• 한국습지학회지
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• 제20권3호
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• pp.235-242
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• 2018

운전시간이 경과함에 따라 공극폐색 문제로 인하여 수직 흐름형 습지의 기능은 저하되는데 이와 같은 문제는 폰딩(ponding)이나 월류 현상에 의하여 쉽게 관측할 수 있다. 공극폐색 잠재성을 조사하기 위하여 도로주변에 설치된 파일럿 규모의 습지 운전자료를 분석하였다. 습지에는 각각 우드칩과 마사(부석), 그리고 화산석을 충진하였다. 약 7개월 동안 도로 강우유출수 처리시험을 수행한 후 충진된 여재를 비운 후 여재 층별로 분류하여 여재에 의해 포획된 고형물 입자의 양과 특성을 분석하였다. 분석결과 대부분의 포획물질은 외부기인 부유물질 이었으며 다음으로 여재표면에 증식한 생물막인 것으로 나타났다. 특히 다른 여재와 비교하여 유기성 여재인 우드칩에서 생물막의 증식이 왕성하였다. 또한 전체 포획량 중 30% 이상이 상부 20cm 이내에 집중되어 있어 폐색으로 인한 폰딩 발생시 이 부분의 여재를 우선적으로 교체하여야 할 것으로 판단된다. 또한 모델계산 결과 우드칩 충진 습지에서 폐색에 도달하는데 약 2달 정도가 소요될 것으로 산출되었으나 실제로는 전혀 폐색 기미는 발생하지 않았는데 이는 강우시에만 운영되는 특성상 강우활동이 없는 무강우 기간 동안 포획된 유기물질이나 생물막이 자연적으로 분해되어 일정기간이 경과되면 공극이 회복되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제32권1호
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• pp.36-45
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• 2016

강우유출수 오염물 제거를 위한 침투시설에서 모래필터가 널리 적용된다. 공극폐색, 즉 필터 여재에 부유물이 침전되면 침투능이 저하되어 침투시설의 기능과 수명이 단축된다. 침투시설의 효과적인 설계 및 유지관리를 위해 모래필터 내의 물리적, 화학적, 생물학적 폐색 특성을 알아야 한다. 이 논문에서는 여재 깊이 변화에 따른 모래필터의 물리적 폐색 특성변화를 검토하였다. 연직방향, 변수위 침투조건에서 시행한 실험실 컬럼 침투실험으로부터 이들 특성변화를 관찰하였다. 실험결과, 폐색현상의 결과로서 필터의 여재 깊이가 증가할수록 부유물 제거효율이 증가하지만, 필터의 성능유지 기간은 감소하는 현상을 보였다. 모든 여재 깊이 조건에서 여재 깊이의 상부 15%에서 100~250 μm의 부유물이 침전되면서 폐색현상이 발현하는 조기폐색이 발생했다. 결과에 근거하여 침투시설의 첫번째 유지관리 시침투능 확보를 위해 여재깊이의 상부 15%를 긁어내는 방법을 제안할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권2호
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• pp.238-243
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• 2006

In order to improve the water quality of stream water, the facilities equipped with rope media filter have been examined as a part of national projects. This work may provide design and operating parameters from 2 years monitoring for 2 streams. Depending on the characteristics of streams, the flow rate into the facilities were shown different, where K stream was almost the same and D stream was less than 25% of design flow rate. Although the clogging of filter media was not observed during the operation, the removal of accumulated sludges was required for the stable operation. The removal efficiencies of BOD, SS, T-N and T-P for D stream were 60.5%, 80.1%, 25.2% and 36.2%, respectively. The most important factor for the construction of stream water purification facilities was recommended for the selection of proper sites.

• 한국물환경학회지
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• 제33권5호
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• pp.572-579
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• 2017

Increased impervious surface caused by rapid urbanization serves to produce the discharge of non-point source pollutants such as total suspended solid (TSS). There exist various methods of removing TSS, including a filtration process using granular media (a well-known method to be practically used after the consideration of removal efficiency, clogging, and backwashing efficiency). To determine the TSS removal capability of the filter, we initially performed lab-scale experiments which assessed flow rates, influent concentrations, permeability co-efficients, the particular shapes of suspended solids and potential clogging, and also evaluated TSS removal efficiency when applied to filtration facility in a pilot-scale. In low filtration flux condition, the removal efficiency of suspended solids was more than 95 %, while decreased to 83% in high filtration flux. Regarding the clogging aspect of the experiment, total cumulative solids were loaded up to $19.15kg/m^2$, and TSS removal efficiency was noted to commence to decrease when the loaded solids exceeded $9.0kg/m^2$. It was also noted, however, that superior efficiency was maintained for six hours. In addition, for pilot-scale experiment, the removal efficiency was still high enough (83.4 %) for the solid concentration of 140 ~ 343 mg SS/L and after backwashing, head loss was recovered to 92 ~ 95 % during two hour filtration. With these results, It was confirmed that lifetime of the filter applied to the test was prolonged due to the high treatment efficiency and good backwashing efficiency for the cumulative solids load.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권1호
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• pp.31-35
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• 2001

여과지속시간에 영향을 미지는 여과지의 유효경과 규조류 크기 사이의 관계를 기 보고된 데이터와 몇몇 정수장의 실 운영 데이터를 이용하여 평가하였다. 단일여재를 사용하는 정수장의 경우에 여과지속시간이 15시간 이하일 확률이 10~60%, 이중여재를 사용하는 정수장의 경우, 여과지속시간이 30시간 이하일 확률이 10~20%로 나타났다. 여과 폐색 발생 기간중 Synedra의 점유율은 64~92%인 것으로 나타났다. 이중여재의 유효경은 0.71~1.40mm이고 균등계수는 125~167이었다. 단일여재의 유효경은 0.52~0.65mm이고 균등계수는 0.25~1.40이었다. 계산된 이중여재의 침투깊이는 2.58~15.4cm이었으며, 단일여재의 경우에는 1.29~2.17cm이었다. 그리고 평균 여과지속시간은 이중여재가 40.1~83.3 시간, 단일여재가 13.9~34.9 시간으로 나타났다. 단일여재에서 Synedra의 수가 400cells/ml을 초과하면 여과지속시간은 5시간 이하로 나타났으며, 이중여재의 경우에는 70시간 이상으로 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제29권3호
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• pp.337-345
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• 2015

Two step rapid filter system as a pre-treatment for the injected water into aquifer storage and recovery (ASR) in Korea was developed to reduce physical blockage and secure the volume of the injected water. First, single rapid sand filters with three different media sizes (0.4~0.7, 0.7~1.0 and 1.0~1.4 mm) were tested. Only two sizes (0.4~0.7 and 0.7~1.0 mm) satisfied target turbidity, below 1.0 NTU. However, they showed the fast head loss. To prevent the fast head loss and secure the volume of the injected water, a rapid anthracite filter with roughing media size (2.0~3.4 mm) were installed before a single rapid sand filter. As results, both the target turbidity and reduction of head loss were achieved. It was determined that the media size for a rapid sand filter in two step rapid filter system (i.e. a rapid anthracite filter before a rapid sand filter) was 0.7~1.0 mm. In addition, the effects of coagulant doses on the removal of natural organic matter (NOM), which might cause a biological clogging, were preliminarily evaluated, and the values of $UV_{254}$, dissolved organic carbon (DOC) and SUVA were interpreted.

• 상하수도학회지
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• 제10권1호
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• pp.112-120
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• 1996

In this study, the porous glass media was utilized as biomass carrier, and the optimum characteristics of this new media in fixed bed biofilm process were investigated. The characteristics of media considered here are a void volume fraction, a specific surface area, and surface characteristics of media. The effect of surface roughness and material could be clearly demonstrated by the fact that the porous glass media showed a good potential for biofilm development. This might results from the fact that biofilm is initially formed in the surface cavities of the media is protect from the shear effect. Therefore, the microcolonies are not readily detached by the fluid shear. In the steady state, biofilm formation along the packing bed depth was different from media to media. The specific area was also an important factor for the attachment of microorganism on the media surface. The specific area was also an important factor for the attachment of microorganism on the media surface. In the case of porous glass media, about $100m^2/m^3$ was enough to obtain a good organic removal efficiency The organic removal efficiency could be improved by increasing the void volume fraction in the reactor, at least 80% was required to obtain a high removal efficiency and prevent clogging. From the analysis of kinetics study, the yield coefficient, Y, was 0.42 mgMLSS/mgSBOD, endogenous respiration coefficient, ke, was $0.12day^{-1}$ and substrate removel coefficient of Mckinney. km, was $16.8hr^{-1}$ for the porous glass media G-2

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.655-662
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• 2009

원통형 여과장치의 실규모 설계 및 운전에 필요한 기초자료를 얻기 위하여 산출유량을 단계적으로 증가시키는 파일럿 실험을 수행하면서 수질지표들과 폐색도 진행을 조사하였다. 유량을 0.8 L/min에서 2.4 L/min로 증가시키는 경우 BOD, SS, 그리고 탁도의 제거율은 각각 약 80%, 95% 이상, 그리고 90% 이상으로 거의 일정하게 유지되었으나 COD 제거율은 44%에서 29%로 감소하였다. 산출유량이 증가할수록 오염물 단위농도를 제거하는데 소요되는 체류시간은 감소하였으며, 1 mg-COD/L를 제거하는데 필요한 체류시간은 산출유량 0.8 L/min인 경우 83분이었고 2.4 L/min에서는 45분이어서 양수율이 낮은 것보다는 높은 것이 호소의 오염제거에 더 유리함을 알 수 있었다. 여과장치의 폐색은 표층에서 집수관쪽으로 진행하며, 산출유량이 증가하면 폐색도도 증가하지만 2년 이상의 운전에도 폐색이 문제되지는 않아 본 장치가 호소의 수질개선에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.31-41
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• 2016

강우유출수 비점오염 침투처리시설에 사용되는 모래와 제올라이트 필터에서 여재 파쇄가 침투에 미치는 영향을 분석하였다. 여재 파쇄의 원인으로 다짐에너지와 침투력의 영향을 검토하였다. 여재 파쇄가 침투에 미치는 영향을 조사하기 위해 비다짐 및 다짐 침투층에 대한 일차원 컬럼 침투시험을 수행하였다. 시험결과로부터 다음 결론을 얻었다. 1) 침투력에 의한 여재 파쇄량은 상대적으로 적은 것으로 분석되었다. 2) 다짐여재와 비교하여 비다짐여재는 파쇄량이 적고 침투에 따른 투수성 변화도 작다. 3) 부유오염물을 함유하지 않는 침투수가 침투하는 경우에도 파쇄된 여재의 재배열, 재이동이 원인으로 추정되는 투수성 감소가 발생하였다. 4) 여재 파쇄의 영향만을 고려한다면 필터 재료로서 모래의 적용성이 제올라이트 보다 양호함을 확인했다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.465-469
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• 2006

Two mesophilic trickling bed bioreactors filled with two different types of media, hydrophilic- and hydrophobic-cubes, were designed and tested for hydrogen production via anaerobic fermentation of sucrose. Each reactor consisted of a column packed with polymeric cubes and inoculated with heat-treated sludge obtained from anaerobic digestion tank. A defined medium containing sucrose was fed with changing flow rate into the capped reactor, hydraulic retention time and recycle rate. Hydrogen concentrations in gas-phase were constant, averaging 40% for all conditions tested. Hydrogen production rates increased up to $10.5 L{\cdot};h^{-1}{\cdot}L^{-1}$ of reactor when influent sucrose concentrations and recycle rates were varied. Hydrophobic media provided higher value of hydrogen production rate than hydrophilic media at the same operation conditions. No methane was detected when the reactor was under a normal operation. The major fermentation by-products in the liquid effluent of the both trickling biofilters were acetate and butyrate. The reactor filled with hydrophilic media became clogged with biomass and bio gas, requiring manual cleaning of the system, while no clogging occurred in the reactor with hydrophobic media. In order to make long-term operation of the reactor filled with hydrophilic media feasible, biofilm accumulation inside the media in the reactor with hydrophilic media and biogas produced from the reactor will need to be controlled through some process such as periodical backwashing or gas-purging. These tests using trickling bed biofilter with hydrophobic media demonstrate the feasibility of the process to produce hydrogen gas in a trickle-bed type of reactor. A likely application of this reactor technology could be hydrogen gas recovery from pre-treatment of high carbohydrate-containing wastewaters.