In this study, the effect of chemically enhanced backwash(CEB) coping with algal(Heterosigma Akashiwo) inflow was evaluated in the seawater desalination pretreatment process using ceramic membrane. In order to confirm the possibility of long-term filtration operation, the recovery rate of transmembrane pressure(TMP) due to the CEB using NaOCl was examined. When the membrane flow rate was 83.3 LMH, the TMP was maintained within 200 kPa for 84 hours in seawater influent. As the algal counts of 30,000 cell/mL were injected into the influent of seawater, however, the TMP rapidly increased and exceed maximum value. Membrane fouling caused by the algae was very poorly recovered by usual physical backwash. The CEB was performed for 30 min(3 min circulation / 27 min immersion) with 300 mg/L of NaOCl. As a result of the CEB application, it was possible to maintain a stable operating of filtration during 10 days and the average recovery rate of TMP by the CEB was 98.1%. It has been confirmed that the CEB using NaOCl is very effective in removal of membrane fouling by algae, resulted in stable membrane filtration for the long-term operation.

Carbon nanofibers (CNF) are widely used as active agents for electrodes in Li-ion secondary battery cells, supercapacitors, and fuel cells. Nanoscale coatings on CNF electrodes can increase the output and lifespan of battery devices. Atomic layer deposition (ALD) can control the coating thickness at the nanoscale regardless of the shape, suitable for coating CNFs. However, because the CNF surface comprises stable C–C bonds, initiating homogeneous nuclear formation is difficult because of the lack of initial nucleation sites. This study introduces uniform nucleation site formation on CNF surfaces to promote a uniform SnO2 layer. We pretreat the CNF surface by introducing H2O or Al2O3 (trimethylaluminum + H2O) before the SnO2 ALD process to form active sites on the CNF surface. Transmission electron microscopy and energy-dispersive spectroscopy both identify the SnO2 layer morphology on the CNF. The Al2O3-pretreated sample shows a uniform SnO2 layer, while island-type SnOx layers grow sparsely on the H2Opretreated or untreated CNF.

In this study, it is estimated that ceramic membrane process which can operate stably in harsh conditions replacing existing organic membrane connected with coagulation, sedimentation etc. . Jar-test was conducted by using artificial raw water containing kaolin and humic acid. It was observed that coagulant (A-PAC, 10.6%) 4mg/l is the optimal dose. As a results of evaluation of membrane single filtration process (A), coagulation-membrane filtration process (B) and coagulation-sedimentation-membrane filtration process (C), TMP variation is stable regardless of in Flux 2 m3/m2･day. But in Flux 5 m3/m2･day, it show change of 1-89.3 kpa by process. TMP of process (B) and (C) is increased 11.8, 0.6 kpa each. But, the (A) showed the greatest change of TMP. When evaluate (A) and (C) in Flux 10 m3/m2･day, TMP of (A) stopped operation being exceeded 120 kpa in 20 minutes. On the other hand, TMP of (C) is increased only 3 kpa in 120 minutes. Through this, membrane filtration process can be operated stably by using the linkage between the pretreatment process and the ceramic membrane filtration process. Turbidity of treated water remained under 0.1 NTU regardless of flux condition and DOC and UV254 showed a removal rate of 65-85%, 95% more each at process connected with pretreatment. Physical cleaning was carried out using water and air of 500kpa to show the recovery of pollutants formed on membrane surface by filtration. In (A) process, TMP has increased rapidly and decreased the recovery by physical cleaning as the flux rises. This means that contamination on membrane surface is irreversible fouling difficult to recover by using physical cleaning. Process (B) and (C) are observed high recovery rate of 60% more in high flux and especially recovery rate of process (B) is the highest at 95.8%. This can be judged that the coagulation flocs in the raw water formed cake layer with irreversible fouling and are favorable to physical cleaning. As a result of estimation, observe that ceramic membrane filtration connected with pretreatment improves efficiency of filtration and recovery rate of physical cleaning. And ceramic membrane which is possible to operate in the higher flux than organic membrane can be reduce the area of water purification facilities and secure a stable quantity of water by connecting the ceramic membrane with pretreatment process.

전처리 및 여러 가지 보존용액이 Nephrolepis cordifolia의 절엽수명, 미생물 증식, 생체중 그리고 용액흡수량 등에 미치 는 효과를 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 전처리 결과, 절 엽수명은 5초간 탄화처리에서 14.5일로 가장 길었으며 대조구 에 비해 2일 더 길게 나타났다. 생체중은 모든 처리에서 유사 하게 감소하는 경향을 보였으며 실험 초기에 용액흡수량은 탄 화 5초 처리에서 높게 나타났다. 보존용액처리에 있어서 2% methanol과 65mg·L-1 CoCl2에서 절엽수명이 각각 13.0일과 12.6일로 대조구(11.9일) 보다 높게 나타났다. CoCl2, CuSO4 그리고 8-HQS에서의 colony 수는 대조구에 비해 월등히 감소 한 것으로 나타났으나 절엽수명 연장에는 효과가 없음을 알 수 있었다. 보존용액의 pH 처리에 있어서 절엽수명은 pH 9 처리에서 13.8일로 가장 길게 나타났으며 pH 3 처리에서 9.8 일로 가장 짧았다. 반면에 pH 3에서의 용액흡수량은 pH 9 처 리보다 높게 나타났다. 대조구와 0.1% sucrose에서의 절엽수 명은 각각 12.1일 그리고 12.3일로 높게 나타났다. Cytokinin 에 있어서 절엽수명은 5mg·L-1 BAP에서 13.3일로 가장 길게 나타났으며 대조구에 비해 약 2일 정도 연장되었다. 이상의 결과로 Nephrolepis cordifolia의 절엽수명을 연장시키는데 전 처리로 5초간 탄화처리 그리고 보존용액 처리로 pH 9가 가장 효과적임을 알 수 있었다.

채소의 고정된 절단 형태를 가공할 수 있는 절단기는 실용화되어 국내외에 시판돼 있다. 하지만, 기존 개발된 절단기는 특정 채소류의 절단 작업 시 단일 절단 형태에 국한되어 있고 채소의 절단 형태에 따라 칼날을 교체하여야 하며 사용자의 수동제어에 의존하고 있다. 따라서 본 연구에서는 채소의 종류에 상관없이 절단의 다양한 형태가 가능한 모터 자동제어시스템을 개발한다. 채소 투입 시 흐트러짐 방지를 위한 가압장치와 메인 블레이드 장치를 PWM(Pulse Width Modulation)제어로 펄스의 폭을 조정하여 부하 전력의 크기를 조절한다. 그러하여 기어드 모터의 토크를 유지하면서 속도를 제어한다. 1~25mm 절단 두께를 조절하기 위해서 구동 컨트롤러(펄스 발생기)가 일체형으로 스텝모터 드라이버가 내장되어 있는 리니어 스텝 모터로 선정하였다. 스텝 모터는 프로그래밍을 통한 시그널로 정밀한 각도 및 정밀 위치제어가 가능하고 정지 상태에서 큰 자기 유지력(Holding torque)을 갖는다. 또한, 채소 배출시 이송용 컨베이어 벨트 구동과 속도 제어를 하는데 기존 컨베이어 모터 방식은 모터가 외부에 노출되어 있어 설치나 분해 및 관리에서 애로사항이 발생하는데 드럼 모터는 기어 박스, 체인, 모터 등의 모든 부품들이 일체화되어 있어 기계 배치에 효율적이다. 또한, 물 세척이 가능하고 청소가 용이하여 유지관리에 장점이 있다. PLC로 위치결정 및 이송을 제어하여 전처리 작업의 자동 제어 시스템을 구현하였다. 10인치 터치스크린 패널에서 절단 두께, 속도 조절 및 세척 기능 등을 제어하여 작업자의 편의성 증대 및 작업과정을 모니터링할 수 있다.

General process for waste vinyl pretreatment system is consisted of separating, crushing, washing, drying and recovering impurities. However, there are problems such as wastewater when washing of waste vinyl. In order to solve these problems we have developed new dry type cleaning system. This system consists of five equipment : 1) Hydraulic cutter to cut in 1m size, 2) 1st crusher to cut in 20～30cm size, 3) 2nd crusher to cut in 3～8cm size. 4) Separation to recovering impurities. 5) Thermal fiow dryer to dry.

The problem of disposal of brine due to increased MD/RO desalination plant has recently become a big social issue. The chlor-alkali process through electrolysis of brine has been studied as a method to overcome this problem. In order to increase the electrolysis efficiency, a pretreatment process for removal of hard substances must be preceded. In this study, we investigated the mechanism of removal of hardness through chemical precipitation. As a result, Ca was greatly influenced by addition of Na2CO3, and Mg was strongly influenced by pH. Also, the addition of NaOH and Na2CO3 enabled simultaneous removal of Ca and Mg, and showed a removal efficiency of 99.9% or more. Finally, the residual concentrations of Ca and Mg in the brine after the reaction were 0.14 and 0.13 mg/L, respectively. Saturation index was calculated using Visual MINTEQ 3.1, and solid phase analysis of the precipitate was performed by FE-SEM and PXRD analysis. It was confirmed that precipitate formed by the formation of calcite and brucite.

Pulp and paper industry produces large volumes of wastewater and residual sludge waste, resulting in many issues in relation to wastewater treatment and sludge disposal. Contaminants in pulp and paper wastewater include effluent solids, sediments, chemical oxygen demand (COD), and biological oxygen demand (BOD), which should be treated by wastewater treatment processes such as coagulation and biological treatment. However, few works have been attempted to predict the treatment efficiency of pulp and paper wastewater. Accordingly, this study presented empirical models based on experimental data in laboratory-scale coagulation tests and compared them with statistical models such as artificial neural network (ANN). Results showed that the water quality parameters such as turbidity, suspended solids, COD, and UVA can be predicted using either linear or expoential regression models. Nevertheless, the accuracies for turbidity and UVA predictions were relatively lower than those for SS and COD. On the other hand, ANN showed higher accuracies than the emprical models for all water parameters. However, it seems that two kinds of models should be used together to provide more accurate information on the treatment efficiency of pulp and paper wastewater.

본 연구에서는 야채 및 과일의 전처리 조건에 따른 특성 확인을 하기 위하여 초음파추출(25°C, 40°C) 및 효소처리(pectinex(ultra clear), cellulase)로 전처리한 시료를 실험에 사용하였다. 과일 및 야채 시료는 양배추, 단호박, 토마토, 오렌지, 사과, 적포도이며, 특성확인을 알아보고자 색도, 점도와 총 식이섬유(TDF)의 함량을 측정하였다. 양배추의 결과 색도는 sonication 25°C 처리군에서 가장 높은 값을 보였다. 점도는 전처리를 한 시료들의 점도가 증가됨을 알 수 있었고 그 중 cellulase 처리에서 가장 높은 점도 값을 보였다. 총 식이섬유의 함량은 sonication의 온도와 상관없이 수용성 식이섬유와 총 식이섬유 함량이 증가하였는데 그 중 총 식이섬유 함량이 약 0.5배 증가한다는 것을 알 수 있었다. 단호박의 총 식이섬유의 함량은 ultra clear를 제외하고 모든 시료에서 컨트롤에 비해 증가되었는데 그 중 특히 cellulase에 의해 많이 증가함을 나타냈다. 토마토의 총 식이섬유는 ultra clear 처리한 시료를 제외하고 증가가 되었다. 사과의 총 식이섬유는 전반적으로 증가하였고, 특히 cellulase처리한 시료는 컨트롤에 비해 약 2배 정도 높은 식이섬유 함량을 나타냈다. 오렌지의 점도는 효소처리한 시료들은 점도가 모두 증가되었고, 총 식이섬유는 cellulase는 컨트롤 시료보다 약 2배 높은 값으로 가장 높은 값을 보였다. 적포도의 총 식이섬유는 컨트롤에 비해 cellulase는 약 4% 많았지만 전반적으로 다른 전처리 군은 컨트롤에 비해 낮은 값을 보였다.

식용곤충의 영양학적 가치가 높게 평가되고 사육농가가 급격히 증가에 따라 보관 유통에 따른 효율적인 전처리 방법을 비교하고자 양주시 관내 농가가 사육하고 있는 식용곤충 2종(갈색거저리, 쌍별귀뚜라미)에 대해 형태별 영양분석, 중금속, 이물질 등을 분석하였다. 갈색거거저리, 쌍별귀뚜라미 형태에 따른 항목별 시험검사 결과는 마이크로 웨이브, 열풍건조기 방식에 따른 건조 갈색거저리․ 건조 쌍별귀뚜라미, 갈색거저 리․ 쌍별귀뚜라미 파우더에 영양분석, 중금속은 큰 차이를 보이지 않았으며 이물질은 식품기준에 적합하였 다. 식용곤충 대상별 건조된 수분함량은 3.58~4.58%이었으며 갈색거저리 건조, 파우더에서 카드뮴은 각각 0.04mg/kg, 0.03mg/kg 검출되었으며, 쌍별귀뚜라미는 파우더에서 납 0.04mg/kg, 카드뮴 0.02mg/kg 검출되었으나 중금속 기준 이하로 조사되었다.

In the coagulation/sedimentation (C/S) process of the water treatment process, the inflow of massive algal bloom causes many problems including fouling of filter media. This study was conducted to find out the way to remove the algae’s harmful effects by addition of pre-treatment prior to C/S process. Many Jar-tests were conducted such as ① ACF (Algae Coagulation·Flotation) process using natural algae coagulant (Water Health®), ② ACF + C/S process and ③ C/S process with a variety of conditions using cultured algae. The average values of turbidity were ① 0.42 NTU for ACF process, ② 0.13 NTU for ACF + C/S process and ③ 0.25 NTU for C/S process. It was shown that the treatment efficiency of ACF process could get low turbidity results, and ACF + C/S process could achieve more efficient results than those of C/S process. Any negative effects of ACF process to the efficiency of C/S process were not observed in ACF + C/S process. In order to reduce the unfavorable effects of algae, it was found out that the introduction of ACF process in the forms of ① ACF or ② ACF + C/S could be one of the effective and alternative solutions.

Pressure retarded osmosis (PRO) processes can be implemented on a number of water types, using different technologies and achieving various power outcomes. In this study, Sewage facility effluent was used for feed solution of PRO and synthetic NaCl water for draw solution. This study was conducted to investigate effect of water quality of pretreatment on power density and flux decline in PRO process. The results show that organic and particulate foulants have to be removed for more stable operation. Flourescence technique with EEM enables to investigate the chemical properties of aquatic organic matter by extracting spectral information. Humic/fulvic matters and soluble microbial by-products were analyzed as the most affecting factors on the PRO performance. As a result of analyzing the whole system based on the energy consumption of the unit process, specific energy consumption(SEC) of the applicable technology for PRO pre-treatment should be about 0.2 kWh/m3 or less.

본 연구는 전처리 방법이 새싹채소 재배에 사용되는 종자 중 식중독 세균의 검출율에 영향을 미치는지에 대해 검증하기 위해 시중 유통되고 있는 새싹채소 재배용 종자19종을 수집하여 종자를 세척 방법과 발아 방법으로 전처리한 후 E. coli, E. coli O157:H7, Salmonella spp., L. monocytogenes의 검출율을 비교하였다. 또한 인위적으로 Salmonella enterica를 접종한 알팔파 종자에 대해서 무처리, 세척, 발아 방법으로 전처리한 후 S. enterica의 검출율을 검정하였다. 시중 유통되고 있는 종자를 수집하여 분석한 결과, 세척 방법과 발아 방법 등의 전처리 방법에 따라 E. coli 검출율과 양성시료에 차이가 있었음을 확인하였다. 인위적으로 S. enterica를 접종한 알팔파 종자에 대한 검출율 비교 검정에서도 분석시료량 대비 전처리방법 별로 검출율이 차이가 나는 것으로 나타났고, 선택배지 종류에 따라서도 S. enterica의 검출율이 차이가 났다. 결론적으로 새싹채소 재배용 종자의 식중독 세균 분석에 있어서 종자의 전처리 방법, 시료당 분석시료량, 선택배지 종류 등이 검출율에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

본 연구는 축산식품으로부터 식중독균 검출을 위한 시료 전처리법을 확립하기 위해 전처리용액, 균질화 시간, 시료와 전처리용액의 비율에 따른 회수율을 비교하였다. 이를 위하여 햄, 발효유, 소고기에 E. coli O157:H7, S. aureus, S. Typhimurium를 7.0 log CFU/g로 접종하고 PW, SS, BPD, BPW로 처리하였다. 또한 균질화 시간은 30, 60, 90, 120, 300초, 시료와 전처리용액 비율은 1:2, 1:4, 1:9, 1:19로 각각 처리하였다. 그 결과 발효유와 소고기에서는 BPW로 처리하였을 때 전반적으로 식중독균의 회수율이 높았으나(p < 0.05), 햄의 경우에는 전처리 용액에 따른 유의적 차이는 없다. 전처리용액의 최적 비율은 햄, 발효유, 소고기가 각각 1:9, 1:2, 1:4였으며(p < 0.05), 균질화 시간은 모든 시료에서 120초로 처리했을 때 유의적으로 가장 높은 회수율이 나타났다(p < 0.05). 따라서 선정된 최적 전처리 조건에서 식중독균 회수율을 수행한 결과 모든 시료및 균종에서 85%이상의 높은 회수율을 보였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 축산식품으로부터 식중독균 검출을 위한 전처리 용액 및 시료와 전처리용액의 비율은 시료의 종류에 따라 적절한 것으로 사용하는 것이 식중독균 검출의 정확성을 높일 수 있을 것으로 판단되어진다.

To prepare the dried Cirsium setidens Nakai appropriate to the gondre-namul, this study investigated the effects of steaming and blanching on its color characteristic, degree of browning, peroxidase activity, rehydration, and preference test. Cirsium setidens Nakai (gondre) was steamed for 5-15 min and blanched in different blanching solutions for 1-5 min, followed by drying at 50oC. The blanching solutions used in this study were water, and 0.5% (w/v) solutions of NaCl, CaCl2, and sodium polyphosphate (SPP). The control was dried without pre-treatment. Relative to the control, the lightness of dried Korean thistle decreased, except for that blanched with NaCl solution, whereas its redness decreased except for that steamed. All treatments exhibited lower yellowness than the control. Also, all treatments revealed a lower degree of browning and peroxidase activity than the control. Rehydration was reduced by pre-treatments of Korean thistle relative to the control. Korean thistle blanched for 1 min with CaCl2 solution exhibited higher points for color, flavor, taste, and overall acceptability than those of the control. Overall, blanching with CaCl2 solution would be an appropriate way of preparing the gondre-namul using dried Korean thistle, accompanying the common way by blanching with NaCl solution.

The conditions of blanching, freezing, and thawing for Shepherd’s purse (Capsella bursa-pastoris [L.]) were studied to improve its quality attributes during frozen storage. The washed samples were blanched with water at 100oC for 10, 20, 30, and 40 s. They were then soaked in cold water. The quality characteristics of the samples such as pH, texture, hardness, color value, and total viable cell were analyzed. The samples blanched for 30 s were frozen and thawed under several conditions and their physicochemical characteristics were analyzed. The pH value of raw samples was higher than that of the blanched sample. The values of brightness (L*), redness (a*), and yellowness (b*) decreased after blanching except the L* value of root at the condition of blanching for 40 s. Upon considering the bacterial cell counts, the proper condition was determined to be 30 s of blanching time. Blanching for 30 s was the optimal pre-treatment for minimizing the quality deterioration of the shepherd’s purse for freezing. Regarding its color change and microbial safety, faster freezing and thawing methods made less changes on the quality of frozen samples. Consequently, immersion freezing and radio-frequency thawing were the most effective in minimizing the quality change.

역삼투 해수담수공정의 전처리로 CO2 가스하이드레이트를 이용한 급속동결담 수(HIID)공정의 가능성 평가를 목적으로 실험을 진행하였다. CO2 가스하이드레 이트는 가압된 CO2가스를 GUEST로 사용하여 만들어지는 얼음형태의 결정을 의미하며, 이때, 가압된 압력을 상압으로 감압하게 되면 흡열반응이 진행되어 온도가 급감하게 된다. HIID공정은 이 온도감소를 구동력으로 해수를 동결하였다. 이 전처리된 해수를 225psi로 역삼투막을 6시간 저압 운전시 수투과도가 14 LMH이상, 제거율이 98.5-99%로 관찰되었다. 이 실험으로 HIID공정이 역삼투공 정의 전처리로 사용가능함을 확인하였으며, 후단의 역삼투공정에서 운전하는 압력을 기수조건으로 가능하게 하였다. 이를 통해 저비용으로 해수담수가 가능함 을 확인하였다.

해수 담수화에 있어 RO막오염을 방지하기 위한 전처리로 MF 및 UF에 대하여 연구되어 왔으며, MF/UF의 전처리로 오토스트레이너를 사용하여 100μm 이상의 입자를 제거하는 것이 일반적이다. 그러나, 서해안의 경우 남해보다 높은 고탁도 물질이 다량으로 함유되어 있어 정확한 해수 특성분석에 따른 전처리 공정이 선정되어야 할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 서해안 지역의 해수 특성에 대하여 분석하여 적합한 전처리를 선정하기 위한 조건을 도출하고자 하였다. 서해안 지역의 15지점 해수에 대하여 탁도, SS, SiO2, TOC, UV254, 보론, TEP 등 20여개 항목에 대하여 분석하였다. 해수의 탁도는 평균 6.5∼ 11NTU를 나타내었으며 입도분석결과 2∼20μm 입자가 97% 이상 존재하였다.