• Membrane and Water Treatment
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• 제9권4호
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• pp.255-262
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• 2018

This study attempted to evaluate the process of self-forming dynamic membrane formation on mesh filter in membrane bioreactor with a two-stage method of batch (agitation) and continues (aeration) stage at different sludge concentrations. Four concentrations of activated sludge including $6{\pm}0.4$, $8{\pm}0.5$, $10{\pm}0.3$, $14{\pm}0.3g/L$ were used to demonstrate the optimal concentration of sludge for treating municipal wastewater and reducing fouling in dynamic membrane bioreactor. The formation time and effluent turbidity were decreased in the batch stage when increasing the activated sludge concentration. The minimum values of formation time and effluent turbidity were 14 min and 43 NTU for the optimum mixed liqueur suspended solids of $8{\pm}0.5g/L$, respectively. To improve operational condition and fouling reduction in the aeration stage, critical fluxes were measured for all concentrations by flux-step method. With increasing the sludge concentration, the relevant critical fluxes reduced. The optimum subcritical flux of $30L/m^2/h$ was applied as operating flux in the second stage. The maximum COD removal efficiency of 98% was achieved by the concentration of $8{\pm}0.5g/L$. Compressibility index of self-forming dynamic membrane and transmembrane pressure trend remained somewhat constant until the optimal concentration of $8{\pm}0.5g/L$ and thereafter they increased steeply.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권2호
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• pp.196-202
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• 2016

Membrane bioreactor (MBR) technology has previously been used by water industry to treat high salinity wastewater. In this study, an anoxic-oxic biofilm-membrane bioreactor (AOB-MBR) system has been developed to treat mustard tuber wastewater of 10% salinity (calculated as NaCl). To figure out the effects of operating conditions of the AOB-MBR on membrane fouling rate ($K_V$), response surface methodology was used to evaluate the interaction effect of the three key operational parameters, namely time interval for pump (t), aeration intensity ($U_{Gr}$) and transmembrane pressure (TMP). The optimal condition for lowest membrane fouling rate ($K_V$) was obtained: time interval was 4.0 min, aeration intensity was $14.6 m^3/(m^2{\cdot}h)$ and transmembrane pressure was 19.0 kPa. And under this condition, the treatment efficiency with different influent loads, i.e. 1.0, 1.9 and $3.3kgCODm^{-3}d^{-1}$ was researched. When the reactor influent load was less than $1.9kgCODm^{-3}d^{-1}$, the effluent could meet the third discharge standard of "Integrated Wastewater Discharge Standard". This study suggests that the model fitted by response surface methodology can predict accurately membrane fouling rate within the specified design space. And it is feasible to apply the AOB-MBR in the pickled mustard tuber factory, achieving satisfying effluent quality.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권2호
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• pp.63-75
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• 2013

회전교차로는 영국, 프랑스 등에서 70년대 이후부터 발전하여 현재 유럽을 비롯한 호주, 미국 등 세계 여러 나라에서 운영되어 관련 연구가 끊임없이 지속되고 있으며, 최근 회전교차로를 적극 도입하고 있는 우리나라에서도 이에 맞춰 적극적인 홍보 및 연구가 계속 되고 있다. 하지만 선행연구들은 회전교차로의 안전성 및 운영 효율성에 관한 연구들이 대부분을 차지하고 있고, 회전교차로 설계지침 및 관련연구에서 명확한 보행자 관련 설치기준 및 영향을 제시하지 않고 있다. 설계지침에서 제시하고 있는 최대 교통량에서 보행자에 의한 영향까지 고려한다면, 첨두시간과 같은 시점에서는 오히려 회전교차로가 비효율적으로 운영 될 수 있다. 즉, 첨두시 이외의 시간에는 회전교차로가 효율적으로 운영 되지만, 특정 시간대에는 차량 통행량 및 보행자 수에 따라 회전교차로의 운영개선을 검토해 볼 수 있다. 본 연구에서는 특정시간이나 첨두시의 교통량 및 보행자수를 가정하여 보행자수에 따른 회전교차로의 접근로별 용량변화를 살펴보고, 보행자 수가 증감함에 따른 회전교차로에서의 보행신호 적용 타당성 및 그에 따른 신호운영 방안을 제시하였다. 현장자료를 이용한 시뮬레이션 분석을 통해 회전교차로 보행신호의 설치효과 및 적용방안을 검토하였고, 보행신호를 적용한 회전교차로의 설치 시, 일반 회전교차로에 비해 지체감소 효과가 있는 것을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권2호
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• pp.137-142
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• 2011

본 연구는 실험실 조건에서 비스무스 필름 전극(Bismuth film Electrode)을 사용한 양극산화벗김분석법(Anodic Stripping Voltammetry)에서 비스무스의 첨가 농도와 적정 전해질을 선택하여 최적 조건을 산출하고 최적조건을 기반으로 현장에서 중금속 모니터링 가능 여부를 확인하고자하였다. 비스무스(Bi)와 혼합중금속(Pb, Cd, Zn) 실험을 통해 정확한 중금속의 측정을 위해서는 측정하고자 하는 중금속보다 1:1 이상의 비스무스가 첨가되어야 하는 것으로 나타났다. 전해질 테스트에서는 0.1 M acetate buffer (pH 4.5), 0.1 M chloroacetate buffer (pH 2.0), 0.1 M HCl (pH 2.0), 0.1 M $HNO_3$ (pH 2.0) 중 0.1 M acetate buffer가 비스무스 필름전극을 이용한 중금속 분석에 적용 가능한 것으로 나타났다. 현장 적용시, 중금속 표준용액 100 ppb 첨가 테스트 결과 Pb은 36~45 ppb, Cd는 84~91 ppb, Zn은 90~98 ppb가 측정되었다. 첨가한 중금속보다 낮은 농도로 중금속이 측정되는 것은 현장수 매질 효과에 의한 것으로 파악되었으며, 추후 현장수 매질과 중금속 측정의 상관관계에 대한 연구가 진행될 예정이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.493-500
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• 2017

본 논문은 서울도시철도공사 유피스 내 전동차관리 고장데이타(BOM)을 통해 지속적으로 관리된 데이터를 활용하여 노후 철도차량부품의 신뢰성분석을 하고 개선방안을 제시하고자 하였다. 분석대상인 서울도시철도공사 7호선 2차분 보조전원장치(Static Inverter)는 객실 내 각종 서비스장치에 전원을 공급하여 직접적으로 승객 만족도에 영향을 주는 핵심적인 장치이다. 경영정보시스템의 장기간에 걸친 필드데이타를 바탕으로 고장의 패턴을 분석하기 위해 운용환경 스트레스 인자를 고려한 통계 신뢰성분석을 하였다. 보조전원장치(Static Inverter)의 하절기 집중고장현상과 관련하여 고장과 온도 스트레스인자와의 상관성에 대해 통계적 분석을 하였고 IGBT 인버터의 수명분석을 통하여 수리 전 후의 온도 스트레스 인자의 영향을 분석해 보았다. 그리고 전동차 부하량과 외기온도의 두 변수를 고려한 최적운행조건을 분석하여 고장다수 발생조건과의 냉각용량차이가 발생함을 확인할 수 있었고, 이러한 분석을 바탕으로 최적의 운행을 위한 냉각용량차이를 줄일 수 있는 방안을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2381-2391
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• 2013

일반적으로 에너지파일의 열적 성능에 영향을 주는 중요한 인자로 지반의 열 물성, 열 교환기 형태, 운용방법, 파일 간 열 간섭 등이 고려될 수 있다. 본 연구에서는 지반의 실제 조건을 반영한 수치모델을 통해 이들 인자들이 미치는 영향을 살펴보았다. 지반의 포화 정도에 따라서 파일의 열 교환율은 최대 3배까지 차이를 보였으며, 열 저항은 최대 8.7%의 차이가 발생하였다. 또한 열 교환기 유형이 파일의 열 성능에 영향을 주며, 3U-Type이 W나 U-Type에 비해 상대적으로 높은 열 효율을 보였다. 운용방법에 있어서, 부분가동 시(8시간 가동, 16시간 휴지) 연속가동에 비해서 약 20%의 열효율을 보전할 수 있으며, 장기적인 열 축적현상을 방지하는데 유리하다. 지반의 조건에 따라 군 말뚝에 의한 열 간섭 정도가 달라지는데, 지반이 포화상태에서 건조 상태로 갈수록 군 말뚝에 의한 열 간섭효과는 감소한다. 일반적인 지반조건에서 열 교환 감소율 1%미만을 유지하는 적정 이격 거리는 U-Type에서 최대 3.2D, W-Type에서 최대 3.6D, 3U-Type에서 최대 3.7D로 산정되었다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권4호
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• pp.491-498
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• 2018

The cost evaluation for voyage route planning in an ice-covered sea is one of the major topics among ship owners. Information of the ice properties, such as ice type, concentration of ice, ice thickness, strength of ice, and speed-power relation under ice conditions are important for determining the optimal route in ice and low operational cost perspective. To determine achievable speed at any designated pack ice condition, a model test of resistance, self-propulsion, and overload test in ice and ice-free water were carried out in a KRISO ice tank and towing tank. The available net thrust for ice and an estimation of the ice resistance under any pack ice condition were also performed by I-RES. The in-house code called 'I-RES', which is an ice resistance estimation tool that applies an empirical formula, was modified for the pack ice module in this study. Careful observations of underwater videos of the ice model test made it possible to understand the physical phenomena of underneath of the hull bottom surface and determine the coverage of buoyancy. The clearing resistance of ice can be calculated by subtracting the buoyance and open water resistance form the pre-sawn ice resistance. The model test results in pack ice were compared with the calculation results to obtain a correlation factor among the pack ice resistance, ice concentration, and ship speed. The resulting correlation factors were applied to the calculation results to determine the pack ice resistance under any pack ice condition. The pack ice resistance under the arbitrary pack ice condition could be estimated because software I-RES could control all the ice properties. The available net thrust in ice, which is the over thrust that overcomes the pack ice resistance, will change the speed of a ship according to the bollard pull test results and thruster characteristics (engine & propulsion combination). The attainable speed at a certain ice concentration of pack ice was determined using the interpolation method. This paper reports a procedure to determine the attainable speed in pack ice and the sample calculation using the Araon vessel was performed to confirm the entire process. A more detailed description of the determination of the attainable speed is described. The attainable speed in 1.0 m, 90% pack ice and 540 kPa strength was 13.3 knots.

• 멤브레인
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• 제15권2호
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• pp.114-120
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• 2005

본 연구의 목적은 도시 하수처리를 위한 막결합형 $A_2O$공정에 관해 실제적인 정보를 얻고자 하는 것이다. 공경 $0.25\;{\mu}m$의 평판형 정밀여과막을 공기가 주입되는 호기조에 침지시켜 처리수는 저압으로 여과된다. 인공폐수를 대상으로 최적의 처리수질과 장기운전의 안정성 확보를 위한 내부반송율과 MLSS 농도 등의 최적 운전인자를 산정하고자 하였다. 내부반송은 각각 호기조에서 무산조로 반송한 것을 type 1, 무산조에서 혐기조로 반송한 것을 type 2라고 규정지었다. 플럭스는 15 LMH, type 1을 2Q로 고정하고 실험하였을 때 최적의 운전 조건은 MLSS 농도는 11,000 mg/L, type 2가 IQ로 나타났다. 이때, BOD $COD_{cr}$, T-N, T-P의 제거율이 각각 $97.3\%,\;94.2\%,\;64.0\%,\;63.0\%$로 타 내부반송율보다 효과적이었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권7호
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• pp.745-754
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• 2013

수돗물의 생산 및 공급과정에 소요되는 에너지에 대한 체계적인 분석 및 평가는 최근의 전력부족 사태와 온실가스 감축의 필요성에 따라 관심이 증가되고 있다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 제시한 결과에 대한 검토를 통하여 실용적으로 적용 가능한 에너지 분석기법 및 평가기법을 제시하였다. 본 연구에서는 EPANET2의 수리해석 결과를 이용하여 에너지를 평가할 수 있는 모형을 MATLAB 플랫폼 기반 하에서 개발하였다. 제안된 기법은 상수관망의 입지, 관로의 상태, 누수정도 등에 따라 시설물이 내재적으로 가지는 에너지관리 효율과 운영 효율을 분리하여 평가할 수 있는 성능평가 지표를 제시하였다. 개발모형은 시험관망과 실제관망에 대하여 각각의 상수관망 구성요소에 대한 에너지 분석 및 평가결과를 제시함으로써 적용성 평가를 실시하였다. 본 연구의 결과는 상수관망 에너지관리의 최적화를 도모함으로써 피크시간대의 전력수요 관리 및 에너지 절감형 상수도 시스템 계획 및 운영에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.3341-3352
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• 2011

본 연구는 간헐적으로 공장폐수가 유입되고 있는 하수처리시설에 대하여 각 단위공정별 운전현황 조사와 수질 측정을 실시하여 운전특성을 파악하고자 하였다. 생물반응조의 운전조건은 MLSS 농도 2,000~3,000 mg/L, HRT 5.3~16.3 시간, SRT 2.8~66.6 일 범위를 나타내었고, SVI는, 최적 범위인 50~150을 상회하여, 200 이상의 측정값이 빈번히 발생하여 슬러지 침강성이 양호하지 않은 것으로 관측되었다. 주요 원인은 공장폐수의 유입에 기인한 것으로 판단되며, 이와 같이 공장폐수 유입 시 생물반응조내의 MLDO가 급격히 상승하고 질산화 효율이 빠르게 감소하며 이차침전지에서는 Pin floc.이 유출되는 현상이 발생하였다. 미생물 관측결과, 다양한 세균 플록과 섬모충류 등이 관측되었으나, Bulking 발생의 원인이 되는 사상균인 Sphaeotilus와 방선균 등도 발견되었다. 단위공정별 처리효율은 평균적으로는 대체로 양호한 처리효율을 나타내고 있었으나 간헐적인 공장폐수 유입의 영향으로 인한 생물반응조의 운전특성의 불안정성으로, 처리효율의 변동성이 크게 나타나고 있었다.