• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권4호
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• pp.1281-1289
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• 2019

본 연구는 도로시설물의 염화칼슘 제거를 위한 미세기포 세척장비의 최적 운용조건에 대하여 성능평가를 수행하였다. 실험에 사용된 미세기포의 직경은 196.6±100.6nm에 1.36×108개/ml의 농도를 나타낸다. 세척장비의 분사장치에 대한 실험 성능결과, 100bar의 분사압력에서 100cm, 150cm 분사거리에 약 93%, 91%의 세척효율이 나타나는 것으로 확인되었다. 미세기포 생성(순환)횟수를 2-6회로 증가시킴에 따라 최소 1%에서 7%까지 염화물 제거율이 높아짐을 확인하였다. 미세기포 생성 공기유량을 4 ml/min에서 0.5 ml/min으로 낮춤에 따라 세척효율이 최대 30%까지 증가하는 것이 확인되었다. 일반 상수도와 미세기포의 세척효율은 미세기포가 일반상수도 보다 세척효율이 25% 높게 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제32권4호
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• pp.223-229
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• 2022

A porous photocatalyst concrete filter was successfully produced to remove NOx, by mixing TiO₂ photocatalyst with lightweight aerated concrete. Ultra Fine Bubbles were used to form continuous pores inside the porous photocatalytic concrete filter, which was mixed via a bubble generation experiment. The optimal mixing condition was determined to be with 4 % of the bubble generation agent B. NO removal specimens were prepared for various photocatalytic loading conditions, and the specimen containing 3 % P-25 removed NO at a concentration of 1.03 µmol in 1 h. The NO removal rate of the porous photocatalytic concrete filter prepared in this study was 10.99 %. This photocatalytic filter performance was more than 9 times the amount of NO removed by a general photocatalytic filter. The porous photocatalyst concrete filter for removing NOx developed in this study can be applied to various construction sites and the air quality can be solved by reducing NOx contributing to the formation of fine particles.

• 환경위생공학
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• 제11권1호
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• pp.63-70
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• 1996

The synthesis of high purity and ultra-fine $BaTiO_3$ by precipitation with gaseous $NH_3$ as precipitator was investigated to find an alternative process to solve various problems of recent wet methods. A synthesis process for $BaTiO_3$ powder using $NH_3$ gas as a precipitator in a bubble column reactor was experimentally successful in developing the production process of piezoelectric ceramic $BaTiO_3$ powder. And a 2.33m1/sec is approprite for the feed flow rate, $BaTiO_3$ powder produced under above the condition is spherical type, its particle size was about $0.2{\mu}m$.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.11-18
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• 2021

나노버블수는 태양광 패널 청소, 도로의 염분 제거, 기계의 정밀 부품 청소 등 다양한 세척 공정에 사용된다. 해양쓰레기 세척 시스템의 전처리에 나노버블을 적용하면 높은 세척 효율과 물 절약이 가능하다. 본 연구에서는 나노버블수의 염분 제거율을 비교하기 위해 NaCl 200,000 mg/L 용액에 목재를 침적시켜 해양쓰레기를 제작하였다. 수돗물과 나노버블수를 이용하여 노즐 종류, 오리피스 직경, 펌프 회전수 및 세척 시간에 따른 목재 표면 염분농도를 비교하였다. 목재 표면 염분농도는 세척시간이 길어질수록 감소하였다. 하지만 물 사용량을 고려한 최적의 세척 시간은 5-10초 사이였다. 노즐의 오리피스 직경이 커질수록 분사압력은 낮아지며, 세척 후 목재 표면 염분농도는 높아졌다. 이는 노즐의 오리피스 직경이 세척 시스템에서 중요한 요인임을 나타낸다. 나노버블수를 이용한 세척 후 목재 표면 염분농도는 수돗물로 세척 후 목재 표면 염분농도에 비해 부채꼴형 노즐은 2.2 %, 원형 노즐은 30.9 % 낮았다. 또한, 나노버블수를 이용한 세척 실험에서 부채꼴형 노즐을 사용하여 세척하였을 때가 원형 노즐을 사용하였을 때보다 목재 표면 염분농도가 약 9.5 mg/L 낮았다.

• 한국농공학회지
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• 제57권4호
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• pp.16-24
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• 2015

Desalination technology is a process to remove salt from water. There are three classified In accordance with the concentration of salt The concentration of sea water 15,000~50,000mg/l, brackish water 1,500~15,000mg/l, desalination less than 500mg/l.. In general, salt to remove for using a pre-treatment UF filter, but this study is new pre-treatment technology RO Membrane process technology Suspended particulate matter is said most were treated at the pre-treatment equipment, wheat affluent particulate material was removed from the MF filter. Influent SS 16.2mg /l The treatment was effective in treatment 0.05mg /l of 99% is removed. COD is reduced to 60% in the pre-treatment device, after treatment was reduced to 30% RO membrane. Influent COD 10.2mg/l treatment was removed 1.9mg/l. The removal rate is 81.9%. Desalination removes the ionic substances in the RO Membrane. Influent EC $978.8{\mu}s/cm$ and treatment showed a result of $18.7{\mu}s/cm$.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권3호
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• pp.893-899
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• 2024

In a secondary cooling system of a sodium-cooled fast reactor (SFR), rapid detection of hydrogen due to sodium-water reaction (SWR) caused by water leakage from a heat exchanger tube of a steam generator (SG) is important in terms of safety and property protection of the SFR. For hydrogen detection, the hydrogen detectors using atomic transmission phenomenon of hydrogen within Ni-membrane were used in Japanese proto-type SFR "Monju". However, during the plant operation, detection signals of water leakage were observed even in the situation without SWR concerning temperature up and down in the cooling system. For this reason, the study of a new hydrogen detector has been carried out to improve stability, accuracy and reliability. In this research, the authors focus on the difference in composition of hydrogen and the difference between the background hydrogen under normal plant operation and the one generated by SWR and theoretically estimate the hydrogen behavior in liquid sodium by using ultra-accelerated quantum chemical molecular dynamics (UA-QCMD). Based on the estimation, dissolved H or NaH, rather than molecular hydrogen (H₂), is the predominant form of the background hydrogen in liquid sodium in terms of energetical stability. On the other hand, it was found that hydrogen molecules produced by the sodium-water reaction can exist stably as a form of a fine bubble concerning some confinement mechanism such as a NaH layer on their surface. At the same time, we observed experimentally that the fine H₂ bubbles exist stably in the liquid sodium, longer than previously expected. This paper describes the comparison between the theoretical estimation and experimental results based on hydrogen form in sodium in the development of the new hydrogen detector in Japan.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.199-199
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• 2019

친환경적인 산업기술인 초미세기포(Ultra Fine Bubble, 이하 UFB) 제조 기술은 농업, 수처리, 그리고 환경재생 등 다양한 분야에서 적용되고 있다. UFB는 1,000nm 이하의 크기를 가진 기포로서 용존산소를 통한 농작물 성장 촉진 및 수중의 대장균 및 세균제거 등 다양한 성질을 지니고 있다. 본 연구는 기존의 방식과는 다르게 자왜현상을 메카니즘으로 갖는 타격식으로 제조된 UFB 생성장치를 통해 생성된 200nm이하의 크기를 가진 UFB를 실제 딸기 농장에 적용하여 딸기의 성장을 모니터링하고 살균 성능을 가진 화학제품과 UFB를 대장균에 적용하여 대장균 제거효율을 비교하였다. 딸기농장에 기존에 사용되던 지하수 대신 UFB를 주입하여 딸기성장 초기단계의 DO농도를 측정하고 딸기 생식단계에 산소포화도에 대한 질산염의 농도를 측정하여 상관관계를 분석하였으며 각각의 딸기 열매를 수확하여 무게를 비교하였다. 또한 대장균이 함유되어있는 대변을 채취하여 살균 성능을 가진 화학제품과 UFB수를 각각 대장균이 포함된 실험원수와 반응시켜 배양하고 검출된 대장균 개체 수에 확인하여 제거효율을 비교분석 하였다. 딸기성장 초기단계의 DO농도 측정결과 DO농도가 6~9ml/L로 높게 유지되고 있음을 확인하였고 딸기 생식단계에서 산소포화도가 일정하게 유지되고 있음에 따라 질산염의 농도가 점차 감소하는 것을 확인하였다. 또한 수확한 열매의 무게는 각각 37g, 19g으로 UFB수를 통해 재배된 딸기가 약 2배 이상 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 수중의 용존산소가 딸기 성장 초기에 뿌리의 발육에 긍정적인 영향을 미치고 질산염을 원활하게 섭취하게 하여 딸기의 성장이 촉진되었고 열매의 무게가 증가하였다고 판단된다. 또한 대장균이 함유된 원수, 원수+화학제품, 원수+UFB를 접종하여 대장균과 반응시켜 배양하여 대장균 개체 수를 확인한 결과, 원수의 경우 약 600개의 대장균의 개체수가 나타났고, 원수+화학제품의 경우 검출된 대장균의 개체 수는 약 300개 정도로 나타났다. 이를 희석한 비율을 계산하여 대장균 개체 수를 나타내면 원수 약 6000개/ml, 원수+화학제품 약 6000개/ml로 비슷하게 나타난다. 반면, 원수+UFB 경우 검출된 대장균의 개체 수는 1개로 희석한 비율을 계산하여 대장균 개체 수를 나타내면 약 20개/ml로 나타난다. 이와 같은 결과를 통해 UFB는 99.9%의 대장균 제거효율을 보였으며, 화학제품은 대장균 제거효율을 보이지 않았다. 따라서 화학제품은 항균기능은 작용하지만 살균기능은 거의 없다고 판단하였고, UFB의 경우 기포가 소멸하면서 발생되는 초고온, 초고압을 형성하여 주변에 존재하는 대장균을 제거하였거나, 기포가 소멸할 때 발생되는 OH 라디칼을 통해 대장균의 세포를 화학적으로 분해시켜 대장균을 제거하였다고 보인다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권7호
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• pp.509-517
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• 2013

본 연구의 목적은 도심지역 중소하천의 효율적인 수질정화를 위해 물리화학적, 생물학적 처리공정을 결합한 장치형 하천수질정화공법의 적용성을 평가하는데 있다. 본 연구의 하천정화시설은 TSS 및 TP 제거를 위한 가압부상(Micro Bubble Process, MBP)공정과, BOD 제거를 위한 관로형 미생물 부착(Attached Microbial Pipe System, AMPS)공정으로 구성하였다. 각 장치의 실험 조건은 MBP 공정의 부상조 체류시간 및 초미세기포 주입량 변화와 AMPS 공정의 체류시간의 변화를 설정하였다. 또한 계절 변화에 따른 각 공정의 오염원 제거효율을 평가하였다. 각 공정의 연속운전 결과 MBP 공정에서는 최대 TSS 83.69%, TP 95.15%의 처리효율을 나타냈으며, AMPS 공정의 TBOD5 제거효율은 최대 53.0%를 나타냈다. 또한 각 공정의 순환운전 결과 MBP 공정에 의해 최대 TSS 69.75%, TP 70.17%의 처리효율을 나타냈으며, AMPS 공정에 의해 TBOD5 제거효율은 최대 68.58%를 나타냈다. 따라서 본 하천정화시설은 도심지역 내 오염된 하천의 수질을 개선하는데 효과적이라고 사료된다.