• 대한토목학회논문집
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• 제42권3호
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• pp.351-357
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• 2022

본 연구에서는 하수재이용과 해수담수화를 동시에 진행할 수 있는 규모 1,000 m³/d의 FO-RO 융합공정과 동일한 규모의 기존 SWRO 공정의 탄소배출량을 계산하여 비교 분석하였다. FO-RO 융합공정은 FO 공정을 도입하여 RO 공정 원수를 희석시킬 수 있기 때문에 RO 공정의 요구 압력이 감소되고 이는 곧 에너지소비량 감소로 이어진다. 에너지소비량에 따른 탄소배출량은 FO-RO 융합공정이 SWRO 공정보다 -0.73 kgCO₂(coal로 전력생산 시) 낮으며, FO 공정 추가 건설로 인해 발생되는 탄소배출량은 +0.16 kgCO₂로 계산되어 FO-RO 융합공정의 총 탄소 배출량이 더 낮은 것으로 나타났다. 하지만, Coal나 oil과 같은 화석연료로 전력을 생산하지 않고, 전력생산 시 탄소배출량이 적은 nuclear나 solar 등으로 사용하면 FO-RO 융합공정의 총 탄소배출량이 SWRO 공정보다 더 높은 것으로 나타났다. 즉, 탄소배출량 관점에서는 전력생산 시 필요 재료(예: coal, oil, nuclear, solar 등)에 따라 친환경적인 공정 판단 여부가 결정되므로 FO-RO 융합공정 도입 필요성을 좌우하는 핵심 요소라고 할 수 있다.

• 멤브레인
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• 제27권3호
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• pp.232-239
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• 2017

본 연구에서는 사용 후 폐기되는 정수기용 역삼투(Reverse Osmosis; RO)막 필터를 세정하여 새 필터의 수준으로 복원시키는 연구를 수행하였다. 화학적 세정액으로는 수산화나트륨, 중아황산나트륨, EDTA용액을 사용하였으며 마이크로버블 발생 장치와 함께 in-situ의 방법으로 세정하였다. EDTA를 0.1%의 농도로 제조한 뒤 마이크로버블과 함께 사용하여 30분 세정하였을 때 가장 좋은 결과를 나타내었다. 이때 폐 필터와 세정 후 폐필터의 성능을 비교해 보았을 때 투과도는 19.9%, 회수율은 49.5%증가하였으며 NaCl 100 mg/L 용액에 대한 염제거율은 2.3% 감소되었는데, 이는 새 필터와 동등한 수준으로 회복이 되었다. 또한 전자현미경 분석을 이용하여 막 표면의 오염물의 제거를 육안으로 확인하였다. 이로써 전량 매립 또는 소각 되어지는 정수기용 폐 RO막 필터의 세정을 통하여 재사용이 가능할 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제32권1호
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• pp.55-65
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• 2018

It is necessary to develop a mobile water production system in order to provide stable water supply in case of disasters such as floods or earthquakes. In this study, we developed a modular mobile water production system capable of producing water for various uses such as domestic water and drinking water while improving applicability in various raw water sources. The water production system consists of three stages of filtration (sand filtration - activated carbon filtration - pressure filtration) to produce domestic water and an additional reverse osmosis process to produce drinking water. In laboratory and field experiments, the domestic water production system showed excellent treatment efficiency for particulate matter, but showed limitations in the treatment of dissolved substances such as dissolved organic matter. In addition, ultraviolet irradiation was considered as additional disinfection step, because it does not form precipitates of manganese oxides after disinfection. Reverse osmosis process was added to increase the removal efficiency of dissolved substances and the treated water satisfied drinking water quality standards. Fluorescence analysis of dissolved organic matter showed that the fulvic acid-like substances in raw water was successfully removed in the reverse osmosis process. The mobile water production system developed in this study is expected to be used not only in water supply in case of disaster, but also widely used in islands and rural area.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.1-14
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• 2017

높은 농도의 질산염을 포함하는 물은 인간의 건강을 위협하고 부영양화의 원인이 되기 때문에 제한 농도 이하로 처리되어야 한다. 그러나 질산염은 수용액에서의 높은 용해도로 인해 응집, 여과 및 침전과 같은 일반적인 처리공정으로는 제거가 거의 불가능하다. 따라서 흡착, 이온교환, 역삼투, 탈질과 전기투석과 같은 다른 기술이 질산염의 효과적인 제거를 위해 요구된다. 이들 각 기술은 비용, 수질 개선 정도, 잔류물 처리와 전처리 요구와 같은 인자의 비중에 따라 장점과 단점과 가능성을 가지고 있다. 흡착은 가격 효율성, 운전의 용이성과 설계의 간편성으로 가장 보편적으로 사용되는 공정이다. 흡착제의 표면개질은 질산이온 흡착능력을 개선하였다. 역전 전기투석과 역삼투의 질산-선택 멤브레인 공정은 수용액 중의 질산이온 제거에 오랜 동안 많은 지역에서 효과적임이 증명되었다. 두 기술은 높은 농도의 폐기물을 생성하고 이것의 신중한 처분이 필요하다.

• 상하수도학회지
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• 제29권1호
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• pp.89-96
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• 2015

Smart water grid is a water network with communication to save water and energy using various water resources. In smart water grid, water product from the various sources can be blended to be supplied to end-users. The product water blending was reported by literatures while feed water blending has been rarely reported so far. In this work, a commercial reverse osmosis (RO) system design software provided by a membrane manufacturer was used to elucidate the effect of feed water blending on the performance of seawater reverse osmosis (SWRO) plant. Fresh water from exisiting water resource was assumed to be blended to seawater to decrease salt concentration of the RO feed water. The feed water blending can simplify the RO system from double to single pass and decrease seawater intake amount, the unit prices of the RO system components including high pressure pump, and operation risk. Due to the increase in RO plant capacity with the feed water blending, however, the RO membrane area and total power consumption increase at higher water blending rates. Therefore, a specific benefit-cost analysis should be carried out to apply the feed water blending to SWRO plants.

• 한국식품과학회지
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• 제29권4호
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• pp.680-686
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• 1997

대두침출액(bean cooking water, BCW)을 효모처리 하지 않은 대조구와 선발된 효모(S. cerevisiae KCTC 7039, H. anomala KFRI 626)로 발효시킨 효모처리구로 나누어 비교한 결과 한외여과 후 보유액(retentate)은 원료로 사용한 각각의 BCW보다 높은 함량을 보였으며, 여과 후 회수된 투과액(permeate)은 고형분은 약간 감소되었으나, 총당 함량의 $80{\sim}100%$가 회수되었다. 회분함량은 한외여과 처리와 관계없이 원료인 BCW와 거의 같은 수준이었으나, 단백질의 경우는 한외여과(cutoff MW 20,000)처리에 의해 대조구는 원료의 약 38%, S. cerevisiae KCTC 7039처리구는 31%, H. anomala KFRI 626처리구는 약 21%의 제거효과를 보였다. 따라서 2단계의 한외여과 처리를 적용할 경우, 대두 침출액에 존재하는 단백질의 $20{\sim}40%$를 제거할 수 있었으며 총당 및 스타키오스를 포함한 올리고당의 회수율을 높일 수 있었다. 대두침출액에 역삼투공정을 적용하여 용질농축비율(VCR, volume concentration ratio)별로 농축한 결과 고형분 및 회분 단백질은 용적농축비율 3.5까지 급격히 증가하다가 완만하게 증가하였고, 최적 용적 농축비는 농축시 요구되는 에너지 양과 투과액으로 손실되는 양을 고려하여 3.5라 여겨진다.

• 멤브레인
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• 제27권1호
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• pp.104-107
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• 2017

역삼투막 운영에 있어서 유기물 오염에 대한 문제들을 해결하기 위해 많은 연구를 하고 있다. 현재 가성소다(NaOH)를 사용하여 유기물 오염 제거를 하고 있다. 본 연구는 지속적인 막오염 증가 문제를 해결하기 위한 물리/화학적 세정 기법으로서 기존에 사용하던 가성소다와 Micro-bubble를 이용하여 유기물 오염 제거 실험을 수행되었다. 멤브레인 강제 오염을 위해 Humic acid sodium, Bovine serum albumin, Sodium alginate 약품을 사용하여 유기물 오염을 시켰다. 유기물 오염에 따른 Flux를 관찰하였고, 가성소다와 Micro-bubble를 이용한 유기물 오염 제거 실험은 가성소다로만 사용했을 때보다 향상된 것을 관찰했다.

• 한국기후변화학회지
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• 제9권1호
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• pp.75-80
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• 2018

The problem of water shortages and water related disasters caused by climate change has increased the seriousness of water problems and the importance of water treatment technology capable of securing clean water is expanding. In this study, we analyzed not only the water pollutant generated by the filtration system technology of various water treatment technologies but also the indirect greenhouse gas emissions generation, and analyzed the influence on the environment. The subjects of study are Fabric Filter, Reverse Osmosis System and Pressurized Microfiltration Device which are widely used for water treatment and we analyzed the impact on the environment using the Life Cycle Assessment (LCA) method using the electricity amount necessary for use, the water purification efficiency, the throughput per ton and the cost. The amount of greenhouse gas generated when the Pressurized Microfiltration Device operates for 1 year is $2.15E+04kg\;CO_2-eq$., Fabric Filter is $3.29E+04kg\;CO_2-eq$., and Reverse Osmosis System is $1.68E+05kg\;CO_2-eq$. As a result of analyzing the amount of greenhouse gas generated at the time of purifying 1 ton of the Pressurized Microfiltration Device and the conventional filtration system, the Pressurized Microfiltration Device was $20.5g\;CO_2-eq$., Fabric Filter was $34.7g\;CO_2-eq$., and Reverse Osmosis System was $191.7g\;CO_2-eq$. The amount of greenhouse gas generated was calculated to be 41.0% less than that of the Fabric Filter by the Pressurized Microfiltration Device and 89.3% less than the Reverse Osmosis System. From the viewpoint of climate change, it is necessary to select a filtration system that takes climate change into account, not from the viewpoint of water quality removal efficiency and economic efficiency according to future water treatment applications, and it is necessary to select a water treatment filtration system more researches and improvements will be made for.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.216-222
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• 2021

해수 담수화 플랜트에서 배출되는 농축수의 새로운 활용방안을 모색하기 위한 실험이다. 본 연구에서는 염화이온 고정화 효과가 뛰어난 메타카올린을 주요 결합재로 하고 활성화제로 10%와 20%의 산화칼슘을 치환하였다. 그리고 정수(tap-water; TW)와 농축수(reverse osmosis desalination water; RW)를 혼합수로 사용하였다. 실험결과 RW를 사용한 mixture는 TW 보다 더 높은 압축강도를 보였다. 또한 낮은 물-흡수율과 높은 밀도를 나타내었다. RW를 혼합수로 사용한 mixture에서는 Friedel's salt라는 수화반응물질을 관찰할 수 있었다. 강재의 부식문제를 고려한다면 RW는 무철근 콘크리트, 벽돌, 경계석 등의 제품에 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 RW의 해양 방출이외에 새로운 활용방안을 제시한 것에 의미 있다고 생각된다.

• 멤브레인
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• 제32권2호
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• pp.126-132
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• 2022

정수기는 일반적인 산업용 막여과 수처리 공정과 다르게 운전과 휴지를 반복하는 특성이 있다. 이러한 특징 때문에 역삼투막을 사용하는 정수기의 경우, 재정수시에 정수수의 농도가 정상적인 값보다 높게 나오는 현상(제거율이 정상값보다 낮게 나오는 현상)이 있는데, 이를 "TDS creep"이라고 한다. 본 연구에서는 휴지시간과 농도에 따른 TDS creep 정도를 관찰하였다. 또한, TDS creep 현상을 저감하기 위해 원수 세척, 정수부의 부피 증가 및 정수 세척 방법 등을 시험하였고 이에 대한 실질적인 효과를 관찰하였다. 이러한 방법들 중에 정수수의 세척과 같이 역삼투막의 feed side와 permeate side의 농도차를 최소화하는 것이 TDS creep 현상을 해소하는 궁극적인 해결책임을 확인하였다.