• 한국습지학회지
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• 제21권2호
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• pp.147-151
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• 2019

최근 농촌지역은 급속도로 발전하고 있으나 기존의 기반시설은 발전하는 농촌실정에 비해 부족하고, 노후화 되어있다. 그 중 가장 대표적인 것이 하수관거 시스템이다. 본 연구에서는 경기도 A시의 농촌지역을 연구대상 지역으로 선정하여 하수관거 정비사업이 하수처리장 운영에 미치는 영향을 분석하였다. 분석항목은 유입하수량의 변화와 대표 오염물질 항목에 대한 하수농도, 유입하수 부하, C/N비 마지막으로 오염물질 처리효율을 비교 분석하였다. 분석결과 농촌지역 개발로 하수 발생량이 증가하였으며, 하수관거 개량 및 신설로 하수관거 내 불명수의 유입차단 및 관리가 향상되어 하수처리장내 고농도의 하수 유입으로 하수 부하량이 증가한 것으로 사료되며, 이는 C/N비 증가와 더불어 TN 및 TP 제거효율의 개선까지 영향을 미친 것으로 판단된다. 향 후 본 연구 결과는 농촌지역의 하수관거 정비사업이 하수처리장의 운영에 긍정적인 영향을 미친 대표적인 사례로 활용될 수 있다.

• 한국습지학회지
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• 제23권1호
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• pp.67-73
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• 2021

도시화와 산업화로 인하여 불투수면적이 증가함에 따라 강우유출에 의한 비점오염원이 수계에 미치는 영향이 커지고 있다. 과거에는 비점오염원을 관리하기위해 장치형 시설(BMP)이 많이 사용되었으나 최근 LID(Low Impact Development)기술을 통해 자연적으로 처리하는 기술이 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 자연형 시설 중 식생체류지에서의 강우 모니터링을 실시한 데이터를 토대로 SWMM 모델을 통해 다양한 강우사상을 모의하였다. LID 모델링 연구의 특징으로 실데이터가 자연시설을 통해 얻은 결과이기 때문에 단기간 데이터로는 정확한 모델링 자료를 구축하기 어려워 정확한 모델을 구현하기가 힘들다는 특징이 있는데, 본 연구에서는 3년간 모니터링한 데이터를 통해 정밀한 모델을 구축하였다는 점에서 의의가 있다. 총 18회 모니터링한 실데이터를 모의하였으며, 유입량과 유출량, 오염물질 5개항목의 제거효율을 모의하였다. 성능평가를 실시한 결과 7개 항목 대부분이 우수한 지표를 나타내었으며, 상대적으로 TN과 TP 항목이 모의성능이 낮은 것으로 나타났다. 미래에는 우리나라도 상수도 시스템과 하수도 시스템이 실질적으로 통합되어 운영되는 통합물관리 시스템이 도입될 것으로 예상된다. 따라서, 본 연구결과는 미래형 통합물관리시스템에서 강우를 초기에 관리하는 단계에서 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 판단되며, 설치예상지역의 강우유출저감 및 오염물질 저감 정도를 사전에 예측할 수 있으며, 이를 통해 식생체류지의 과다설계를 방지할 수 있을 것으로 기대된다.

• 상하수도학회지
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• 제20권3호
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• pp.367-375
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• 2006

Sequencing Batch Reactor (SBR) is well adopted for community wastewater treatment for its simplicity, performance and various advantageous treatment options. SBR is now drawing attention for its process modification such as coupled with membrane bioreactor, reverse osmosis or applying different media to achieve high removal efficiency. This study focused on the improved efficiency of carbon, nitrogen and phosphorous removal by applying zeolite materials called bioceramics to the SBR. Two laboratory-scale SBR units were operated in the same operating conditions - one with bioceramics called Bioceramic SBR (BCSBR) and the other without bioceramics used as control. Routine monitoring of COD, TP, $NH_3-N$, $NO_3-N$ was performed throughout this study. COD removal was about 80% to 100% and phosphorous removal was about 60% in the process whereas $NH_3-N$ removal efficiency was found to be 99.9% in the BCSBR unit. Addition of bioceramics also improved sludge characteristics such as sludge dewaterability, specific gravity and particle size. BCSBR can withstand high ammonia shock loading leading to the better treatment capacity of high ammonia containing wastewater. The cause of improved removal efficiencies within the biological reactor could be attributed to the biochemosorption mechanisms of bioceramics. Absorption/adsorption or desorption capacity of bioceramics was tested through laboratory experiments.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권4호
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• pp.59-66
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• 2011

본 논문은 영상에서 장면 일루미넌트와 카메라의 위치에 따라 다양한 색과 형태로 나타나는 얼굴을 찾기 위해 색 항등성과 기하학적 분석 기반 검출 기법을 제안한다. 색 항등성 기법을 적용하여 영상에서 장면 일루미넌트의 영향을 제거하고, 기하학적 분석을 통해 다양한 형태로 나타나는 얼굴의 검출한다. 제안한 기법은 색 항등성 기법이 적용된 영상에서 얼굴과 헤어 후보영역을 추출하고, 다양한 기준을 이용하여 후보 영역을 분류한다. 그리고 각 얼굴 후보 영역을 대상으로 헤어 후보 영역과의 교차 영역을 계산하여 얼굴로 판단한다. Caltech Face DB내의 영상들을 이용하여 타 기법과의 성능을 비교하였고, 유색 조명 효과가 부가된 영상들을 대상으로 장면 일루미넌트에 대한 성능을 평가하였다. 실험 결과 제안한 기법은 다양한 입력 영상에서 얼굴 검출이 가능하였고 TP와 낮은 FN 수치로 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제19권6호
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• pp.791-799
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• 2005

The phased isolation intra-clarifier ditch system used in this study is a simplified novel process enhancing simultaneous removal of biological nitrogen and phosphorus in municipal wastewater in terms of elimination of additional pre-anaerobic reactor, external clarifier, recycle of sludge, and nitrified effluent recirculation by employing intrachannel clarifier. Laboratory-scale phased isolation ditch system was used to assess the treatability on municipal wastewater. When the system was operated at the HRTs of 6~12hours, SRTs of 9~31days, and cycle times of 2~8hours, the system showed removals of BOD, TN, and TP as high as 88~97%, 70~84%, and 65~90%, respectively. The rainfall in Korea is generally concentrated in summer because of site-specific characteristics. Especially, the wet season has set in on June to August. In combined sewers, seasonal variations are primarily a function of the amount of stormwater that enters the system. In order to investigate the effect of hydraulic shock loading on system performance, the laboratory-scale system was operated at an HRT of 6hours (two times of influent flowrate) during two cycles (8hours). The system performance slightly decreased by increasing of influent flowrate and decreasing of system HRT. Nitrification efficiency and TN removal were slightly decreased by increasing of influent flowrate (decreasing of system HRT), whereas, the denitrification was not affected by hydraulic shock loading. However, the higher system performance could be achieved again after four cycles. Thus, the phased isolation technology for enhanced biological nutrient removal in medium- and small-scale wastewater treatment plants suffering fluctuation of influent quality and flowrate.

• 한국물환경학회지
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• 제34권3호
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• pp.301-307
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• 2018

This study investigated the effects of sediment removal on water quality and phytoplankton development by setting up mesocosms at Uiam Lake, South Korea, and analyzing the environmental parameters and phytoplankton communities between June and October 2015. The comparison between testbed without sediment removal (TB-1) and testbed after sediment removal (TB-2) gave similar values for water temperature, pH, dissolved oxygen (DO), and electrical conductivity. Nevertheless, the average electrical conductivities of the two testbeds were $139{\mu}S/cm$ and $135{\mu}S/cm$, which were lower than the value obtained from the external control point (TB-con; $154{\mu}S/cm$). The small difference in total phosphorus (TP) and total nitrogen (TN) concentrations between the two testbeds implied that sediment removal did not greatly reduce nutrients; however, the phytoplankton cell count had decreased by approximately 37 % in TB-2 (average 1,663 cells/mL) compared to TB-1 (average 2,625 cells/mL). Compared to TB-con, the phosphorus and nitrogen concentrations of the two testbeds had decreased by 39 % and 30 %, respectively, whereas the phytoplankton abundance had decreased by up to 73 %, perhaps because of the blocked inflow of nutrients and the stabilized body of water caused by the installation of the mesocosm. The concentration of geosmin was lower in testbeds than in the external point, because installation of the structures had reduced the cyanobacteria biomass.

• 한국환경과학회지
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• 제8권5호
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• pp.617-623
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• 1999

This study was carried out to obtain the optimal operating parameter on organic matters and nutrient removal of mixed wastewater which was composed of sewage and stable wastewater using SBR. A laboratory scale SBR was operated with An/Ae(Anaerobic/Aerobic) ratio of 3/3, 2/4 and 4/2(3.5/2.5) at organic loading rate of 0.14 to 0.27 kgBOD/$m^3$/d. TCOD/SCOD ratio of mixed wastewater was 3, so the important operating factor depended upon the resolving the particulate parts of wastewater. Conclusions of this study were as follows: 1) For mixed wastewater, BOD and COD removal efficiencies were 93-96% and 85-89%, respectively. It was not related to each organic loading rate, whereas depended on An/Ae ratio. During Anarobic period, the amount of SCOD consumption was very little, because ICOD in influent was converted to SCOD by hydrolysis of insoluble matter. 2) T-N removal efficiencies of mixed wastewater were 55-62% for Exp. 1, 66-76% for Exp. 2, and 67-81% for Exp. 3, respectively. It was found that nitrification rate was increased according to organic concentration in influent increased. Therefore, the nitrification rate seemed to be achieved by heterotrophs. During anoxic period, denitrification rate depended on SCOD concentration in aerobic period and thus, was not resulted by endogenous denitrification. However, the amount of denitrification during anaerobic period were 3.5-14.1 mg/cycle, and that of BOD consumed were 10-40 mg/cycle. 3) For P removal of mixed wastewater, EBPR appeared only Mode 3($3^＊$). It was found that the time in which ICOD was converted to VFA should be sufficient. For mode 3 in each Exp., P removal efficiencies were 74, 87, and 81%, respectively. But for 45-48 of COD/TP ratio in influent, P concentration in effluent was over 1 mg/L. It was caused to a large amount of ICOD in influent. However, as P concnetration in influent was increased, the amounts of P release and uptake were increased linearly.

• 청정기술
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• 제12권2호
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• pp.67-77
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• 2006

본 연구에서 소규모 하수고도처리를 위한 이중슬러지(Dual sludge) $KNR^{(R)}$ (Kwon's nutrient removal) 시스템이 개발되었다. $KNR^{(R)}$ 시스템은 부유성장식 탈질미생물과 부착성장식 질산화미생물을 분리시킨 이중슬러지 공정으로 최초침전조, 혐기조, 무산소조, 농축조의 복합기능을 수행하는 UMBR (Upflow multi-layer bioreactor)과 펠렛형 담체가 충진된 호기성 담체조로 구성되어 있다. 소규모 하수처리시 본 개발공정의 안정성과 처리성능을 평가하기 위해 처리용량 $50m^3/d$ 규모의 파일럿 플랜트를 고도처리 공정으로 개선공사 중인 처리용량 $50m^3/d$ 규모의 실제 소규모 마을하수처리장에 적용하였다. UMBR과 담체조의 체류시간은 각각 4.7 h와 7.2h이었으며, 반응조 수온은 $18.1{\sim}28.1^{\circ}C$이었다. 유입 하수량과 유입수의 BOD/N의 변동폭이 컸음에도 불구하고 파일럿 플랜트는 안정된 처리성능을 보였다. 전체 실험기간 중 처리수의 $COD_{cr}$, $COD_{Mn}$, $BOD_5$, TN, TP의 평균 농도는 11.0 mg/L, 8.8 mg/L, 4.2 mg/L, 3.5 mg/L, 9.8 mg/L, 0.87/0.17 mg/L (poly aluminium chloride(PAC) 투입/미투입)이었으며, 제거율을 각각 95.3%, 87.6%, 96.3%, 96.5%, 68.2%, 55.4/90.3% 이었다. 잉여슬러지 발생량은 $A_2O$와 Bardenpho 등과 같은 단일슬러지를 이용하는 고도처리공정과 비교시 약 1.9~3.8배 낮은 $0.026kg-DS/m^3$ and 0.220 kg-DS/kg-BOD로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제14권4호
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• pp.113-120
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• 2006

음식물류 폐기물 자원화과정에서 발생하는 폐수는 BOD 20,000~150,000mg/L이며, 매립금지로 적정수준까지 처리되어야 한다. 그러나 기존의 폐수처리시설에 의해서는 10일 이하로 처리하기가 불가능하다. (주)에코데이는 높은 산소전달효율, 높은 미생물(MLVSS) 유지와 유기물 농도 모두가 상향류의 PFR흐름을 갖는 ER-1 반응기를 이용하여 2~4일 이내로 처리할 수 있는 기술을 개발하였다. 하루 20톤의 음식물을 퇴비화 하는 H군 음식물 자원화시설에 Pilot plant를 설치하고, 자원화 과정에서 발생하는 고농도폐수(평균 BOD 64,431mg/L)와 저농도폐수(평균 BOD 16,500mg/L)에 대해 6개월간 실험하였다. 저농도폐수의 처리를 위해서 ER-1(HRT 2.5d)과 후단에 고도처리공정을 적용하였으며, 이때 전체공정에서 제거되는 유기물의 대부분이 ER-1을 통해 제거되었다. 저농도폐수 Pilot plant의 처리효율은 BOD 99%, COD 98%, SS 99%, T-N 97%, T-P 96%이다. 고농도 폐수 처리공정은 ER-1을 직렬로 배치하여 2단계 ER-1(1차 HRT 2.5d, 2차 HRT 1.5d) 후 고액분리를 통해 하수연계(BOD 2,000mg/L 이하)로 계획하였다. Pilot 실험결과 고농도 폐수에 대해서도 BOD 97%, COD 84%, SS 98%, T-N 66%, T-P 95%의 안정적인 처리효율을 얻을 수 있었다. 고농도 폐수처리시에 생물반응기의 냉각시설 없이 고온($50^{\circ}C$)으로 운전되었으나, 온도 조절 부분을 개선한다면 더 높은 효율을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제28권1호
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• pp.63-78
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• 2022

첨단 전자산업 폐수 처리시설에서 발생되는 유기 폐수는 고농도의 유기물질 및 20가지 이상의 유독 난분해성 물질을 포함하고 있으며, 이를 효율적으로 처리하는 것은 첨단 전자산업의 당면 과제이다. 따라서, 첨단 전자산업 유기폐수 처리시설을 CPS (Cyber physical system)상 Water digital twin으로 구축하여 COD (Chemical Oxygen Demand), TN (Total Nitrogen), TP (Total Phosphorous) 및 TMAH (Tetramethylammonium hydroxide) 등 유기 오염물질의 제거 효율 평가가 가능한 전자산업 폐수 특화 모델 개발이 필요하다. 본 연구에서는 첨단전자산업 유기폐수 제거 메커니즘에 대한 분해 미생물의 성장과 사멸의 이론적인 반응속도식에 기반한 첨단 전자산업 폐수 특화 활성슬러지 모델(Electronics industrial wastewater activated sludge model, e-ASM)을 개발하였다. 개발한 e-ASM은 전자산업 폐수처리공정에서 발생하는 유기물 산화, 질산화, 및 탈질화 과정뿐만 아니라 TMAH 등 난분해성 유기물질의 분해과정 중 발생하는 질산화미생물의 저해(Inhibition) 작용 등 복잡한 생물학적 분해 메커니즘이 모사 가능하다. 이를 활용하여 실제 전자산업 유기폐수 처리시설을 Water Digital Twin으로 구현하여 CPS (Cyber physical system) 상에서 전자산업 폐수처리장에 폐수 유입 성상에 따라 공정 모델링, 유출수 예측, 공법 선정, 설계 효율 평가 등 다양한 목적으로 활용될 수 있다.