• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권8호
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• pp.23-27
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• 2013

본 연구에서는 해수담수화의 효율을 높이기 위한 효율적인 전처리 기법을 찾기 위해 응집제 투입과 같이 마이크로 공기를 주입하여 전처리 효율을 측정하였다. $AlCl_3{\cdot}6H_2O$와 PGA 응집제 주입량에 따른 탁도 제거효율을 알아보았다. 탁도 유발 물질은 해저퇴적토와 해양미세조류를 선정하여 실험에 필요한 탁도를 구현하였다. 퇴적토 함유 인공해수는 $AlCl_3{\cdot}6H_2O$ 0.5g/L 주입 시 제거율 73.7%를 얻은 반면 PGA 경우 0.05g/L 주입만으로 92.4% 제거율을 얻었다. 미세조류 함유 인공해수 또한 PGA 응집제 0.05g/L의 주입 만으로 95% 이상의 높은 제거효율을 보였다. 퇴적토를 함유 인공 해수에 비해 미세조류를 함유한 인공해수에서 효율이 더 좋았으며, 두 경우 모두 0.1g/L의 PGA 응집제 투입 후 1분간의 응집과정을 거친 후 마이크로 공기를 5초간 주입하였을 때 최적의 제거효율을 보여주었다. 마이크로 공기 주입 후 약 10분 후 최고의 탁도 제거율에 도달하였다. 본 연구결과를 통해 높은 탁도를 가진 해수일지라도 응집제와 마이크로 공기를 주입할 시 신속히 제거가 되었으므로, 본 연구결과는 해수 전처리에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권4호
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• pp.251-257
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• 2014

본 연구는 RO 해수담수화 전처리 공정으로써 응집 및 여과공정에 대하여 수행되었다. RO 시스템은 충분하고 안정적인 전처리를 통하여 RO 막오염을 완화 할 수 있는 우수한 수질을 공급할 수 있어야 한다. 본 실험은 RO 막 공정의 전처리로서 다양한 응집제 주입량, 응집 교반 강도 및 시간, 탁도, 여과속도 실험 조건을 사용하여 응집과 여과공정의 효과를 조사하기 위하여 수행되었다. 본 연구 결과 적합한 RO 공급수로 적절한 SDI 값을 나타내기 위한 최적 전처리 조건은 응집 pH 6.5, 탁도 4 NTU 이상 그리고 여재 충진 높이가 550 mm 이상인 것으로 나타났다. 그러나 응집교반 강도, 응집제 주입농도와 여과속도는 여과효율에 비교적 큰 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권7호
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• pp.495-502
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• 2013

본 연구는 UF공정의 전처리로써 Al(III)계 응집제인 alum과 PACl을 사용한 응집공정 적용 시 두 응집제의 효율 비교 및 잔류 알루미늄 농도를 고려한 최적 운전 조건을 알아보기 위해 응집제 주입농도, 완속교반의 적용 그리고 해수 원수의 pH를 변화하여 UF막 flux 및 잔류 알루미늄 이온 농도를 조사했다. 그 결과 pH 8.0 조건에서 alum의 주입농도가 증가할수록 flux 또한 증가하였으며 완속교반은 UF막 flux를 오히려 감소시킨 것으로 조사된 반면 PACl의 경우 주입농도가 증가할수록 flux는 일부 감소하는 경향을 보였으며 alum과는 반대로 완속교반 적용시 flux 또한 증가하였다. 반면에 pH 6.5 조건에서 alum 주입량이 0.7 mg/L (as Al)일 때 UF막 flux의 효율이 가장 좋았고 잔류 알루미늄 농도는 0.05 mg/L (as Al) 이하로 측정되었다. PACl의 경우 UF막 flux 측면에서는 최적 조건은 pH 8.0, 주입농도 1.2 mg/L (as Al) 그리고 완속교반 시간을 적용하였을 때였으며 잔류 알루미늄 농도를 고려한 최적 주입조건은 pH 6.5 조건에서 주입농도를 1.2 mg/L (as Al)일 때로 조사되었다.

• 한국습지학회지
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• 제12권1호
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• pp.75-82
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• 2010

본 연구는 인천광역시에 위치한 A 유수지의 효율적인 수환경 개선 방안을 모색하기 위해 수행되었다. 유수지 수질 및 저니질의 개선을 위해서 약품 응집과 해수 응집, 펜턴 처리 실험 등을 수행하였다. 실험 결과 해수 응집을 위한 최적 pH는 11이었으며, 해수 응집에 의해 SS, TP 항목 모두 높은 제거효율을 얻을 수 있었다. 저니토의 오염물질 제거를 위해서는 펜턴 산화 처리를 수행하였다. 저니토를 직접 펜턴 처리하는 경우와 용출 후 펜턴 처리하는 경우에 대한 처리효과를 비교한 결과, 제거-COD/$H_2O_2$는 단순 펜턴 처리하는 경우 0.55인 반면 용출 후 펜턴 처리하는 경우 0.69를 나타내어 용출 후에 산화 처리하는 방법이 처리효율 면에서 약 25% 보다 우수한 것으로 나타났다. 이들 두 처리로 유수지 수질을 호소수질기준 VI등급(매우 나쁨)에서 III등급(보통)의 수준으로 개선할 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권5호
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• pp.448-454
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• 2000

IOSP를 이용하여 적조생물입자에 대한 응집실험을 한 결과는 다음과 같다. 본 실험에 사용한 IOSP의 평균 지름은 $11.6{\mu}m$이고, 약$ 77{\%}$의 입자가 $5.0{\~}20.0{\mu}$의 범위에 속하며 변동계수는 $60.1{\%}$이었다. IOSP의 금속성분을 분석한 결과는 $98{\%}$가 칼슘으로서 생석회(CaO)와 같은 성분이었다. IOSP의 전자현미경 사진을 분석한 결과 표면이 매끈한 부정형의 입자로 되어 있었다. IOSP에 해수를 첨가하면 해수중의 $Mg^(+2)$ 이온과 급속하게 반응하여 입자의 표면 주위에 점질성의 $Mg(OH)_2$ 흡수층 (absorption layer)을 형성하여 응집 침전하고 해수의 pH를 10.0 정도까지 상승시켰다. IOSP는 $pH=6.2{\~}12.7$에서 $11.1{\~}50.1 mV$로서 IOSP의 입자가 완전히 용해될 때까지 positive zeta potential을 나타낸 반면 OSP는 pH=9.2, 11.9에서 각각 -42.5, -56.9mV로서 negative zeta potential을 나타내었다. $pNa=2.0{\~}4.0 (10^(-4){\~}10^(-2)M Na^+)$에서 IOSP, OSP의 zeta potential은 거의 일정한 값을 나타내었으나 $pNa=0.0 (1 M Na^+)$에서는 IOSP의 EDL이 매우 크게 압축되어 zeta potential은 거의 0.0mV를 나타내었고 OSP는 -25.4mV의 여전히 높은 negative zeta potential을 나타내었다. IOSP는 $Mg^(+2)$ 이온의 농도가 증가함에 따라 positive zeta potential이 증가하다가 $pMg=3.0 (10^(-3)M Mg^(+2))$에서 감소하는 결과를 나타내었다. 해수 중에서 IOSP는 4.8mV의 positive zeta potential을 나타내었고, OSP와 RTO는 각각 -30.7mV, -9.2mV의 negative zeta potential을 나타내었다. 해수중에서 IOSP의 $Mg(OH)_2$ 흡수층과 적조생물입자 사이에는 positive-negative EDL 반응이 일어나서 이들 둘 사이에는 항상 전기동력학적 인력이 작용하고, 동시에 $Mg(OH)_2$ 흡수층에 의한 전하중화로 인하여 입자 상호간의 응집반응은 극단적 인력이 작용하는 primary minimum에서 일어나고, DLVO 이론에 따라 응집반응은 비가역적아며 매우 신속하게 일어났다. 적조생물입자의 응집제거 효율은 IOSP의 농도 50mg/l까지 급격한 증가를 보이다가 IOSP의 농도가 계속 증가함에 따라서 점점 완만한 증가를 나타내었다. 즉 IOSP의 농도가 증가함에 따라서 지수함수적으로 증가하였다 ($Y=53.81{\times}X^(0.1); R^2=0.9868$).응집 침전은 IOSP 400mg/l 이상에서 거의 완전히 일어났다. IOSP $100mg/l$을 사용하고 G-value를 $1, 6, 29, 139 sec^(-1)$로 단계적으로 증가시키면서 응집 실험을 한 결과 적조생물입자의 응집제거 효율이 각각 $70.5, 70.5, 81.7, 85.3{\%}$로 증가하였다. 이는 응집 반응에서 입자간 충분한 충돌이 일어날 수 있도록 교반하는 것이 매우 중요함을 나타내 주는 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권3호
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• pp.200-205
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• 2013

전처리 공정은 막의 오염 정도를 제어할 수 있는 유일한 방법이다. 막의 오염 현상은 피할 수 없는 중요한 문제이며 RO 공급수로 적합한 전처리 공정의 선택이 중요하다. 본 연구는 pH, 해수의 탁도, 수온, 응집제 주입량 그리고 SDI 측정 막재질과 같은 SDI 값에 영향을 미치는 인자들을 평가 하기위해 수행되었다. 그 결과 해수의 탁도는 여과수의 SDI 값에 약간의 영향을 미친것으로 조사되었다. 0.45 um 공극 크기를 가지는 SDI 측정 막은 소수성 막 보다 동일한 재질의 친수성 막을 이용하는 것이 분석 결과의 신뢰성과 재현성을 확보할 수 있었다. pH 7.0 이하의 조건에서 pH가 감소할수록 SDI 값은 증가한 것으로 나타났다. 그리고 수온은 SDI 값은 큰 영향을 미친것으로 조사되었다.

• KSBB Journal
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• 제7권3호
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• pp.166-171
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• 1992

생물응집체 개발을 목적으로 Zoogloea ramigera115를 이용하여 균주배양 및 생물고분다 생성실험을 시시하였다. 다당류 최고 생성률을 얻을 수 있는 최적기질로 탄소원으로는 glucose, 질소원으로는 $NaNO_3$ 유기영양원으로는 yeast extract가 선택되었다. 초기 pH가 6일 때 가장 높은 세포성장과 점성을 나타내었다. 생성돈 생물고분자는 ultrasonication과 고속 원심분리를 거친 후 propanol 첨가에 의해 효율적으로 추출되었다. 생물고분자는 jae test에 의한 응집실험에서 높은 침강성을 보여 응집제 사용가능성을 확인하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권5호
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• pp.455-462
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• 2000

점증하는 적조로부터 수산피해를 줄이는 것은 시급한 문제이다. 황토를 살포하여 적조생물입자를 응집 제거하는 것이 하나의 방법이 되고 있다. 황토를 이용하여 적조생물입자에 대한 응집실험을 한 결과는 다음과 같다. 본 실험에 사용한 황토입자의 입도 분포는 정규분포를 보여주는 하나의 peak로 나타났으며, 입자의 평균 지름은 $25.0 {\mu}m$이고, 약$84.5{\%}$의 황토입자가 $9.8-55.0{\mu}m$의 범위에 속하며 변동계수는 $65.1{\%}$이었다. 황토의 금속성분을 분석한 결과는 규소 (Si)가 $48{\%}$, 알루미늄 (Al)이 $35{\%}$, 철 (Fe)이 $11{\%}$로서 $94{\%}$를 차지하며 나머지 $48{\%}$는 칼릅 (K), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 티타늄 (Ti) 등으로 구성되어 있었다. 전자현미경 사진에 나타난 황토입자의 표면은 거칠고 다공질이며 부정형의 입자로 되어 있었다. 황토입자는 $10^(-3)M$ NaCl의 수용액 중에서 pH가 증가함에 따라 negative zeta potential 값이 증가하여 pH 9.36에서 -71.3mV를 나타내고 이후 거의 일정한 값을 나타내었으며, pH 1.98에서 +1.8 mV를 나타내어 amphoteric surface charge를 가지는 물질의 성질을 나타내었다. 전하결정이온은 $H^+, OH^-$ 이온이고, pH 2 부근에서 PZPC를 나타내었다. 용액의 전해질이 NaCl일 경우 $10^(-2)M (pNa=2)$ 이상의 농도에서는 $Na^+$ 이온의 농도가 증가함에 따라서 황토입자의 negative zeta potential 값은 일률적으로 감소하다가 $Na^+$ 이온의 농도가 1M (pNa=0)이 되었을 때 zeta potential은 0에 근접하였다. 용액의 전해질이 2 :l electrolyte ($CaCl_2$와 $MgCl_2$)의 경우 $Ca^(+2)$ 이온의 농도가 증가함에 따라서 황토입자의 negative zeta potential 값이 일률적으로 감소하다가 약 $10^(-3)M (pCa=3)$의 농도에서 등전점을 나타내고 전하역전이 일어났다. 해수중의 황토와 적조생물 입자는 비슷한 negative zeta potential을 나타내었고, 점토 중에서 해사가 가장 큰 negative zeta potential을 나타내었다. 해수중에서 황토입자와 적조생물입자의 EDL은 해수에 포함된 고농도의 염류 농도로 인하여 극히 얇게 압축되고, 이런 상태에서 두 입자가 상호 접근할 경우 모든 간격에서 LVDW attractive force의 절대값이 EDL repulsive force의 절대값보다 항상 큰 값을 나타낸다. 해수중에서 황토입자와 적조생물입자는 모든 간격에서 negative total interaction energy 값 (attractive force)을 나타내어 항상 용이하게 floe을 형성할 수밖에 없는 조건에 있다. 적조생물입자의 응집제거 효율은 황토의 농도가 증가함에 따라서 지수함수적 ($Y=36.04{\times}X^(0.11); R^2=0.9906$)으로 증가하였으며, 황토의 농도 800mg/l까지 급격한 증가를 보이다가 황토의 농도가 계속 증가함에 따라서 완만한 증가를 나타내었다. 적조생물은 황토 6,400mg/l에서 거의 $100{\%}$ 응집제거 되었다. 황토 800 mg/l을 사용하고 G-value를 $1, 6, 29, 139 sec^(-1)$로 단계적으로 증가시킴에 따라 응집제거 효율은 지수함수적으로 증가하였다. 이는 응집반응의 효율을 높이기 위해서는 황토입자와 적조생물입자 사이에 충분한 충돌이 일어날 수 있도록 교반하는 것이 매우 중요함을 나타내 주는 것이다. $800mg/l$의 농도에서 황토는 철을 함유하지 않은 다른 점토보다 $28.8{\~}60.3{\%}$ 더 높은 처리효율을 나타내었다. 황토에는 >SiOH의 음전하단과 수중의 phenolphthalein alkalinity를 소모하는 수화금속화합물의 양전하단이 공존하며, 이 수화금속화합물에 의하여 황토가 나머지 점토 특히 해사와 다른 응집특성을 보여주는 것으로 생각된다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.217-219
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• 2001

비브리오균은 현재까지 약 30여종이 알려져 있는 그람음성의 종속영양세균으로, 이 중 12종이 사람에게 질병을 일으킨다고 보고되고 있으며, 우리 나라에서 문제가 종종 발생하는 비브리오균은 패혈증 비브리오, 장염 비브리오 그리고 V.cholerae non-O1을 들 수가 있다. V. cholerae O1과 형태학적, 생화학적, 생물학적 성상은 일치하지만, 콜레라균의 항혈청에는 응집하지 않는 일군의 세균을 V. cholerae non-O1이라고 부른다. (중략)

• 한국수산과학회지
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• 제32권6호
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• pp.706-712
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• 1999

해수 중에서 자연상태의 황토입자의 침강특성에 관한 연구의 요약은 다음과 같다. 1. 2,000mg/$\ell$ 황토용액에 대한 PSD 곡선은 0 min. 침강시간에서 정규분포곡선을 나타내었고 평균입도는 31.6$\mu$m, 변동계수는 $75,6\%$로써 매우 광범위한 입도의 분포상태를 보여 주었다. 그러나 침강시간이 경과함에 따라 비정규분포곡선의 양상을 나타내었다. 한편 무게누적분포곡선에서 거의 $100\%$의 입자가 20$\mu$m 보다 큰 입자로 구성되어 있었다. 2. 해수 중에서 황토입자에 대한 $V_s/(D_{bm})^{1/2}$ 비의 값은 입자의 크기가 증가함에 따라 기하급수적으로 증가하였으며, 1 $\mu$m 입자를 중심으로 이 이상은 $V_s$ 가 $(D_{bm})^{1/2}$보다 크고 이 미만은$(D_{bm})^{1/2}$이 $V_s$ 보다 큰 값을 나타내었다. 20$\mu$m 크기의 입자에 대하여 $V_s/(D_{bm})^{1/2}$ 비의 값은 2,355이었다. 3. 해수 중에서 황토입자는 매우 엷은 EDL 두께 (0.4$\mu$m)를 나타냄으로써 EDL repulsive force가 거의 존재하지 않았으며, 상호 접근하는 황토입자는 모든 간격에서 LVDW attractive force가 EDL repulsive force보다 큰 값을 나타내어 항상 용이하게 floc을 형성할 수밖에 없는 조건에 있었다. 4. 해수 중의 황토입자의 $V_s/(D_{bm})^{1/2}$ 비의 값과 total interaction energy로부터 자연상태의 황토입자는 해수 중에서 외부의 강력한 전단력이 없이는 매우 확산되기 어려운 상태에 있으며, 조류의 수평운동이 적은 내만에서는 입자의 물리적 거동은 침강에 의하여 지배되는 것으로 나타났다. 5. 2,000mg/$\ell$ 황토용액에 대한 침강실험에서 대략 $22.5\%$의 황토는 격렬한 교반에도 불구하고 즉시 침강하였다. 황토농도가 400, 2,000, 10,000mg/$\ell$으로 증가함에 따라 침강특성은 개별입자침강(Type I settling or discrete settling)에서 응결침강(Type II settling or flocculation settling)의 상태로 바뀌었다. 이것은 실제 해양에서 황토입자들 끼리 floc을 형성할 정도로 많은 양의 황토를 적절한 분산장치 없이 살포하는 것은 지양해야 하며 동시에 동일한 농도의 황토용액도 살포방법에 따라 분산의 크기가 달라질 수 있음을 의미하는 것이다. 6. PVD 그래프로부터 자연상태의 황토는 급격하게 침강하는 입자와 장시간 부유하며 천천히 침강하는 입자로 구성되어 있었고 후자의 양이 전자의 양에 비하여 매우 적은 상태로 나타났다. 7. 황토를 이용하여 적조를 효과적으로 제거하기 위해서는 자연상태의 황토를 그대로 사용하기보다는 (1) 미세한 입자상태로 분쇄하고, (2) 적절한 살포장비와 분산장비를 사용하여 해수 중에서 황토입자가 넓게 부유 분산하여 적조생물과 충분한 충돌을 일으키도록 해야한다. 이것은 적어도 황토입자를 이용하여 적조를 응집 제거하려고 할 경우 피할 수 없는 기본적 원리가 되며 동시에 황토 사용량을 줄일 수 있는 하나의 방법이 된다. 8. 일반적으로 입자의 크기는 응집 및 흡착반응에 매우 중요한 인자가 된다. 황토입자는 크기가 작을수록 용이하게 분산시킬 수 있으며 더욱 효과적으로 Cochlodinium 적조를 제거할 수 있다. 실제로 어떤 황토입자의 크기가 적조 제거에 효과적인가는 현장실험을 통하여 침강속도, 수평분산범위, 적조제거효율 등을 조사하여 반드시 결정하여야 한다.