• 대한환경공학회지
• /
• 제22권12호
• /
• pp.2187-2195
• /
• 2000

막분리 기술을 이용한 정수처리시스템은 안정된 수질을 제공할 수 있으며 기존의 정수처리 시스템에 비해 유지관리가 비교적 간편하다. 또 막여과 시스템은 매우 콤팩트한 기솔로서 응집/침전/여과로 구성된 기존의 정수처리 공정을 단일공정만으로 대체할 수 있다. 그러나 막여과는 운전시간의 경과와 함께 농도분극과 막오염으로 인한 플럭스의 감소라는 중요한 문제점이 있다. 따라서 장기간 연속운전의 평가에 관한 체계척인 연구가 필요하다. 본 연구는 분획분자량 30.000 Da인 관상형 한외여과막을 이용한 막여과 시스템을 구성하고 feed-and-discontinuous bleed 방식으로 운전하였다. 플럭스는 1,500시간 운전후에 안정되었고 4.000시간까지 25 LMH 이상을 유지하였다. SS와 탁도를 유발하는 물질은 거의 완전히 제거되었으며 $UV_{260}$과 DOC의 제거율은 각각 55%와 49%였다. 하나의 운전주기동안 SS, 탁도, $UV_{260}$과 DOC의 최대농도를 예측하기 위해 간단한 물질수지를 만들었다. 그 결과 SS와 탁도는 각 주기동안 관측된 최대농도와 예측치가 잘 일치한 반면 $UV_{260}$과 DOC의 관측농도는 예측치의 약 59%와 37% 였다.

• Composites Research
• /
• 제36권3호
• /
• pp.162-166
• /
• 2023

복합재료는 일반적인 고강도 구조체에 활용성이 증가하고 있지만 최신의 복합적인 전자기기 내부 소자 등과 같은 multifunctional 재료들의 성능 특성 요구가 증가하고 있다. 기기의 방열 특성의 경우 대표적으로 요구되는 물성인 반면 복합재료의 경우 적층 공정으로 인해 수직 방향의 열적 특성 제어는 해결해야 될 문제 중 하나이다. 본 연구에서는 vacuum filtration 방법을 이용하여 Carbon fiber reinforced polymer를 제작하였다. 복합재료 제작 공정에서는 섬유들의 분산에 활용성이 가장 뛰어난 세 가지 solvent들을 사용하여 solvent의 영향을 살펴보았다. 또한 세가지의 aspect ratio를 가지는 단섬유 carbon fiber들의 수직 방향의 배열성을 확인하기 위해 현미경을 통한 morphology를 관찰하였고 제작된 시편의 열전도도 측정을 통해 배열성을 검토하였다. 시편의 열전도도 측정 결과 단섬유 carbon fiber의 aspect ratio가 낮을수록 높은 열전도도를 보였으며 through-plane 방향의 열전도도는 DMF, NMP, Acetone 순으로 각각 8.69 W/m·K, 10.32 W/m·K, 13.01 W/m·K의 증가되는 값을 보였다.

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제8권3호
• /
• pp.279-292
• /
• 2017

This study was aimed at ultrafiltration (UF) as a pretreatment before reverse osmosis (RO) within the scheme of hybrid reverse osmosis-multistage flush (RO-MSF) desalination. Seawater at elevated temperature (after MSF heat-exchangers) was used as a feed in this process. The pretreatment system was represented as a set of functionally-linked technological segments such as: UF filtration, backwashing, chemical- enhanced backwashing, cleaning, waste disposal, etc. The process represents the sequences of operating cycles. The cycle, in turn, consists of the following unit operations: filtration, backwashing and chemical-enhanced backwashing (CEB). Quantitative assessment was based on the following indicators: normalized permeability, transmembrane pressure, specific energy and water consumption, specific waste generation. UF pre-treatment is accompanied by the following waste streams: $W1=1.19{\times}10$ power of $-2m^3$ (disposed NaOCl with 0.0044% wt.)/$m^3$ (filtrate); $W2=5.95{\times}10$ power of $-3m^3$ (disposed $H_2SO_4$ with 0.052% wt.)/$m^3$(filtrate); $W3=7.26{\times}10$ power of $-2m^3$ (disposed sea water)/$m^3$ (filtrate). Specific energy consumption is $1.11{\times}10$ power of $-1kWh/m^3$ (filtrate). The indicators evaluated over the cycles with conventional (non-chemical) backwashing were compared with the cycles accompanied by CEB. A positive impact of CEB on performance indicators was demonstrated namely: normalized UF resistance remains unchanged within the regime accompanied by CEB, whereas the lack of CEB results in 30% of its growth. Those quantitative indicators can be incorporated into the target function for solving different optimization problems. They can be used in the software for optimisation of operating regimes or in the synthesis of optimal flow- diagram. The cycle characteristics, process parameters and water quality data are attached.

• 대한환경공학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.359-364
• /
• 2012

장대형 수평집수관은 내부에서 축방향 흐름에 대한 마찰저항으로 인해 우물효율이 낮아지므로 이를 방지하기 위하여 다직경 수평집수관을 제안하였고, 그 효능을 평가하기 위해 실험실 규모의 모래통 실험을 수행하였다. 실험에서는 다직경과 여러 직경의 단직경 집수관에 대해 산출유량을 달리하면서 집수관에서의 수두분포를 파악하였으며, 이를 통해서 집수관의 효능을 평가하였다. 연구결과 다직경 집수관은 단직경에 비해 재료비가 1/3 이상 절감되면서도 그 산출유량은 최대직경의 단직경 집수관의 93% 이상이어서 그 효능이 우수함을 알 수 있었다. 또한, 출구유속이 약 0.8 m/sec 이상에서는 수평집수관의 수두분포가 왜곡되어 수리학적으로 비효율적인 수평우물임을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제56권1호
• /
• pp.56-60
• /
• 2018

미세입자가 미치는 부정적인 영향으로 인해 관심이 증가하여 공기 중 미세입자를 제거할 수 있는 멤브레인 필터의 성능향상을 위해 다양한 방법을 도입하여 왔다. 필터 섬유 제조 기술 중 전기 방사 기술이 최근에 가장 주목을 받고 있으며, 수 백 nm에서 수 십 ${\mu}m$ 까지의 균일한 직경의 섬유를 제조 할 수 있는 장점을 가진다. 전기 방사 기술로 생성한 섬유는 초극세 섬유로서 섬유의 생성과 동시에 3차원의 네트워크로 적층된 형태의 다공성 웹은 초박막, 초경량이며 기존 섬유에 비해 부피 대비 표면적비가 높고, 높은 기공도를 가지는 멤브레인을 제조 할 수 있으므로, 전기 방사 멤브레인의 여과 필터 성능이 크게 향상 될 것으로 예상이 된다. 본 연구에서는 polystyrene, cellulose acetate 멤브레인 필터를 이용하여 섬유 두께, 탄소나노튜브의 조성비에 따른 필터로서의 여과성능을 살펴보았으며, 필터소재의 성능 비교실험 결과 적정량의 CNT 소재의 첨가로 인해 필터의 여과 성능이 향상되는 것을 알 수 있다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제46권1호
• /
• pp.77-82
• /
• 2004

본 연구는 우유의 angiogenin(ANG) 생리활성기능을 조사하기 위한 전단계로 ANG 정제 방법을 확립하기 위하여 실시하였다. 우유로부터 ANG을 CM-Sepharose ion exchange chromatography, HPLC, Gel-filtration의 3단계 방법을 이용하여 정제하였다. 1단계인 CM-Sepharose ion exchange chromatography를 수행 한 결과 0.6 M NaCl 농도의 36번 분획에서 ANG의 밴드를 볼 수 있었고 2단계인 Mono-S 컬럼을 이용하여 HPLC를 수행한 결과에서는 1.0 M에서 하나의 peak가 분리되었고 전기영동 결과는 LF와 ANG 두 가지 성분이 함유되어 있음을 확인하였다. 마지막 단계인 Gel-filtration을 수행한 결과 ANG이 단일 밴드로 분리되었다. 우유 10 $\ell$로부터 약 80 ${\mu}\ell$의 ANG를 얻었고 정제된 ANG을 N-말단 아미노산 배열을 분석한 결과 AQDDYRYIHFLTQHY로 밝혀졌다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제4권4호
• /
• pp.281-294
• /
• 2012

Filtration using granular media such as quarried sand, anthracite and granular activated carbon is a well-known technique used in both water and wastewater treatment. A relatively new pre-filtration method called pebble matrix filtration (PMF) technology has been proved effective in treating high turbidity water during heavy rain periods that occur in many parts of the world. Sand and pebbles are the principal filter media used in PMF laboratory and pilot field trials conducted in the UK, Papua New Guinea and Serbia. However during first full-scale trials at a water treatment plant in Sri Lanka in 2008, problems were encountered in sourcing the required uniform size and shape of pebbles due to cost, scarcity and Government regulations on pebble dredging. As an alternative to pebbles, hand-made clay pebbles (balls) were fired in a kiln and their performance evaluated for the sustainability of the PMF system. These clay balls within a filter bed are subjected to stresses due to self-weight and overburden, therefore, it is important that clay balls should be able to withstand these stresses in water saturated conditions. In this paper, experimentally determined physical properties including compression failure load (Uniaxial Compressive Strength) and tensile strength at failure (theoretical) of hand-made clay balls are described. Hand-made clay balls fired between the kiln temperatures of $875^{\circ}C$ to $960^{\circ}C$ gave failure loads of between 3.0 kN and 7.1 kN. In another test when clay balls were fired to $1250^{\circ}C$ the failure load was 35.0 kN compared to natural Scottish cobbles with an average failure load of 29.5 kN. The uniaxial compressive strength of clay balls obtained by experiment has been presented in terms of the tensile yield stress of clay balls. Based on the effective stress principle in soil mechanics, a method for the estimation of maximum theoretical load on clay balls used as filter media is proposed and compared with experimental failure loads.

• 상하수도학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.77-88
• /
• 2015

Soil column experiments were evaluated effects of silver nanoparticles (i.e., 0, 2.5, 5, and 10 mg/L) on the microbial viability which is strongly associated with the degradation of organic matter, pharmaceutically active compounds(PhACs) and biological oxidation of nitrogenous compounds during river bank filtration. The addition of silver nanoparticles resulted in almost no change in the aqueous matrix. However, the intact cell concentration decreased with addition of silver nanoparticles from 2.5 to 10 mg/L, which accounted for 76% to 82% reduction compared to that of control (silver nanoparticles free surface water). The decrease in adenosine triphosphate was more pronounced; thus, the number and active cells in aqueous phase were concurrently decreased with added silver nanoparticles. Based on the florescence excitation-emission matrix and liquid chromatograph - organic carbon detection analyses, it shows that the removal of protein-like substances was relatively higher than that of humic-like substances, and polysaccharide was substantially reduced. But the extent of those substances removed during soil passage was decreased with the increasing concentration of silver nanoparticles. The attenuation of ionic PhACs ranged from 55% to 80%, depending on the concentration of silver nanoparticles. The attenuation of neutral PhACs ranged between 72% and 77%, which was relatively lower than that observed for the ionic PhACs. The microbial viability was affected by silver nanoparticles, which also resulted in inhibition of nitrifiers.

• 멤브레인
• /
• 제25권3호
• /
• pp.276-286
• /
• 2015

30 LMH의 정유량 플럭스로 운전하는 MBR에서, 휴지 및 역세정에 따른 한외여과 분리막의 오염을 조사하였다. 또한, 연속적인 공기세정과 비교하여 분리막 여과저항을 최소화하기 위한 간헐적인 공기세정을 평가하였다. 여과 조건은 14.5분 여과와 0.5분의 휴지를 유지하였으며, 역세정 시간은 휴지 시간과 동일하게 운전하였다. 공기세정이 정지하는 동안에 분리막 표면의 겔층 위에 케?이 빠르게 축척되었으며, 역세정으로 겔층과 케?층의 복합층은 쉽게 제거되었다. 역세정 후에 공기세정이 정지하는 동안 분리막 표면에 케?이 형성되어 공경 내부의 오염현상을 억제하였다. Pearson 상관성을 조사한 결과, 간헐적인 공기세정에서 공기 세정이 정지하는 시간과 분리막의 오염은 매우 연관성이 높다는 것을 알았다. 즉, 간헐적인 세정에서 공기세정이 정지하는 시간이 갈수록 오염억제에 효과적이었다.

• 설비공학논문집
• /
• 제20권12호
• /
• pp.820-824
• /
• 2008

Electret filter media are used in general ventilation filters, disposable respirators, vehicle cabin filters, vacuum cleaners and room air cleaners. There are basic mechanisms of interception, inertial impaction, diffusion, gravitational settling, electrostatic attraction by which an aerosol particle can be deposited onto a fiber in a filter. The ability of fine particle removal strongly depends on the electrostatic forces between particles and polarized fibers. Thus, the stability of the fiber polarization is a major factor in the reliability of electret filters. In this study, the electret filter is made by electrospinning process using Polystyrene which is dissolved by 5 : 5 of Tetrahydrofuran (THF) and Dimethylformamide (DMF). Also the electrical properties and the filtration performances of electrospun filter media are Quantitatively investigated. Electrical properties of electrospun filters have been studied on surface charge potential and surface charge density. Also the filtration performance of the electret filters are evaluated on collection efficiency. The surface charge potential and the surface charge density of electrospun PS filters are increased with increasing applied voltage and saturated at 30 kV of applied voltage. Also collection efficiency of electro spun filters is increased with increasing surface charge potential and surface charge density. But the surface charge potential is decreased by natural decay and it causes deterioration of particle collection efficiency.