• 한국물환경학회지
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• 제25권5호
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• pp.750-757
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• 2009

The ammonium ion exchange characteristics of natural zeolite were investigated to remove ${NH_4}^+-N$. The effect of water temperature, particle size and competitive cation on the exchange capacity was examined. Ammonium ion exchange capacity tended to decrease when the temperature increased from $25^{\circ}C$ to $40^{\circ}C$. Exchange capacity was increased according to the particle size of natural zeolite comes to be small. Batch isotherm experiments were conducted for measuring ammonium ion exchange capacity. The ion exchange capacity was well described either by the Langmuir isotherm model or by the Freundlich isotherm model. The ammonium ion exchange capacity ($q_m$) of zeolite carrier can be calculated $11.744mg-{NH_4}^+/g$-carrier. The ion exchange capacity of manufactured zeolite carrier was showed a similar tendency as ion exchange capacity of powder-sized natural zeolite. Therefore, zeolite carrier can be used for increasing of nitrogen removal efficiency in the wastewater treatment plants.

• 환경위생공학
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• 제23권3호
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• pp.9-22
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• 2008

This study was conducted to develop a system that processes harmful gases and dust, which being generated in the production of micro-inorganic fabric. This can be obtained by melt spinning raw materials such as agalmatolite, fluorspar, limestone, silica under high temperature at $1500-1600^{\circ}C$ in a glass recuperator using a dry method by Cyclone Reactor or Envelope Type (ET) type Bag Filter. If the number of the members of Korea Glass Industry Association reaches up to 45, the damage of the harmful gas being generated in recuperator should not be small. In addition, research of existing facilities showed the most of harmful gas treatment facilities which adopt wet treatment or semi-dry treatment process. This was caused the problems for wastewater and the second pollutive materials. Moreover, in the dust collecting facility behind recuperator, it is also problematic that electric dust collector requires enormous initial investment. We have researched various methods to show both economic and efficient new processes for the preventive facilities of recuperator. As the result of the experiments, the removal efficiencies of HF and SOx were 99% and 87%, respectively. Although it was insignificant reaction, a pretty much interesting result that NOx showed an absorption reaction with $Ca(OH)_2$(removal efficiency was more than 25%) was obtained.

• 대한환경공학회지
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• 제30권5호
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• pp.491-499
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• 2008

점점 더 강화되는 수질기준, 연료 및 에너지비용 증가 등으로 경제성, 소요부지의 최소화, 운전의 용이성, 슬러지 발생의 최소화, 높은 처리효율을 지니는 폐수처리시스템의 개발은 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 난분해성물질을 함유한 오 폐수에 대해 대기노출형 백색부후균 생물막을 이용하여 생물막의 침지형태, 체류시간, 재순환비, 모듈회전수에 따른 유기물 처리 특성을 연구하였다. HBC 링 여재에 부착된 백색부후균 생물막을 대기중에 완전히 노출하여 운전시 침지형 포기조건과 거의 비슷한 제거율을 나타냈다. 대기노출형의 최적조건은 HRT 3$\sim$4 hr, 재순환비 6$\sim$10 Q, 모듈회전수 0.5$\sim$2회/min이며, 이때 유기물 제거율은 COD$_{Cr}$ 65.0$\sim$69.9%, NBDCOD 70.4$\sim$72.7%, BOD$_5$ 88.8$\sim$90.1%, SS 84.2$\sim$90.4%를 나타냈다. 또한 본 연구에서 BOD$_5$의 유출수 평균농도는 8.9 mg/L로 중수도 수질기준 BOD$_5$ 10 mg/L이하를 만족하였으나, NBDCOD의 경우 평균농도가 29.6 mg/L로 중수도 수질기준 20 mg/L보다 높은 것으로 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제28권2호
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• pp.171-179
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• 2014

In this study, a novel method was proposed to test the integrity of water treatment system specifically equipped with membrane filtration process. We applied the silica particles coated with a fluorescent agent (rhodamine B isothiocyanate) as a surrogate to detect a membrane process integrity and evaluate the reliability of effluent quality in the system. Additionally, a series of experiments was conducted to evaluate the sensitivity of the method through the laboratory scale experiment. The laboratory scale experiments showed that the feasibility of application of proposed method to detect a breach or damaged part on the membrane surface. However, the sensitivity on predicting the area of a breach was significantly influenced by the testing conditions such as a concentration of surrogate, filtration flux, and detection time. The lowest error of predicting the area of breach was 3.5% at the testing condition of surrogate concentration of 80 mg/L injected with flux of $20L/m^2/hr$ for 10 minutes of detection time for the breach having the actual area of $7.069mm^2$. However, the error of estimation was increased at the small breach with area less than $0.785mm^2$. A future study will be conducted to estimate a damaged area with more accuracy and precision.

• 상하수도학회지
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• 제25권1호
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• pp.95-106
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• 2011

Even though MBR processes have many advantages such as high quality effluents, a small footprint and convenience for operation compared to conventional activated sludge processes, there are some shortcomings in terms of the cost and potential fouling incident that keeps MBR (Membrane bioreactor) processes from being widely applied. To reduce these problems, PTFE (Polytetrafluoroethylene) flat sheet membranes that have excellent permeability and durability were tested instead of PVDF (Polyvinylidene fluoride) membrane which is being used widely in water treatment. Low concentration of sodium hydroxide (NaOH) was also added into the membrane modules in order to prevent the membrane fouling as well as to provide the alkalinity. With conditions mentioned above, a pilot-scale MBR system based on the MLE (Modified Ludzack Ettinger) process was operated at flux of 40 $L/m^{2}/hr$ and over 15,000 mg/L MLSS concentration for about 8 months. And coagulant(alum) was added into the membrane tank to remove phosphorus. Although the more coagulant is added the more effectively phosphorus is removed, that can lead to fouling for a long operation(Ronseca et al.,2009). By the way there is a research that fouling grow up after stopping injection of coagulant(Holbrook, 2004). Stable operation of MBR systems was achieved without major chemical cleaning and the effluent quality was found to be good enough to comply with the treated waste water quality regulations of the Korea.

• 자원리싸이클링
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• 제16권6호
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• pp.52-60
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• 2007

탈질 특허분석과 전해기초연구를 통하여 수용액으로부터 질소의 환원제거에 대하여 조사하였다. 세계적으로 수용액으로부터 질소를 제거하는 방법으로 생물학적 기술과 산화환원 기술이 개발되고 있으며, 최근 들어 전해기술에 대한 특허출원도 증가하고 있다. 전해법에서 Fe를 음극으로 Pt를 양극으로 채택한 정전류 전해법에 의하여 1시간동안 총질소를 47% 이상 제거할 수 있었다. 질소함유 폐수를 처리하는 효율적인 방법은 폐수 특성에 맞는 기술의 조합이라고 말할 수 있다. 예를 들어 고농도 질소 함유 폐수를 소량 배출하는 경우 화학적 처리와 전해법의 조합으로 질산성 질소를 아질산성 질소로 일차 전환시켜 전해효율을 극대화시키면서 2차 오염원인 용해 금속이온을 전해과정에서 음극에 환원 회수하는 방법 등이 실용화에 유리하다고 말할 수 있다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 제6회 하계 Workshop (98 한국막학회, 국립환경연구원 국제 Workshop, 수자원 보전과 막분리 공정)
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• pp.113-133
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• 1998

In activated sludge process, sludge settling condition is affected by organic loading rate or operation condition, and if settling condition is getting worse, it is common that overall process fails due to wash-out of biomass causing low concentration in the aeration tank. Also activated sludge process has such several problems as requiring large area, consuming a lot of power and producing large volume of sludge. Increased public concern over health and the environment combined with a strong desire to reduce capital, operating and maintenance costs, have created a need for innovative technologies for building new high quality effluents which vail meet 21st century crkeria. MBR(Membrane Bioreactor) process consists of a biological reactor and ultrafiltration(UF) membrane system that replaces the conventional clarifier of an activated sludge process. The main operating advantages of this system are that the quality of the effluent is independent of the settleability of the mixed liquor and that the effluent is free of suspended solids in any operating condition. It is possible to eliminate clarifier and to reduce the volume of aeration tank because it can afford to accumulate high biomass concentration in the bioreactor(20, 000~30, 000mg/L), which would not be possible in a conventional activated sludge process. Therefore, this process reduces overall treatment plant area. In addition to those advantages, Longer SRT condition enables higher sludge digestion in MBR process so the sludge volume produced is 50 to 70% lower than that of conventional activated sludge process There are two kinds of MBR process according to the allocations of membrane. One is cross flow type MBR of which module is located outside of the bioreactor and mixed liquor is driven into the membrane module. The other is submerged type MBR process of which module is submerged in the bioreactor and mixed liquor is generally sucked from the lumen side. addition to that the cake layer is often removed by the uplifting flow of bubbling air. A submerged MBR process is superior to a crossflow MBR in regard to the power consumption because suction pressure of a submerged MBR is generally lower than that of a crossflow MBR which has recirculation pump. A submerged MBR, therefore, has the potential to be applied to small wastewater treatment plants that need low cost treatment systems.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권2호
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• pp.131-138
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• 2010

다양화되는 물 수요와 기상 이변 등의 영향으로 극심해지는 가뭄에 대비하여 대체 수자원의 확보는 수자원 연구의 매우 중요한 부분이 되었다. 다양한 대체 수자원 중 하수처리장의 방류수는 양호한 수질과 비교적 예측이 가능한 방류량으로 인해 농업용수나 공업용수 혹은 공공용수를 대체할 안정적인 수원으로 관심의 대상이 되고 있다. 본 연구에서는 하수처리수 재이용을 위해 미래의 불확실한 용수 수요량을 고려한 최소의 공사비를 최적화하는 방법을 이진변수를 가지는 2단계 추계학적 선형계획법을 이용하여 제시하였다. 현재 설계하는 하수처리수 재이용 모형은 미래의 용수 수요량까지 고려하여 설계하여야 한다는 점을 고려하여, 미래에 용수수요가 증가할 경우, 기존의 관에 평행한 다른 관을 추가로 건설할 수 있다고 가정하여 2단계에 걸쳐 공사가 가능한 모형을 구축하였다. 그 결과 미래의 물 사용량까지를 모두 고려하여 현재 큰 직경의 관로를 건설하는 경우와 작은 직경의 관로를 두 번에 걸쳐 건설하는 대안 사이의 비용차이를 고려한 모형이 제안되었으며, 가상의 네트워크에 적용되어 그 적용성을 입증하였다. 제안된 모형은 하수 처리수 재이용 네트워크 계획 시 경제적인 관로 설계를 위한 기본 자료로 활용될 수 있으며, 장기적인 물 공급 계획을 수립할 시 여러 가지 설계 대안들에 대한 비교를 위해도 사용이 가능하다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권5호
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• pp.483-490
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• 2014

활성슬러지 공정의 생물학적 반응조 및 2차 침전지 설계와 관련해서 정상상태 설계식(Ekama et al., 1986; WRC, 1984) 및 1-D flux theory 설계식(Ekama et al., 1997)을 사용하여 슬러지 농도에 따라 두 가지 공정을 일괄적으로 설계하였다. 또한, 슬러지 농도에 따른 생물학적 반응조 및 2차 침전지 크기 변화를 도식화하고, 유입수 성상이나 슬러지 침강성, 환경 및 운전조건 그리고 첨두유량이 각 공정의 크기결정에 미치는 영향을 평가하였다. 먼저유입수의 특성과 관련하여 난분해성 용해성 물질(fs,us)은 반응조 크기 결정에 큰 영향이 없었지만, 난분해성 입자성 물질(fs,up), 무기고형물(fi) 및 유기물 강도(Sti)의 영향은 크게 나타났다. 운전인자인 Sludge Retention Time (SRT)의 경우, 슬러지 생산량과 관련되므로 반응조 크기결정에 역시 큰 영향을 미쳤다. 2차 침전지의 설계요소인 Sludge Volume Index (SVI) 및 첨두유량이 커질수록 2차 침전지에 수리학적 부하가 커지게 되어, 2차 침전지가 크게 설계되어야 했다. 본 설계과정에서는, 온도 변화가 미치는 영향은 작게 나타났다. 대규모 처리장의 경우 반응조 및 2차 침전지 전체 크기 결정과 함께 1개조 크기의 상한선을 설정하여 개수를 산정하였다. 최종적으로 엔지니어는 여러 가지 슬러지 농도에 대하여 반응조 및 2차 침전조의 크기, 개수 및 현장조건을 고려한 건설비용을 반복적으로 계산하게 되면, 최소비용 설계와 함께 최적의 슬러지 농도를 결정하게 된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제1권2호
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• pp.143-152
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• 1993

수질개선을 위한 장기연구 사업(G-7 Project)이 환경처 주관으로 시작되었다. 이 연구사업의 하나인 수질 정보 시스템 개발은 2개의 국립연구소와 대학, 그리고 관련 회사들의 합작으로 추진되고 있다. 이 연구는 통합적 수질관리를 위한 컴퓨터 시스템(ISWQM : Integrated System of Water Quality Management)의 개발을 목표로 하고 있다. 이 ISWQM은 4개의 주된 구성요소 - GIS 데이타베이스, 두개의 인공지능 기법을 바탕으로 한 도심지 오염 부하량 산정을 위한 모델들, 그리고 GIS 데이타베이스와 모델이 연계를 위한 컴퓨터 S/W - 들로서 구성되어 있다. 이러한 ISWQM은 주로 장기적 수질 관련 정책입안을 위한 의사 결정에 도움을 주기 위하여 개발이 시작되었다. GIS는 이러한 수질 관리 시스템의 개발에 있어서 필요시 되는 모든 입력 자료의 공간 데이타베이스 구성에 사용되었으며, GUI(Graphic User Interface)를 통한 위의 4개의 구성요소들을 연계시켜 효율적 SI(System Integration)을 이룩하는데 사용되었다.