• 자원리싸이클링
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• 제15권4호
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• pp.36-43
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• 2006

입자의 크기가 $5{\mu}m$ 이하인 미세입자를 함유한 안료 슬러지를 탈수하여 케이크화될 때 기공의 크기가 매우 작아 물의 배출이 어려운 특성이 있다. 기존의 외부가압력으로 탈수하는 기계식 탈수방법으로 탈수하기는 어렵다. 본 연구는 케이크 층에 저온 열을 인가하여 케이크 충의 기공으로부터 물을 원활하게 배출하여 탈수율을 향상시키고자 하는 연구이다. 케이크 층에 일정한 온도를 공급 할 수 있는 Piston형 열 탈수장치를 구축하여 미세 안료 입자 200g에 대하여 탈수 실험을 수행한 결과 여액량은 176.8g, 케이크 무게는 19.4g, 케이크 두께는 4.2mm로 측정되었으며, 함수율은 47wt%이며 면적당 건조 입자의 잔류량(여과 속도)은 $2.1DS\;m^{2}{\cdot}cycle$로 분석되었다. 이 결과는 기존의 기계식 탈수 방법에 의한 결과에 비하여 여액량은 증가하였으며, 케이크 무게와 두께는 감소하였고 탈수속도는 증가하였다. 그리고 함수율은 약 30%감소하여, 전반적으로 탈수율이 매우 향상되는 결과를 도출하였다. 그 이유는 케이크 층에 열을 인가함으로서 케이크 기공에 작용하는 내부 증발압으로 인해 물이 케이크 충으로부터 원활하게 배출되었기 때문이다. 따라서 본 연구는 미세 입자를 함유한 슬러지의 감량화를 위한 고효율 탈수 시스템 구축에 있어 매우 유용한 기술로 평가된다.

• 멤브레인
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• 제30권2호
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• pp.131-137
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• 2020

본 연구에서는 가압식 분리막 여과에서 무기입자의 존재가 유기파울링에 미치는 영향을 관찰하였다. 유기파울링의 유발을 위해 알긴산나트륨(sodium alginate, SA)를 이용한 정밀여과 실험에서 무기 실리카(SiO₂) 입자의 존재 유무와 상관없이 분리막 파울링은 여과초기 완전공극막힘에서 여과시간이 경과할수록 케이크 형성에 의해 주로 지배되었다. 그러나 무기입자의 존재 시 정압여과에서 알긴산나트륨 파울링 케이크 비저항값과 압축성은 상대적으로 낮게 관찰되었고 이로 인해 낮은 파울링 속도가 관찰되었다. 동일한 시료를 이용한 정량여과 실험을 수행한 결과 정압여과에 비해 정량여과에서 여과초기 공극막힘현상 및 파울링 속도는 더욱 증가하였다. 이와 같은 현상은 파울링층이 지닌 압축성으로 막간차압의 증가 시 케이크 비저항값이 함께 증가하였기 때문인 것으로 판단된다. 알긴산나트륨과 실리카 입자가 함께 존재 시 알긴산나트륨이 단독으로 존재하는 것보다 수리학적 세정을 통한 파울링 제거효과는 더욱 좋은 것으로 관찰되었다.

• 상하수도학회지
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• 제35권6호
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• pp.425-436
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• 2021

In this study, chemically enhanced steam cleaning(CESC) was applied as a novel and efficient method for the control of organic and inorganic fouling in ceramic membrane filtration. The constant filtration regression model and the resistance in series model(RISM) were used to investigate the membrane fouling mechanisms. For total filtration, the coefficient of determination(R²) with an approximate value of 1 was obtained in the intermediate blocking model which is considered as the dominant contamination mechanism. In addition, most of the coefficient values showed similar values and this means that the complex fouling was formed during the filtration period. In the RISM, R _c/R _f increased about 4.37 times in chemically enhanced steam cleaning compared to physical backwashing, which implies that the internal fouling resistance was converted to cake layer resistance, so that the membrane fouling hardly to be removed by physical backwashing could be efficiently removed by chemically enhanced steam cleaning. The results of flux recovery rate showed that high-temperature steam may loosen the structure of the membrane cake layer due to the increase in diffusivity and solubility of chemicals and finally enhance the cleaning effect. As a consequence, it is expected that chemically enhanced steam cleaning can drastically improve the efficiency of membrane filtration process when the characteristics of the foulant are identified.

• 한국가스학회지
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• 제27권4호
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• pp.1-11
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• 2023

OLED 소재 시장의 규모는 2019년 11억 달러에서 2023년 23억 달러로 연평균 19% 이상 지속적인 성장이 예상된다. OLED 소재 제조사에서 주로 사용하고 있는 설비 중 여과 설비는 사용 시 화재, 폭발, 누출 등의 사고들이 빈번히 발생하고 있어, 이에 대한 여과 설비사용 시의 위험성 개선이 요구된다. 해당 연구에서는 여과 설비사용에 따른 위험성을 도출하기 위해 주요공정 즉 조립 및 분해공정, 여과공정, wet cake 회수공정, 세척공정의 4가지로 나누어 사고사례조사, 사전인터뷰, 설문조사 등을 실시하여 유해 위험 요인을 도출하였다. 설문 결과의 분석은 SPSS 21을 이용하여 빈도분석, Pearson 카이제곱 검정 분석을 수행하여 분석된 결과를 활용하여 위험성 개선 방안들을 제시하였다. 이 연구가 OLED 시장 규모가 확대됨에 따라 발생할 수 있는 안전 및 위험 요인들을 다루는데 기초자료가 될 것으로 기대한다.

• 펄프종이기술
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• 제34권2호
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• pp.47-53
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• 2002

Three types of sludges including printing paper, newsprint and tissue paper were prepared at 5% concentration for filtration-expression operations. Filtration-expression characteristics of sludge were measured in different pressure and wastepaper powder dosage. Specific filtration resistance and porosity were calculated with theoretical formula. Higher pressure increased the progresses of filtration and expression while it decreased porosity. The addition of 5% wastepaper powder more accelerated the progresses of filtration and expression than that of 10% wastepaper powder. The lowest porosity value was also measured at 5% dosage of wastepaper powder. The decrease of porosity implied the decrease of moisture content in cake. The results indicated that dewatering of sludge was efficient in high pressure and 5% dosage of wastepaper powder.

• 멤브레인
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• 제29권6호
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• pp.329-338
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• 2019

알루미나 콜로이드 용액의 막여과에서 막모듈의 중력에 대한 경사각 변화로 유발된 자연대류 불안정 흐름(natural convection instability flow, NCIF)의 콜로이드 물질의 막오염 제어 효과를 정압(constant-pressure) 막여과 시 플럭스 증가와 정투과량(constant-flux) 막여과 시 막차압 감소 정도로 측정하고, 플럭스 결과를 막힘여과 모델로 해석하였다. 막모듈의 경사각이 0°에서 180°로 커지면 NCIF 유발이 증가하여 막오염 제어 효과가 커져 2시간의 막여과에서 플럭스는 최대 2.8배까지 증가하고, 막차압은 최대 85%까지 감소하였다. 막힘여과 모델을 적용하여 NCIF의 유발에 따른 플럭스 결과를 해석하여 운전 시간 15분 이내에서는 중간막힘모델 그 이후에는 케이크여과모델로 평가하는 것이 타당하였다. 막모듈 경사각 180°에서 유발된 NCIF는 15분 이내의 운전 초기에는 중간막힘 오염을 52% 감소시키고, 그 이후의 운전 시간에서는 케이크층 오염을 93% 감소시켰다. 따라서 막모듈에 유발된 NCIF의 주된 막오염 제어기작은 막표면에의 입자상 콜로이드 물질의 케이크층 형성을 억제시키는 것으로 평가하였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.405-406
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• 2003

분진여과시 형성되는 분진 케이크는 궁극적인 여과 성능을 좌우하며, 필터의 구조, 분진 입자의 형태나 크기, 분진농도, 여과속도 등에 의해 영향을 받는다 특히 필터의 표면 구조나 기공 크기는 여과 초기 단계의 케이크 층의 구조를 결정하며, 연속적인 여과시 초기 케이크 층은 다음에 쌓이는 케이크 형성과 비저항에 영향을 주므로 필터 medium 구조 또한 분진여과 과정에서 중요한 영향 요인이 된다. 본 연구에서는 필터 medium의 구조가 서로 다른 고온가스정화용 복합 세라믹 필터, metal fiber mat, 스테인레스 필터를 이용하여 분진농도와 여과속도를 변수로 하여 분진 여과 실험을 함으로써 각각의 필터에 대한 케이크 비저항과 기공율을 실험과 이론식으로부터 추정하였다. (중략)

• 상하수도학회지
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• 제19권1호
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• pp.38-46
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• 2005

In this research, we tried to combine the coagulation/sedimentation process as pre-treatment with UF membrane filtration to reduce the membrane fouling and to improve the permeate water quality. We used the Jet Mixed Separator (JMS) as coagulation/sedimentation process. We observed that the HPC and E.Coli can't be removed through the direct UF memebrane filtation of surface water. The removal efficiency of dissolved organic substances, indicated by E260 and DOC, was 40% and 15%, respectively. However, the removal efficiency of it increased two time as a result of combination of JMS process as coagulation/sedimentation pre-treatment. This was resulted from the formation of high molecular humic micro-floc through JMS process. The accumulation amount of irreversible cake layer which was not removed by backwashing was less than direct UF membrane filtration of surface water. Moreover, the loading rate of fouling induced substances, such as humic substances and suspended substances, on membrane surface decreased drastically through JMS process. As a result, the accumulation amount of irreversible cake on membrane surface was decreased.

• 한국물환경학회지
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• 제22권1호
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• pp.17-22
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• 2006

This study is about backwash condition and membrane fouling at continuous coagulation/ultrafiltration process in water treatment. The capacity of pilot plant was $0.06m^3/d$. The result of the test, Backwash cycle time and duration time had a significant effect on the efficiency of system and backwash. Backwash duration time was determined to be fixed in 30 seconds for the system with more than 95% recovery rate, It needed 30 minute backwash frequency. During the continuous operation, membrane fouling was analyzed by determining the filtration resistance ($R_i$) and cake layer resistance ($R_c$). At the initial stage, filtration resistance highly influenced the fouling behavior. But after 1.5 hours, cake layer resistance became more important than filtration resistant.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.261-269
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• 2002

본 논문에서 고함수비 슬러지나 퇴적물들의 탈수에 지오텍스타일 튜브들의 이용이 연구되었고, 튜브들의 사용에 대한 실용성과 영향을 미치는 요인들도 평가되었다. 개조된 실험기를 사용하여 고함수비물질들과 두종류의 woven지오텍스타일 튜브에 대해서 압력여과시험들이 실험되었다. 실험결과, 1) 지오텍스타일 튜브안쪽에 형성된 필터케익이 튜브안에서 세립자 유지의 주 원인이며, 또한 튜브의 투수율 감수의 원인이고, 2) 필터케익형성을 조정해서 토사유지율과 투수율사이의 균형을 얻는것이 성공적인 지오텍스타일 튜브사용에 가장 중요한 것이며, 3) 지오텍스타일, 슬러지 특성, 여과압력등이 탈수효과 및 탈수율에 영향을 미침을 알 수 있었다