• KSBB Journal
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• 제22권2호
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• pp.97-101
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• 2007

본 연구는 당 연구실에서 구축하고 있는 음식물쓰레기 고부가 자원화zero-emission시스템의 마지막 단계에 해당하는 부분으로써 본 공정의 부산물인 음식물 쓰레기 당화고형분과 박테리아 셀룰로오스배양 후의 여액을 기질 원으로 하여 2상 UASB 반응기를 이용하여 혐기성 소화를 수행하였다. 산 반응조와 메탄 반응조는 각각 35, 40$^{\circ}C$에서 운전하였고 두 반응조의 유기물 부하율은 각각 3g-VS/L${\cdot}$day, 25,000 mg/L로 유지하였다. 공정부산물의 최적 소화조건을 찾기 위하여 F.W + B.C.R, B.C.R, B.C.R + S.S 순으로 단계적으로 주입, 운전한 결과, 최종 메탄 발효액의 pH는 각각 7.13, 7.17, 7.22이었고 COD 제거율은 각각 88, 90, 91%이었으며 메탄 생성율은 각각 0.26, 0.34, $0.32m^3-CH_4/kg-COD_{remove}$이었다. 세번째 단계인 B.C.R + S.S를 기질로 사용한 경우가 음식물 쓰레기만 사용한 경우보다 전환효율이 높았다. 이는 음식물 쓰레기를 바로 혐기성 소화하는 것보다 음식물 쓰레기로부터 고부가가치를 창출하고 그 잔액으로 혐기성 소화를 거치는 방법이 보다 경제적이고 유익함을 알 수 있다. 따라서 당 실험실에서 구축하고 있는 음식물 쓰레기 고부가 자원화 zero-emission 시스템은 음식물 쓰레기에 포함된 에너지를 최대한 회수하고 고부가가치를 창출함에 있어서 가장 이상적인 방법이라고 사료된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.147-152
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• 2004

선박에서 발생되는 오${\cdot}$폐수를 처리하기 위하여 생물학적 영양염류 제거공정에서 질소와 인 등의 제거효율은 유기물의 양과 구성성분에 따라 영향을 받는 경향이었다. 선박에서 발생되는 음식폐기물을 이용하여 생성된 산발효액을 이용하여 영양염류를 효율적으로 제거하기 위한 외부탄소원으로 사용하여 산발효액의 적용성을 평가하였다. 음식폐기물 산발효액의 탈질율을 평가한 결과 질산성 질소가 완전히 제거되는 시간은 140분이였고, 탈질속도는 0.30g $NO_3-N/g\;VSS{\cdot}day$로 나타났다. 산발효액의 주입으로 인하여 유출수 중의 $COD_cr$ 농도가 증가함을 알 수 있었는데 이것은 산발효액에 존재하는 유기물을 미생물이 다 이용하지 못하는 부분이 존재하고 주입량의 증가에 따른 유출수 중의 $COD_cr$ 농도를 증가시켰다. 암모니아성 질소의 성상은 산발효액의 첨가에 크게 영향을 받지 않았으며 산화된 질소의 변화는 산발효액 주입량이 증가할수록 무산소단계에서 농도가 감소하여 전체 제거효율이 증가함을 볼 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제20권4호
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• pp.339-345
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• 2004

The characteristics of $H_2$ production from livestock wastewater were investigated through an anaerobic acid forming process using Clostridium beijerinckii and the photosynthetic process using Rhodobacter sphaeroides. The submerged separation membrane was installed in the acid forming reactor, The photosynthetic process is composed of two reactors(photosynthetic reactor 1 and photosynthetic reactor 2) which is connected continually. The removal rate of COD and the production of volatile fatty acid(VFA) in the acid forming process were approximately 50% and 1000mg/L, respectively. The 70% of COD in the effluent of acid forming process was removed through the photosynthetic process. The production of $H_2$ in the photosynthetic reactor 1 and 2 was 50 and $25mLH_2/gVFA_{COD}$, respectively. The values of Y in acid forming reactor, photosynthetic reactor 1 and 2 was 0.2263, 0.0601 and 0.0393, respectively. The acetic acid and butyric acid produced in acid forming process were converted to $H_2$ by photosynthetic bacteria.

• 한국환경보건학회지
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• 제27권1호
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• pp.44-50
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• 2001

This study was carried out to investigate characteristics of water quality and THMs formation in lake-waters at kunsan. Of the parameters examined for water quality, pH, alkalinity, SO$_4$$^{-2}$ and Co- reflected the characteristics according to the origin, geography and water source of lakes while COD, SS, T-P, T-N and chlorophyll-a corelatively reflected well the influence of pollution factors around factors around lakes. The result of water quality analysis showed that most lakes in Kunsan area have the severe eutropnication problem, especially in summer. In lake-waters, THMFP overally continued to increase until 48 hour with the reaction time and THMs formation was largely achieved within 24 hour of the reaction time. The average formation ratio were 68.2% for CHCl$_3$, 23.6% for CHCl$_2$Br, 7.6% for CHClBr$_3$ and 0.6% for CHBr$_3$respectively and much difference depending on the reaction time was not shown. Overally, 96h-THEFP levels in lakes were high during June~September and showed higher tencency in lakes where could be regarded more contaminated on the whole. These results suggest that THMFP may be available for the management of lake-water quality as one if the useful parameters for the general evaluation of contamination. 96h-THEMFP failed to show the strong corelation individually with pH, TOC, COD and chlorphyll-a.

• 대한환경공학회지
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• 제32권4호
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• pp.333-340
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• 2010

하수나 폐수를 이용해서 조류를 배양하고 이를 통해서 획득된 조류 생체로부터 바이오디젤을 생산한다는 것은 친생태적이면서 신재생에너지 생산이라는 점에서 최근 각광받는 녹색성장기술이다. 바이오디젤 생산에 필요한 지질의 함량이 높은 조류 종에 대한 연구가 최적 인공배양액 조건에서 연구된 사례들이 있다. 하지만 실제 하수의 조건에서 고지질 함량 조류의 생체생성과 하수처리능에 대한 정보 제공이 미흡한 것이 현황이다. 본 연구에서는 바이오디젤 전구물질인 지질함량이 높다고 알려진 조류 종들을 선별해서 국내 하수조건에서 생체생성능과 하수처리능을 분석하였다. 이를 위해서 실제 하수에서 토착조류를 제거한 후 지질함량이 높다고 알려진 조류 4종(Chlorella vulgaris AG10032, Ankistrodesmus gracilis SAG278-2, Scenedesmus quadricauda, Botryococcus braunii UTEX 572)을 각각 하수에 식종한 후에 조류의 성장률과 유기물, 질소 및 인의 제거를 실험실 규모의 회분식반응조에서 분석하였다. 일정한 광반응 조건 (80 ${\mu}E$, 24시간)에서 9일간 배양하면서 시간 별로 조류의 건조 생체량과 COD, 질소 및 인을 각기 측정하였다. 그 결과 C. vulgaris, A. gracilis와 S.quadricauda는 하수의 토착조류 보다 하수에서 더 우월하게 성장하는 것을 알 수 있었다. 반면 B. braunii는 하수조건에서 성장을 할 수 없는 것으로 나타났다. 하수에서 배양가능한 조류들에 의한 질소 (Total-N, ${NH_4}^+$-N)와 인(Total-P, ${PO_4}^{3-}$-P)의 제거능이 우수하였고, 하수처리 방류수질 기준을 만족하였다. 하수에서 배양가능한 조류들에 의한 용존 COD의 제거 분석 결과, A. gracilis와 S. quadricauda는 효과적인 COD제거를 지속하였지만, C. vulgaris는 초기의 COD 제거가 지속되지 않는 불안정성을 보였다. 이러한 결과들을 종합적으로 고려해서 본 연구에서는 A. gracilis와 S. quadricauda를 실제 하수에 적응성과 처리능이 우수한 조류자원으로 선정하였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권10호
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• pp.2596-2604
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• 1997

ACK는 가상 스택 기계에 기반을 둔 EM 중간 코드로부터 레지스터 구조에 기반을 둔 SPARC 기계에 대한 목적 코드를 생성하기 위해서는 코드 확장기(code expander)를 이용하고 있다. 따라서 EM 코드로부터 SPARC 목적 코드를 생성하기 위해 스택 지향 구조로부터 레지스터 지향 구조로 변환하여야 한다. 코드 확장기를 이용한 SPARC 코드 생성 기법은 각 EM 명령어에 대해 SPARC 코드로 확장하는 루틴들로 구성되며 코드 생성기에 비해 코드의 질을 개선하기 위해 푸쉬-팝 최적화 동작을 수행한다. 하지만 코드 확장시에 별도의 자원과 관리를 요구하는 혼합 스택(hybrid stack)을 이용하고 있으며 전단부의 정보 손실로 레지스터 윈도우를 이용한 효율적인 매개변수 전달을 고려하지 않는다. 본 논문에서는 ACK의 전체적인 구조의 변경 없이 목적 기계의 스택과 매개변수 전달을 고려하나 효율적인 SPARC 코드를 생성하기 위해 EM 트리를 이용한 SPARC 코드 확장기를 설계하고 구현하였다. 이를 위해, 순차적인 EM 코드를 입력으로 받아 스택 속성을 반영한 트리로 구성하며 혼합 스택을 제거하기 위해 지역 변수 정보를 별도로 관리하였다. EM 트리의 순회 및 확장 과정에서 목적 코드를 생성할 수 있는 루틴을 통하여 목적 코드를 출력하며 추출된 정보와 노드의 성격에 출력 시기와 목적 코드를 결정한다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권9호
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• pp.542-549
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• 2015

하수 슬러지의 생물전기화학 혐기성소화에 대한 인가전압의 영향을 0.2-0.4 V에서 수행하였다. 인가전압 0.3 V에서 pH와 VFAs는 7.32, 760 mg COD/L로 매우 안정한 값을 유지하였다. 이때 비메탄생성량은 $1.32L\;CH_4/L.d$이었으며, 바이오가스의 메탄함량은 73.8%로서 생물전기화학 혐기성소화조에 0.3 V의 낮은 전압을 인가하여도 혐기성 소화의 성능을 크게 향상 시킬 수 있었다. 0.4 V를 인가하였을 때, VFAs 성상의 포름산과 프로피온산 비율이 증가하였으며, 비메탄 생성량과 바이오 가스의 메탄함량은 각각 $1.24L\;CH_4/L.d$ 및 72.4%로 약간 감소하였다. 인가전압 0.2 V에서 pH는 6.3으로 감소하였으며, VFAs 농도는 5,684 mg COD/L로 크게 증가하였다. 또한, VFAs 구성성분 중에서 프로피온산과 뷰티르산의 비율이 급격히 증가하였고 비메탄생성량과 메탄함량이 크게 감소하였다. 인가전압 0.2 V에서 생물전기화학 혐기성 소화조의 성능 저하는 이산화탄소의 환원반응에 대한 열역학적인 전위구동력의 부족에 기인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권8호
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• pp.781-788
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• 2008

본 연구는 실험계획법과 통계학적 분석을 이용하여 세가지 유기성 폐기물(축산폐수, 하수슬러지, 음식물쓰레기)의 혼합 산발효를 위한 최적 운전 조건을 구하였다. 먼저, 세가지 기질의 최적 혼합비 도출을 위해 15회의 회분식 실험을 진행하였고, 획득한 실험 값의 통계학적 분석 결과 도출된 최적 혼합비는 chemical oxygen demand(COD) 기준으로 축산폐수, 하수슬러지, 음식물쓰레기 순으로 0.4 : 1.0 : 1.1로 나타났다. 도출된 최적 혼합비율로 준비된 기질을 대상으로 산발효 연속 운전 최적화를 수행하였다. 중요 운전 인자로서 hydraulic retention time(HRT)과 기질 농도를 설정하고, 실험계획법의 일종인 반응표면법(Response surface methodology, RSM)을 적용하였다. 3단계의 실험 계획에 의거한 연속 운전 결과, total volatile fatty acids(TVFA) 생성을 극대화 할 수 있는 최적 운전 조건은 HRT 2일, 기질 농도 29,237 mg COD/L로 밝혀졌고, 제시된 2차 경험적 모델식을 통해 최적 운전 조건에서 73%의 TVFA 증가율을 예상할 수 있었다. 도출된 모델식의 정확도 검증을 위한 실험 결과, 약 4%의 상대오차를 나타내 반응표면법을 비롯한 실험계획법과 통계학적 분석 방안이 성상 변화가 큰 실 폐기물의 최적화에도 효과적으로 적용될 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권8호
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• pp.411-419
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• 2016

본 연구에서는 안료폐수 중에 포함되어 있는 유기물질과 질소를 처리함으로써 재순환방식을 이용한 튜브형 전해모듈시스템의 적용 가능성을 평가하였다. 튜브형 전해모듈은 내부 봉형 양극과 외부 튜브형 음극으로 이루어져있다. 양극의 재질은 $RuO_2$로 전착된 티타늄이었고 음극의 재질은 스테인리스 스틸이었다. 재순환형 튜브형 전해모듈시스템에서 오염물질의 제거율은 유량이 감소할수록 그리고 전류밀도가 증가할수록 높아졌다. 전해모듈시스템에서 체류시간이 180분일 때 염소산이온의 농도는 382.4~519.6 mg/L로 나타났다. 본 연구에서 사용한 재순환방식을 이용한 튜브형 전해모듈시스템에서 염소산이온의 생성은 전기화학적 산화의 중요한 인자 중의 하나이다. Bench scale의 재순환방식 튜브형 전해모듈시스템에서 전력량을 $4,500C/dm^2$으로 공급하였을 경우 $COD_{Mn}$은 89.6%, $COD_{Cr}$은 67.8%, T-N은 96.8% 그리고 색도는 74.2%가 제거되었으며, 이때 에너지 소모량은 $5.18kWh/m^3$이었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제15권3호
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• pp.209-216
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• 2009

침전 및 고액분리 후 활성오니 공정 즉 분뇨 오수의 2차 처리공정까지를 거친 돈분뇨슬러리를 대상으로 하여 미세용존 오존 및 초음파와 자외선 그리고 과산화수소 등을 조합하여 적용한 고도처리 시험결과를 요약한 주요결과는 다음과 같다. 1. 돼지분뇨 오수 시료를 대상으로 하여 오존과 UV를 적용하였을 경우 전반적으로 색도와 오염성물질의 농도가 줄어드는 경향이 있었다. 2. 미세용존 오존을 이용하여 오존농도 $52\;g/Nm^3$ 조건에서 색도농도가 각기 다른 시료를 대상으로 하여 30분간 반응시켰을 경우 색도는 각각의 처리구 공히 처리시간의 경과에 따라 감소하는 결과를 보였다. COD를 포함한 오염성 물질의 농도도 처리시간의 경과에 따라 감소하였으며 자외선과 과산화수소 등 유기물질의 분해 및 산화력을 가진 물질의 첨가는 오존처리의 효율을 높이는 역할을 하였다. 3. 오존처리에 의해 처리수 중의 대장균과 살모넬라 수가 감소하였으며 과산화수소를 첨가할 경우 그 감소효과는 더 증가하였다는 경향이 있었다. 오존과 과산화수소수를 병합처리 하였을 경우에는 $7.5{\times}10^\;CFU/mL$ 이었던 살모넬라가 처리 후 10분 만에 10 CFU/L 이하로 낮아졌으며 20분 처리 후에는 오존과 과산화수소수를 병합한 처리구에서는 검출되지 않았다. 이 결과는 과산화수소의 짝염기인 ${HO_2}^-$가 OH 라디칼의 생성을 촉진함으로써 살모넬라 등의 세균감소 효과를 높인것에 기인한 것으로 판단된다.