• 상하수도학회지
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• 제32권1호
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• pp.47-53
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• 2018

This study investigated phosphorus removal from secondary treated effluent using coagulation-membrane separation hybrid treatment to satisfy strict regulation in wastewater treatment. The membrane separation process was used to remove suspended phosphorus particles after coagulation/settlement. Membrane separation with $0.2{\mu}m$ pore size of micro filtration membrane could reduce phosphorus concentration to 0.02 mg P/L after coagulation with 1 mg Al/L dose of polyaluminum chloride (PACl). Regardless of coagulant, the residual concentration of phosphorus decreased as the dose increased from 1.5 to 3.5 mg Al/L, while the target concentration of 0.05 mg P/L or less was achieved at 2.5 mg Al/L for the aluminum sulfate (Alum) and 3.5 mg Al/L for PACl. Moreover, alum showed better membrane flux as make bigger particles than PACl. Alum showed a 40% of flux decrease at 2.5 mg Al/L dose, while PACl indicated a 50% decrease of membrane flux even with a higher dose of 3.5 mg Al/L. Thus, alum was more effective coagulant than PACl considering phosphorus removal and membrane flux as well as its dose. Consequently, the coagulation-membrane separation hybrid treatment could be mitigate regulation on phosphorus removal as unsettleable phosphorus particles were effectively removed by membrane after coagulation.

• 한국추진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.10-18
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• 2017

알루미늄 입자들이 함유된 고폭약의 비정상 데토네이션 전파속도에 대하여 수치 해석을 수행하였다. 알루미늄 입자의 점화와 연소는 고폭약에 비해 상대적으로 긴 시간이 요구되기 때문에, 알루미늄 입자연소에 의한 에너지 발산은 고폭약의 데토네이션 후방에서 이루어진다. 이러한 비정상 데토네이션에 대한 수치해석은 기체상과 균일하게 분포된 고체 입자와의 질량, 운동량, 에너지 교환을 다루는 이종매질 이론을 이용한다. 알루미늄 입자가 함유된 고폭약의 데토네이션 전파에 대한 수치 해석은 폭약 HMX에 대하여 수행되었으며, 5~25%의 알루미늄 함량과 0.5, 7, $15{\mu}m$의 알루미늄 입자크기에 대한 수치 해석 결과와 실험 결과를 비교하여 검증하였다.

• 설비공학논문집
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• 제19권6호
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• pp.447-456
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• 2007

Suspended particles behavior when they go through a vertical riser with heat transfer is of significant concern to system designers and operators in pneumatic transport, various processes such as in chemical, pharmaceutical and food industries. When it comes with the energy system, that knowledge is critical to the reliable design practices of related equipment as heat exchangers, especially in the phase of system scale-up. Without haying a good understanding of the related physics, many scale-up practices based on their pilot plant experience suffer from unexpected behaviors and problems of unstable fluidization typically associated with excessive pressure drop, pressure fluctuation and even unsuccessful particle circulation. In the present study, we try to explain the observed phenomena with related physics, which may help understanding of our unanswered experiences and to provide the designers with more reliable resources for their work. We selected hot exhaust gas with solid particle that goes through a heat exchanger riser as our model to be considered. The effect of temperature change on the gas velocity, thermodynamic properties, and eventually on the particles motion behavior is reviewed along with some heat transfer analyses. The present study presents an optimal riser length at full scale under given conditions, and also defines the theoretical limiting length of the riser. The field data from the numerical analysis was validated against our experimental results.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권4호
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• pp.31-40
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• 2015

Various types of inorganic and organic colloids are present in natural water including groundwater. Previous studies showed that Fe, Mn and Al are colloid-forming elements and dissolved concentrations can be erroneous for these elements if water samples are not properly filtered. Dissolved concentrations of elements including Ca, Na, Mg, K, Fe, Mn, Si and Al in groundwater from alluvial and bedrock aquifers, and surface water near Nakdong River were determined to evaluate effects of colloids on dissolved concentrations in natural water samples using various pore sizes of filters. Groundwater is mostly anoxic and have elevated concentrations of Fe and Mn, which provides a unique opportunity to observe the effects of colloids on dissolved concentrations of colloid-forming elements. Membrane filters with four kinds of pore sizes of 1000 nm, 450 nm, 100 nm, and 15 nm were used for filtration of water samples. Concentrations of dissolved concentrations in each filtrate did not show significant differences from 1000 nm to 100 nm. However, concentrations of all elements considered were decreased in the filtrates obtained using 15 nm pore size filters by 10 to 15% compared to those using 450 nm except for bedrock groundwater. Al in surface water showed a distinct linear decrease with the decrease of filter pore sizes. These results showed that 100 nm pore size had little effect to remove colloidal particles in alluvial groundwater and surface water in our study. In contrast, significant concentration decreases in 15 nm pore size filtrates indicate that the presence of 15 to 100 nm colloidal particles may affect determination of dissolved concentrations of elements in natural water.

• 한국광물학회지
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• 제24권3호
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• pp.225-234
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• 2011

2009년 3월 17일 채집된 황사 총시료(TSP)의 개별 입자에 대하여, 고분해 주사전자현미경 및 에너지분산 X선 분광분석을 이용한 광물학적 특성 및 혼합상태 분석을 실시하였다. 황사 입자들 중, 석영, 사장석, K-장석, 각섬석, 흑운모, 백운모, 녹니석, 방해석 등은 비교적 조립질 입자로 산출되며, 이들 입자는 앓은 극미립 일라이트질 점토광물 층으로 피복되어 있다. 극미립 점토광물 입자들은 또한 개별 점토 덩어리를 형성한다. 조립질 방해석 외에 나노섬유 방해석들이 개별적으로 또는 집합체로 큰 입자를 피복하거나 점토광물과 함께 덩어리를 형성한다. 입자의 주 광물에 따라 광물학적 분류를 실시하고 빈도를 구하였다. 이번 TSP의 단일입자 광물학적 특성 및 혼합상태는 기존의 $PM_{10}$ 분석 결과와 거의 차이가 없었다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.157-168
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• 2017

The pressure drop characteristics of air particle flow in a powder transport piping system were analyzed in this study. The pressure drop characteristics of air particle flow in the piping system have not well understood due to the complexibility of particle motion mechanism. Particles or powders suspended in the air flow cause the increase of the pressure drop and affect directly transport efficiency. In this study, the pressure drop in a powder transport piping system was analyzed with interactions of air flow and particle motion in straight and curved pipes. The total pressure drop increased with pipe length, mixture ratio, and friction factor of particles because of increased friction loss of air and particles in the piping system. For the coal powders of $74{\mu}msize$ and powder-to-air mass mixture ratio of 0.667, the total pressure drop under the consideration of powders and air flow was calculated as much as 30% higher than that air flow only.

• 한국양식학회지
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• 제13권3호
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• pp.223-230
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• 2000

사육수에 광물미립자를 현탁시켜 노폐물을 흡착, 분해시킨 후 이를 분리, 배출시킴으로서 사육수를 정화시켜 재 사용할 수 있다는 가설 하에 사육수조와 포말분리장치로만 구성된 사육수 재사용 시스템에서 광물미립자를 현탁시켜 넙치를 실험사육 하였다. 두 종류의 가공황토 (processed residual reddish soil, 50 $\mu$ 이하)와 돌로마이트 (dolomite, 50 ${\mu}$이하) 미립자를 사육수에 현탁시키고 포말분리장치로 이를 분리, 배출시킴으로서 사육수를 정화하였다. 직경 4.8 m의 원형사육수조(사육수량 10 $m^2$), 사육수 순환을 시간당 2회전, 재사용을 90%, 수온 17${\pm}$1$^{\circ}C$에서 평균체중 23.1 g의 넙치 치어(5,555마리, 총중량 128 kg)를 75일간 사육하여 평균체중84.6 g (5,532마리, 총중량 468 kg)으로 육성하였다. 최종수용밀도는 26.0 kg/$m^2$였다. 실험기간 동안 어병은 관찰되지 않았다. 사육수에 광물입자를 현탁시켜 사육수 중의 노폐물을 흡착, 분해시킨 후 포말분리장치로 이를 배출시킴으로서 사육수를 정화하여 재사용하는 방법은 새로운 사육수 재사용 어류양식시스템으로서 가능성이 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.1007-1018
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• 2009

Hydrocyclone은 높은 수면적부하율 운전이 가능하고, 구동부분이 없고, 운전 및 유지관리비가 적게 소요되어 미세입자물질제거에 효과적인 장치로 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. Hydrocyclone에 나선형 유입부를 통해 직각으로 유입되어 중력이 아닌 원심력에 의해 입자물질이 하부배출구로 분리되고 처리수는 vortex finder를 통해 배출된다. 입자분리에 hydrocyclone은 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 도시지역 강우유출수 처리사례는 드문 실정이다. 본 연구에서는 변형된 hydrocyclone과 perlite 여재를 조합한 hydrocyclone filter (HCF)을 이용하여 강우유출수내 미세입자의 제거능을 분석하였다. 입자물질들은 인공입자들을 이용하여 강우유출수내 입자농도를 모의 실험하였다. 인공입자들을 물에 분산시켜 강우유출수를 재현하였는데 사용한 입자들은 이온교환 수지, 도로측구 퇴적물질, 상업지역 맨홀퇴적물질, 그리고 실리카겔 등이다. 하부배출부와 vortex finder 구조를 달리하여 HCFopen system과 HCF-closed system으로 구분하여 처리능을 분석하였다. HCF장치는 아크릴 수지를 이용하였는데 hydrocyclone의 직경은 120 mm이고 여과조의 직경은 250 mm이고 전체적인 높이는 800 mm로 제작하였다. 운전조건별 유입수 농도와 입경을 다양하게 적용하였고 SS와 COD농도를 분석하여 처리효율을 산정하였다. HCF-open system의 경우 운전 가능한 최대 수면적부하율은 700 $m^3/m^2$/day이었고 HCF-closed system의 경우 수면적부하율 1,200 $m^3/m^2$/day까지이다. HCF-open system 운전결과 HCFclosed system에 비교하여 평균 수면적부하율은 2배 이상 높게 운전이 가능하며 처리효율도 8~20% 이상 향상되는 것으로 분석되었다. 또한 유입수 SS농도가 높을수록 처리효율이 증가하며, 입경이 클수록 수면적부하율의 변화에 대한 처리효율의 영향이 적은 것으로 분석되었다. HCF-closed system의 실험을 통한 수면적부하율 변화에 대한 실리카겔입자의 제거 효율과 CFD입자추적기법을 이용한 예측 처리효율을 비교한 결과 CFD에 예측효율이 실제실험결과와 비교하여 다소 높게 나타나지만 처리효율의 경향은 매우 유사하게 나타나 CFD추적기법을 이용한 HDS유형 처리장치 설계 시 유용한 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권2호
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• pp.153-160
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• 2000

A Particle Image Velocimetry(PIV) algorithm is developed to analyze whole flow field both qualitatively and quantitatively. The practical use of PIV requires the use of fast, reliable, computer-based methods for tracking numerous particles suspended in a flow field. The TSS, NTSS, FFT-Hybrid, which are developed in the area of image compression and coding, are introduced to develop fast vector search algorithm. The numerical solution of the lid-driven cavity flow by the ADI algorithm with the Wachspress Formula is introduced to produce synthetic data for the validation of the tracking algorithms. The algorithms are applied to image data of real flow experiments. The comparisons in CPU time and mean error show, with a small loss of accuracy, CPU time for tracking is reduced considerably.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.233-234
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• 2003

부유 분진의 입경에 따른 물리, 화학적 특성은 대기질 및 인체의 건강 측면에서 중요한 변수로 작용되고 있으며, 호흡기내 침착 및 가시도의 영향에도 밀접한 관련이 있다. 거대입자는 주로 자연적 발생원에서 방출되고 호흡시 구강이나 코에서 대부분 제거된다. 미세입자는 인위적인 배출원에서 주로 방출되며 입경이 10$\mu\textrm{m}$이하인 것으로 보고되고 있다. 이들 1차 생성분진과는 달리 대기중에서 황산가스나 휘발성유기화합물 등이 응축과정을 거쳐 가스상에서 입자상으로 변환되어 생성된 입자도 환경학적으로 매우 중요한 의미를 갖는다. (중략)