• 멤브레인
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• 제32권1호
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• pp.50-56
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• 2022

본 연구에서는 유기용매용 나노여과막 (Organic Solvent Nanofiltration, OSN)의 유기용매 투과 및 분리성능을 분석하였다. 비극성용매에 적합한 Puramem (PM) 시리즈 분리막의 소재를 분석한 후 다양한 유기용매 분위기에서의 투과성능을 데드엔드셀로 측정하였다. PM 시리즈 분리막은 극성용매 대비 비극성용매에서 더 높은 투과도를 보였으며, 용질의 종류 및 분자량에 따라 매우 독특한 배제성능을 보이는 것을 확인하였다. 이는 기존 수처리에 적용되는 Solution-diffusion 투과모델이 OSN 투과모델에는 적합하지 않다는 것을 알 수 있으며, solvent-solute-membrane 간의 상관관계를 더 정확하게 반영할 수 있는 새로운 인자가 필요하다는 결론을 낼 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권5호
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• pp.371-380
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• 2013

MBR공정의 여러 가지 장점에도 불구하고 현장적용에 있어서 가장 큰 제한요소로 작용하는 것은 운전이 지속됨에 따라 멤브레인 파울링이 발생하여 플럭스의 저하가 발생하는 것이다. 현재 멤브레인 파울링에 관한 수많은 연구가 진행되고 있으나, 여러 가지 원인들이 복합적으로 영향을 미치기 때문에 정확한 메커니즘을 밝히기 어려운 실정이다. 본 연구에서는 lab-scale의 생물반응조와 정밀여과 중공사 멤브레인의 성능을 평가하고, 멤브레인 성능에 영향을 미치는 오염물질들을 측정하여 파울링과의 상관관계를 규명하고자 하였다. 마지막으로 파울링을 일으키는 다양한 인자들과 파울링 완화제(Membrane Fouling Reducer, MFR)의 적용성을 평가하였다. 실험결과 88 LMH로 임계 플럭스가 결정되었으며, 그때의 한계압력은 0.32 bar로 나타났다. MLSS농도와 EPS농도의 상관관계에서는 MLSS농도가 6,000 mg/L 이하에서는 EPS농도의 변화 폭이 큰데 비하여 6,000 mg/L 이상에서는 변동폭이 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 또한 SEM/EDX를 이용하여 멤브레인 표면 상태와 원소분석을 측정한 결과 탄소와 불소가 멤브레인의 재질 특성상 가장 높은 비율을 차지하였으며 알루미늄, 마그네슘과 같은 무기물의 비율이 증가한 것으로 보아 운전이 지속됨에 따라 무기성 멤브레인 파울링이 발생한 것으로 판단된다. MFR주입량에 따른 혼합액의 특성 변화를 측정하기 위해 입도분석, 제타전위, SCODcr, EPS 및 MLSS농도를 비교분석한 결과 전반적으로 0.03 mg MFR/mg MLSS의 MFR을 주입하였을 때 가장 좋은 결과를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권9호
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• pp.542-547
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• 2017

본 연구는 국내에서 상용화된 3 종류의 친수성 정밀여과막/한외여과막을 대상으로 막의 특성분석 및 해수 여과 성능 평가를 수행하였다. 접촉각 측정 결과에서는 PAN 재질인 Mem-3가 가장 친수성도가 높은 것으로 나타나 장기간 운전 시 유기성 오염 물질에 가장 내오염성이 높을 것으로 예상된다. FESEM 측정결과에서는 PE 재질인 Mem-1과 PVDF 재질인 Mem-2는 sponge 형태의 단면을 보였으며, PAN 재질인 Mem-3는 finger 형태의 단면을 나타냈다. EDS에 의한 막의 원소분석 결과에서 Mem-2는 Fluoride가 대부분이었고 Mem-3는 PAN이 Nitrile기로 인해 N이 32.47%의 높은 구성 비율을 보였다. D.I. water를 이용한 투과수량 분석은 압력 증가 시 Mem-3의 투과수량이 다른 막에 비해 큰 폭으로 증가되는 경향을 보였다. 탁도 및 부유물질 제거 실험은 모든 막에서 유출수의 탁도는 0.191-0.406 NTU, TSS는 2.2-3.0 mg/L 사이의 투과수질을 보여 단기간 실험으로부터 해수담수화 전처리용으로 사용하기에는 부적합하다는 것을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권9호
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• pp.624-629
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• 2013

본 연구는 해수담수화 전처리 기술로서 개발된 가압식 정밀여과(microfiltration: MF) 중공사막 모듈(막 면적 $35m^2$)의 성능평가를 목적으로 $1,000m^3/day$ 규모 해수담수화 파일럿플랜트를 대상으로 하였다. 약 3개월 동안 용존공기부상법으로 처리한 원수를 공급하여 $1.5m^3/m^2{\cdot}day$ 정유량 조건에서 여과주기, 유지 세정(chemically enhanced backwash: CEB) 농도와 세정 주기 변화 등에 따른 여과성능과 비용을 분석하였다. MF 막 성능 유지를 위한 유지 세정 시 약품 농도에 의한 영향보다는 반복 세정(4회/일)이 효과적이었으나, 경제적 측면에서는 회수율 제고를 위한 단일 세정 방식이 적절한 것으로 나타났다. 막간차압 및 비용분석을 통해 4가지 운전방식 중 1일 1회 NaOCl 100 mg/L 세정 방식을 최적 운전조건으로 도출하였다. MF 전처리 공정의 유지관리 조건 도출 시에는 성능 평가와 함께, 운전방식에 따른 경제성을 함께 고려하는 것이 적절할 것으로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권3호
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• pp.178-183
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• 1997

한국재래간장으로 부터 분리한 Bacilius subtilis CCKS-111이 생성하는 proteae를 분리 정제하였다. 황산암모늄 염석, DEAE cellulose ion-exchange chromatography, Sephades G-100 및 HPLC를 이용한 겔여과법에 의해 비활성도 24.3 unit/mg, 정제배수 50.6배로 효소를 정제하였으며 high performance liquid chromatography (HPLC)에 의하여 단일 단백질임을 확인하였다 정제효소의 분자량은 HPLC에 의하여 분자량 28,000 정도의 monomer로 추정되었고, 본 효소의 아미노산 잔기수는 251.3으로, 분해되기 쉬운 threonine, serine, glycine을 제외한 아미노산 잔기수는 Bacillus subtilis subtilisin DY 잔기수(274)와 유사한 것으로 나타났다. 아미노산 조성은 alanine, serine, glycine 및 arginine의 함량이 많았다. Reverse phase (RP)-HPLC로 분리한 주 peak로 N-말단에서 32번 까지 아미노산 배열을 확인한 결과 Bacillus subtilis subtilisin DY와 동일하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.104-113
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• 1998

일반적으로 수처리시설은 상수처리장, 하수처리장 등을 포함하며, 이중에서 상수처리공정은 취수, 응집, 침전, 여파, 살균소독처리 과정으로 구성되어 있다. 그리고, 응집.침선 처리공정은 상수처리시스템에서 가장 핵심부분 으로, 탁도의 처리에 가장 크게 영향을 주게 되며, 이에 따른 응집제의 주입공정을 개선하기 위한 노력이 필요하다. 응집제 주입공정은 응집 반응과정에 관여하는 여러 외부요소들과 탁도와의 관계가 명확히 규정되어 있지 않고, 외부환경조건에 따라 다양하게 변하는 원수로부터 적절한 응집제의 양을 간단하게 결정할 수 없는 상황이다. 따라서, 전반적인 원수처리 공정의 자동화를 위해서는 응집제 주입공정 자동화와 수처과시설의 유지관리기 능을 갖춘 운용지원시스템을 관리자에게 제공하는 것이 요구되었다. 본 논문에서는 수처리시설의 설비유지관리와 응집제 주입공정을 자동화하는 운용지원시스템의 프로토타입올 구현하고자 한다. 응집제 주업공정의 자동화를 위해서 실제 수처리공정에서 1년간 수행된 웅집제 투입양과 원수 의 수질을 결정하는 여러 요소들과의 데이터를 이용하여 신경회로망을 학습시카고, 이를 이용하여 응집제 주업량을 결정하도록 하였다. 이렇게 구축된 웅집제 주입공정 자동화는 운영지원 시스템내 에서 운영되며, 운영지원 시스템은 상수처리설비의 유지분수뜰 위한 설비관리와 상태감시를 하는 환경을 구축하였다.

• 공업화학
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• 제16권4호
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• pp.474-484
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• 2005

생물학적 방법에 의한 대기오염물질 처리는 기존의 처리방법을 대체할 수 있는 방법으로 각광을 받고 있다. 생물학적 처리방법은 유기화합물 또는 악취가 포함된 저농도 고유량의 공기를 처리하는데 효과적이다. 생물학적 처리 방법은 기존의 소각 또는 흡착 방법에 비해 여러 장점을 가지고 있다. 주요 장점으로 처리비용이 저렴하고, 2차 오염물질이 발생되지 않으며, 화학물질이 사용되지 않고, 에너지 사용이 적으며, 상온에서의 운전 등이다. 대기오염물질을 생물학적 방법으로 처리하는데는 생물여과법이 많이 이용되고 있으나 여러 제약이 있어 이를 해결할 수 있는 방법으로 생물살수여과법에 대한 개발연구가 수년 전부터 수행되어 왔다. 생물살수여과법은 생물여과법에 비해 다소 복잡하나 난분해성 물질이나 분해과정에서 산이 생성되는 경우 효과적으로 이용될 수 있다. 그러나 생물살수여과법을 이용한 대기중 VOC 처리에 대한 연구는 초기단계로서 효율적인 처리를 위해 많은 연구가 진행중이다. 본 연구에서는 대기오염제어를 위한 생물살수여과법의 기본 원리와 이론 및 실용적 내용에 대하여 소개하고자 한다. 특히 생물살수여과법의 운전인자와 성능에 미치는 영향인자에 대하여 중점적으로 다루었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권2호
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• pp.149-156
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• 2017

핵연료는 고도의 신뢰성과 안전성이 요구되는 구조물로서 손상유발 이물질이 유입되지 않도록 이물질여과 기구를 포함하고 있다. 핵연료의 이물질여과 성능은 건전성에 가장 중요한 영향 인자로 합리적이고 객관적으로 평가되어야 하는 지표이다. 본 연구에서는 표준 여과효율 성능지수를 수립하고자 가중평균을 이용하여 종합 이물질여과 효율 계산 방법을 제시하였다. 제안된 방법의 적합성을 확인하기 위해 대표 이물질 시편을 선정하고 이물질여과 실험을 통해 가중평균 여과 효율을 산술평균 여과 효율과 비교하였다. 가중평균법은 성능의 변별력을 강화하고자 이물질의 통과 가능 정도를 가중인자로 사용하였다. 부가적으로 이물질 시편의 크기와 여과 기구의 주요 치수에 따른 상용 핵연료의 여과 거동 분석을 수행하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제22권2호
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• pp.203-209
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• 2017

Innovations in the biofiltration process can provide effective solutions to overcome crucial water pollution problems. The elimination of pollutants is a result of the combined effects of biological oxidation, adsorption and filtration processes. This research aims to evaluate the performance of quartz sand biofiltration for removing total suspended solids, turbidity, color, organic matter, and ammonium from polluted river water and develop an empirical model for designing quartz sand biofilters for the treatment of polluted river water. Experiments were conducted using two biofilter units filled with quartz sand as filter media. A set of experiments were performed to evaluate the effect of hydraulic retention time on biofilter performance in removing water contaminants. The kinetics of organic matter removal were also determined to describe the performance of the biofilter. The results show that biofiltration can significantly remove river water pollutants. Removal efficiency depends on the applied hydraulic retention time. At a hydraulic retention time of two hours, removal efficiencies of total organics, ammonium and total suspended solids were up to 78%, 82%, and 91%, respectively. A model for designing quartz sand biofiltration has been developed from the experimental data.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권2호
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• pp.69-77
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• 2018

The use of membrane as an innovative technology for water treatment process has now widely been accepted and adopted to replace the conventional water treatment process in increasing fresh water production for various domestic and industrial purposes. In this study, ultrafiltration (UF) membranes with different formulation were fabricated via phase inversion method. The membranes were fabricated by varying the polymer concentration (16 wt%, 18 wt%, 20 wt%, and 21 wt%). A series of tests, such as field emission scanning electron microscope (FESEM), pore size and porosity, contact angle, and zeta potential were performed to characterize the membranes. The membrane performance in terms of permeation flux and rejection were evaluated using a laboratory bench-scale test unit with mine water, lake water and tube well as model feed solution. Long hour filtration study of the membranes provides the information on its fouling property. Few pore blocking mechanism models were proposed to examine the behaviour of flux reduction and to estimate the fouling parameters based on different degree of fouling. 21 wt% PVDF membrane with smaller membrane pore size showed an excellent performance for surface water treatment in which the treated water complied with NWQS class II standard.