• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.842-846
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• 2008

원수의 탁질 중에서 입경이 $10^{-1}$mm이상인 것은 보통침전으로 제거가 가능하지만, 입경이��$10^{-3}mm$이하가 되면 일반적으로 콜로이드입자라고 총칭하며 그대로의 상태로서는 거의 침강되지 않을 뿐만 아니라 급속여과기구에서도 포착되지 않는다. 따라서 급속여과 방식에서는 이와 같은 탁질을 효과적으로 제거하기 위한 전처리로서 응집조작으로 인한 콜로이드상의 탁질을 플록화하여 약품침전이나 급속여과에서 포착되도록 탁질의 성상을 변화시키는 조작이 반드시 필요하다. 또한 양호한 플록을 효과적으로 형성시키는 약품혼화와 플록형성 등을 강구해야 한다. 이에 본 연구에서는 현재 국내에서 운영하고 있는 정수처리시스템의 일부인 혼화지내에 혼화지점의 단면적을 축소시켜 약품혼화효과를 극대화하고 혼화기의 소요동력을 감소시켜 혼화효과를 개선하며 혼화지내 혼화기 운용의 비용 절감 효과를 증가시키기 위한 저에너지형 CF혼화장치를 개발하는데 연구 목적이 있다. 연구결과 CF혼화장치의 설치시 약품 투입 위치에 따라 $2{\sim}6%$정도의 탁도제거율의 상승과 슬러지 높이의 차이를 보이는 것으로 나타났으며 이 실험 결과 약품투입장소에서 혼화지의 Compact화로 인해 급속 혼화를 이룰 경우 더 많은 플록화로 인해 탁도 제거율이 높아지는 것을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.210-210
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• 2020

LID (Low Impact Development, 저영향개발)는 산업화 및 도시화 진행 지역에서 비점오염원으로부터 배출되는 오염물질을 제어해 개발지역 내 자연순화 기능을 최대한 유지하고, 물순환 기능증대를 통해 강우 유출수를 지역 내에서 관리하는 것을 목표로 한다. 비점오염원 저감 LID 시설에는 자연형과 장치형 시설이 있다. 자연형 시설에는 저류형, 침투, 식생형 시설 등이 있다. 특히, 침투시설에는 대표적으로 투수블럭이 있으며, 이는 투수성 포장재를 통해 강우 유출수를 지하로 침투시켜 여과나 흡착 등으로 비점오염물질을 제어하는 시설이다. 장치형 시설로는 여과재나 망을 이용해 비점오염물질을 분리하는 여과형 및 스크린형 시설, 응집과 침전을 통해 비점오염물질을 분리하는 응집·침전 시설 등이 있다. 이에 본 연구는 2016년부터 2018년 3년간 전주 서곡지구 지역 내 설치된 필터형 투수블럭, 틈새형 투수블럭에서 진행했다. 각각의 투수블럭에서 총 19회, 20회의 강우 모니터링을 실시했고, 오염물질 유입 및 유출 EMC 등의 분석을 통해 유출 및 오염물질 저감효과를 분석했다. 연구 대상 각 투수블럭의 주요 제원은 시설 용량 14.4㎥, 시설 면적은 14.4㎡이다. 모니터링 결과값을 분석한 결과 필터형 투수블럭의 경우 유출 저감율은 17.4 ~ 100%, 틈새형 투수블럭은 29.6 ~ 100%이었다. 필터형 투수블럭과 틈새형 투수블럭의 단위면적당 유량 저감량은 각각 0.014 ~ 0.583㎥/㎡, 0.035 ~ 0.588㎥/㎡이었다. 오염물질 저감효율을 분석한 결과 유기물 항목(BOD, TOC)의 경우 틈새형 투수블럭에서의 저감효율(BOD 93.59%, TOC 90.39%)이 필터형 투수블럭에서의 저감효율(BOD 89.99%, TOC 86.94%) 보다 다소 높게 나타났다. 영양염류 항목(T-N, T-P)의 경우 필터형, 틈새형 모두 비슷한 저감효율(필터형 T-N 89.02%, 필터형 T-P 98.12%, 틈새형 T-N 90.41%, 틈새형 T-P 98.04%)을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.55 no.6
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• pp.816-821
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• 2017

An integrated slow mixing/sedimentation and net fit fiber filtration system has been developed to reduce the high concentrations of suspended solid (SS) and total phosphorus (T-P) in the reject water from sewage/wastewater. A filtration device used in this experiment consists of coagulation, in-line mixing, air injection, slow mixing/sedimentation, and filtration processes. The performance test using this device was carried out with six operational modes for reject water from sewage treatment plant. Experimental conditions used were 16.7, 33.3, 41.7 and 50.0 ton/day of flow rate and 2~4 of Al/P molar ratio. By injection of coagulant in each operational mode, the high removal efficiencies of SS and T-P were obtained, but continuous operation time was decreased to 7.8~11.4 min in most modes. However, when the Mode 5 of the developed filtration device was applied, the continuous operation time was maintained up to 88.2 min. Also, it was found that the continuous operation time in the Mode 5 using the developed system was increased from 8 to 11.3 times longer than those in other modes. Backwashing flow rate was also very low at 5.4% of total filtered water. Therefore, it can be concluded that the Mode 5 of the developed filtration system was the most efficient treatment method for the removal of high concentrations of SS and T-P.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.9 no.7
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• pp.1588-1593
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• 2005

In coagulant control of water treatment plants, rule extraction, one of datamining categories, was performed for coagulant control of a water treatment plant. Clustering methods were applied to extract control rules from data. These control rules can be used for fully automation of water treatment plants instead of operator's knowledge for plant control. To perform fuzzy clustering, there are some coefficients to be determined and these kinds of studies have been performed over decades such as clustering indices. In this study, statistical indices were taken to calculate the number of clusters. Simultaneously, seed points were found out based on hierarchical clustering. These statistical approaches give information about features of clusters, so it can reduce computing cost and increase accuracy of clustering. The proposed algorithm can play an important role in datamining and knowledge discovery.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.10a
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• pp.146-149
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• 1998

우리 나라는 1994년 말 현재 654개소에 28,434개소의 수도사업체가 있으며, 이중 간이상수도는 26,363개소로 총 93%를 차지하고 있다. 간이상수도와 같은 소규모 수도사업체에서는 재정적인 기반이 취약하며, 기술자 등이 인재확보가 어려운 형편이다. 이에 따라 대부분의 경우 수도시설의 일상적인 유지관리에 많은 불편이 따르고 있을 뿐만 아니라 적정 수질을 확보하기가 곤란한 실정이다. 간이상수도에서 수질이 좋은 물을 효율적으로 공급하기 위해서는 기존의 정수처리 시스템으로는 어려운 형편이다. 즉, 우리 나라 간이상수도의 정수처리과정은 소독을 기본으로 하여 응집침전, 급속모래여과, 등의 고액분리조작을 주체로 하고 있어 각 과정에 대한 유지관리에 많은 노력이 필요하다. 이에 따라 간이상수도에서는 보다 효율적으로 수질관리가 이루어질 수 있는 장치 및 시스템의 개발이 절실하다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2021.05a
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• pp.285-288
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• 2021

4차 산업혁명의 출현과 함께 스마트공장, 스마트시티, 스마트러닝 등이 등장하면서 스마트 물관리시스템과 그 평가지표의 연구개발이 주요 사회문제로 대두되고 있다. 따라서 본 논문에서는 스마트 물 관리시스템의 자동화 수준 평가지표를 제안하고자 한다. 그 세부 연구내용은 다음과 같다. 첫째, 기존의 CMM과 SPICE 소프트웨어 프로세스 평가모델과 스마트공장의 평가지표를 검토하고, 스마트 정수처리장의 개념을 살펴본다. 둘째, 제안하는 스마트 물관리시스템의 평가지표에는 정수장의 주요 공정에 따라 착수 공정, 약품투입 공정, 혼화·응집 공정, 침전 공정, 여과 공정, 소독 공정의 6개 평가영역으로 세분화 하였고, 각 평가영역별로 0에서 4까지의 5단계 평가수준으로 구분하여 제안하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.25 no.6
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• pp.792-798
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• 2021

In this paper, an algorithm for determining the coagulant input rate in the drug-injection tank during the process of the water purification plant was derived through big data analysis and prediction based on artificial intelligence. In addition, analysis of big data technology and AI algorithm application methods and existing academic and technical data were reviewed to analyze and review application cases in similar fields. Through this, the goal was to develop an algorithm for determining the coagulant input rate and to present the optimal input rate through autonomous driving simulator and pilot operation of the coagulant input process. Through this study, the coagulant injection rate, which is an output variable, is determined based on various input variables, and it is developed to simulate the relationship pattern between the input variable and the output variable and apply the learned pattern to the decision-making pattern of water plant operating workers.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.35 no.1
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• pp.63-69
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• 2021

Microalgae are primary producers of aquatic ecosystems, securing biodiversity and health of the ecosystem and contributing to reducing the impact of climate change through carbon dioxide fixation. Also, they are useful biomass that can be used as biological resources for producing valuable industrial products. However, harvesting process, which is the separation of microalgal biomass from mixed liquor, is an important bottleneck in use of valorization of microalgae as a bioresource accounting for 20 to 30% of the total production cost. This study investigates the applicability of sewage sludge-derived extracellular polymeric substance (EPS) as bioflucculant for harvesting microalgae. We compared the flocculation characteristics of microalgae using EPSs extracted from sewage sludge by three methods. The flocculation efficiency of microalgae is closely related to the carbohydrate and protein concentrations of EPS. Heat-extracted EPS contains the highest carbohydrate and protein concentrations and can be a best-suited bioflocculant for microalgae recovery with 87.2% flocculation efficiency. Injection of bioflocculant improved the flocculation efficiency of all three different algal strains, Chlorella Vulgaris, Chlamydomonas Asymmetrica, Scenedesmus sp., however the improvement was more significant when it was used for flocculation of Chlamydomonas Asymmetrica with flagella.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.215-215
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• 2022

현재 국내 정수시설은 정수공정별 감시제어-데이터수집시스템(SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition)에 기반하여 감시제어 및 모니터링 위주로 운영·관리를 실시하고 있다. 또한, 주요 핵심 공정인 응집제 약품투입, 소독 및 여과 설비 공정의 운영방식에 있어서 선험적 운영지식에 의한 방식으로 운영되고 있기 때문에 지속적인 안정적 운영을 위해서는 표준적이고 체계적인 운영관리 수단이 필요하다. 국외에서는 다양한 운영 조건에 기반한 정수처리 효율을 예측할 수 있는 모의(simulation) 도구의 개발을 통해 기존 운영되고 있는 정수장의 효율을 예측하는 데 활용하고 있는 실정이다. 본 논문은 실시간 운영관리가 가능한 기반을 구축하여 정수처리의 효율을 예측할 수 있는 시뮬레이터 개발을 통해 정수처리 공정별 기본 및 조합의 공정 시뮬레이션 모의 모듈 기술을 개발하기 위한 연구를 수행하였다. 또한 개발된 기술의 실증 운영을 통해 검증된 모듈을 반영한 정수장 시뮬레이터 시스템을 개발을 위한 연구를 수행하였다. 정수장 시뮬레이터는 수질정보, 물질수지, 수두손실등의 운영현황 데이터를 수집하는 기능, 착수-혼화-응집-침전-여과-소독 등 개별 공정별 주요 운전변수의 모니터링 및 제어를 통한 운영관리 기능, 원수 수질변화에 신속한 대응을 위한 정수처리 공정제어 의사결정지원 기능, 그리고 온라인 관망해석을 포함한 정수처리 전(단위)공정 시뮬레이터 기능 및 공정별 운영인자 최적화 기능 등으로 구성되어 있다. 현재 운영 중인 정수장의 공정별 운전 상태를 평가·관리하여 정수공정 운영 안정화 체계를 확보하고, 정수장의 유량과 수질의 갑작스런 변화에 따른 모의를 통한 수질예측으로 실시간 정수장 최적운영관리가 가능하다. 또한 원수 성상에 따른 적정 공정운영 자동화로 운영비 절감 및 효율적 인력 활용으로 정수장 운영 효율성을 제고함으로써 지속적이고 안정적인 정수장 운영 체계를 확보할 수 있다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 2005.04a
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• pp.272-276
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• 2005

Food wastewater derived from three-stages methane fermentation system showed high concentrations of sCOD, T-N and $NH_{3}-N$. To treat the organic wastewater, the optimal operating conditions for high efficiency $UV/TiO_{2}$ photocotalytic system have been investigated. In the first process, wastewater was pre-treated with $FeCl_{3}. The optimum pH and concentration for coagulation were 4.0 and 2000 mg/L, respectively. Through this process, 52.6% of $COD_{cr}$ was removed. The second process was $UV/TiO_{2}$ photocatalytic reaction. The optimum conditions for the operation of $UV/TiO_{2}$ photocatalytic system developed in this lab have been studied. In this process, CODcr was removed from 2890 to 184 mg/L and T-N was removed from 2496 to 914 for 24 hours, respectively.