• 상하수도학회지
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• 제26권5호
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• pp.659-668
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• 2012

In Korea, almost every water treatment plant suffers from seasonal problem of algae and turbidity which result from eutrophication and heavy rainfall. To relieve this problem, experimental investigation was performed to study the applicability of a floating-media and sand filter to preliminary water treatment in terms of algae and turbidity removal. Experimental results using pure-cultured algae influent showed that the shape of algae species as well as filtration velocity affects the removal efficiency. From the experiments using natural river water, it was concluded that algae removal is more sensitive to floating-media depth but turbidity more sensitive to sand depth. As the filtration velocity increased, the removal of turbidity decreased but that of algae was not affected. The floating-media and sand filter removed more than 30 % of TP, TN, turbidity, Chl-a and CODcr, and less than 20 % of DOC and $UV_{254}$.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권4호
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• pp.403-409
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• 2015

This study aims to investigate the use of a floating media filter (FMF) to eliminate waterborne microorganism in treated domestic wastewater for reuse in agriculture. A conventional sand filter (SF) was used concurrently to compare treated water quality. The total/fecal coliforms and somatic coliphage were employed as fecal indicators. The result showed that the FMF was fed with 3 times higher infiltration rate ($15m^3/m^2.h$) than that in the SF ($5m^3/m^2.h$), in which both filters gave similar coliform removal at 6 hours operation. The somatic coliphage elimination tended to increase with operational time for the FMF while that of the SF showed decreasing trend. When a 24 hour continuous operation was applied for the FMF, it showed better removal of somatic coliphage (78%), fecal coliforms (60%) and total coliforms (56%) than that of 6 hour operation. In conclusion, the FMF gave better performance than the SF did by producing a good quality of treated water for agriculture in terms of waterborne microorganisms including turbidity and suspended solids.

• 상하수도학회지
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• 제19권2호
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• pp.149-154
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• 2005

Conventionally used flocculation tanks require large space and high energy requirement for mixing. Static flocculators using gravel bed filter operate at a lower flow rate ($5-10m^3/m^2{\cdot}h$). Further, the cleaning of this system is difficult. A novel high rate static flocculator/filter developed at UTS packed with buoyant media such as polystyrene, polypropylene has been found to operate at higher filtration rates (30-45 $5-10m^3/m^2{\cdot}h$). They can easily be cleaned with minimal energy. Detailed experiments conducted with an artificial kaolin clay solution show that buoyant media is an excellent static flocculator in producing uniform filterable microflocs (12-15 m) even when it is operated at a high rate of 30-40 m/h. Detailed filtration experiments were conducted in a wastewater treatment plant to treat the biologically treated effluent with a floating media of depth of 120 cm. This filter was able to remove majority of phosphorus and remaining solids. It reduced significantly the fecal coliforms and fecal streptoccoci, thus requiring less amount of chlorine for disinfection. The advantage of this system is the low energy and water requirement for cleaning of filter bed. The periodic backwash adopted 30 seconds air and water and 30 seconds water cleaning every 90 minutes filter operation. Thisis equivalent to 1-2% of filtered water production. Mechanical cleaning system on the other hand, requires very low energy requirement (<1% of filtered water production).

• 상하수도학회지
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• 제13권4호
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• pp.35-44
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• 1999

In this study, it was attempted to remove nitrate and carbon in a single-stage reactor using acetate as substrate. Hybrid type upflow sludge baffled filter reactor was adopted using anaerobic sludge. Sludge bed in the bottom of reactor was intended to remove carbon and nitrate by denitrification and methanogenesis. And floating media in the upper part of reactor were intended to remove remaining carbon which was not removed due to the inhibition of nitrogen oxide on methane producing bacteria. The reactor removed over 96% of COD and most of nitrate with volumetric loading rate of $4.0kgCOD/m^3{\cdot}day$, hydraulic retention time of 24hr, 4,000mgCOD/L, and $266mgNO_3-N/L$. Nitrate in anaerobic sludge was converted to nitrogen gas(denitrification) or ammonia (ammonification) according to pH of influent, COD removal efficiency was easily affected by the change of volumetric loading rates and nitrate concentration. And when influent pH was about 4.7, most nitrate changed to ammonia while when influent pH was about 6.8~7.0, most nitrate denitrified independent of $COD/NO_3-N$ ratio. Most granules were gray and a few were black. In gray-colored granule, black inner side was covered with gray substance and SEM illustrated Methanoccoci type microorganisms which were compact spherical shape. Anaerobic filter removed residual COD effectively which was left in sludge bed due to the inhibition of nitrogen oxide.

• 생태와환경
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• 제46권1호
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• pp.116-127
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• 2013

본 연구는 2011년 3월부터 2012년 5월까지 부영양수계에 네 가지 여재(스펀지, 화산석, 활성탄, 수산화마그네슘)를 사용한 부유습지를 설치하여 장기적인 수질변화를 조사하였다. 또한 부유습지에 유입되는 유입수와 네 가지 여재를 거쳐 최종적으로 통과된 유출수내의 식물플랑크톤과 동물플랑크톤 군집을 분석하였다. 실험기간 동안 탁도(66%), SS (79%), Chl-a (80%), COD (24%)의 농도는 유입수에 비해 유출수에서 뚜렷하게 높은 감소율을 나타냈다(p<0.001). $NO_2-N$와 $NH_3-N$은 각각 24%, 20%로 유의한 감소를 나타냈으나(p<0.05), $NO_3-N$와 TN은 평균 10% 미만의 제거율을 나타내었다(p>0.05). 한편 $PO_4-P$와 TP는 모두 평균 65% 이상의 제거율을 나타냈다(p<0.01). 또한 식물플랑크톤밀도는 유출수에서 유입수보다 2.6배 정도 낮게 나타낸 반면, 동물플랑크톤은 유입수보다 유출수에서 평균 3.5배 이상 높은 밀도를 나타내었다. 본 연구에서 네 가지 여재를 이용한 수질개선용 부유습지는 특히, 입자성 물질(SS, Chl-a, COD, TP)과 용존성 영양염($NO_2-N$, $NH_3-N$, $PO_4-P$)에 대하여 높은 제거율을 나타내어, 결과적으로 부영양 호소에서 수질개선 및 조류 저감에 대한 적용가능성을 보여주었다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권7호
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• pp.418-425
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• 2015

본 논문에서는 양돈폐수의 전처리 공정으로 부유성 세라믹 담체로 충진한 Anaerobic Filter (AF)을 이용하여 신재생에너지 메탄가스의 생산 가능성과 전처리 후 유출수의 후속 고도처리 적정성을 평가하였다. 유입 COD 농도가 14,000 mg/L인 양돈폐수를 Anaerobic Filter에 점진적으로 유기물부하(OLR)를 증가시키면서 혹은 수리학적 체류시간을 짧게 유지하면서 $35^{\circ}C$에서 운전한 결과는 다음과 같다. Anaerobic Filter는 HRT 0.5일(OLR 28 g TVS/L-d)에서 최대 메탄발생량 1.74 v/v-d를 달성하였으며, Biogas 기준 TVS 제거효율은 HRT 3일(OLR 4.67 g TVS/L-d)로 운전하였을 때 63%를 얻었다. 반면 유출수 분석에 의한 TCOD 제거효율은 75%를 상회하였다. 유출수의 알카리도는 모든 운전 조건에서 2,050~2,980 mg/L as $CaCO_3$로서 후속 질소제거 시 야기될 수 있는 알카리도 파괴를 상쇄할 수 있을 것이다. HRT 2일 이하의 운전조건에서 Anaerobic Filter 유출수의 COD/TKN 비는 10~35 범위로서 고도처리 시 적정비인 8 이상을 만족하였으며 COD/TP 비는 38~56범위로서 적정비 33 이상 유지가 가능하였다.

• 상하수도학회지
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• 제32권6호
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• pp.487-497
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• 2018

Water quality improvement processes for stagnant area consist mainly of technologies applying vegetation and artificial water circulation, and these existing technologies have some limits to handle pollution loads effectively. To improve the purification efficiency, eco-friendly technologies should be developed that can reinforce self-purification functions. In this study, a multi-functional floating island combined with physical chemical biological functions ((1) flotation and oxidization using microbubbles, (2) vegetation purification and (3) bio-filtration with improved adsorption capacity) has been developed and basic experiments were performed to determine the optimal combination conditions for each unit process. It has been shown that it is desirable to operate the microbubble unit process under conditions greater than $3.5kgf/cm^2$. In vegetation purification unit process, Yellow Iris (Iris pseudacorus) was suggested to be suitable considering water quality, landscape improvement and maintenance. When granular red-mud was applied to the bio-filtration unit process, it was found that T-P removal efficiency was good and its value was also stable for various linear velocity conditions. The appropriate thickness of filter media was suggested between 30 and 45 cm. In this study, the optimal design and operating parameters of the multi-functional floating island have been presented based on the results of the basic experiments of each unit process.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.147-151
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• 2019

현대인들은 가정, 학교 혹은 직장, 병원, 쇼핑몰, 지하철역과 객실, 주차장 등 일상생활의 대부분을 실내에서 보내게 된다. 이렇듯 실내에 갇힌 현대인들은 갇힌 공기 속에서 살아갈 수밖에 없다. 이에 실내 공기질 향상을 위한 공기정화장치는 많이 개발되었으나 대다수의 공기정화장치는 필터에 의한 필터링과 유해세균 살균방식에 있어 자외선이라는 제한된 영역에서의 살균방식에 국한 할 수밖에 없었다. 여기서는 실내 공기질 향상은 물론 원천적으로 실내공기중의 부유 세균을 제거하고, 자외선뿐만 아니라 가시광선에서도 활동하는 광촉매를 적용한 미디어광촉매필터를 활용한 광대역대 활성광촉매를 활용한 융 복합 구조 공기살균정화장치 개발하고자 한다.

• 방송공학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.143-154
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• 2021

본 논문에서는 JPEG Pleno에서 제공하는 디지털 홀로그램 표준화 데이터를 압축하는 방법을 제시한다. 디지털 홀로그램의 수치 복원에서 시각화를 위한 랜덤 위상의 추가는 간섭현상으로 인한 스페클 노이즈와 더블어 홀로그램의 압축 효율을 떨어트린다. 홀로그램은 완전 복소의 부동소수점 형태의 데이터로 구성되며 초고해상도와 스페클 노이즈로 인해 홀로그램 특성에 맞춘 압축기술 개발이 필수적이다. 먼저, 다양한 웨이블릿 필터를 이용하여 홀로그램 데이터에 대한 주파수 특성 분석을 진행하여 필터 종류에 따른 에너지 집중도를 분석한다. 두 번째로 에너지 집중도를 이용한 부대역 선택 알고리즘에 대해 소개한다. 마지막으로 JPEG2000의 웨이블릿 필터인 Daubechies 9/7을 이용한 JPEG2000, SPIHT, H.264 결과와 제안하는 방법을 이용하여 압축 및 복원하고 압축률 대비 정량적 화질평가를 통해 그 효율을 분석한다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권4호
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• pp.221-230
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• 2016

유속이 낮은 정체수역에 대하여 부영양화에 의한 녹조발생을 미연에 방지하고 수질개선을 도모하기 위하여 기존 인공식물섬 운영기술에 다양한 요소기술을 도입한 다기능 인공식물섬을 개발하였고 개발기술에 대한 성능검증을 위하여 경기도에 소재하는 하천에서 여름철과 겨울철 동안에 모니터링 하였다. 본 연구의 다기능 인공식물섬은 수질정화 기능을 높이기 위해서 정수식물 기반의 식생여과 공정 위주의 일반 인공식물섬 기술에 미세기포 공정과 인공여재에 의한 인 흡착/여과 공정을 추가하여 운영하였다. 개발기술에 대한 계절에 따른 오염물질 (COD, T-P) 제거율 변화로부터 오염부하가 낮은 겨울철 (15.9%, 20.0%)보다는 부하가 높은 여름철 (40.9%, 45.7%)에 높은 처리효율을 갖는 것으로 나타났고 공정별 제거율 (SS, Chl-a)에서는 미세기포 공정은 여름철 (33.1%, 39.2%)에, 인 흡착/여과 인공여재 및 식생여과 공정은 겨울철 (76.5%, 59.5%)에 높은 제거효율을 갖는 것으로 분석되어 다기능 인공식물섬의 정화능은 계절별 변화 또는 오염부하 정도에 따라서 적용 기술별로 제거능을 나타내어 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 사료되었다. 또한, 인공식물섬 주변의 생태변화 분석결과, 식물섬 저부에 미세기포의 공급으로 용존산소가 증가됨으로써 혐기화에 의한 물질환원 현상을 방지하고 수류순환을 유도하여 친환경적인 새로운 수생태계가 조성되는 것을 확인하였고 이러한 결과들을 통하여 다기능 인공식물섬에 의하여 정체수역의 수질이 개선되고 다양한 동식물의 성장으로 정체수역 저부의 물질순환이 개선될 수 있는 가능성을 확인하였다.