• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.38 no.7
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• pp.387-394
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• 2016

Commercial 28 algae removal technologies that have been applied in domestic rivers and lakes with green tide were investigated, analyzed and classified. The classification of algae removal technologies was based on the three criteria (i.e., principle, flow rate of water body, and application period). Also, algae removal technologies were evaluated in terms of cost effectiveness, field applicability, effect durability, and eco friendliness. From the analysis results, technologies using physical, chemical, biological, and convergent controls were 32.2%, 25%, 21.4%, and 21.4%, respectively. The 75% of technologies have been applied to stagnant water body (${\leq}0.2m/s$). Also, algae harvesting ship with dissolved air flotation, conveyor belt and filtration processes and natural floating coagulant were found to have better field applicability, compared to other technologies. However, proper algae removal technology in specific rivers and lakes should be chosen after the evaluation of long-term pilot scale field test. Also, development of energy and resource recovery technologies from algae biomass is warranted.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.1-1
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• 2017

녹조현상은 부영양화된 호수나 유속이 느린 하천에서 부유성의 조류(식물 플랑크톤)가 대량 증식하여 수면에 집적하게 되고 물의 색을 현저하게 녹색으로 변화시킴으로써 발생된다. 최근에는 이러한 녹조 현상이 광역화, 독성화, 장기화의 특성을 띠며 빈번히 발생되고 있다. 녹조현상은 독소를 발생시키는 남조류에 의해 수생식물에 악영향을 주는 것으로 알려져 있다. 예를 들면 독소에 의한 가축에의 영향, 생태계 파괴로 인한 생태학적인 문제, 산소결핍으로 인한 물고기 및 각종 수중생물 폐사 등의 심각한 문제를 야기한다. 또한 조류는 식수에서 맛과 냄새를 유발할 뿐 아니라 Microcystin-LR과 같은 유해한 독소를 배출하여 공중 보건을 위협한다. 이에 식수원으로 사용되는 하천의 조류 번식에 따른 대응방안 마련이 절실히 요구된다. 유입되는 조류로 부터의 정수처리 설비의 처리 부하를 줄이기 위해서는 취수시스템과 연계한 고속 전처리 조류 제거 시스템을 개발이 필요하다. 기존의 전기응집부상공정(Electro-Coagulation and Flotation, ECF)은 화학 약품(응집제) 투여량이 적은 이점이 있지만 비교적 긴 전기 분해 시간이 필요하여 기존 정수처리 시스템과 연계성에 있어 한계가 있다. 이에 본 연구는 전기 분해 시간을 줄여 유입된 조류를 수 초 내에 응집하여 1분 이내에 조류를 분리하는 초고속 조류 전처리 기술을 개발하였다. 개발된 기술의 현장적용 및 실험 결과, 응집과정이 없이도 Chlo-a는 약 45 %의 제거 효율을 나타났다. 또한 응집제의 투입 및 전극에 의한 부상시스템에 의해 Chlo-a가 약 80 %로 제거되는 것으로 나타나 빈번하게 발생되는 조류로부터 안정적인 물 공급을 위한 전처리 공정으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.793-797
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• 2010

물리적 녹조저감 기술인 커튼형 수류차단막은 유입 하천과 저수지 천이부에서 높은 영양염류와 조류를 포함한 표층 수류의 차단 또는 우회를 통해 본류 수역의 녹조발생을 저감하는 대책이다. 본 연구에서는 2009년 5월 회남대교 약 2 km 상류에 시범 설치된 대청호의 수류차단막 효과를 분석하고자 선행연구에서 보정한 2차원 횡방향 평균 수리 및 수질 모델을 최근의 수문사상인 2009년 6~8월까지 적용하여 검보정하고 수치모의를 실시하였다. 저수지 수위와 실측수위를 비교한 결과, 7월 중순 유입량 증가에 따른 수위 상승을 잘 반영하였고, 결정계수값($R^2$)이 0.997로 나타나 모델은 저수지 물수지 계산에 있어서 높은 신뢰도를 보였다. 댐앞과 회남수역에서 수심별 수온예측 오차는 AME 0.258~$1.584^{\circ}C$, RMSE 0.393~$2.548^{\circ}C$의 범위로 실측값을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 회남, 댐, 추동, 문의 수역의 표층에서 $PO_4$-P 및 Chl-a 농도에 대한 모의값과 실측값의 시계열 비교 결과, 모델은 저수지내 각 측정지점에서 실측값의 시계열 변화를 잘 모의하였고, 회남수역에서 7월 중순 홍수 유입에 따라 증가하였다. 특히, $PO_4$-P 농도가 0.06 mg/L까지 증가하는 것으로 나타났다. 이는 홍수기에 높은 영양염류를 포함한 탁수가 수류차단막 하단을 통과하여 수리학적 도수현상(Hydraulic jump)을 일으킨 것이 원인이라 판단된다. 수류차단막 설치에 따라 회남수역의 표층에서 Chl-a 농도의 저감 효과가 두드러졌으나, 댐, 추동 및 문의수역에서의 제어 효과는 미미하였다. 이와 같이 회남수역에서 효과가 큰 이유는 2009년 수문사상의 영향과 저수지 지형특성상 유입수의 영향을 직접받기 때문으로 판단된다. 또한, 회남수역에서 수류차단막 설치에 따른 T-N 및 T-P 평균 저감 효율(수류차단막이 설치되지 않은 경우에 대한 설치 후 농도 저감 비)은 각각 10.8% 및 19.1%이었으며, 평균 저감농도는 모의값을 기준으로 각각 1.637 mg/L에서 1.461 mg/L 및 0.047 mg/L에서 0.038 mg/L로 나타났다. DIN 및 $PO_4$-P 평균 저감 효율은 각각 6.4% 및 24.6%이었고, Chl-a 평균 저감 효율은 25.5%이었으며, 평균 저감농도는 모의값을 기준으로 0.025 mg/L에서 0.018 mg/L로 나타났다. 모의결과를 종합해 볼 때, 대청호에 시범 설치된 조류제어용 수류차단막은 2009년의 수문사상에서 회남수역의 녹조발생 저감에 기여한 것으로 판단된다. 또한 대청호에서 유사한 수문사상을 보인 2006년(62일간)에 비해 2009년(28일간)에 조류주의보 발령 일수가 대폭 줄었다는 사실도 차단막의 효과를 간접적으로 확인해 준다.

• Journal of Life Science
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• v.31 no.10
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• pp.960-968
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• 2021

Since microalgae research started on late 18 century, they have been recognized as one of the most important bioresources used in bioindustry. Owing to the large efforts paid to industrial application of this microorganisms, their importance on food/feed and bioactive compounds has been further extending into the environmental research areas including alternative energy resources, mitigation of the carbon emission, and waste-water treatment. However, despite the importance on their industrial application, the fundamental research field related to the long-term preservation of microalgae culture has not received much attention. However, a less labor intensive and cost-efficient preservation technology enabling biologically active and stable microalgae-culture provides a key success factor in the biotechnological application. Therefore, this study investigated various cutting-edge microalgae cryopreservation technologies currently developed so far, mainly targeting Chlorophyta, which occupies the largest taxon in the classification system of microalgae. In addition, for the development of successful cryopreservation technique, the key factors such as temperature control effect and preservative effect during cryopreservation of microalgae culture were investigated. In addition, the problems with current preservation technology that is being used in Korean domestic biological resource banks and the international microalgal resource banks are described. According to our investigation, currently no standard method for long-term preservation of microalgae is available due to their various morphological and physiological characteristics. To overcome such issues, much more efforts on fundamental research area on the identification of specific biomarker used for microalgae taxonomical classification and further systemic approaches based on strain-specific cryopreservation methods needed.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.263
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• pp.79-87
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• 1998

(1)코제너레이션이란 Co(공동의)와 Generation(발생)의 복합어로 이것을 시스템업한 것을 코제너레이션시스템(CGS)이라 한다. CGS는 전기와 열을 동시에 생산한다 해서 열전배합시스템이라고도 하며, 지금까지 대기에 방열하고 있던 엔진배열을 회수하여 발전에 이용함으로써 종합에너지효율을 75% 전후까지 높이는 시스템이다. 미쓰비시전기는 장기간에 걸친 전력계통기술, 발전$\cdot$냉열기술에 최신 일렉트로닉스기술을 결집하여 고신뢰성과 고효율을 실현하였다. (2)CGS에서 사용하는 엔진은 여러 조건에 따라 디젤엔진, 가스엔진, 가스터빈이 채택되는데 최근에는 배가스가 깨끗한 가스엔진, 가스터빈의 보급이 현저히 많아졌다. 또 CGS에서는 각종 NOx 저감기술이 개발되어 실용화되고 있어 디젤 엔진에서 300ppm, 가스엔진에서 150ppm, 가스터빈에서 100ppm정도까지 저감이 가능하다(어느 것이나 Nox 대책기는 0$\%$ $O_2$).(3)CGS의 도입 촉진을 위해 아래와 같은 전력회사와의 계통연계, 전기사업법 개정, 상용방재 겸용화 등 각종 규제완화가 실시되었다. -특고압수전에서 역조류가 있을 경우에 대비한 기술요건의 명확화 -1,000kW미만의 발전소는 공사계획 신고 불필요 -가스터빈발전소는 1,000kW미만, 내연력발전소는 모두 사용전검사가 원칙적으로 불필요 -도매공급사업에 관련된 참여허가의 철폐 -가스연료엔진도 상시방재 겸용화 가능

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1046-1047
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• 2015

기존에 시행 중인 도로교통 소음을 저감시키기 위한 방안인 방음벽과 저소음 포장은 보편적으로 사용되어 오고 있으나, 몇 가지 단점을 가지고 있다. 방음벽은 높은 시공으로 인한 도시 경관 저하, 과도한 시공비 및 유지비, 조류가 방음벽에 부딪혀 유발되는 생태계 교란 현상 등 여러 문제점을 가지고 있다. 또한, 저소음 배수성 포장은 타이어와 도로 포장간의 마찰 소음을 원천적으로 저감시키는 효율적인 공법이나, 시공 후 일정기간이 지나면 공극이 막혀 성능이 저하되어 유지 보수가 적절하게 필요한 단점이 있다. 수음점의 거리별 소음예측을 통하여 일반적인 원소음과 능동형 소음 저감 기술(ANC) 적용 후의 효과를 알아보고, 소음원의 제어 및 영향거리에 따른 저감 목표를 예측하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Environmental Technology
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• v.19 no.6
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• pp.563-569
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• 2018

The efficiency of wastewater treatment using microalgae was investigated in this study, focusing on nutrients and flocculation. In the experiments for reducing nutrients by incubation of microalgae, the total phosphorus and total nitrogen were removed over 92 % and 99 %, respectively. The higher flocculation rates as the average values 94% of Poly Aluminum Chloride(PAC) and 92 % of $FeCl_3$ were presented for the flocculation experiments under the conditions of Auto-flocculation and various additives. Also, the optimal(minimal) concentrations for over 90 % of flocculation were 30 mg/L and 40 mg/L for PAC and $FeCl_3$, respectively.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.302-307
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• 2009

물리적인 조류제어 기술에 해당하는 수류 차단막(이후 차단막)은 유입하천의 수류를 차단 또는 우회시켜 영양염류가 저수지의 유광층으로 공급되는 것을 차단하고 본류 수역으로의 조류 확산을 방지하는 기능이 있어 일본에서는 저수지 녹조제어 대책으로 자주 활용된 바 있다. 그러나 이러한 차단막은 국내 저수지와 같이 홍수시 유입 유속이 크고 수위변동이 심한 환경에서는 설치효과가 검증되지 않아 현장적용에 앞서 수치모의를 통한 효과 검증이 선행되어야 하며, 최적 규모와 위치 선정도 필요하다. 본 연구에서는 수위변동이 심한 국내 저수지 특성을 고려하여 차단막이 수위변화에 따라 상하로 이동할 수 있도록 기존 CE-QUAL-W2(이후W2) 모델의 알고리즘을 수정하고, 대청호에서 다양한 수리 수문조건에서 차단막의 기작과 효과를 예측하기 위해 가뭄년(2001년)과 평수년(2004, 2006년)을 대상으로 각각 모델을 적용하였다. 차단막 설치 예정지점은 소옥천 하류(7 m 깊이)와 댐으로부터 각각 14.9 km, 27.4 km 상류에 위치한 회남대교 아래 지점(10 m 깊이)과 대정리(10 m 깊이)로 가정하고, 모의 시나리오는 차단막을 설치하지 않은 경우(S-1), 소옥천 하류에 단독으로 설치한 경우(S-2), 소옥천과 대정리에 설치한 경우(S-3), 모든 지점에 설치한 경우(S-4)를 비교하였다. 차단막 설치에 따른 수문년 및 계절별 수질개선 효과(S-1에 대한 S-4 농도 저감 비)를 비교한 결과, 대청호에서 녹조문제가 가장 심각했던 2001년 6월$^{\sim}$8월 기간 동안 차단막은 봄-여름에 걸쳐 모든 비교 지점(회남, 댐, 추동, 문의수역)에서 Chl-a 농도를 최저(문의수역) 30%에서 최고(회남수역) 70% 정도 저감하는 효과를나타냈다. 평수년인 2004년과 2006년에는 강우사상에 따라 차단막 설치에 따른 Chl-a의 농도 저감 효과가 지점별로 다르게 나타났으며, 큰 강우사상이 6월, 7월, 8월에 걸쳐 골고루 발생한 2004년에 비해 7월 한 달 동안 집중된 2006년에 설치효과가 크게 나타났다. 수역별로 차단막의 설치효과를 비교해 보면, 유입수의 영향을 직접 받는 회남수역과 추동수역이 댐 앞과 문의수역에 비해 차단막 설치에 따른 Chl-a 농도의 저감 효과가 큰 것으로 나타났다. 그러나, 큰 홍수가 유입할 때 차단막 상류부에 집적된 조류의 일부가 수류의 포획(Entrainment) 기작에 의해 저수지 내부로 유입되는 것으로 확인되어 차단막 효과를 극대화하기 위해서는 홍수 전 차단막 상류부에 집적된 조류의 처리대책이 필요할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.05a
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• pp.906-909
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• 2009

소류지의 주변으로 농축산농가와 마을 등이 위치할 경우 지속적인 오염물질 유입과 강우시 농경지등에서 발생하는 비점오염물질 유입 등으로 부영양화의 원인이 되고 있으며, 이로 인해 식물성 플랑크톤의 이상번식으로 부영양화가 악화되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 태양전지 물순환장치를 이용하여 부영양화 저감효과를 평가하고자 한다. 소류지내에 태양전지 물순환장치를 설치 후 식물성 플랑크톤과 부영양화지수를 평가한 결과. 전체 식물성 플랑크톤 현존량의 경우 큰 변화가 나타나지 않았으나, 부영양화의 주요인 중 하나인 남조류가 제어되었으며, 부영양화지수는 가동기간이 증가함에 따라 부영양화지수가 감소하는 것으로 나타나 부영양화 방지에 있어서 효과적이라 판단된다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.26 no.4
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• pp.67-73
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• 2017

For the bio-fuel conversion of algae, several processes are needed including cultivating, agglomeration, extracting and conversion to the bio-fuel. The production cost for each process makes the total production cost of algae bio-fuel conversion. The production cost of algae bio-fuel has still higher than that of the other commercial bio-fuel. The reduction of production cost for each process enables the competitive price as a bio-fuel. It is difficult to separate the algae from water because of the similar magnitude of density each other. The agglomeration and extracting of algae using ultrasonic wave is rare effect of environmental hazard and also it is appropriate technology for the next generation energy resources. The present research is investigated for the elucidation of algae behavior in the water with the ultrasonics wave. For this purpose, the unsteady computational fluid dynamic analysis has been conducted in the ultrasonic pressure field. The velocity, pressure and algae concentration changes with time have been analysed to clarify the mechanism of algae separation by ultrasonic wave.