• 멤브레인
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• 제21권2호
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• pp.127-140
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• 2011

본 연구에서는 정수처리용 세라믹 한외여과 및 광촉매의 혼성공정에서 $TiO_2$ 광촉매 코팅 구(bead)의 농도 및 물역세척 주기(FT), 물역세척 시간(BT) 변화의 영향을 알아보았다. 광촉매 코팅 구의 농도는 10~40 g/L로, FT는 2~10분으로, BT는 6~30초로 변화시키면서, 그 영향을 180분 운전 후 막오염에 의한 저항$(R_f)$, 투과선속(J)과 총여과부피$(V_T)$ 측면에서 고찰하였다. 광촉매 코팅 구의 농도가 감소할수록 $R_f$는 증가하고 J는 감소하였다. 광촉매 코팅 구의 농도 40 g/L 에서 $V_T$가 8.85 L로 가장 높았다. FT 변화 실험에서는 FT가 감소할수록, $R_f$는 감소하고 J는 증가하였다. 한편, BT 변화 실험에서는 BT가 증가할수록, $R_f$는 감소하고 J는 증가하였다. 또한, NBF(no back-flushing)에서 급격한 막오염에 의한 분리막 기공의 감소로 탁도 및 용존유기물($UV_{254}$ 흡광도)이 효과적으로 제거되었기 때문에, 탁도 및 용존유기물의 처리효율이 NBF 조건에서 가장 높았다. 한편, 광촉매 코팅 구의 세척 효과로 FT가 감소할수록, BT가 증가할수록 탁도 및 용존유기물의 처리효율은 증가하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.147-148
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• 2012

The syngas produced from coal gasification is cooled down for gas cleaning by a syngas cooler that produces steam. Due to the presence of fly slag in the syngas, erosion, slagging and corrosion especially in the upper part of the syngas cooler may cause major operational problems. This study investigates the flow, heat transfer and particle behaviors in the syngas cooler of a 300MWe IGCC plant by using computational fluid dynamics. For various operational loads and geometry, the gas and particle flows directly impinged on the wall opposite to the syngas inlet, which may lead to erosion of the membrane wall. In the evaporate channels inside the syngas cololr, the particle flows were concentrated more on the outer channel where slagging becomes more serious. The heat transfer to the wall was mainly by convection which was larger on the side wall below the inlet level.

• 상하수도학회지
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• 제27권5호
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• pp.555-560
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• 2013

A cost analysis method for pretreament processes of a large scale seawater desalination plant was considered using a cost estimation model, WaTER (Water Treatment Estimation Routine). This model is based on cost functions of U.S. EPA to conduct economic analysis of water treatment facilities. A virtual seawater desalination plant which has pretreatment production capacity of $100,000m^3$ per day was chosen as a model plant. Dual media filtration and microfiltration systems were compared as pretreatment process, and the following reverse osmosis process was modeled. As a result, microfiltration showed a price competitiveness in condition of operating with reverse osmosis process by reducing the loads of water treatment and membrane cleaning despite it's high annual cost.

• 멤브레인
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• 제24권2호
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• pp.123-135
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• 2014

고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄($TiO_2$) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성공정에서 pH 및 포화산소, 역세척 매체의 영향을 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J), 총처리수량($V_T$) 측면에서 물 또는 질소, 산소 역세척 결과를 비교하였다. pH가 증가할수록 $R_f$는 감소하였고 J과 $V_T$는 증가하였다. 탁도 처리효율은 pH에 상관없이 물 또는 질소 역세척 모두 유사한 값을 보였고, 용존유기물(DOM) 처리효율은 물 역세척 시 일정한 경향을 보이지 않았다. $R_f$는 공급수를 산소로 포화시킨 무역세척(NBF)에서 포화산소(SO)가 없는 NBF보다 낮게 나타났다. DOM 처리효율도 SO가 있는 NBF에서 SO가 없는 NBF보다 낮게 나타났다. 이러한 결과는 SO가 광촉매 $TiO_2$와 반응하여 발생된 OH 라디칼이 모듈 내에 채워진 물에 의해 희석되었기 때문이다. 역세척 주기 10분에서 물 역세척보다 기체 역세척 시 DOM 처리효율은 큰 값을 보였다. 이러한 결과는 기체 역세척이 물 역세척보다 PES 구를 효과적으로 세척함으로써, PES 구에 의한 흡착과 광분해가 활발하게 진행되기 때문이다.

• 한국산업보건학회지
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• 제24권3호
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• pp.310-320
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• 2014

Backgrounds: Endotoxin, which found in the outer membrane of the gram-negative bacteria cell wall, makes up almost all of the lipopolysaccharide(LPS). When people are exposed to endotoxin,it can result in diverse health effects such as an airway irritation and inflammation, fever, malaise, bronchitis, allergic asthma, toxic pneumonitis, hypersensitivity lung disease. Cases among the elderly, children or pregnant can occur more frequently than a healthy adult if they are repeatedly exposed to the existing endotoxin. Therefore, we investigated and assessed the environmental characteristics associated with the airborne endotoxin concentration level in six hospital lobbies. Method: Endotoxin from indoor air in six hospital lobbies was measured by an area sampling method and analyzed according to American Society for Testing and Materials International(ASTM international) E2144-01. Total suspended particulate(TSP), carbon dioxide($CO_2$), temperature and humidity were also measured by using direct reading measurements or airborne sampling equipment at the same time. Environmental characteristics were appropriately divided into two or three groups for a statistics analysis. One-way analysis variable(one-way ANOVA) was used to examine a difference of the endotoxin concentration, depending on the environmental characteristics. In addition, only variables with p-value(p<0.25) were eventually designed to the best model by using multiple regression analysis. Results: The correlation analysis result indicated that TSP(p=0.003) and $CO_2$(p<0.0001) levels were significantly associated with endotoxin concentration levels. In contrast, temperature(p<0.068) and humidity(p<0.365) were not associated with endotoxin concentration. Levels of endotoxin concentration were statistically different among the environmental characteristics of Service time(p=0.01), Establishment of hospital(p<0.001), Scale of hospital(p=0.01), Day average people using hospital(p=0.03), Cleaning time of lobby(p=0.05), Season(p<0.001), and Cleaning of ventilation system(p<0.001) according to ANOVA. Finally, the best model(Adjusted R-square=72%) that we designed through a multiple regression test included environmental characteristics related to Service time, Area of lobby, Season, Cleaning of ventilation system, and Temperature. Conclusions: According to this study, our result showed a normal level of endotoxin concentration in the hospital lobbies and found environmental management methods to reduce the level of endotoxin concentration to a minimum. Consequently, this study recognized to be requirement for the management of ventilation systems and an indoor temperature in order to reduce the level of endotoxin concentration in the hospital lobbies.

• 한국식품과학회지
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• 제31권2호
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• pp.458-464
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• 1999

난백 lysozyme은 박테리아 세포벽을 선택적으로 분해하므로 식품 가공 및 저장용 천연 식품보존제로서의 이용 가치가 높다. 농도(0.25, 0.5, 1.0%, w/v)를 달리한 난백 용액을 예비여과하여 얻은 여액(PFS)과 PFS를 $35^{\circ}C$에서 한외여과하여 얻은 여액(PMS)의 단백질 농도와 lysozyme 농도를 측정하고 비활성도와 purification factor를 계산하여 최적 분리 농도를 결정하였다. 난백 용액의 각 단계별 lysozyme의 분리 정제도를 겔 크로마토그래피와 전기영동으로 확인하였으며, PM30 막에 대한 난백 단백질의 막 침착도는 SEM으로 관찰하였다. 예비여과와 한외여과 단계를 거치면서 lysozyme 이외의 비효소성 단백질은 99% 이상이 제거되었다. 비활성도는 0.25% PMS>0.50% PMS>1.0% PMS 순이었으며 PFS에 비해 PMS의 비활성도는 한외여과 단계를 거치면서 최저 18배에서 최고 31배까지 증가하였으므로, 비활성도와 purification factor가 가장 높은 0.25% 난백 용액을 최적 농도로 결정하였다. 난백 용액(0.25%, w/v)의 겔투과 크로마토그래피 결과 비효소 획분은 대부분 ovalbumin으로 판명되었으며, 전기영동 결과 PMS내에는 고순도의 lysozyme이 존재하였다. 분자량이 큰 단백질들이 $0.9{\mu}m$의 두께로 한외여과 막 표면에 침착되었으나, SEM 관찰 결과 이들 침착 단백질의 대부분은 0.1 N NaOH로 세척시 제거되는 것으로 나타났다. 따라서, polysulfone계의 PM30 막을 사용한 한외여과 공정이 고순도의 lysozyme만을 선택적으로 분리하는데 매우 효과적이었다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.106-106
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• 2012

막구조(Membrane structure)란 건축분야에서 "fabric structure" 또는 tension structure"와 같이 사용되는 용어로 코팅된 직물(coated fabrics)을 주재료로 사용하는 구조를 말한다. 특히 구조체로서 연성의 막을 이용 이것에 초기 장력을 주어 강성을 늘림으로서 외부하중에 대하여 안정된 형태를 유지하는 장점을 갖고 있다. 초기 창안된 독일의 온화한 기후에 적용되는 반면 한국이나 일본에는 60m/sec를 넘나드는 태풍의 피해와 많은 적설량을 보이는 기후적 제약으로 발달되지 못하였다. 그러나 최근 새로운 소재의 막구조 제품 개발과 구조해석 방법 및 시공기술 등이 개발되어 보편화되어지고 있는 실정이다. 막구조용 재료로 사용되는 섬유소재는 주로 Polyester직물을 기재로 한 PVC 코팅 제품으로 일반 PVC 막재는 장력이 약하고, 광선에 의한 물성이 쉽게 변화되어 내구연한이 5~15년에 불과하다. 유리섬유나 아라미드섬유 등으로 제직한 기재에 고내열 실리콘이나 PTFE 수지를 코팅한 제품은 약품에 대한 내구성이 높고 자외선에 대해서는 매우 큰 저항성을 가지기 때문에 내구연한이 10년에서 30년 까지도 향상된다. 그러나 실리콘 코팅막은 세계적으로 가장 좋은 막재로 알려졌으나 자정능력(Self Cleaning)에 문제가 발생되어 사용량이 감소 추세라고 할 수 있다. 일반적인 코팅 가공의 경우 MEK, Toluene, DMF 등과 같은 유기용제를 다량 사용함에 따라 작업환경 및 대기오염, 화재 위험 등의 문제점이 있으며 특히 가공시 잔류되는 유기용제의 심각성이 대두되고 있는 상황이다. 이와 같이 코팅 가공제 자체를 친환경적인 물질로 대체하여 각종 환경규제에 대응하고 유해 폐기물의 발생을 줄일 수 있는 코팅 가공제 및 가공기술 개발이 절실하다. 이에 본 연구에서는 Glass-Fiber, Aramid 등의 슈퍼 섬유와 고 강력 섬유 등을 이용하여 PTFE 코팅제품과 비슷한 수준의 성능을 부여하는 무용제형 실리콘 코팅 수지를 개발하고 내구성능 향상, Self Cleaning성, 난연성, 자외선 차단, 인장강도 및 인열 강도의 향상 등 다양한 기능성을 부여하는 최적의 환경 친화적 코팅 공정 기술을 개발하여 차세대 건축용 막구조 제품을 개발하고자 한다.

• 상하수도학회지
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• 제19권2호
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• pp.200-208
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• 2005

In this study, a new submerged membrane bioreactor process packed with granular sulfur (MBR-GS) was operated to identify the biological nitrogen removal behaviors with plating wastewater containing high-strength $NO_3{^-}$ concentration. The continuous denitrification was carried out at $20^{\circ}C$ with various nitrogen loading rates using synthetic wastewater, which composed of $NO_3{^-}$ and $HCO_3{^-}$, but also actual plating wastewater, which was collected from the effluent of the H metal plating company. As a result, high-rate denitrification in the range of $0.8kg\;NO_3{^-}-N/m^3\;day$ was accomplished at nitrogen loading rate of $0.9kg\;NO_3{^-}-N/m^3\;day$ using synthetic wastewater. Also, higher-rate denitrification with actual plating wastewater was achieved up to $0.91kg\;NO_3{^-}-N/m^3\;day$ at the loading rate of $1.11kg\;NO_3{^-}-N/m^3\;day$. Additionally, continuous filtration was possible during up to 30 days without chemical cleaning in the range of 20 cmHg of transmembrane pressure. On the basis of the proposed stoichiometry, ${SO_4}^{2-}$ production could be estimated efficiently, while observed alkalinity consumption was somewhat lower than theoretical value. Consequently, a new process, MBR-GS is capable of high-rate autotrophic denitrification by compulsive flux and expected to be utilized as an alternative of renovation techniques for nitrogen removal from not only plating wastewater but also municipal wastewater with low C/N ratio.

• 상하수도학회지
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• 제37권5호
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• pp.271-279
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• 2023

Fouling is an inevitable problem in membrane water treatment plant. It can be measured by trans-membrane pressure (TMP) in the constant flux operation, and chemical cleaning is carried out when TMP reaches a critical value. An early fouilng alarm is defined as warning the critical TMP value appearance in advance. The alarming method was developed using one of machine learning algorithms, decision tree, and applied to a ceramic microfiltration (MF) pilot plant. First, the decision tree model that classifies the normal/abnormal state of the filtration cycle of the ceramic MF pilot plant was developed and it was then used to make the early fouling alarm method. The accuracy of the classification model was up to 96.2% and the time for the early warning was when abnormal cycles occurred three times in a row. The early fouling alram can expect reaching a limit TMP in advance (e.g., 15-174 hours). By adopting TMP increasing rate and backwash efficiency as machine learning variables, the model accuracy and the reliability of the early fouling alarm method were increased, respectively.

• 대한환경공학회지
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• 제31권1호
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• pp.51-57
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• 2009

역삼투 해수담수화(SWRO)공정의 큰 문제점 중 하나인 biofouling 현상을 초기에 감지하기 위한 센서 개발의 선행 연구로써, 본 연구는 역삼투막에 바이오필름을 형성하는 문제성 있는 박테리아를 센서의 타겟 박테리아로 제시하는 것에 중점을 두었다. 문헌조사와 실제 해수담수화 공정에서 사용된 해수 원수와 오염된 역삼투막에 존재하는 박테리아를 계통발생학적으로 분석한 결과를 토대로 Bacillus sp., Flavobacterium sp., Mycobacterium sp., P. aeruginosa, P. fluorescens, 그리고 Rhodobacter sp.의 여섯종의 모델 박테리아를 선정하였고, 선정된 모델 박테리아 중, 막 오염 잠재력을 가진 종을 찾아내기 위해 각각 박테리아의 역삼투막 부착 능력, 고압내성, 그리고 소수성을 비교 분석하였다. 그 결과, 역삼투막 부착능력은 Rhodobacter sp.와 Mycobacterium sp.가 뛰어났으며 소수성이거나 역삼투막(접촉각 약 $63^{\circ}$)과 비슷한 접촉각을 가진 박테리아가 역삼투막에 잘 부착하였다. 800 psi의 고압을 적용 한 후, Rhodobacter sp.는 여섯 종류의 모델 박테리아 중 59-73%의 가장 큰 개체수의 감소를 보였고, P. fluorescens는 1-29%로 가장 높은 고압내성을 보였다. 부착, 소수성, 고압내성 특성을 통한 역삼투막에 biofouling을 유발하는 영향력 있는 박테리아 선정 실험 결과, 여섯 종류의 모델 박테리아 중 Mycobacterium sp.가 부착 능력이 뛰어나고 높은 소수성 특성을 가지며, 800 psi의 고압에서도 50% 이상의 cell의 생물학적 활성능력을 가지고 있어, 막 오염을 유발시키는 가장 잠재력 있는 박테리아로 분석되었다.