• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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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.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.516-520
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• 2008

우리나라는 상수도시설의 노후화와 그 동안의 상수원 수질변화에 대응한 정수처리공정의 개량과 개선이 요구되어지고 있는 상황에 있어서, 기존의 정수처리공정에 어떠한 시설개량이나 설비의 보완 없이 DAF 공정을 추가하여 점토와 조류입자를 효과적으로 제거할 수 있는 DAF hybrid 공정의 적용성을 살펴보고자 일련의 실험을 실시하였다. DAF 공정의 설치위치는 조류입자의 제거에는 응집지나 침전지 전단을 이용하는 DAF-CGS 공정조합보다는 침전지 후단 또는 여과지 전단을 이용하는 DAF-CSF 방식이 더 효과적인 것으로 나타났다. 또한, DAF-CSF hybrid 공정을 도입함으로써 기존의 상수처리조건과 동일한 처리속도(수리학적 부하량)에서 처리효율이 향상될 것이며, 높은 수리학적 부하에서도 재래식 상수도시설에 적용하여 안정된 처리효율을 얻을 수 있을 것으로 판단되었다.

• 환경기술인
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• 통권181호
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• pp.70-75
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• 2001

본 연구는 '99년 7월에 벤처형 중소기업 기술개발 지원사업으로 신규 계약된 과제로서 상수원수의 전처리 및 하수 2차 침전수의 재처리 공정에 활용될 생물 산화 여과지를 개발하는 것이다. 생물 산화 여과 system은 상수 원수의 전처리, 상수도의 고도정수 처리, 하수 및 폐수처리에 이용될 수 있는 것으로, 특히 물리적 여과기능과 포기 과정을 통한 산화 기능을 포함하는 생물학적 분해 및 자연정화처리환경을 유지하여 수질이 악화된 상수도의 전·후처리나 하.폐수의 3차 처리에 적용하기 위한 것이다. 생물 산화 여과 시스템은 여과지의 하부 장치에 균등한 공기(산소)공급시설을 하여 여과층에 연속적으로 공기를 공급하면서 여과를 함으로서 생물막 여과 및 산화 기능으로 유기물질, 철, 망간 등을 제거하고 공기의 부상력에 의하여 조류, 부유물질, 냄새 등을 동시에 제거하는 System이다. 현재 상수처리 공정으로서의 생물 산화 여과지 개발을 위해 Bench-scale과 semi-pilot plant를 거쳐 Y시 M취수장애 pilot plant를 설치하여 연구를 진행중에 있으며, 또한, G시 G하수처리장에 하수처리 공정에 관한 연구를 위해 pilot plant를 설치하고 하수 3차 처리와 저농도 하·폐수 처리를 중심으로 연구중에 있다. 아래의 연구 결과는 정수처리 공정 연구를 위한 Bench-scale plant실험을 통해 얻은 결과치이며 현재까지 진행된 연구는 주로 정수처리 공정 중심으로 이루어 졌으나 pilot plant에서는 정수 및 하수처리에서의 생물산화여과공정의 연구가 진행중이다. 현재 연구가 진행중이므로 각 인자별 최적운전조건 등은 계속적인 실험과 연구를 통해 찾아지겠으나 현재까지 수행된 연구자료를 기반으로 볼 때 생물산화 여과장치는 탁도, SS, VSS 등의 제거에 탁월한 효능을 보이고 있다. 수처리용 장치로서의 이러한 기본적인 기능 이외에 NPOC, DOC 제거에도 뛰어난 효능을 보이고 있으며 특히 정수처리 공정에서 문제시 되고 있는 동절기 암모니아성 질소제거 또한 큰 가능성을 보여주고 있다. 그 동안 외국기술에 전면 의존해 오던 생물 산화 여과방식의 국내개발은 비용 절감뿐만 아니라 국내 실정에 맞는 기술개발이라는 점에서 향후 그 적용 범위를 넓혀 갈 수 있을 것이다.

• 멤브레인
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• 제28권3호
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• pp.143-156
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• 2018

본 총설은 다양한 저널 게재 논문으로부터 분리막 및 광촉매의 혼성 정수/하수 처리 공정을 요약하였다. 이 총설에는 (1) 분리막 광촉매 반응기(membrane photoreactor, MPR), (2) 분리막 결합 광촉매 공정에서 막오염 관리, (3) 유기 오염물의 분해를 위한 광촉매 분리막 반응기, (4) 정수처리용 막분리 공정과 광촉매 분해의 결합, (5) 휴믹산 분해를 위한 광촉매 및 세라믹 막여과의 혼성공정, (6) 활성슬러지 여과를 위한 한외여과의 막오염에 이산화티타늄 나노입자의 영향, (7) 정수처리용 광촉매 및 정밀여과의 혼성시스템, (8) 선박 평형수 처리용 한외여과 및 광촉매의 혼성공정 및 (9) 분리막 및 광촉매 코팅 프로필렌 구의 혼성수처리 공정이 포함되어 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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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.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.139-141
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• 2003

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.41-42
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• 1995

기존의 정수처리 공정은 응집-침전-급속여과처리를 주로 사용하면서 생물 활성탄처리-오존처리 등을 거치는 공정으로 이루어져 왔다. 그러나 응집제의 투여시 최적 응집제량, 최적 응집제 투여위치, 교반시간, pH 조절 등 번거러운 test가 선행 되어야 하며 처리수에 남아있는 응집제에 의해 2차 오염을 일으켜 침전조의 부지 면적에 따른 대형화등을 초래할 단점이 있다. 따라서 최근에는 이러한 단점을 보완하고 장치의 간소함, 높은 효율의 유지에 따른 후처리 공정의 부하감소 및 운전 조건 인자등의 감소라는 경제적 효과를 기대할 수 있는 막분리공정이 도입되었다. 그러나 분리막 처리공정의 경우 원수에 다량 포함되어 있는 콜로이드 입자들에 의한 flux의 감소 및 fouling 현상으로 인한 막의 수명감소, 처리수량의 감소 및 최적 설계 및 운전 방법등의 새로운 공정에 대한 많은 자료의 확보가 필요하다. 따라서 본 연구는 기존의 정수처리 공정에 있어서 전처리 부분에 해당하는 응집-침전-급속여과처리 공정을 분리막 공정으로 대체 하였을 때 분리막의 재질 및 module의 차이에 따른 처리 능력을 비교하고 각 단위 공정들에 의한 flux 변화, 각 공정별 수질분석, 회복율, 회수율 등을 검토하여 최적 조건의 공정을 확립하여 후처리 공정의 효율을 극대화 하는데 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.235-245
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• 1997

대청호 원수를 취수하여 정수하는 대청수도에서 이취미를 제거하고 THM(Trihalomethanes) 발생량을 줄이기 위하여 기존 표준정수공정에 오존과 활성탄여과공정을 추가한 pilot plant 실험을 수행하였다. pilot 실험결과 표준정수공정에서 DOC(dissolved organic carbon)는 약 25% 제거되었으나, 오존공정에서는 거의 제거되지 않았고, 30일이 지난 후 GAC(granular activated carbon)에서는 약 75%까지 제거되는 것으로 나타났다. 표준정수공정에서 이취미는 약 30%, 오존산화공정에서 약 60%정도 제거되었고, 활성탄여과에서 대부분 제거되었으나, Column 1과 2에서는 DOC와 같이 이취미물질도 파과(breakthrough) 되는 것으로 나타났다. 전염소처리 대신에 중1, 2염소처리를 도입할 경우 전염소처리와 비교하여 약 25%정도의 THM발생량이 감소하였으며, 후염소처리만할 경우 약 30%까지 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.15-27
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• 2013

본 연구에서는 대구 G정수장 막여과 정수처리시설을 계획하기 위해 원수수질 처리에 적합하고 경제적인 시스템을 적용하고자 현장모형실험을 통하여 동절기를 포함한 6개월 동안의 연속운전에 따른 수량과 수질, 그리고 공정의 안정성을 평가하였다. 환경부 막여과 정수시설의 설치기준에 의해 실시된 현장모형실험에서 1계열 목표수질 검증설비와 2계열 막공정 평가설비로 나누어 2계열로 수행되었다. 공정수질은 탁도 0.03 NTU 이하로서, 증류수 수질의 탁도를 나타내었으며 먹는 물 수질기준을 모두 충족하였다. 공정운전에서 99%의 회수율로 안정된 막차압을 나타내어 공정운전에 수질 및 수온 등의 영향에 대비한 공정설계가 되었음을 확인하였다. 따라서 지속적인 기술개발을 통해 설계 및 시공 노하우에 대한 지속적인 경험이 축적되어 막여과 고도정수처리 기술에 대한 엔지니어링 원천기술을 확립하고자 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권3호
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• pp.296-308
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• 2010

Peroxone 공정은 정수처리 공정에서 기존의 염소와 오존 공정들의 여러 가지 한계점들을 극복할 수 있는 공정이다. 과산화수소와 오존에 의해 생성되는 OH 라디칼은 다양한 유기성 오염물질들에 대해 빠른 산화분해 및 높은 제거효율을 나타낸다. Peroxone 공정을 운영하는데 있어 주요 과제는 OH 라디칼 생성을 저해시키는 또는 생성된 OH 라디칼을 소모시키는 scavenger들과 공존할 때 peroxone 공정의 효율을 높일 수 있는 방안을 강구하는 것이다. Bromate와 같은 무기성 산화 부산물의 생성을 최소화할 수 있는 방안과 peroxone 공정 처리 후 염소 소독시 생성되는 염소 소독부산물들의 생성을 보다 저감할 수 있는 방안에 대해서도 많은 연구가 필요하다. 또한, 수중에 잔류하는 과산화수소에 대한 문제이다. 잔류 과산화수소를 on-line으로 측정할 수 있는 정밀한 측정장비의 개발 및 보급이 우선되어야 peroxone 공정의 운영에 있어서 안전성이 확보될 수 있다. 이러한 과제들이 해결이 된다면 peroxone 공정은 보다 다양한 목적으로 정수처리에 효율적으로 적용될 수 있을 것이다.