• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.1502-1511
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• 2008

The mixture of bentonite powder and water is generally used to maintain the stability of excavation surface during the construction of vertical cutoff walls. The filter cake on the sidewall surface is the result of filtration of slurry into the adjacent soil formation. The filter cake is believed to have a very low hydraulic conductivity compared to that of the cutoff wall. This paper evaluates hydraulic conductivities of bentonite filter cakes set up with three types of bentonites under various pressure levels. A modified fluid loss test was employed in this experiment. Theory of filtration process was reviewed to explain the procedure in the present experiment. Hydraulic conductivity of the filter cakes with consideration of the filter medium resistance was evaluated. The results of the experiment with two calculation methods and discussion are presented to show the efficiency of the modified fluid loss test.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.523-533
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• 2000

본 연구는 재래식 혐기성 공법에 비해 메탄회수율과 처리효율이 우수한 막분리형 이상 혐기성 반응시스템을 개발하여 산생성 반응조의 미생물 체류시간을 증대시키고 시스템 운전효율을 향상시키기 위해 수행하였다. Pilot plant 운전에 사용된 막은 셀룰로오스 계통으로 $0.5{\mu}m$의 막공경과 $0.8m^2$의 유효 표면적을 가졌으며 메탄발효조는 UASB와 AF로 구성되어 있다. 혐기성 침지형 반응조를 운전한 결과 COD 제거율은 70~80%, 생성가스 중 메탄함율은 90%까지 향상시킬 수 있었다. Pilot plant 운전동안 막의 케이크 저항이 중요한 막오염원으로 나타남에 따라 이를 최소화하기 위해 세가지 공경 (40, 53, $63{\mu}m$)을 가진 전처리 필터로 적용하였다. 적용된 prefilter중 $63{\mu}m$ 전처리 필터의 경우가 가장 효과적으로 케이크 저항을 줄이고 막 유속을 증가시켜 50일 이상 장기운전을 가능케 하였다. 또한 장기 운전으로 인한 막 오염물질은 산과 알카리 세척용액에 의해 연속적으로 세척함으로써 최초 막유속의 89% 까지 회복할 수 있었다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제14권1호
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• pp.39-46
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• 2004

본 연구에서는 옐로우 레이어 케이크의 재료 중 쇼트닝 대신 시판 탄수화물계 지방대체물인 waxy maize starch의 사용 가능성을 측정하고, 저 열량 레이어 케이크를 제조하기 위한 최적 비율을 결정하기 위해 여러 가지 비율로 대체하여 제조한 케이크의 물리적 및 관능적 특성을 평가하였다. 지방대체율이 증가할수록 케이크의 비중은 증가하지만 점도는 감소하였다. 주사전자 현미경 측정 결과, 지방 대체물이 증가함에 따라 air cell과 함께 지방구의 수와 크기는 감소하였고, 점도가 높을수록 치밀한 구조를 보였다. 또한, 물성특성 측정결과 대체율이 증가할수록 hardness, springiness, cohe-ssiveness, gumminess, chewiness 및 resilience는 감소하였다. 관능적 평가에서 색의 경우에만 waxy maize starch 대체 45%에서 가장 우수한 것으로 평가되었고 지방 대체율이 크게 증가했을 때 전반적인 관능적 평가에서 좋지 않은 것으로 나타났다. 따라서 지방 대체물인 waxy maize starch는 저 열량 레이어 케이크 제조 시 적은 비율의 쇼트닝 대체로 사용한다면, 새로운 저 열량 레이어 케이크 제조를 위한 새로운 소재로 사용 가능성이 시사되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권2호
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• pp.161-167
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• 2008

본 연구에서는 새로운 여과-투과(filtration-permeation) 실험 방법을 사용하여 여과실험에 영향을 미치는 인자 중 침전에 대한 영향을 입자현탁액과 플럭현탁액에 대해 각각 수행하였다. 그 결과 여과실험으로는 정확한 평균 비저항값을 예측할 수 없었으나, 투과실험으로 정확한 평균 비저항값을 측정할 수 있었다. 투과기간을 연장하였을 때 입자현탁액에서 형성된 케이크에서는 투과속도에 별다른 영향이 없었으나 플럭현탁액의 경우는 응집제의 쓸려나감 현상을 보였다. 또한 여과-투과 실험을 사용하여 투과시에 단계적으로 압력을 증가시킴으로써 단 한번의 실험에 의해 케이크의 압축성이 측정되어 질 수 있음을 보였으며, 이 방법을 응용하여 평균 비저항값이 큰 활성슬러지의 긴 여과시간을 짧게 줄여 측정하는 새로운 방법을 제안하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.959-970
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• 2000

본 연구는 실험실 규모의 침지형 막분리 활성오니법을 이용하여 생물 대사 성분이 막투과 유속에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. SMP와 분리막의 fouling과의 관계를 살펴보기 위해 연속 실험과 회분 실험으로 나누어 운전하였다. 합성 폐수로는 단일 탄소원으로서 phenol을 사용하였다. 생물 반응조의 체류 시간과 MLSS농도는 각각 12hr과 9.000mgVSS/L로 유지하였다. 연속 장치에 있어서 회분 여과 실험을 통해 SMP농도가 증가할수록 막투과 유속은 감소하였고, cake와 gel층이 형성을 증가시켰다. Cake의 저항은 $2.9{\sim}4.0{\times}10^{10}$으로 측정되어 다른 여과 저항보다 막투과 유속의 감소에 중요한 영향을 나타냈다. 회분 페놀 분해 실험에서 SMP종들 중에 $SMP_{nd}$와 $SMP_{e}$가 난분해성 고분자 물질로서 막투과 감소에 중요한 역할을 하였다. 또한, SMP농도는 막투과 유속의 감소에 대한 HRT의 증가로서 생물 반응조 내에 축적되었다.

• 상하수도학회지
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• 제35권3호
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• pp.197-204
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• 2021

In MBR, extracellular polymeric substance (EPS) is known as an important factor of fouling; soluble EPS (sEPS) affects internal contamination of membrane, and bound EPS (bEPS) affects the formation of the cake layer. The production of EPS changes according to the composition of influent, which affects fouling characteristics. Therefore, in this study, the effects of the F/M ratio on the sEPS concentration, bEPS content, and fouling were evaluated. The effects of F/M ratio on the amount and composition of EPS were confirmed by setting conditions that were very low or higher than the general F/M ratio of MBR, and the fouling occurrence characteristics were evaluated by filtration resistance distribution. As a result, it was found that the sEPS increased significantly with the increase of the F/M ratio. When the substrate was depleted, bEPS content decreased because bEPS was hydrolyzed into BAP and seemed to be used as a substrate. In contrast, when the substrate is sufficient, UAP (utilization-associated products) was rapidly generated in proportion with the consumption of the substrate. UAP has a relatively higher Protein/Carbohydrate ratio (P/C ratio) than BAP, and this means, it has a higher adhesive force to the membrane surface. As a result, UAP seems like causing fouling rather than BAP (biomass-associated products). Therefore, R_f (Resistance of internal contamination) increased rapidly with the increase of UAP, and R_c (Resistance of cake layer) increased with the accumulation of bEPS in proportion, and as a result, the fouling interval was shortened. According to this study, a high F/M ratio leads to an increment in UAP generation and accumulation of bEPS, and by these UAP and bEPS, membrane fouling is promoted.

• 상하수도학회지
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• 제35권6호
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• pp.425-436
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• 2021

In this study, chemically enhanced steam cleaning(CESC) was applied as a novel and efficient method for the control of organic and inorganic fouling in ceramic membrane filtration. The constant filtration regression model and the resistance in series model(RISM) were used to investigate the membrane fouling mechanisms. For total filtration, the coefficient of determination(R²) with an approximate value of 1 was obtained in the intermediate blocking model which is considered as the dominant contamination mechanism. In addition, most of the coefficient values showed similar values and this means that the complex fouling was formed during the filtration period. In the RISM, R _c/R _f increased about 4.37 times in chemically enhanced steam cleaning compared to physical backwashing, which implies that the internal fouling resistance was converted to cake layer resistance, so that the membrane fouling hardly to be removed by physical backwashing could be efficiently removed by chemically enhanced steam cleaning. The results of flux recovery rate showed that high-temperature steam may loosen the structure of the membrane cake layer due to the increase in diffusivity and solubility of chemicals and finally enhance the cleaning effect. As a consequence, it is expected that chemically enhanced steam cleaning can drastically improve the efficiency of membrane filtration process when the characteristics of the foulant are identified.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권2호
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• pp.179-189
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• 2019

This study aimed to investigate the effect of temperature and solid retention time (SRT) on membrane fouling in a membrane bioreactors (MBRs). For this purpose, a lab-scale submerged MBR system was used. This system operated at two SRTs of 15 and 5 days, three various temperatures (20, 25 and $30^{\circ}C$) and hydraulic retention time (HRT) of 8 h. The results indicated that decreased the cake layer resistance and increased particles size of foulant due to increasing temperature and SRT. Fourier transform infrared (FTIR) analysis show that the cake layer formed on the membrane surface, contained high levels of proteins and especially polysaccharides in extracellular polymeric substances (EPS) but absorbance intensity of EPS functional groups decreased with temperature and SRT. EEM analysis showed that the peak on the range of Ex/Em=220-240/350-400 in SRT of 15 and temperature of $30^{\circ}C$ indicates the presence of fulvic acid in the cake. In addition, as the temperature rise from 20 to $30^{\circ}C$, concentration of soluble microbial products (SMP) increased and COD removal reached 89%. Furthermore, the rate of membrane fouling was found to increase with decreasing temperature and SRT.

• 한국수처리학회지
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• 제26권6호
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• pp.61-72
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• 2018

In this study, applicability of the decentralized water supply system were investigated by the high flux evaluation using ceramic membrane with combined pretreatment process. A) filtration process increased the transmembrane pressure of 1.4 kPa and 89.5 kPa on 2 and $5m^3/m^2{\cdot}d$ of filtration flux, respectively, the physical backwashing recovery rate were less than 28.6%. The (B) Coag./Floc. - Sedi. combined process with 4 mg / L of A-PAC showed that the transmembrane pressure increased to within 6 kPa, the physical backwashing recovery rate was over 37.9 % higher than (A) Filtration process. (C) Coag./Floc. combined process showed an increase of transmembrane pressure compared with (B) Coag./Floc. - Sedi. combined process, physical backwashing recovery rate was over 84%. As a result of the membrane fouling analysis using the resistance in series model, the combined pretreatment process showed that the cake resistance (Rc) was more than 92% at membrane filtration flux of $2m^3/m^2{\cdot}d$. In the (C) Coag./Floc. combined process, cake resistance(Rc) was over 86% on high flux conditions. The coagulation floc contained in influent was removed by the membrane, and the cake layer formed with the removed floc was identified as reversible fouling resistance which could be recovered by physical backwashing. The decentralized water supply system, which has the limitation of site area and installation space, is considered to could be operation of high flux of ceramic membrane by applying (C) Coag./Floc. combined process without sedimentation process.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.405-406
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• 2003

분진여과시 형성되는 분진 케이크는 궁극적인 여과 성능을 좌우하며, 필터의 구조, 분진 입자의 형태나 크기, 분진농도, 여과속도 등에 의해 영향을 받는다 특히 필터의 표면 구조나 기공 크기는 여과 초기 단계의 케이크 층의 구조를 결정하며, 연속적인 여과시 초기 케이크 층은 다음에 쌓이는 케이크 형성과 비저항에 영향을 주므로 필터 medium 구조 또한 분진여과 과정에서 중요한 영향 요인이 된다. 본 연구에서는 필터 medium의 구조가 서로 다른 고온가스정화용 복합 세라믹 필터, metal fiber mat, 스테인레스 필터를 이용하여 분진농도와 여과속도를 변수로 하여 분진 여과 실험을 함으로써 각각의 필터에 대한 케이크 비저항과 기공율을 실험과 이론식으로부터 추정하였다. (중략)