• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권10호
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• pp.3543-3548
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• 2023

Shutdown chemistry evolution is performed in nuclear power plants at each refueling outage (RFO) to establish safe conditions to open system and minimize inventory of corrosion products in the reactor coolant system (RCS). After hydrogen peroxide is added to RCS during shutdown chemistry evolution, corrosion products are released and are removed by filters and ion exchange resins in the chemical volume control system (CVCS). Shutdown chemistry evolution including RCS clean-up time to remove released corrosion products impacts the critical path schedule during RFOs. The estimation of clean-up time prior to RFO can provide more reliable actions for RCS clean-up operations and transients to operators during shutdown chemistry. Electric Power Research Institute (EPRI) shutdown calculator (SDC) enables to provide clean-up time by Co-58 peak activity through operational data from nuclear power plants (NPPs). In this study, we have investigated the results of EPRI SDC by shutdown chemistry data of Co-58 activity using NPP data from previous cycles and modeled the estimated clean-up time by EPRI SDC using average Co-58 activity of the NPP. We selected two RFO data from the NPP to evaluate EPRI SDC results using the purification time to reach to 1.3 mCi/cc of Co-58 after hydrogen peroxide addition. Comparing two RFO data, the similar purification time between actual and computed data by EPRI SDC, 0.92 and 1.74 h respectively, was observed with the deviation of 3.7-7.2%. As the modeling the estimated clean-up time, we calculated average Co-58 peak concentration for normal cycles after cycle 10 and applied two-sigma (2σ, 95.4%) for predicted Co-58 peak concentration as upper and lower values compared to the average data. For the verification of modeling, shutdown chemistry data for RFO 17 was used. Predicted RCS clean-up time with lower and upper values was between 21.05 and 27.58 h, and clean-up time for RFO 17 was 24.75 h, within the predicted time band. Therefore, our calculated modeling band was validated. This approach can be identified that the advantage of the modeling for clean-up time with SDC is that the primary prediction of shutdown chemistry plans can be performed more reliably during shutdown chemistry. This research can contribute to improving the efficiency and safety of shutdown chemistry evolution in nuclear power plants.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.1-11
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• 2024

사이버물리시스템은 제조 환경의 물리적 시스템과 가상 공간을 연결하여 시뮬레이션을 가능하게 하는 기술이다. 이 기술의 주요 과제 중 하나는 두 환경 간 원활한 통신을 구현하는 것으로 복잡한 제조 공정에서는 다양한 제조설비의 프로토콜에 대응할 수 있어야 하며, 다수의 데이터를 지연과 오류 없이 송수신할 수 있어야 한다. 이에 본 연구에서는 실시간 시뮬레이션 가능한 사이버물리시스템 구성을 위한 에이전트 모델 구성 방법을 제안한다. 이를 위해 데이터 수집부를 독립된 에이전트 모델로 설계한 후, 이를 기존 시뮬레이션 도구와 효과적으로 통합하여 전체 구조를 개발하였다. 제안한 구조에 대한 구동검증과 신뢰성 파악을 위해 실제 스마트 의류생산 마이크로 팩토리 시스템의 여러 장비와 연동하여 데이터 수집 기능에 대한 실증을 수행했다. 실증은 데이터 수집 주기와 관련된 데이터 지연과 및 데이터 결측에 대한 실험을 진행하였다. 결과적으로 제안된 CPS 구성 방법은 비교적 큰 통신 지연 없이 다양한 내부 데이터 수집과 다양한 장비의 데이터 포맷 및 통신 프로토콜에 적용 가능한 유연성을 보여주며, 비교적 간단하게 CPS 구성을 가능하게 한다. 따라서 제조 업계에서 혁신을 촉진하고 생산 라인의 효율성을 향상시키며, 유지보수 비용을 절감하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국빅데이터학회지
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• 제8권2호
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• pp.149-163
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• 2023

지속적인 이커머스 시장의 성장으로 풀필먼트센터가 처리해야 하는 주문량은 증가하였고, 다양한 고객 요구사항은 주문 처리의 복잡성을 높이고 있다. 이러한 추세와 함께 최근 인건비 증가로 인해 풀필먼트센터의 운영 효율성이 기업 경영 관점에서 더욱 중요해지고 있다. 본 연구는 풀필먼트센터의 출고 프로세스 중 포장 작업 영역에 적용 가능한 박스 추천을 중심으로 연구를 수행하였다. 박스 추천을 하기 위해 과거 실적 데이터를 기계학습 모형의 학습 데이터로 사용하였다. 상품 정보, 주문 정보, 포장 정보, 배송 정보 4가지 종류의 데이터를 전처리, 변수 가공 과정을 거쳐 기계학습 모델에 적용하였다. 입력 벡터로는 상품 규격 정보에 해당하는 width, length, height 3가지 특성을 사용하였으며, 상품의 실수 정보를 구간별 정수체계로 변환하는 변수 가공 과정을 통해 입력 벡터의 특성을 추출하였다. 기계학습 모형별 성능을 비교한 결과 GradientBoosting 모델을 적용하였을 경우 21개의 구간으로 상품 규격 정보를 정수로 변환하였을 때 95.2%로 가장 높은 정확도로 예측을 수행함을 확인하였다. 본 연구는 풀필먼트센터에서 잘못된 박스 선택으로 인해 발생하는 물류비용의 증가와 박스 포장 소요 시간의 비효율을 줄이기 위한 방안으로 기계학습 모형을 제시하며, 상품 규격 정보의 특성을 효과적으로 추출하기 위한 변수 가공 처리 방식을 제안한다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.21-30
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• 2011

콘크리트 포장의 다웰바는 교통하중을 줄눈 넘어 인접한 슬래브로 전달하는 하중전달장치이다. 현재 국내에서 사용되는 다웰바는 원형봉강으로 교통하중과 환경하중으로 인해 반복적으로 발생하는 전단응력과 휨응력에 대해 높은 내구성을 갖고 있다. 그러나, 강재 다웰바는 장기간 공용시 줄눈틈, 포장 하부 등으로 침투한 수분으로 인해 부식이 발생한다. 특히, 겨울철에 사용되는 제설용 염수와 접촉할 경우 부식은 급격히 진행된다. 다웰바에 부식이 발생하면 부피가 증가하여 줄눈의 거동을 방해하며 유효단면적의 감소로 하중전달효과가 떨어질 수 있다. 이와 함께 지속적인 원자재 가격의 상승으로 강재 다웰바의 가격 경쟁력이 크게 낮아지고 있다. 이러한 강재 다웰바의 문제점은 새로운 재료를 사용한 대체 다웰바의 개발로 이어지고 있다. 본 연구에서는 높은 인장강도, 높은 내부식성을 갖춘 FRP(fiber reinforced plastic)를 튜브 형태로 제작하고 그 속을 고강도 무수축 모르타르로 충진한 FRP 튜브 다웰바에 대한 역학적 두께 설계를 실시하였다. 역학적 두께 설계의 기준으로 다웰바와 콘크리트 면 사이에 발생하는 지압응력을 사용하였다. 지압응력의 산정을 위하여 다웰바에 전달되는 교통하중을 이론식과 유한요소해석을 통해 산출하고 실내시험을 통해 FRP 튜브 다웰바의 물성을 측정하였다. 그 결과, 직경 32mm, 40mm FRP 튜브 다웰바 모두 지압응력 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 국내 콘크리트 포장은 콘크리트 슬래브 하부에 강성이 큰 린 콘크리트층을 사용하기 때문에 다웰바에 전달되는 교통하중이 적고 이로 인해 지압응력도 낮아져 상대적으로 적은 직경의 FRP 튜브 다웰바의 사용이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제40권2호
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• pp.157-166
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• 1995

이질 1개월전 시비 후 물관리방법에 따른 대소의 동태 및 이용효율을 비종별로 검토하고자 복비 노적인 13-10-11(F-1), 수도기 비용복합비료인 21-17-17(F-2), 벼 복합비료인 15-10-10(F-3)를 공시하여, 30일간 무항수(0dF), 10일 담수한 다음 20일 방치 (10dF), 20일 담수한 다음 10일 방치(20dF), 30일 담수(30dF)하는 처리를 하였으며 시비후 30일부터는 모든 처리에 계속 담수를 하는 방법으로 물관리를 하면서 침투수로 변탈된 질소량, 토양의 무기태질소량를 정량하였고, 대기중으로 손실된 질소량을 추정하였다. 담수기간 중 관개수의 침투율은 2.5mm/일로 하였다 벼의 대소 이용효율은 시비후 40일에 이질하고 관수상태에서 벼를 재배하여 이앙후 72일에 평가하였다 1. 침투수의 pH는 천수기간이 길수록 상승하였으며, F-2에서 가장 높았고, F-1과 F-3간에는 차이가 없었다. 2. F-1의 토양중 전질소함량은 초기에는 완만히 감소하였으나 지속적으로 감소하였고, F와 F는 초기에 급속히 감소한 후 완만히 감소하였으며, 담수처리기간이 길수록 전질소 함양은 빨리 감소하였다. 3. 시비 63일 후에 토양에 남아 있는 무기태질소의 시용대소에 대 한 비 을은 F-1, F-2, F-3에서 각각 23, 29, 29.1%였고, 무담수처리는 45.0%, 10dF, 20dF, 30dF에서 는 각각 26.6, 24.8, 20.3%로 담수처리기간이 짧을수록 높았다. 4. 시비후 63일동안 침투수로 호탈된 질소의 시용질소에 대한 비을은 F-1, F-2, F-3에서 각각 51.3, 32.1, 48.1%였으며, 담수직후 급격히 유실되었고, 0dF, 10dF. 20dF, 30dF에서 각각 25.7, 29.8, 32.7, 35.8%로 담수기간이 길수록 높았다. 5. 시비한 다음 벼 이앙 72일후까지 시용질소의 손실량은 F-1>F-2>F-3의 순으로 많았는데, F-1은 침투수에 의한 손실이 가장 많았고 휘산에 의한 손실도 많았으며 F-2는 휘산에 의한 손실이 특히 많았기 때문이었다. 6. 시비한 다음 벼 이앙 72일후까지 물관리 방법에 따른 시용질소의 손실량은 20dF$\geq$30dF>10dF>0dF의 순으로 많았는데, 20dF는 휘산에 의한 손실이 가장 많았고 침투수에 의한 손실도 많았으며, 30dF는 침투수에 의한 질소의 손실이 가장 많았기 때문이었다. 7 이앙 후 72일간 벼 지상부에 의한 시용질소이용율은 F-1, F-2, F-3에서 각각 23.2, 24.7,27.4%였고, 0dF, 10dF, 20dF, 30dF에서 는 각각 34.1, 25.5, 21.1, 21.2%로 담수기간이 짧을수록 높았다.

• 핵의학기술
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• 제22권1호
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• pp.15-22
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• 2018

PET/MRI 검사 시 호흡에 의한 움직임은 영상의 질 저하는 물론 종양의 크기, 표준섭취계수의 오차를 발생시키는 원인이 된다. 본 연구에서는 일체형 PET/MRI 장비에서 MR기반 호흡 움직임 보정 방법의 적용에 따른 종양의 표준섭취계수, 크기와 영상 품질 변화를 평가하고자 하였다. Biograph mMR 3.0T (Siemens, Germany)장비에서 2016년 3월부터 7월까지 $^{18}F-FDG$ liver PET/MRI 검사를 시행한 30명 ($62.5{\pm}10.2$세)의 데이터를 분석하였다. 7분의 PET listmode 데이터를 획득하는 동안 MR 기반 호흡 움직임 보정 방법인 MAG, MTG와 NG T1 weighted MR 영상을 획득하였다. Gated PET 영상의 재구성은 35% efficiency window가 적용된 MAG와 MTG로부터 획득된 감쇄보정영상을 이용하여 시행하였다. Non-gate, MAG, MTG 영상에서 측정된 종양의 표준섭취계수와 Z축 방향의 크기 그리고 반치폭을 분석하였다 평균 $SUV_{max}$와 $SUV_{peak}$는 NG 대비 MAG 13.15%(P<0.0001), 8.66%(P<0.0001), MTG 13.27%(P<0.0001), 8.80%(P<0.0001) 증가하였으며 Z-축에서 평균 종양의 크기와 반치폭은 MAG 14.47%(P<0.0001), 15.49%(P=0.0004), MTG 14.89%(P<0.0001), 15.79%(P=0.0003) 감소하였으며 통계적으로 유의한 차이를 보였다. MAG와 MTG 비교 평가에서 MTG의 $SUV_{max}$와 $SUV_{peak}$는 MAG 대비 0.07%(P=0.8802), 0.13%(P=0.7766) 증가하였으며 Z-축에서 평균 종양의 크기와 반치폭은 0.49%(P=0.2786), 0.36%(P=0.2488) 감소하였다. 약 7분과 2분의 추가 검사시간이 필요한 MAG와 MTG에서 표준섭취계수와 종양의 크기, 반치폭에서 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 간 PET/MRI 검사 시 MR 기반 호흡 움직임 보정 방법을 적용하였을 때 NG 대비 MAG, MTG 모두에서 표준섭취계수와 종양의 크기 및 공간분해능이 개선되었으며 MAG와 MTG의 결과 값은 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 호흡에 의한 움직임에 영향을 받는 다양한 상 복부 검사에 MBRMCT를 적용 시 추가적인 장비의 설치 없이 약 2분의 추가 검사시간이 필요한 MTG 방법 적용하여 NG 대비 보다 정확한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권11호
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• pp.1935-1944
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• 2000

본 연구에서는 하부가 활성탄 유동상이고 상부가 플라스틱 충전상인 혐기성 혼성 반응조에서 활성탄충의 유동을 위한 내부순환수의 인출지점이 폐수처리 효율에 미치는 영향을 파악하기 위하여 순환수 인출지점이 유동상 위(R1 반응조) 또는 충전상 위(R2 반응조)에 위치하는 2개의 반응조에 인공폐수를 주입하여 실험을 수행하였다. 연구 결과, $6.2kg\; COD/m^3-day$의 유기물부하(OLR)까지는 R2 반응조의 COD 제거효율이 85.0-95.2%로, R1 반응조보다 좋았으나 그 차이는 크지 않았으며, 그 이상의 OLR에서는 두 반웅조의 COD 제거효율이 크게 악화되었는데 R2 반응조보다 R1 반응조에서 그 경향이 더 심하였다. R2 반응조가 R1 반응조 보다 대략 2배의 넓은 OLR 영역에서 안정적으로 운전되었는데 R2 반응조의 최대 메탄생성량은 $13.3kg\;COD/m^3-day$의 OLR에서$5.5kg\;COD/m^3-day$이었다. 또한 R1 반응조에서는 $6.2kg \;COD/m^3-day$ 이상의 OLR에서, 그리고 R2 반응조에서는 $7.1kg\; COD/m^3-day$ 이상의 OLR에서 처리수의 유기산 농도가 크게 증가하는 경향을 나타내었으며, 그 경향은 R1 반응조에서 더 현저하였다. 결론적으로 활성탄충의 유동을 위한 내부순환수의 인출지점에 따라 반응조가 처리가능한 유기물 부하 범위가 달라졌는데, 유기물 부하가 높을수록 내부순환수의 인출지점을 반응조 부피 전체를 이용할 수 있도록 충전상의 상부에 위치시키는 것이 더 바람직한 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권7호
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• pp.694-699
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• 2008

유기성 슬러지의 직접 매립 금지와 가까운 장래에 해양투기가 금지될 전망이므로 발생되는 슬러지의 적절한 처리에 대한 발전된 기술의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 슬러지 건조기술 중 하나인 폐유를 활용하여 하수슬러지를 유중 건조시키는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 이 공정의 기본 원리는 오일을 가열함으로써 형성되는 급격한 압력변화에 의해 슬러지 공극을 통하여 수분이 빠르게 증발하도록 하는 것이다. 일련의 건조 실험 결과, 건조온도, 건조시간, 오일종류, 슬러지 형상 등 중요한 실험변수에 따른 건조곡선이 얻어졌다. 건조 오일로 폐식용유를 사용한 경우 건조시간에 따른 수분함유량 변화는 건조시간 10분이 지나면서 현저히 감소하기 시작하여 14분 이후에는 건조온도에 관계없이 수분함유량이 5% 이내로 감소하였다. 유중 건조 온도는 120$^{\circ}C$에 비해 140$^{\circ}C$ 이상에서 수분 증발이 급격히 증가한 것으로 나타났다. 그러나 140$^{\circ}C$ 이상에서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 슬러지 직경이 감소할수록 효율적으로 건조되는 것으로 나타났는데 이는 단위체적당 표면적의 증가에 기인하는 것이다. 오일 종류의 변화에 따른 영향을 살펴보면 폐 엔진오일을 사용한 경우 점도가 증가함에 따라 폐식용유에 비하여 수분 증발이 현저히 지체되는 현상이 나타났다. 그러나 건조온도 140$^{\circ}C$ 이상에서는 120$^{\circ}C$에 비하여 건조시간이 경과함에 따라 수분 증발이 비교적 크게 증가하는 결과를 나타내었다. 그러므로 폐오일의 종류에 관계없이 건조온도는 140$^{\circ}C$ 이상으로 유지하는 것이 바람직한 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제9권1호
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• pp.56-64
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• 2001

경제적, 환경적 측면에서 볼 때 가축분뇨의 퇴비화는 생태계로의 유기성오염물의 직접적인 유출 위험성을 감소시킬 수 있는 저렴하고 안전한 방법이다. 본 연구에서는 가축분의 퇴비화와 관련한 세 가지 시험을 실시하였다. 시험 1은 저온기의 낮은 온도에 따른 퇴비단의 특성변화에 대한 연구를 목적으로 실시하였다. 저온에 노출된 대조구와 시험구의 퇴비화효과를 비교하기 위하여 시험구의 온도가 $35^{\circ}C$에 도달할 때까지 온풍을 공급하였다. 톱밥과 왕겨 그리고 볏짚을 수분조절재로 이용하였다. 퇴비화 기간중 퇴비단의 최고 온도는 톱밥과 왕겨, 볏짚 그리고 저온 노출구에서 각각 $75^{\circ}C$, $76^{\circ}C$, $68^{\circ}C$, $45^{\circ}C$에 달하였다. 퇴비화 기간동안 퇴비단의 수분함량과 산도, 탄질비 그리고 부피는 감소하였다. 시험 2는 작물에 의한 퇴비의 이용성을 구명하기 위하여 퇴비와 화학비료를 시용한 경작지에서 옥수수를 3년간 재배하였다. 옥수수의 수확량과 영양학적 가치를 분석하였다. 시험 1년 차에 퇴비를 시용한 구의 옥수수 수확량은 화학비료구에 비해 20%정도 적었다. 시험 2년 차에는 두 처리구 간에 차이가 없었다. 3년 차에는 퇴비구의 수확량이 더 많았다. 시험 3은 생물필터에 의한 가축분의 퇴비화시 발생되는 악취의 감소정도를 평가하기 위해 수행하였다. 톱밥, 분변토, 부숙퇴비 그리고 부엽토를 충진한 네 종류의 필터를 제작하여 시험하였다. 각각의 필터는 87~95%의 암모니아 제거율을 보였다. 이 효율은 10일 동안 유지되었다. 암모니아 최고 감소효율은 부엽토구에서 운용 1일째에 95%를 달성하였다. 분변토와 발효퇴비구의 암모니아 제거효과는 시험개시후 10일 동안 93~94%의 비슷한 수준을 보였다. 퇴비화시 발생된 황화수소와 멀캡턴 농도는 각각 $3{\sim}2mg/{\ell}$ 이하였으나 필터를 거친 후에는 검출되지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권1호
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• pp.60-68
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• 2015

폐활성슬러지의 감량화 및 혐기성소화 효율 향상을 위한 가용화 기술로 microwave (MW)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. MW에 의한 가용화는 유전가열에 의해 가열적, 비가열적 효과 및 이온성 전도를 유도하여 매우 짧은 시간에 반응이 일어나므로 폐활성슬러지의 가용화에 효과적으로 적용될 수 있다. 본 연구에서는 폐활성슬러지 가용화에 대해 전도 가열대비 MW의 우수성을 평가하였고, 고출력 조건에서 수행된 기존 연구들과 달리 저출력 조건에서 MW의 효율 향상을 위해 강산인 $H_2SO_4$ 및 이온성 물질인 $CaCl_2$, NaCl을 촉매로 이용하였다. 전도 가열 대비 MW를 이용한 폐활성슬러지의 가용화 효율은 $50^{\circ}C$ 조건에서 6.2배, $100^{\circ}C$ 조건에서 1.4배 높게 나타났으며, 본 연구의 MW 저출력 조건에서 최대 COD 가용화율은 10.0%로 나타났다. 동일한 MW 출력 및 반응시간 조건에서 촉매물질인 $H_2SO_4$ 및 NaCl의 첨가를 통해 폐활성슬러지의 COD 가용화율이 18.1%, 12.7%로 증가하였으며, $CaCl_2$를 첨가하였을 경우에는 COD 가용화율이 10.7%로 MW의 효율에 향상에 효과가 없는 것으로 나타났다. 이는 가용화 효율을 향상시킬 것으로 예상된 $Ca^{2+}$가 슬러지 가용화에 따라 발생하는 ${PO_4}^{3-}$와 반응하여 침전물 형성에 소모되었기 때문으로 판단된다. 본 연구에서 MW 효율 향상을 위한 가장 적합한 촉매물질은 $H_2SO_4$인 것으로 나타났으며, 0.2 M의 $H_2SO_4$를 첨가한 MW 조건이 폐활성슬러지의 가용화에 가장 효과적인 것으로 나타났다.