• 제목/요약/키워드: 유속 변화율

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ADCP를 활용한 하천 합류부 수체 혼합의 공간 특성 분석 (Spatial Analysis of Mixing Characteristics in a River Confluence using ADCP)

  • 손근수;김동수;김영도;류시완
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.75-75
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    • 2017
  • 하천의 합류부는 서로 다른 지형학적 특성과 수리학적 특성을 가지는 두 개의 하천이 하나로 합쳐지는 구간으로 급격한 흐름의 변화 및 퇴적물의 유입과 수리학적 지형변화가 발생하는 구간이다. 이러한 합류부에서는 흐름구조와 물의 물리 화학적인 특성이 지속적으로 변화할 수 있고, 침식과 퇴적으로 인한 하상변동과 같은 하도 변화가 발생할 수 있다. 또한, 하천의 합류부는 두 지류가 만나 형성되는 지역으로 하천생태계에서 매우 중요한 역할을 하는 구간이다. 이러한 합류부 구간의 혼합 매커니즘을 이해하기 위해서는 지류의 다양한 유입조건에 따른 본류와의 수체혼합의 공간적인 패턴을 분석하는 것이 중요하다. 그러나, 대부분의 합류부 연구들은 실측에 기반한 공간적인 수체혼합의 패턴 분석의 어려움으로 인해 수리 및 수질 수치모형에 의존하여, 실측자료에 기반하여 지류의 유입에 따른 수체혼합을 공간적으로 분석하는 연구는 매우 제한적이었다. 따라서, 본 연구에서는 ADCP를 활용하여 합류부의 혼합 현상을 규명하는 인자로 유속과 수심 등 기본적인 수리학적 인자들뿐만 아니라 최근 활발하게 연구되고 있는 ADCP의 초음파반사율을 활용하여 상이한 농도의 유사가 혼합되는 양상을 측정하여 합류부의 혼합 특성을 공간적으로 분석하고자 하였다. 초음파반사율은 부유사와 관련되는 인자로 SonTek ADCP 이동식으로 측정된 SNR자료를 확산, 물에 의한 흡수를 고려하여 보정한 후 3차원 혼합거동의 공간적인 분포를 도출하였다. 그리고 초음파반사율을 활용한 방식을 검증하고 지류와 본류의 유입 전후 입도분포를 확인하기 위해 LISST 측정을 수행하였고, 드론 영상을 활용하여 유입 유사의 2차원 공간적인 분포를 확보하여 초음파반사율을 활용한 방법과 비교하였다. ADCP, LISST, 드론의 계측자료는 낙동강과 남강 합류부에서 측정되었고, ADCP로부터 제공되는 유속, 수심자료의 공간적인 분포를 분석하여 합류부의 수리특성을 분석할 수 있었고, 초음파반사율을 유사 혼합의 공간적 특성을 규명하는 인자로 활용하여 본류와 지류의 유입량에 따른 다양한 유사 혼합의 3차원 공간적인 패턴을 분석할 수 있었다.

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기류 가역성 평가에 있어서 최대호기유속 측정의 유용성 (Validity of Peak Expiratory Flow for Assessing Reversible Airflow Obstruction)

  • 최원일;곽진호;권두영;한승범;전영준
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제48권4호
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    • pp.522-529
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    • 2000
  • 목 적 : 최대호기유속 측정도 $FEV_1$과 함께 기도폐색의 정도를 평가할 수 있으며 기도폐색의 가역성을 평가하는 것은 기도폐쇄질환 환자들의 진단 및 치료에 중요하다. 최대호기유속은 $FEV_1$에 비해 측정이 간단하며 쉽고 빠르게 검사할 수 있는 장점이 있어 1차 진료기관에서도 쉽게 이용할 수 있다. 그러나 최대호기유속으로 기류 가역성을 평가한 연구는 매우 적다. 이에 천식 및 만성폐쇄성폐질환 환자들에게서 최대호기유속과 $FEV_1$으로 기류 가역성올 비교 평가하여 1차 진료기관에서 최대호기유속을 측정함으로써 기류 가역성을 평가하는데 기준을 마련하고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 본 연구는 호흡곤란, 기침 및 천명을 주소로 계명대학교 동산병원 호흡기내과를 방문한 환자들 중 천식 및 만성폐쇄성폐질환으로 진단 받은 80명의 환자들을 대상으로 조사하였다. 베타-2 교감신경작용제(salbutamol) 흡입 직전과 15분 후 측정한 $FEV_1$의 추정정상치가 12% 이상 증가하고 노력성폐활량 또는 $FEV_1$의 절대값이 200ml 이상 증가한 경우를 기류가역성이 있는 것으로 정의하였다. 최대호기유속의 가역성은 베타-2 교감신경작용제 사용 후 절대값의 변화(1/min)로 표현하였으며 최대호기유속의 절대값의 변화에 따른 기류폐색의 가역성 평가에 대한 민감도, 특이도, 양성예측율과 음성예측율을 구하였다. 결 과 : 대상환자 80명중 36명(45%)에서 기류 가역성이 있었다. 폐활량측정법으로 기류 가역성이 증명된 환자에서 최대호기유속으로 기류 가역성을 평가하여서 최대호기유속의 민감도, 특이도, 양성예측을 그리고 음성예측율을 구하였을때 기저치보다 30 l/min 이상 증가한 경우에 가장 높게 관찰되었고 민감도 72.2%, 특이도 72.7%, 양성예측율 68.4% 그리고 음성예측율은 76.2%로 관찰되었다. 결 론 : 이상의 결과로 베타-2 교감신경작용제 사용 후 최대호기유속의 절대값의 변화는 기류 가역성을 평가하는데 간편하고 효율적인 방법으로 생각된다.

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사이클론 분리기 시스템 내에서의 가스 주입 유속에 따른 세라믹 입자 거동 전산모사 (Numerical investigation of ceramic particle movement for injected gas flow rate in cyclone separator system)

  • 우효상;심광보;정용재
    • 한국결정성장학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.145-151
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    • 2003
  • 전산유체역학을 이용하여 전형적인 구조를 갖는 사이클론 분리기 시스템 내에서의 주입 가스 유동 및 입자 거 동해석을 통해 가스 주입 유속에 따른 입자 거동 양상을 3차원적으로 해석하였다. 해석 결과는 Navier-stokes 방정식을 이용한 유체 유동 현상과 Lagrangian 접근법을 이용한 입자 거동 경로 추적을 결합시켜 도출되었다. 주입 유속이 증가함에 따라 내부 압력 손실이 증가하였고 이런 내부 압력 변화는 분리기 내의 유체의 유동 양상에 영향을 미쳤다. 입자의 거동은 유체의 유동에 의해 결정되었으며 일정 유속에 대해서는 입자의 크기에 크게 의존하였다. 그리고 주입 유속의 증가는 입자의 경로를 증가시키면서 분리기의 하부 영역으로 이동시켰다. 이로 인해 분리기내에 존재하는 입자의 최소 크기가 작아지며 일정 크기의 입자의 경우 분리율이 증가하였다. 결론적으로 가스 유입 유속의 변화는 내부의 유체 유동 변화와 입자 거동 양상에 중요한 요인이 된다.

k-ε 난류모형을 이용한 중층 밀도류의 수치모의 (Numerical simulation of dense interflow using the k-ε turbulence model)

  • 최성욱;최성욱
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권9호
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    • pp.637-646
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    • 2017
  • 본 연구에서는 중층 밀도류를 모의할 수 있는 $k-{\varepsilon}$ 난류모형의 지배방정식을 제시하고 수치모의를 수행하였다. 깊은 수체에 모형을 적용하여 중층 밀도류를 모의하고 게산된 유속과 초과밀도 분포를 분석하였다. 밀도류의 주 흐름방향을 따라 물 연행으로 인해 유속이 감소되는 것과 Richardson 수의 증가로 인해 유속 변화율이 감소되는 것을 관찰하였다. 유속과 초과밀도의 유사성을 확인하였으나, 난류운동에너지와 소산율의 유사성에서는 보이지 않았다. $k-{\varepsilon}$ 모형의 모의 결과를 이용하여 중층 밀도류의 층적분 모형에서 사용될 수 있는 형상계수를 계산하였다. 또한, 층적분 모형을 이용하여 $k-{\varepsilon}$ 모형에서 사용되는 부력관련 모형상수 ($c_{3{\varepsilon}}$)와 부피팽창계수 (${\beta}_0$)를 계산하였다.

측창채광의 방향에 따른 실내조도의 영향 (The Effect of indoor illuminance depends on direction of the side windows lighting)

  • 조시만;김원중;장우진
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.253-260
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    • 2004
  • 실내의 조명은 자연채광방식과 인공조명으로 나누어지는데 자연형 채광방식에서도 측창채광과 천창채광, 정 측창채광 그리고 반사 채광방식이 있다. 측창채광은 벽면에 대하여 일반적으로 연직인 창에 의한 채광을 말한다. 측창채광의 방향에 따라 실내조도는 영향을 많이 받는다. 따라서 본 연구는 측창채광의 동서남북의 방향에 따라 봄, 여름, 가을, 겨울의 계절에 따라 아침, 점심, 저녁시간대에 따라 변화되는 실내조도를 알아보았다. 실험방법은, 조명시뮬레이션 프로그램인 Lightscape V3.2를 사용하여 교실공간의 치수와 작업면의 높이를 가로 5.8[m], 세로 10.8[m], 높이 3[m], 작업면의 높이 0.75[m]로 정하였고, 각 시설물의 반사율[p]은 벽 80%, 창문 12%, 출입문 13%, 바닥 20%, 천장 85%로 지정하였으며 창문의 투과율은 88%로 설정하였다. 본 연구에서 측정하고자 하는 변수 값은 계절은 여름을 6월20일, 겨울은 1월20일 기준으로 하고 시간대는 09시, 13시, 18시로 하였으며 창측방위는 동, 서, 남, 북으로 정하였으며 계절과 시간은 가장 차이가 많이 나는 값을 선택하였다. 결론으로 창이 남쪽일 때 평균조도가 9,100[lx]로 가장 높았고, 시간별로는 점심에 19,590[lx]로 조도가 가장 높은 것을 알 수 있었고 조도 균제도는 창이 동쪽일 때 겨울에 가장 높았다. 창이 북쪽일 때는 여름이 겨울보다 평균조도가 약간 높았고, 시간별로는 아침에 조도가 약간 높은 것을 알 수 있었고 전체적으로 북쪽 창에서 실내조도가 현저하게 떨어지는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과로 측창의 브라인드를 현재 사용하고 있는 수직 브라인드 대신에 수평 브라인드를 사용하여 주광의 범위를 넓게 조절하여 사용하게 하고, 점등제어를 현재 측창면과 수직으로 되어있는 배열을 수평으로 한다면 자연채광의 효과를 배가 할 수 있으리라고 사료된다. 미백 전, 미백후, 재광화 후 미세경도 변화 양상이 미백을 하지 않은 대조군과 차이를 보이지 않았으며 (p > 0.05) 미백 전과 미백 후의 미세경도의 차이 미백후와 재광화 후의 미세경도의 차이도 유의할 만한 차이가 없었다 (p > 0.05). 따라서 시중에 판매되고 있는 whitening strip과 미백 젤은 14일 동안의 통상적인 미백과정 동안 법랑질의 미세경도에 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다.able pitch와 helical angle보다는 근본적으로 radial land가 screw-in effect의 예방에 더 큰 역할을 하는 것으로 추정될 수 있다 따라서 NiTi file의 사용 경험이 없는 초심자의 경우 근단부 폭경의 유지능력이 좋은 ProFile$^{(R)}$의 사용이 추천된다.)되었다.였으나 강남콩군 외에는 단백질의 소화 흡수율 및 효율은 크게 향상되지 않아 단백질의 소화 흡수율을 떨어뜨리는 요인에 관한 연구가 집중적 으로 이루어져야 하리라고 생각된다.면 바로 위 지점의 풍속을 측정하였다. 각 Seeding 물질에 대해 팬을 켜지 않았을 때, 즉 바람의 영향이 없을 때 측정한 표면유속을 바람의 세기가 변한 경우의 기준 표면유속으로 이용하였다. 본 연구의 결과 비중이 0.01 내외인 Ecofoam과 white polystyrene에 비해 비중이 0.92인 black polypropylene은 대부분이 물속에 잠겨 있어 흐름과 거의 일치하여 움직임을 알 수 있었다. 또한 흐름의 평균유속이 0.165 m/s의 저유속에서 바람이 tracers에 미치는 영향이 평균유속 0.558m/s인 경우보다 커서, 바람의 세기의 증가에 따라 표면유속 측정값이 급속히 감소되었다. 흐름의 평균유속이 큰 경우에는 바람이 tracer에 마치는 영향이 현격히 줄어듬을 보이고 있다. 결론적으로 유속이 증가함에 따라 바람의 영향은 감소하나, 바

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내성천 하도내 식생활착에 의한 하상변화 특성 연구 (A study on characteristics of bed elevation change according to vegetation establishment of river bed in the Naeseong stream)

  • 이태희;김수홍;노영신;정성원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.260-265
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    • 2018
  • 충적하천은 환경 변화에 따라 하천의 형태가 변화하고, 흐름 또한 변화하는 특성을 지닌다. 내성천은 대표적인 충적하천으로 최근 하도내 사주에 식생이 활착되고 육상화가 진행됨에 따라 식생사주 영역은 증가하고 흐름부의 하폭은 전체 하폭대비 매우 좁아진 상태이다. 따라서 하도내 흐름특성이 변화하여 저평수시 유속이 증가하고 지속적으로 하상침식이 발생하고 있다. 본 연구에서는 내성천에 위치하는 조제, 월포, 향석 관측소의 최근 10년간 강수량 및 수위자료 검토와 각 관측소 위치의 항공사진에 의한 하도내 식생활착 진행과정과 단면측량 자료를 바탕으로 횡단면 침퇴적 변화율을 검토하였다. 또한, 식생활착 및 하상침식의 영향이 수위-평균유속과 수위-유량관계의 변화 양상을 검토하였다. 검토결과 현재까지 내성천의 식생활착 및 하상침식의 원인은 지난 5년간 적은 강수량 영향으로 홍수시 하상소류력이 감소하여 흐름특성이 변화한 것이 주된 요인으로 판단된다.

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피라미의 도약에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Jump of Zacco platypus)

  • 박상덕;김호섭;홍종선;이승규;조재웅
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.2103-2107
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    • 2009
  • 우리나라는 계절별 강수량 변화가 크기 때문에 하천개발 및 관리에 어려움이 많을 뿐만 아니라 하천에 설치된 많은 취수보와 같은 하천횡단구조물로 인해서 하천 생태계가 악화되어 있다. 최근 들어 하천생태 복원을 위하여 자연형 하천 조성사업과 보에 어도설치가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 어류 소상에 효과적인 어도를 설치하기 위해서는 하천에 서식하는 다양한 어류에 대한 어류역학적인 특성이 필요하나 이에 대한 조사연구는 미흡한 실정이다. 특히 어류의 유영력이나 도약력은 어도의 설계의 완성도 및 어도시설 운영관리에서 대단히 중요한 요소이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 하천에 널리 서식하는 어류인 피라미를 대상으로 도약능력에 관하여 실험하였다. 어류의 도약능력은 낙차가 있는 흐름에서 어류가 상류로 이동하기 위한 중요한 이동수단이다. 어류의 도약에 영향을 미치는 어도 인자로는 격벽높이, 월류수심, 유속, 어도경사 및 유량을 들 수 있다. 피라미의 도약능력 실험은 폭 28cm, 길이 140cm인 개수로에서 격벽높이는 5${\sim}$10cm, 월류수심 1.2${\sim}$5cm, 낙차 약 4cm의 조건으로 이루어졌다. 실험유량은 약 0.378${\ell}$/s이고, 경사는 1:20${\sim}$1:15 이다. 도약능력은 소상율의 크기로 판단하였으며 피라미의 소상율은 격벽높이 10cm와 월류수심 3cm에서 유속 4.19cm/sec일 때를 정점으로 유속의 증가에 따라 급격히 감소하였다. 이는 어류의 생태적인 특성과 작은 유속이 어류이동 유인효과에 영향이 작기 때문인 것으로 판단된다. 또한 피라미의 체장이 클수록 소상율도 증가하는 관계를 나타내었다.

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시멘트계 주입재의 주입특성에 관한 연구 (A Study on the Properties of Grout Materials Based on Cement Type)

  • 천병식;최중근
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.229-236
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    • 2002
  • 본 논문은 실용화된 지반개량용 마이크로시멘트 및 보통포틀랜드시멘트의 주입특성에 관한 연구로서 기초물성, 고결율, 침투성과 같이 실험적으로 주입재의 입도와 다짐정도를 조정하고, 주입대상 토사지반의 투수계수를 3종류로 변화시컥 약액주입의 주요 특성을 검토한 것이다. 주입재의 적용성을 평가하기 위하여 고결성 시험 및 침투성 시험을 실시한 결과, 모형토사지반의 상대밀도에 따른 투수계수를 $10^{-4}$~$10^{-2}$cm/sec로 변화시킨 경우, 마이크로시멘트는 투수 계수 $10^{-4}$cm/sec에서 유효고결율 75%, 침투주입율 86%로서 침투성 및 고결성이 우수한 결과를 나타낸 반면, OPC는 $10^{-2}$cm/sec에서 유효고결율 및 침투주입율이 50% 미만으로서 원활한 침투주입이 될 수 없음을 알 수 있었다. 댐 기초 지반 및 연약지반의 보강을 위해 주입재의 침투성이 요구되는 경우에는 마이크로시멘트가 적용성이 매우 우수한 것으로 판단된다. 동수지중 모형시험 결과 유속이 상대적으로 느린 경우 주입압이 높을수록, 완결형 주입재가 고결효과가 우수한 반면, 유속이 빠른 경우에는 완결형의 경우 주입재의 대부분이 외부로 유출되는 등 유효고결율이 매우 낮아 고결효과가 불량함을 알 수 있었다.

역삼투막 공정을 이용한 사과쥬스의 효율적인 농축공정에 관한 연구 (Studies on the Efficient Concentration Process of Apple Juice with Reverse Osmosis Process)

  • 허상선;최용희
    • 한국식품과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.321-326
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    • 1993
  • 최근 효과적인 분리와 에너지 절약을 위한 분리공정의 첨단기술로 등장한 방법은 고분자 분리막을 이용한 막분리 기술이다. 따라서 본 연구에서는 청정한 사과쥬스를 역삼투 공정을 이용하여, 막의 특성, 공정압력, 온도, 유량 등의 변화에 따른 농도변화 및 투과유속을 측정하여 예측모델식을 수립하고, 품질변화 분석에 관하여 실험한 바 그 결과는 다음과 같았다. 일반적으로 역삼투공정 동안 쥬스농도가 증가할수록 삼투압이 증가하여 투과유속이 감소하는 경향을 나타냈으며, 온도, 유량의 변화에 따른 투과액 속도는 큰 변화가 없었으나 압력에 따른 투과액 속도는 전형적으로 증가함을 보였다. 따라서 투과유속을 높이는 요인으로는 공정압력, 온도, 공급유량의 순이었다. 투과액 유속예측 모델식은 $SPSS^x$ computer program을 이용하여 가장 오차가 적은 범위에서 최종적인 예측 모델식을 얻었다. 압력변화에 따른 당, 향기성분의 변화는 당의 경우 각 압력차에 따라 큰 차이가 없이 평균 93.8%의 회수율을 보였으며 향기성분의 경우 압력이 높을수록 회수율이 증가함을 보였다.

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충전층 반응기내에서 고정된 Pseudomonas aeruginosa에 의한 Cd2+의 제거 (Removal of Cadmium Ion (Cd2+) by Pseudomonas aeruginosa Immobilized in Ca-Alginate Gel Beads in Packed-Bed Column Reactor)

  • 최광수;김철경
    • 청정기술
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    • 제8권4호
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    • pp.217-222
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    • 2002
  • 본 연구에서는 수직 원통형 충전반응기(packed-bed column reactor)내에 균체가 고정화된 Ca-alginate bead를 넣어 카드뮴이온을 제거하는데 있어 반응기내로 유입되는 유속, 초기농도 등에서 카드뮴 이온($Cd^{2+}$) 제거하는데 최적 조건을 찾고자 하였다. 사용된 균주(Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853)는 한국과학기술원 유전공학센터 유전자은행(KCTC)으로부터 구입하였고, Bead로 사용된 Ca-alginate bead는 Sodium Alginate에 균체와 $CaCl_2$를 섞어 제조한 것을 사용하였다. 실험 결과 동일조건일 때 유속이 30 mL/hr > 45 mL/hr > 60 mL/hr의 순서로 제거율이 좋았고 유입속도의 변화에도 불구하고 각 유속에서 50 ppm > 100 ppm > 200 ppm > 300 ppm의 순으로 좋은 제거율을 보였다.

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