• 청정기술
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• 제29권2호
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• pp.102-108
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• 2023

본 연구는 열수가압탄화공법(HTC)을 적용하여 하수슬러지를 탄화시켜 폐기물관리법에 따른 재활용 제품 기준을 만족하고, 응용 블록으로서의 재활용 가능성을 판단하였다. HTC 최적 반응온도와 시간을 통해 생성된 탄화 슬러지에 시멘트를 배합비 별로 배합하여 응용 블록의 공시체를 제작하였고, 중금속 용출 가능성과 성능분석을 진행하였다. 실험 결과 모든 응용 블록에서 중금속이 검출되지 않았으며, 성능분석의 비중과 흡수율의 경우 1.7 미만, 10% 이하의 해당 기준치를 만족하였다. 압축강도의 경우 28일 재령 기준으로 시멘트 5%, 7%의 배합비 경우 A, B, C종 블록 기준치에 만족하였으나, 시멘트 3%의 배합비 경우 A type 블록 기준에 미치지 못하였다. 이후 추가적인 재령을 진행한 결과 42일 차 재령 강도에서 A종 블록 기준을 만족하였다. 따라서 본 연구의 탄화 슬러지와 시멘트의 최적 배합비는 3% 이상 5% 이내로 판단하였으며 향후 응용 블록을 골재로서의 재활용 가능성을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제32권1호
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• pp.39-47
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• 2024

본 연구에서는 반도체 제조공정에서 발생한 실리콘 슬러지(SS)를 재활용하여 라이다 센서에 인식 가능한 검은색 소재(SS/bTiO₂)로 제조하고, 두 종류의 라이다 센서(MEMS 및 Rotating LiDAR)를 활용하여 제조한 소재의 인식률을 확인하였다. 상세히는, SS 표면의 금속 불순물을 제거하여 이산화티타늄을 도입하고 화학적 환원을 통해 SS/bTiO₂ 소재를 제조하였다. SS/bTiO₂는 투명 페인트와 혼합하여 친수성 검은색 도료로 제조하고 스프레이 건을 사용하여 유리 기판에 도포하였다. SS/bTiO₂ 기반의 도료는 상용화된 카본 블랙 기반의 도료와 유사한 명도(L^*=15.7)를 가짐과 동시에 우수한 근적외선 반사율(26.5R%, 905nm)을 나타내었다. 더불어, MEMS 및 Rotating 라이다를 통해서도 성공적으로 인식이 되는 것을 확인하였다. 이는 프레넬 반사 원리에 의해 검은색 이산화티타늄과 실리콘 슬러지 간의 계면에서 높은 반사가 일어났기 때문이다. 본 연구를 통해, 반도체 제조공정에서 발생하는 실리콘 슬러지를 효과적으로 재활용할 수 있는 새로운 응용 방안에 대하여 제시하였다.

• 유기물자원화
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• 제9권3호
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• pp.104-110
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• 2001

본 연구에서는 음식물 쓰레기의 혐기성 소화 슬러지의 탈수 효율을 증대시키기 위하여 응집제 및 응집보조제의 선정 및 탈수 특성을 규명하고자 하였다. 본 연구에서 사용한 혐기성 슬러지는 음식물 쓰레기를 $55^{\circ}C$에서 15일간 소화시켜 얻었으며 이 때의 평균 가스 발생량 및 메탄 함량은 각각 $1.1m^3/kg$ VS 및 63%였으며 소화액의 성상은 각각 pH 7.8, 총고형물 1.5%, CODcr 18,500mg/L이었다. 또한, TKN과 TP는 각각 2,800mg/L과 582mg/L이었으며 암모늄 이온과 인산이온은 2,077mg/L과 415mg/L이었다. 이러한 혐기성 소화액에 각종 응집제를 투입하여 응집 실험 결과, $FeCl_3$와 강양이온계 고분자 응집제만이 응집 효과가 있었으며 $FeCl_3$와 강양이온계 고분자 응집자의 적정 투입 농도는 각각 500mg/L과 50 - 100mg/L였다. 또한, $FeCl_3$ 500mg/L을 첨가하여 1차 얻은 혐기성 슬러지에 고분자 응집제의 농도를 달리하면서 CST(Capillary Suction Time)를 측정한 결과, 강양이온계 고분자 응집제 80mg/L을 혼합하였을 때 최적의 탈수 조건이 형성됨을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.173-184
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• 1990

본 연구에서는 활성슬러지 하수처리장에 유입된 PAHs의 일종인 anthracene을 대상으로 이의 농도분포, 물리적 혹은 생물학적 변환을 예측하기 위한 수학적 모형을 제안하였다. 이 수학적 모형은 유입 anthracene의 volatilization, biodegradation 및 adsorption/desorption과 같은 반응을 고려한 5개의 연립미분방정식으로 구성되어 있으며, 이들에는 7개의 kinetic rate constants와 18개의 input variables를 포함하고 있다. Steady state simulation의 결과 유입된 anthracene은 1차 침전지에서의 슬러지 배출로 인하여 약 33%가 포기조에서 발생한 volatilization에 의하여 약 61%가 제거되어, 총괄적인 anthracene의 제거율은 약 97%정도이었다. Dynamic simulation의 결과로 본 연구대상 system의 경우에 system이 steady state에 도달하는 시간은 약 160시간 정도로 예측되었다. 이와 아울러 본 연구에서 제안된 수학적 모형의 활용 가능성이 각종 simulation의 결과로 비교적 구체적으로 규명되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.33-39
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• 2009

본 연구는 정읍시에서 배출되는 하수 슬러지, 축산 분뇨, 음식물 쓰레기를 대상으로 Pilot Scale($100m^3$) 초고온 호기성 퇴비화 공정에서의 복합 악취 및 12개 지정 악취물질을 평가하였다. 각각의 대상 물질은 종균과 혼합하였고 1차 50일, 2차 60일 기간동안 운전하였다. 호기성 퇴비화가 진행됨에 따라 1차, 2차 퇴비화공정에서 온도가 상승하여 약 $90{\sim}95^{\circ}C$가 되었다. 악취 분석을 위한 시료는 1차의 경우 퇴비상부에서, 2차의 경우 Pilot Plant 경계지점에서 채취하였다. 지정 악취 물질 12개 항목의 기기 분석에서 악취의 주요 원인으로는 암모니아, 메틸머캅탄, 디메틸다이설파이드, 트리메틸아민이었다. 초기 복합악취의 농도는 퇴비화 공정이 끝난 후의 농도보다 높았지만 규제기준을 넘지 않았다. 초고온 호기성 퇴비화 공정에서는 적절한 교반시점과 발효 온도가 악취 발생의 중요한 인자라고 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권7호
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• pp.387-395
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• 2015

본 논문에서는 Graphical Statistic Analysis (GSA) 방법을 이용하여 유기성 폐자원의 최종생분해도와 다중 분해속도를 평가하였다. GSA에 의한 최종생분해도는 돈분뇨 69%, 젖소 생분뇨 45%, 도축폐기물 66%를 나타냈고 음식물류 폐기물과 음폐수는 각각 79%와 87%이었으며, 1차 슬러지와 폐활성 슬러지는 각각 68%와 39%이었다. 유기성 폐자원의 분해양상을 정확히 표현하기 위하여 사용된 다중분해속도해석(Multi k Analysis) 방법을 이용해 평가한 결과 돈분뇨는 $k_1$ ($0.116day^{-1}$)의 속도로 평균 31일 안에 전체 생분해성 유기물 중 빠르게 분해되는 분율($S_1$)인 89%가 분해되었으며, 느리게 분해되는 $S_2$의 분율은 11%로써 $k_2$ ($0.004day^{-1}$)의 속도로 남은 기간 동안 분해되었다. 젖소 생분뇨는 $k_1$ ($0.074day^{-1}$)의 속도로 평균 29일 안에 분해되었으며 $S_1$의 분율은 91%이었다. 도축폐기물과 1차 슬러지는 $k_1$ ($0.095day^{-1}$)의 같은 속도로 분해되었으며, $S_1$은 각각 89%와 85%를 보였다. 음식물류 폐기물과 음폐수는 15일의 운전기간 동안 $S_1$은 각각 89%와 93%로 기질의 대부분이 분해되었으며 $k_1$은 각각 $0.195^{-1}$과 $0.184^{-1}$로 대단히 빠른 속도로 분해되었다. 폐활성 슬러지는 $k_1$ ($0.054day^{-1}$)의 속도로 28일 동안 분해되었으며 $S_1$은 80%를 보였다. 따라서 Multi k Analysis 방법을 이용해 유기성 폐자원의 분해 속도와 분해 양상을 토대로 최소 HRT를 산정할 수 있으며, 본 대상시료를 활용한 바이오가스화 시설의 최적 설계인자 도출이 가능하다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.85-92
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• 2005

도시하수 1차슬러지의 가수분해와 산발효특성 향상을 위해 슬러지상 형태를 가진 새로운 회분식 및 반연속시 발효시스템의 운전특성을 운전 온도와 pH를 함수로 평가하였다. 본 공정에서 적용한 산세정 슬러리 반응조는 pH 9와 고온($55^{\circ}C$)의 운전조건하에서 비교적 짧은 체류시간내 유출수내 다량의 유기산을 생산하는 우수한 운전특성을 가지고 있다. 가수분해 특성은 대상기질인 슬러지의 특성에 미치는 계절적 특성에 상당한 영향을 받았으나, 반면에 산형성특성은 거의 영향을 받지 않았다. 우기계절을 기준으로 할 때 최적 운전조건하에서의 휘발성 유기산의 생성과 회수율은 $0.18\;g\;VFA_{COD}\;g^{-1}\;VSS_{COD}$과 63.3%이었으며, 발효부산물로써 질소와 인의 용출율은 각각 $0.006\;g\;N\;g^{-1}\;VSS_{COD}$ 및 0.003 g $P\;g^{-1}\;VSS_{COD}$이었다. 실규모 처리장($Q=158,880\;$m^3\;day^{-1}$)에서의 물질수지 결과 우기계절동안의 휘발성 유기산과 비휘발성 유기산의 생산량은 약 $3,110\;kg\;VFA_{COD}\;day^{-1}$ 및 $1,800\;kg\;COD\;day^{-1}$이었는데, 이는 유입 하수기준으로 약 $31\;mg\;COD\;L^{-1}$, $20\;mg\;VFA_{COD}\;L^{-1}$, $0.7\;mg\;N\;L^{-1}$ 및 $0.3\;mg\;P\;L^{-1}$의 수질향상을 가져올 것으로 평가되었다. 이 공정의 적용에 따라 유입하수 $1,000\;m^3$ 당 약 $67 (에너지 비용 제외시)의 경제적 이득이 있으며, 건기계절시에는 이보다 더 높은 경제성을 가질 것으로 기대된다. 또한 본 연구결과 고성능 발효조는 병원성균이 없는 안정화된 고형물 생산, 우수한 고형물 분리특성 및 경제성 등 다양한 장점이 있는 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제22권3호
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• pp.157-161
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• 2007

본 연구는 수계에서의 생물학적 고찰이 거의 없었던 MEA 단독 물질을 전형적 활성슬러지와 Pseudomonas계 균주를 이용하여 분해특성을 분석한 것이다. 잠정적 결론으로서 첫째, MEA는 수계 유입 시 COD 및 $NH_4^+$ 농도의 상당한 증가를 유발하여 MEA는 $NH_4^+$로 78.1% 이상 전환되었다. 둘째, 공기 공급이 조절된 회분식 반응기에서 MEA 분해속도는 1000 mg/L에서 최대 19.23 mg/L/h, 고농도인 5000 mg/L에서 17.55 mg/L/h로서 미생물 순응이 담보되는 경우 큰 차이를 보이지 않았다. 셋째, 순차적 순응단계를 거쳐 MLVSS가 상대적으로 작은 조건 (최대 820 mg/L)에서도 약 3개월간 안정적 장기 운전이 가능하였고, 최대 분해율은 약 95%였다. 넷째, $COD_{cr}$를 기초로 한 반응속도론 분석에 의하면 MEA 생분해는 1차 반응에 부합하였다. 향후 MEA의 생물학적 공법을 확립하기 위해 활성슬러지 시스템의 미생물 효소분석을 통해 순응단계를 최적화하는 연구를 수행할 계획이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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• pp.810-813
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• 2007

본 논문에서는 맥락 인식 (context-aware) 애플리케이션 개발에 있어서 사용자의 맥락 정보를 보다 효과적으로 처리할 수 있는 사용자 중심의 맥락 모델을 제안한다. 유비쿼터스 컴퓨팅 개념의 확산과 함께 맥락 인식 애플리케이션들에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만, 맥락에 대한 정의는 여전히 모호하며, 애플리케이션들 마다 서로 다른 형태의 맥락을 활용하고 있기 때문에, 맥락에 대한 보다 구체적인 정의와 다양한 애플리케이션에 활용 가능한 형태의 맥락 모델이 필요하다. 제안된 사용자 중심의 맥락 모델에서는 사용자가 애플리케이션과 상호작용할 때 사용자의 직접적인 명령을 제외한 사용자와 관련된 정보를 맥락으로 정의한다. 또한, 제안된 사용자 중심의 맥락은 5W1H 형태로 구조화한 맥락요소 (ContextElement), 맥락 요소들을 편리하게 처리할 수 있는 연산자들을 포함하는 맥락 (Context), 그리고 단편적인 맥락 정보뿐만 아니라 기존의 맥락 정보까지도 활용할 수 있는 맥락메모리 (ContextMemory)로 구성된다. 특히, 다양한 센서들로부터 획득된 정보를 맥락 모델의 인터페이스를 통해서 맥락 인식 애플리케이션에서 활용할 수 있기 때문에, 서로 다른 맥락 인식 애플리케이션들을 개발함에 있어서도 동일한 맥락 모델을 사용할 수 있는 장점이 있다. 제안된 맥락 모델의 유용함을 보이기 위해서, 센서로부터 획득된 맥락 정보를 처리하는데 소요되는 시간을 측정하는 실험을 하였다. 따라서 제안된 사용자 중심의 맥락 모델은 사용자와 맥락 인식 애플리케이션간 자연스러운 상호작용을 지원할 것으로 기대된다.) kcal/mol의 생성활성화 에너지 감을 나타내었고, TGA로부터의 분해활성화 에너지는 각각 31.94, 30.84, 24.16 kcal/mol의 값을 나타내었다.로 감소되었다(35.2% vs. 77.4%; p<0.01). 실험 2에서 다양한 정자 농도에 의한 정자 침투율과 정상 수정률을 바탕으로 판단했을 때 $4.6{\times}10^6/ml$의 정자 농도가 다른 정자 농도에 비해 난구 세포부착 난자의 체외 수정에 적합한 것으로 나타났다. 체외 수정과정에서 난구 세포 부착된 상태로 수정된 난자는 나화 난자에 비해 유의적으로(p<0.05) 높은 분할률(48.8% vs. 58.9%), 배반포 형성률(11.0% vs. 22.8%)과 배반포 세포수$(22{\pm}2\;vs.\;29{\pm}2)$를 나타내었다. 본 연구의 결과로부터 돼지의 체외 수정과정에서 난구 세포의 존재는 정자 침투를 저해하지만 분할률, 배반포 형성률 및 배반포의 세포수를 증가시키는 것으로 사료된다.수의 유출입 지점에 온도센서를 부착하여 냉각수의 온도를 측정하고 냉각수의 공급량과 대기의 온도 등을 측정하여 대사열의 발생을 추정할 수 있었다. 동시에 이를 이용하여 유가배양시 기질을 공급하는 공정변수로 사용하였다 [8]. 생물학적인 폐수처리장치인 활성 슬러지법에서 미생물의 활성을 측정하는 방법은 아직 그다지 개발되어있지 않다. 본 연구에서는 슬러지의 주 구성원이 미생물인 점에 착안하여 침전시 슬러지층과 상등액의 온도차를 측정하여 대사열량의 발생량을 측정하고 슬러지의 활성을 측정할 수 있는 방법을 개발하였다.enin과

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권4호
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• pp.313-319
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• 2015

본 연구에서는 비가열 제조법에 의한 BP슬러지의 반건조 제조공정 개발에 관한 연구로 고함수율(50% 이상)의 BP부산물을 건설 재료로의 대량 활용하기 위하여 산업부산물과 혼합에 따른 함수율 저감에 관한 연구를 수행하였다. BP부산물에 함수저감재(1:0.5)의 투입비율에서 함수저감율을 측정결과 PA+CFA(1:0.5) 배합에서 함수율이 18.5%로 가장 낮게 나타났다. 또한, 에이징 온도조건 $20{\sim}30^{\circ}C$일 경우 에이징 기간 1~2일 사이에 약 9.2~11.4%의 함수율을 나타내 본 연구에서 건설재료로 활용하기 위한 10% 이내의 함수율 저감에 근접하였다. 에이징 공정 이후 분쇄방법에 따른 비가열 BP부산물의 물성을 비교 평가한 결과, 분쇄방식에 따라서 차이는 많이 발생하지 않았으며, 생산효율 및 경제성을 고려할 경우 연속생산이 가능한 미립자분쇄기 또는 핀밀을 사용하는 것이 적합할 것으로 나타났다.