• 대한기계학회논문집A
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• 제37권1호
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• pp.77-82
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• 2013

사이클론 분리기는 제작이 쉽고, 경제적이며, 가혹한 환경에서도 사용이 가능하기 때문에 다양한 산업공정에서 미립 물질을 제거하기 위한 장비로 널리 활용되고 있다. 하지만 사이클론의 복잡한 유동 특성 때문에 입자를 분리하는 세부적인 메커니즘에 대한 이해는 아직 부족한 실정이다. 본 연구에서는 사이클론 분리기의 기하학적 특성과 유동 파라미터가 미치는 영향을 고려하여 사이클론의 분리효율과 절단입경을 계산하기 위한 이론적인 연구를 진행하였다. 이론적 모델을 통해 예측한 분리효율과 절단입경은 $0.5-30{\mu}m$의 입자에 대한 실험결과와 잘 일치하였다. 또한 사이클론의 성능은 기하학적 특성과 유동 파라미터 뿐 아니라 표면의 마찰특성에도 현저한 영향을 받는 것으로 확인되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권9호
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• pp.755-764
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• 2009

시화호 인공습지내 표층퇴적토에 의한 오염물질 제거효율을 평가하기 위하여 표층퇴적물내 물질함량과 퇴적토에 의한 오염물질의 용출여부를 조사하였다. 조사기간 동안 표층퇴적물의 COD, TOC, IL, TN, TP 함량은 각각 4.1~47.7 mg/g, 0.29~2.81%, 1.88~8.15%, 0.03~0.35%, 362~1,150 ${\mu}g$/g의 범위로 조사지점과 시기에 따라 차이를 보였다. 유기물과 TN 함량은 봄에 높고 시간이 지날수록 감소하는 경향을 보인 반면 TP 함량은 유의적인 차이를 보이지 않았다(3월${\geq}$5월${\geq}$7월${\geq}$9월, p=0.003 for COD, p=0.001 for TOC, p=0.017 for IL, p=0.015 for TN). 표층퇴적토의 중금속 함량은 As 3.5~13.9 ${\mu}g$/g, Cd 0.08~0.38 ${\mu}g$/g, Cr 51.8~107.0 ${\mu}g$/g, Cu 16.4~81.8 ${\mu}g$/g, Pb 26.8~81.8 ${\mu}g$/g, Zn 85~559 ${\mu}g$/g의 범위로 항목에 따라 상이한 시공간적인 분포를 보였다. 퇴적물환경기준으로 볼 때 유기물 함량은 대부분 기준 이하의 수준을 보인 반면 TN과 TP는 "중간오염" 또는 "심한 오염" 수준을 보였다. 그리고 중금속 함량은 Cd과 Pb을 제외한 모든 항목에서 퇴적물 환경기준으로 초과하는 것으로 나타났다. 퇴적토의 용출실험 결과로부터 TN, Pb, Zn은 퇴적토에 의해 제거되는 반면 TP, Cd, Cu는 퇴적토로부터 용출되는 경향을 보였다. 그러므로 시화호 인공습지에서 표층퇴적토의 수질정화기능을 향상시킬 수 있는 방안수립이 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.1007-1018
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• 2009

Hydrocyclone은 높은 수면적부하율 운전이 가능하고, 구동부분이 없고, 운전 및 유지관리비가 적게 소요되어 미세입자물질제거에 효과적인 장치로 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. Hydrocyclone에 나선형 유입부를 통해 직각으로 유입되어 중력이 아닌 원심력에 의해 입자물질이 하부배출구로 분리되고 처리수는 vortex finder를 통해 배출된다. 입자분리에 hydrocyclone은 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 도시지역 강우유출수 처리사례는 드문 실정이다. 본 연구에서는 변형된 hydrocyclone과 perlite 여재를 조합한 hydrocyclone filter (HCF)을 이용하여 강우유출수내 미세입자의 제거능을 분석하였다. 입자물질들은 인공입자들을 이용하여 강우유출수내 입자농도를 모의 실험하였다. 인공입자들을 물에 분산시켜 강우유출수를 재현하였는데 사용한 입자들은 이온교환 수지, 도로측구 퇴적물질, 상업지역 맨홀퇴적물질, 그리고 실리카겔 등이다. 하부배출부와 vortex finder 구조를 달리하여 HCFopen system과 HCF-closed system으로 구분하여 처리능을 분석하였다. HCF장치는 아크릴 수지를 이용하였는데 hydrocyclone의 직경은 120 mm이고 여과조의 직경은 250 mm이고 전체적인 높이는 800 mm로 제작하였다. 운전조건별 유입수 농도와 입경을 다양하게 적용하였고 SS와 COD농도를 분석하여 처리효율을 산정하였다. HCF-open system의 경우 운전 가능한 최대 수면적부하율은 700 $m^3/m^2$/day이었고 HCF-closed system의 경우 수면적부하율 1,200 $m^3/m^2$/day까지이다. HCF-open system 운전결과 HCFclosed system에 비교하여 평균 수면적부하율은 2배 이상 높게 운전이 가능하며 처리효율도 8~20% 이상 향상되는 것으로 분석되었다. 또한 유입수 SS농도가 높을수록 처리효율이 증가하며, 입경이 클수록 수면적부하율의 변화에 대한 처리효율의 영향이 적은 것으로 분석되었다. HCF-closed system의 실험을 통한 수면적부하율 변화에 대한 실리카겔입자의 제거 효율과 CFD입자추적기법을 이용한 예측 처리효율을 비교한 결과 CFD에 예측효율이 실제실험결과와 비교하여 다소 높게 나타나지만 처리효율의 경향은 매우 유사하게 나타나 CFD추적기법을 이용한 HDS유형 처리장치 설계 시 유용한 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.493-502
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• 2018

수계의 조류발생 원인물질인 질소와 인을 제거할 목적으로 수처리용 EM 담체를 개발한 후, 물리적 특성에 대하여 검토한 결과는 다음과 같다. EM 담체를 제조하기 위한 점토 : 제올라이트 : 질석 : 활성탄의 배합비율은 10 : 2.5 : 0.1 : 2, 소성온도는 $700^{\circ}C$가 적합하였다. EM 담체의 공극률과 밀도는 39.98 %와 $1.13kg/m^3$, 질소와 인의 흡착효율은 69.3 %와 38.9 %, 증류수 담체의 공극률과 밀도는 37.80 %와 $1.11kg/m^3$, 질소와 인의 흡착효율은 62.5 %와 37.8 %로 나타났다. EM 담체가 증류수 담체에 비하여 질소의 흡착효율은 6.8 %, 인의 흡착효율은 1.1 %가 크게 나타났다. 담체의 질소와 인에 대한 흡착특성은 Freudlich 흡착등온식으로 표현이 가능하였다. 소성시간의 변화는 EM 담체를 성형할 때 질소의 인의 흡착효율에는 큰 영향을 미치지 못하였으나 담체의 강도에는 영향을 미칠 것으로 판단된다. 질소의 제거효율은 소성시간 4시간, 인의 제거효율은 소성시간 3시간에서 가장 우수하였다.

• 상하수도학회지
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• 제18권1호
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• pp.37-48
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• 2004

The purpose of this study was to evaluate adaptability of external carbon source using GPS-X program in pilot plant composed with 2-stage denitrification process. The result from analysis of pilot plant operation and GPS-X simulation showed that effluent concentration could be simulated similarly by modifying operation conditions, such as DO concentration, C/N ratio and other calibrated parameter. In order to satisfy the standard of the effluent water quality on T-N of 20mg/L, it required approximately 3.1 of C/N ratio and 50% of nitrogen removal efficiency when influent T-N is 36.9mg/L. To maintain the stable water quality of the receiving water, the effluent T-N concentration should be less than 10-15mg/L and the appropriate C/N ratio to remove nitrogen was 4.27-6.82. The analysis of sensitivity to kinetic coefficient and reaction constant showed that $Y_H$ and ${\mu}_{mAUT}$ were most sensitive to nitrate and ammonia nitrogen, relatively and sensitivity coefficient of their were 1.32, 1.98. It was concluded that as $Y_H$ decreased and ${\mu}_{mAUT}$ increased, the reaction rates of denitrification and nitrification increased and the removal efficiencies of $NO_3{^-}-N$ and $NH_4{^+}-N$ improved.

• 상하수도학회지
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• 제32권3호
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• pp.243-251
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• 2018

In this study, we compared the MZVI (Microscale Zero-Valent Iron) and NZVI (Nanoscale Zero-Valent Iron) for reactivity and mobility in a column to reduce nitrate, which is a major pollutant in Korea, and investigated the effect of operational parameters on the NZVI filled column. For the comparison of MZVI and NZVI, samples were collected for 990 minutes using fractionator in the similar operation conditions (MZVI 10g, NZVI 2g). The nitrate reduction efficiency of NZVI was about 5 times higher than that of MZVI, which was about 7.45% and 38.75% when using MZVI and NZVI, respectively. In the mobility experiment, the MZVI descended due to gravity while NZVI moved up with water flow due to its small size. Furthermore, the optimum condition of NZVI filled column was determined by changing the flow rate and pH. The amount of Fe ions was increased as the pH of the nitrate solution was lowered, and the nitrate removal rate was similar due to the higher yield of hydroxyl groups. The removal rate of nitrate nitrogen was stable while flow rate was increased from 0.5 mL/min to 2.0 mL/min (empty bed contact time: 2.26 min to 0.57 min). NZVI has a high reduction rate of nitrate, but it also has a high mobility, so both of reactivity and mobility need to be considered when NZVI is applied for drinking water treatment.

• 펄프종이기술
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• 제31권4호
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• pp.76-83
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• 1999

This study was carried to investigate optimum conditions of charcoal added paper in making cigarette filter for the removal of smoke contents of cigarettes. We investigated the physical properties of charcoal added paper according to the ratio of pulps, the amounts of characoal , the weight of sheets and crimping conditions in dry method, and then analyzed the smoke contents of cigarettes. The results obtained were as follows. 1. Sw-BKP was higher than Hw-BKP in methylene blue absorption by UV test. 2. Charcoal had an effect on stiffness for decreasing factor greatly , while the addition amounts of Sw-BKP and high weigth of sheets increased it, and the interaction of weight of sheets and charcoal was higher than other factors. 3. Tear index decreased by charcoal addition greatly, on the other hand high weight of sheets and Sw-BKP/Hw-BKP ratio increased ter, and the interaction of pulps and chacoal acted on major factors. 4. We estimated crimp index with sensory evaluation , and charcoal hand an effect on decreasing factor in crimping greatly, while the interaction of weight of sheets and pulp ratio was higher than others. 5. In the case of charcoal added paper filter, tar removal efficiency of smoke contents was higher but about 6% than cigarette filter. Especially vapour phase(aldehyde) in smoke contents was removed greatly.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.367-374
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• 2014

0.1~1 M의 철킬레이트 화합물을 이용한 화학흡수반응에 의한 바이오가스내 황화수소제거를 위한 실험이 수행되었다. 철킬레이트 화합물을 이용한 황화수소제거는 철킬레이트의 최적산화반응을 통해 이루어진다. 바이오가스에 존재하는 황화수소는 킬레이트농도 및 pH 등의 공정조건에 따라 효과적으로 제거될 뿐만 아니라 철킬레이트 산화반응에 의해 황화수소내 존재하는 황성분을 생성시킨다. Fe-EDTA의 농도가 증가하면 철킬레이트 화합물의 착물이 안정되어 황생성의 전환이 증가하였다. 또한 철킬레이트화합물의 안정도는 pH에 따라 변하는 중요한 인자이고 pH 9에서 최적반응을 나타냈다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권6호
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• pp.32-37
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• 2013

The scope of this study was to develop, design, and build an ex-situ remediation system of using the heating and water sparging treatment for the highly volatile DNAPL (Dense Non-Aqueous Phase Liquid) contaminated groundwater, and to conduct pilot testing at the site contaminated with DNAPL. The TCE (Trichloroethylene) removal was at the highest rate of 94.6% with the water sparging at $70^{\circ}C$ in the lab-scale test. The pilot-scale remediation system was developed, designed, and fabricated based on the results of the lab-scale test conducted. During the pilot-scale testing, DNAPL-contaminated groundwater was detained at heat exchanger for the certain period of time for pre-heating through the heat exchanger using the thermal energy supplied from the heater. The heating system supplies thermal energy to the preheated DNAPL-contaminated groundwater directly and its highly volatile TCE, $CCl_4$ (Carbontetrachloride), Chloroform are vaporized, and its vaporized and treated water is return edback to the heat exchanger. In the pilot testing the optimum condition of the HWSRS was when the water temperature at the $40^{\circ}C$ and operated with water sparging concurrently, and its TCE removal rate was 90%. The efficiency of the optimized HWSRS has been confirmed through the long-term performance evaluation process.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권1호
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• pp.17-33
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• 2022

An experimental study is carried out to investigate the performance of the cutting tool regarding the insert wear, surface roughness, cutting forces, cutting power and material removal rate of three coated carbides GC2015 (TiCN-Al₂O₃-TiN), GC4215 (Al₂O₃-Ti(C,N)) and GC1015 (TiN) during the dry turning of AISI4140 steel. For this purpose, a Taguchi design (L₉) was adopted for the planning of the experiments, the effects of cutting parameters on the surface roughness (R_a), tangential cutting force (F_z), the cutting power (P_c) and the material removal rate (MRR) were studied using analysis of variance (ANOVA), the response surface methodology (RSM) was used for mathematical modeling, with which linear mathematical models were developed for forecasting of R_a, F_z, P_c and MRR as a function of cutting parameters (V_c, f, and a_p). Then, Multi-Objective Ant Lion Optimizer (MOALO) has been implemented for multi-objective optimization which allows manufacturers to enhance the production performances of the machined parts. Furthermore, in order to characterize and quantify the flank wear of the tested tools, some machining experiments were performed for 5 minutes of turning under a depth of 0.5 mm, a feed rate of 0.08 mm/rev, and a cutting speed of 350 m/min. The wear results led to a ratio (V_B-GC4215/V_B-GC2015) of 2.03 and (V_B-GC1015/V_B-GC2015) of 4.43, thus demonstrating the efficiency of the cutting insert GC2015. Moreover, SEM analysis shows the main wear mechanisms represented by abrasion, adhesion and chipping.