할 수 있으며, 중금속 이온과 유기물에 대한 흡착 효율이 뛰어나 미생물이 쉽게 부착, 성장할 수 있는 장점을 가지고 있다. 천연광물질은 전 세계적으로 발견되어 활용된 역사가 짧지만, 그 특징은 산소결핍보충, 유해원소 흡착 성능, 반도체 작용, 인체 면역력 강화, 바이러스성 질병의 예방, 중금속 해독 등의 다양한 특징으로 환경호르몬 제고, 음이온 원적외선 발생으로 세포의 노화방지, 인체 노폐물 제거와 같은 특징을 지닌 매우 유용한 자원으로 확인되고 있으며, 수질정화 능력이 탁월한 것으로 보고 있다. 이에 본 연구는 어촌폐기물인 굴 패각과 수질정화에 탁월한 천연 광물질을 혼합하여 경제적이고, 효율성이 높은 다공성 수질개선 담체를 개발하고, 수목여과용 비점오염시설 장치에 적용하여 혼합 담체가 수처리 시설의 담체로서 사용이 가능한지, 수목여과용 비점오염시설 장치에 적용할 수 있는지 검토하고자 수행하였다. 이 연구는 2017년 중소기업청 기술개발사업에서 연구지원을 받아 연구되었습니다.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.27 no.6
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• pp.703-709
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• 2013

Among many microalgae cultivation types, heterotrophic culture with low cost carbon sources and energy saving culture method is crucial. A result of estimating the effects of pH on wastewater treatment using heterotrophic growing microalgae Chlorella sorokiniana shows that there was no difference in microalgae growth amount and nitrogen, phosphorus removal rate by wide range of pH(5 ~ 9). From pH 5 to 9, total nitrogen, phosphorous and glucose removal rates were 10.5 mg-N/L/d, 2 mg-P/L/d, 800 ~ 1000 mg/L respectively. This study reveals that C. sorokiniana cannot metabolite glycerol heterotrophically, however, glucose and acetate were proper carbon sources for growth and T-N, T-P and TOC removal. This research highlights the potential of heterotrophic microalgal growth with wastewater treatment plant with wide range of pH and carbon sources.

• Journal of Energy Engineering
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• v.25 no.2
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• pp.65-78
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• 2016

Initial studies of the photocatalyst has been developed from the field relating to the conversion and storage of solar energy. Recently, the study of the various organic decomposition compound and the water purification and waste water treatment by ultraviolet irradiation in the presence of light or a photocatalyst are being actively investigated. In addition, the oxidized material-carbon nanotubes, graphene-nanocomposites have been studied. Such a complex is suitable as a material constituting the solar cells and photolysis nanoelectronics, including the flexible element due to thermal and chemical stability.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.28 no.1
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• pp.42-47
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• 2006

The biological nutrient treatment is formed with repetition and rearrangement of anaerobic, anoxic and oxic tank. In this case, VFAs is generated in the anaerobic tank and the anoxic tank. The VFAs is an important factor for removal of nitrogen and phosphate and SVI. So, in this study I investigated to find a relationship among the generation rate of the VFAs according to the change of F/M ratio and the characteristic which can eliminate organic matter and nitrogen according to the change of residual concentration of the VFAs and the efficiency of the process and also SVI in wastewater treatment. $A^2/O$ process was used for wastewater treatment. F/M ratio was under the control of the change of MLSS concentration. When the F/M ratio was changed from 0.16 to 0.08 kg-BOD/kg-MLSS/day, the VFAs's production volume increased based on the reduction of F/M ratio in batch reaction. And the residual concentration of the VFAs decreased at first and then increased later. SVI and SS were high when F/M ratio was $0.16kg/kg{\cdot}d$ and showed stable status when F/M ratio decreased $0.11{\sim}0.13kg/kg{\cdot}d$. However, SVI and SS continuously increased with decrease of F/M ratio and were high at $0.08kg/kg{\cdot}d$. In the result of comparison between residual concentration of the VFAs and denitrification rate in anoxic tank, the less residual volume of the VFAs was in anoxic tank, the higher denitrification ratio became. The optimal residual-concentration of the VFAs considering SVI and removal efficiency of nitrogenwas $1.4{\sim}2.2mg/L$. At that time F/M ratio was $0.11{\sim}0.13$ kg-BOD/kg-MLSS/day.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2002.05a
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• pp.21-21
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• 2002

독일, 미국, 일본 등 세계 주요 선진국운 도금전문 중소기업들이 각 산업분야의 첨단 핵심부품의 기능화, 신기능-신제품 창출에 크게 이바지하고 었으며, 도금 및 표면처리 관련 전문연구소와 전문고굽 기술인력이 정부 및 사회단체의 지원으로 끊임없이 관련 기술의 연구와 개발에 여념이 없으며, 관련업계와의 교류에 있어서도 활발하다. 특히 도금설비, 자동화장치, 폐수처리 등 도금관련기술에 1970년대부터 연구개발을 시작 하여 실용화하고 있으며, 최근에는 분자규모 표면제어기술과 제 4세대 도금기술(저가 격-고품질-환경융화-개성화)의 연구 및 상품화를 구축하고 었다. 또한, 도금약품 분야 도 오랜 공업화 역사와 강력한 기초산엽을 기반으로 하여 고효융, 고성능화를 설현 실용화단계에 접어들었으며, 설비자동화와 함께 세계적 환경문제와 관련된 무공해, 저 공해화의 연구를 통해 세계시장을 지속적으로 선점하고 있는 실정이다. 국내의 경우, 근대 공업화의 늦은 출발과 수출을 통한 산업발전에 기인된 대기업 중 심의 산업구조, 그리고 수출목표 지향의 제품생산, 조립위주 등의 원인으로 산업기반 기술인 도금기술과 이와 관련된 기초, 핵심기술이 여전허 낙후되어 있으며, 해외의존 도에 있어서 지리척으로 가까운 일본의 영향이 크고, 기타 선진국으로부터 기술도입, 원자재수입에 의해 영위되어 오고 있는 실정이다 또한 영세성 소규모 업체로 구성되어 기술개발 자체도 수요의 한정 및 연관 산업과의 정보부족으로 실효성이 적으며­관련 전문 연구기관, 연구장벼 및 전문 기술인력이 선진국과 비교하여 절대 부족한 현실에 놓여었다. 연구시설, 연구인력의 절대부족, 기초연구 재원 및 국가적 전략지원 연구 및 기본 INFRA 구축이 부족한 국내 현실을 인식하여 한국기계연구원에서는 업계가 직면하고 있는 표면처리 관련기술 제반문제에 대한 실질적이고 다양한 내용 즉, 기술지도 및 지원, 기술훈현 및 연수, 품질-시험 인증을 위한 실험.측정장비의 구입 및 업계와의 공동활용, 국내.외 최신기술 정보자료의 수집과 신속제공, 국내.외 전문가 초청 활 용, 미래 지향적 목적활용 기초연구사업 수행, 미래기술 동향예측 및 홍보 등을 통해 서 국내 도금기술의 기술자립 및 고도화를 위한 여건마련을 위하여 노력하고 있다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.29 no.1
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• pp.117-121
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• 2018

A stainless steel mesh was applied to the cathode of an electro-Fenton system. Methylene blue (MB) solution was chosen as the model waste water with non-biodegradable pollutants. For the model waste water, the degradation efficiency was compared among various SUS mesh cathodes with different surface treatments and magnetite coatings on them. With increasing amount of the magnetite coating on SUS mesh, the degradation efficiency also increased. The improved electro-catalytic characteristic was explained by the increased amount of in situ generated hydrogen peroxide near the cathode surface. Cyclic voltammetry data also showed improved electro-catalytic performance for SUS mesh with more magnetite coatings on them.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.27 no.1
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• pp.1-9
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• 2016

The co-culture system of microalgae and bacteria enables simultaneous removal of BOD and nutrients in a single reactor if the pair of microorganisms is symbiotic. In this case, nutrients are converted to biomass constituents of microalgae. This review highlights the importance and recent researches using symbiotic co-culture system of microalgae and bacteria in wastewater treatment, focusing on the removal of nitrogen and phosphorus. During wastewater treatment, the microalgae produces molecular oxygen through photosynthesis, which can be used as an electron acceptor by aerobic bacteria to degrade organic pollutants. The released $CO_2$ during the bacterial mineralization can then be consumed by microalgae as a carbon source in photosynthesis. Microalgae and bacteria in the co-culture system could cooperate or compete each other for resources. In the context of wastewater treatment, positive relationships are prerequisite to accomplish the sustainable removal of nutrients. Therefore, the selection of compatible species is very important if the co-culture has to be utilized in wastewater treatment.