• 대한환경공학회지
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• 제39권11호
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• pp.599-606
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• 2017

마이크로버블-산소를 이용한 물리 화학적인 방법에 의해 가축분뇨에 포함된 유기오염물질과 질소, 인 제거에 효과를 실험실 규모의 단일 반응기를 이용하여 알아보았다. 사용한 가축분뇨의 성상은 TCOD $36,894{\pm}5,024mg/L$, SCOD $22,031{\pm}2,018mg/L$, 암모니아성질소 $4,150{\pm}35mg/L$, 그리고 인산염인 $659{\pm}113mg/L$로 고농도의 유기오염물질과 영양염류를 포함하였다. 마이크로버블과 함께 사용한 기체로 공기를 사용하였을 때 보다 산소를 사용하였을 때, 그리고 산소의 공급량이 많았을 때 유기오염물질, 질소, 인 제거량이 증가하였다. 산소를 분당 600 mL 사용하였을 때 공기를 사용했을 때와 비교하면 TCOD 제거율은 2.5배, 인은 약 5.6배 높았다. 또한 반응 시간이 길수록 영양염류의 제거율은 점진적으로 증가하여, 암모니아성질소와 인 제거는 각각 $41.03{\pm}0.20%$와 $65.49{\pm}1.39%$까지 제거되었다. 인 제거율을 증가시키기 위해 마이크로버블 적용 한 후 유출수를 응집침전을 시켰을 때, 인은 유입된 인 농도 대비 최대 92.7%까지 제거되는 것이 확인되었다. 그러나 유기오염물질(TCOD) 제거는 초기 6시간 이내에 $28.7{\pm}0.2%$까지 제거되었으나 더 이상 제거되지 않았다. 이 연구 결과 마이크로버블-산소를 가축분뇨 뿐만 아니라 다양한 하 폐수처리장의 포기조에 적용하면 연계된 단위 공정에 부하를 줄일 수 있으며 또한 고품위의 안정적인 유출수를 생산할 수 있는 방법으로 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 1981

During 20 days from November 4 to 28, 1980, the quantities of grease and oil, BOD (biological oxygen demand), COD (chemical oxygen demand), SS (suspended solid) were measured at Grit Chamber, Primary Sedimentation Tank, Secondary Sedimentation Tank in Chung Gye Chun sewage treatment plant. The results were as follows. 1. The average of grease and oil quantities were 251mg/l at Grit Chamber, 185mg/l at Primary Sedimentation Tank, 47mg/l at Secondary Sedimentation Tank. 2. In the secondary treatment for the removal of grease and oil, the removed quantities of grease and oil were increased according to increasing the quantities of influent grease and oil. The regression equation were as follows G.O.removed=0.731 G.O. influent+3.235 (r=0.887) 3. The average of grease and oil removal rate was 76.4% and the standard deviation of grease and oil removal rate daily was 10.6%. 4. G.O. (grease and oil) and BOD, COD, SS showed significant correlationship at Grit Chamber, Primary Sedimentation Tank, Secondary Sedimentation Tank. (P<0.05). 5. In the secondary treatment, effluent grease & oil and other parameters were analyzed by means of Stepwise multiple regression. Multple regression equation for estimates of effluent grease and oil were as follows. $GO_E=-9.1637+2.0380 SS_E+0.068 SS_I$ (r=0.778) 6. The correlative parameters for the effluent grease and oil seem to be the influent SS and the effluent SS. 7. It was estimated that the removal of grease and oil would be improved by means of improvement of suspended solids removal efficiency but it is necessary to inquire further into the study.

• 한국물환경학회지
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• 제30권4호
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• pp.386-393
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• 2014

The aim of this study was to investigate the nutrient removal and biomass productivity in the wastewater using MMBR (Microalgae Membrane Bioreactor). MMBR process was combined OPPBR (Optical Panel Photobioreactor) and MBR (Membrane bioreactor). The OPPBR and MBR were operated 3 days and 9h HRT (Hydraulic retention time), respectively, using microalgae as Chlorella vulgaris. The obtained result indicated that the biomass productivity of 0.498 g/L/d with light transmittance of 92% at a 305 mm depth in the OPPBR was achieved. The total consumption of BOD (Biochemical Oxygen Demand) and COD (Chemical Oxygen Demand) in the MMBR were found to be 97.56% and 96.06%, respectively. Additionally, the removal of TN, $NO_3-N$, TP and $PO_4-P$ were 94.94%, 91.04%, 99.54% and 93.06% in MMBR, respectively. These results indicated that the MMBR process was highly effective for COD, BOD and nutrient removal when compared to the separate OPPBR or MBR process. The MMBR process was effective for nutrient removal and biomass productivity and can be applied to treat wastewater in sewage treatment plant.

• 한국환경과학회지
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• 제20권7호
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• pp.907-917
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• 2011

This study investigated the application of experimental design methodology to optimization of conditions of air-plasma and oxygen-plasma oxidation of N, N-Dimethyl-4-nitrosoaniline (RNO). The reactions of RNO degradation were described as a function of the parameters of voltage ($X_1$), gas flow rate ($X_2$) and initial RNO concentration ($X_3$) and modeled by the use of the central composite design. In pre-test, RNO degradation of the oxygen-plasma was higher than that of the air-plasma though low voltage and gas flow rate. The application of response surface methodology (RSM) yielded the following regression equation, which is an empirical relationship between the RNO removal efficiency and test variables in a coded unit: RNO removal efficiency (%) = $86.06\;+\;5.00X_1\;+\;14.19X_2\;-\;8.08X_3\;+\;3.63X_1X_2\;-\;7.66X_2^2$ (air-plasma); RNO removal efficiency (%) = $88.06\;+\;4.18X_1\;+\;2.25X_2\;-\;4.91X_3\;+\;2.35X_1X_3\;+\;2.66X_1^2\;+\;1.72X_3^2$ (oxygen-plasma). In analysis of the main effect, air flow rate and initial RNO concentration were most important factor on RNO degradation in air-plasma and oxygen-plasma, respectively. Optimized conditions under specified range were obtained for the highest desirability at voltage 152.37 V, 135.49 V voltage and 5.79 L/min, 2.82 L/min gas flow rate and 25.65 mg/L, 34.94 mg/L initial RNO concentration for air-plasma and oxygen-plasma, respectively.

• 상하수도학회지
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• 제33권3호
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• pp.215-224
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• 2019

Recent focus on wastewater treatment includes energy-saving and renewable energy generation for energy-independence of water infrastructures. Aeration and pumping in biological wastewater removal processes account for nearly 30-60% of the total electricity cost in real wastewater treatment plants. In this study, the performance and microbial characteristics were investigated in sequencing batch reactor under typical oxygen and oxygen limited condition. Under typical DO ($7.55{\pm}0.99mg/L$) and low DO ($0.23{\pm}0.08mg/L$) conditions, COD removal was stable over 91 % during SBR operation. Ammonia removal efficiency was reduced from 95.6 % to 89.2 % when DO concentration was dropped sharply. Phosphorus removal efficiency also reached 77% at oxygen-limited condition. The results indicated that removal efficiency both ammonia and phosphorus was influenced by DO condition. Microbial analysis revealed that Proteobacteria and Bacteroidetes at phylum level was dominant in typical DO and low DO conditions and DO concentration did not much affect phylum distribution. Population decrease of genera of nitrifying bacteria(Dokdonella) and Dechloromonas spp. affect removal efficiency of nitrogen and phosphorus at low DO condition.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.679-686
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• 2022

본 논문에서는 라즈베리파이 카메라와 DO(Dissolved Oxygen)센서를 사용하여 수중에 존재하는 녹조를 인식하고 녹조를 제거하는 기능을 갖는 녹조제거장치를 구현하였다. 라즈베리파이 보드는 카메라로부터 취득한 RGB 값을 HSV로 변환하여 녹조의 색을 인식한다. 이를 통해 녹조의 위치를 파악하고, DO 센서를 활용해 해당 위치의 용존산소량의 감소량이 기준치 이상일 경우 녹조제거장치가 녹조 제거 용액을 살포하도록 구동한다. 라즈베리파이의 카메라는 OpenCV를 활용하였고, 모터의 움직임은 DO 센서의 출력값과 카메라의 녹조인식 결과에 따라 제어한다. 녹조인식 및 녹조제거용액의 살포 기능은 아두이노와 라즈베리파이를 통해 구현되었으며 실험을 통해 제안한 이동식 녹조제거장치의 타당성을 검증하였다.

• 유기물자원화
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• 제29권3호
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• pp.5-16
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• 2021

본 연구에서는 MBR 공정 내 폭기조에서 순산소 용해와 일반 공기 폭기의 효율에 대한 비교·평가를 통해 순산소의 MBR 공정 적용성에 대해 평가 하였다. 순산소 장치에 의한 유기물 및 암모니아 산화 여부에 대해 평가하였으며, 실폐수(음식물류 폐기물의 혐기성소화 유출수) 적용 과포화산소용해 효율 평가를 진행하였다. 순산소용해와 일반공기폭기 방법의 SCOD, 암모니아 제거율과 속도는 비슷하였다. 하지만, 순산소 용해에 의한 미생물 수율이 일반공기폭기법에 의한 미생물 수율보다 약 0.03 g MLSS-produced/g SCOD-removed 낮아 잉여슬러지 처리 비용이 감소될 수 있을 것이라 판단된다. 음식물류 폐기물의 혐기성 소화 유출수의 고농도 유기물 (4,000 mg/L) 및 암모니아 (1,400 mg/L)의 제거율을 순산소용해와 일반공기폭기법을 비교한 결과, 순산소 용해기가 일반공기폭기법에 비해 유기물 제거율이 약 13% 가량 더 높게 평가되었다. 또한, MLSS의 경우 일반공기폭기법이 순산소장치에 비해 0.3배가량 높았다. 이는, 순산소장치의 경우 폭기조 내에 용존산소가 충분히 유지, 공급되기 때문에 슬러지 자산화가 고도로 진행된 결과로 판단되었다. 따라서, 고농도 유기물을 함유한 폐수 처리를 위한 방법으로는 기존에 많이 사용되었던 일반공기폭기법보다 순산소장치를 활용하는 것이 경제적인 면에서 더 유리할 것으로 판단되었다.

• 한국습지학회지
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• 제12권2호
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• pp.25-33
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• 2010

본 연구에서는 국내 최대 인공습지인 시화호 인공습지에서 수질정화기능 향상을 위해 수립된 3개의 방안 (물 흐름 개선방안, 혐기성환경 개선을 위한 산소공급장치 설치방안, 탁도유발 물고기 제어방안)에 대한 효율평가 및 습지의 적용성을 제시하였다. 인공습지 하류구역(가로 122m${\times}$세로 103m)에 설치한 물 흐름 유도시설에 의한 BOD, SS, TN, TP의 평균 제거효율은 12.8~7.4%로 나타났으며, BOD가 가장 높은 제거효율을 보였다. 이는 습지내 물흐름이 수질정화기능 향상에 매우 중요하며, 시화호 인공습지와 같이 규모가 큰 습지의 경우 유출부의 일부 구간에 물 흐름 개선만으로도 습지의 수질정화기능을 향상시킬 수 있음을 시사한다. 산소공급장치 가동 후 DO농도 증가율이 산기식폭기장치에서 15.5%과 표면폭기장치에서 37.2%를 보였고, 습지내 DO 농도가 낮은 구역에 한하여 새벽시간에 운영하는 것이 효율적인 것으로 사료된다. 그리고 물고기를 포획을 한 실험군과 대조군의 평균 탁도가 6.2 NTU와 10.6 NTU로 물고기 포획에 의해 41.5%의 탁도 제거효율을 보였다. 습지내 어류현황과 하류부의 탁도에 대한 지속적인 모니터링을 통한 체계적인 어류관리 방안이 필요할 것으로 본다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권11호
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• pp.13-19
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• 2014

투수성 반응벽체 공법은 지하수 오염을 정화하는 대표적인 방법 중의 하나이다. 영양염류와 중금속 등 여러 가지 오염물질이 동시에 존재하는 경우 두 가지 이상의 반응성 매질을 적용한 반응벽체공법으로 복합오염물질의 제거가 가능하다. 본 연구에서는 반응성 매질로 제올라이트와 제강슬래그를 함께 사용하는 경우 복합오염물질의 제거능을 평가하였다. 영양염류인 암모늄과 인산염, 중금속인 카드뮴이 혼합된 복합오염물질에 대하여 연속회분식실험을 통하여 제올라이트 및 제강슬래그와의 반응순서에 따른 오염물질 제거능을 분석하였다. 연속회분식실험 결과에 의하면 제올라이트-제강슬래그 순서로 반응하는 경우 영양염류와 중금속의 복합오염물질에 대한 제거능이 더 좋은 것으로 나타났다.

• 보존과학회지
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• 제30권3호
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• pp.299-306
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• 2014

귀중한 보존물, 예술품, 증거서류 등의 오염에 의한 훼손을 복원하는 기술의 일환으로 아르곤을 이용한 저온 플라즈마 표면처리법의 적용 가능성을 산소 플라즈마 표면처리법과 비교 조사하였다. 이러한 목적으로 인위적 오염물인 brilliant green으로 염색된 셀룰로오스 아세테이트와 카본으로 코팅된 백상지에 아르곤 플라즈마와 산소 플라즈마로 처리했을 때, 색도계를 이용하여 색도변화를 측정한 후 ${\Delta}E^*ab$ 값의 변화와 표면형태의 변화로써 brilliant green과 카본 제거효과를 조사하였다. 오염물 제거효과는 산화반응에 근거한 산소 플라즈마가 스퍼터링에 의한 아르곤 플라즈마에 비해서 효과적이었으나 모재의 심각한 손상을 유발하였고 플라즈마 후반응에 의한 추가적인 모재의 손상이 예상되었다. 반면에 아르곤 플라즈마는 산소 플라즈마에 비해서 열세하였으나 모재의 손상이나 후반응에 대하여 무시할 수 있었으며 섬세한 복원 작업에 오히려 적합할 것으로 판단되었다.