최근 전기차 및 전력저장 시스템과 같은 대형 전지 시장의 성장으로 인해 리튬 이온 배터리에 대한 수요가 급증하 고 있다. 이에 따라 폐전지의 발생이 빠르게 증가할 것 으로 예상되며, 이에 대한 처리가 사회적 문제가 될 것 으로 예상된다. 폐전지 처리의 가장 효과적인 방법은 폐전지의 소재를 재활용하는 방법이다. 이 중 고가의 금속 물질로서, 재활용 시 경제성이 가장 높은 양극 소재 재활용 연구가 가장 활발히 이뤄지고 있다. 하지만 폐전지로부터 회수된 블 랙 파우더에는 도전재 및 바인더가 포함되어 있는데 양극 소재를 재활용하기 위해서는 이를 제거하는 공정이 필요하 다. 본 연구에서는 폐전지에서 추출된 폐양극 소재의 재활용을 위한 소재 전처리 연구를 제시한다. 열처리 및 화학 처리의 두 가지 전처리 공정을 사용하여 불순물을 제거하였고, 이에 따른 제거 정도를 SEM 분석을 통해 확인하였고, 불순물의 정량 분석을 TGA, EA 분석을 통해 확인하였으며, 전기화학 성능을 분석하였다.

본 연구에서는 하수 재이용을 위한 역삼투막 공정에서 전처리 정밀여과막(MF) 손상에 대한 누출되는 다양한 수 질변화로써 막 손상 검지 방안을 제시하였다. 이를 위하여 역삼투막 유입수질 적합성 평가지표인 SDI (silt density index)를 3에서 5의 범위 내에서 막 손상 시 검지 감도를 정량화하기 위하여 전처리 분리막이 1에서 3가닥 파단에 따라 SDI는 1.92에 서 6.11까지 증가한 결과를 확인할 수 있었다. 일반적으로 3을 기준으로 역삼투막 유입수질로 설정하였을 때 분리막이 3가닥 까지 파단이 되어야만 막 손상 검지가 가능하다는 것을 의미하며 역삼투막의 오염은 잠재적으로 가속화되어 효율을 저하시 킬 수 있다. 또한 이때 누출되는 입자성과 유기물질에 대하여 0.45 μm 이상의 크기만 걸러주는 입자계수는 입도분포별 막 파 단 개수에 따라 일정한 패턴을 확인할 수 없었으며, TOC 농도는 약 2배의 변화패턴으로써 SDI와의 상관관계로써 TOC가 막 손상 수질지표로써 신뢰성이 높은 것으로 확인되었다. 수질분석결과와 더불어 USEPA에서 제시하는 막 손상 검지 방법 중 압력손실시험과 이를 기반으로 LRVDIT 모델의 적합성 평가를 한 결과 막 손상 또는 역삼투막 공정으로 유입되는 막오염물질 을 신속하게 확인할 수 있는 SDI 및 TOC를 포함한 LRVDIT 모니터링과 UCL 설정을 병행해야 한다.

Osmotic power is to produce electric power by using the chemical potential of two flows with the difference of salinity. Water permeates through a semipermeable membrane from a low concentration feed solution to a high concentration draw solution due to osmotic pressure. In a pressure retarded osmosis (PRO) process, river water and wastewater are commonly used as low salinity feed solution, whereas seawater and brine from the SWRO plant are employed as draw solution. During the PRO process using wastewater effluent as feed solution, PRO membrane fouling is usually caused by the convective or diffusive transport of PRO which is the most critical step of PRO membrane in order to prevent membrane fouling. The main objective of this study is to assess the PRO membrane fouling reduction by pretreatment to remove organic matter using coagulation-UF membrane process. The experimental results obtained from the pretreatment test showed that the optimum ferric chloride and PAC dosage for removal of organic matter applied for the coagulation and adsorption process was 50 mg/L as FeCl3 (optimum pH 5.5). Coagulation-UF pretreatment process was higher removal efficiency of organic matter, as also resulting in the substantial improvement of water flux of PRO membrane.

Pretreatment system of desalination process using seawater reverse osmosis(SWRO) membrane is the most critical step in order to prevent membrane fouling. One of the methods is coagulation-UF membrane process. Coagulation-UF membrane systems have been shown to be very efficient in removing turbidity and non-soluble and colloidal organics contained in the source water for SWRO pretreatment. Ferric salt coagulants are commonly applied in coagulation-UF process for pretreatment of SWRO process. But aluminum salts have not been applied in coagulation-UF pretreatment of SWRO process due to the SWRO membrane fouling by residual aluminum. This study was carried out to see the effect of residual matal salt on SWRO membrane followed by coagulation-UF pretreatment process. Experimental results showed that increased residual aluminum salts by coagulation-UF pretreatment process by using alum lead to the decreased SWRO membrane salt rejection and flux. As the salt rejection and flux of SWRO membrane decreased, the concentration of silica and residual aluminum decreased. However, when adjusting coagulation pH for coagulation-UF pretreatment process, the residual aluminum salt concentration was decreased and SWRO membrane flux was increased.

본 실험에서는 실제 원수와 모사 원수를 이용하여 유기막(PES, PVDF 및 PTFE)을 이용하여 재질에 따른 막오염 특성을 분석하고자 하였다. 먼저 원수를 운전압력 1kgf/cm2로 여과하였다. 재질별 소요된 여과 시간은 약 5분, 약 13분, 약 17분으로 각각 나타났다. 또한 모사 원수 실험을 진행하였고, 원수 실험과 동일한 결과를 나타냈다. Jucker 와 Clark(1994)에 따르면 소수성 재질의 막이 유기물 흡착에 의한 Flux 감소가 크다고 보고하였고, 본 실험에서도 소수성 재질의 막이 높은 Flux 감소율을 나타났다. 실험 결과를 통해 막 재질 특성이 조류 유입에 따른 Flux 감소율에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 본 연구는 환경부의 “환경정책기반공공기술개발사업”으로 지원받은 과제입니다.

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.

Various studies have forwarded an outstanding wastewater effluent treatment systems toward securing sustainable supply of water sources. In this paper, a broad overview of the performance of MF membrane as pretreatment option for wastewater reuse will be presented based on the literature survey and experiments conducted over the wastewater reuse pilot plant. The pilot plant was operated with a continuous data acquisition for about 300days under various chemical enhanced backwash (CEB) system with subsequent treated water quality analysis. Accordingly, assessment of the effluent revealed that the pretreated water is suitable enough to be used as an input for Reverse Osmosis (RO) unit and significant effect of CEB and concentration of NaOCl is also conceived from the analysis. Moreover, it's also observed that the application of various CEB condition over long operational hours induced a constant declination of overall performance of MF membrane.

하수방류수 재이용을 위한 RO 전처리로 부유물질 및 콜로이드 물질의 제거를 위해 가압식 MF를 사용하였다. 남양주 J 하수처리장의 생물학적 처리와 모래여과를 거쳐 방류되는 방류수를 원수로 사용하였으며 100 톤/일 규모의 pilot plant를 1년 이상 운전하여 성능을 검토하였다. 가압식 MF에 의해 원수 수질 및 온도의 변화에 상관없이 flux 40 LMH 운전이 가능하였으며 전처리로 응집제를 넣어 용존 유기물을 응집할 경우 60 LMH 운전이 가능하였다. RO 공정에서 장기간 정지 이후 운전을 재개하였을 때 1단 pressure drop이 급격히 증가하는 현상이 나타났고 이러한 결과는 배관 내 형성된 유기물과 이온물질의 복합오염물질이 1단 RO막에 침적된 결과로 사료된다.

With an increased production of Printed Circuit Boards (PCBs) in electronic equipment, the consumption of solder alloys is growing globally. Recently, increasing importance of recycling solder scrap has been recognized. Generally, solder scrap contains many impurities such as plastics and other metals. Hazardous components must be eliminated for recycling solder scrap. The present work studied pretreatment for reuse of solder scrap alloys. An experiment was conducted to enhance the cleanliness of solder scrap melt and eliminate impurities, especially lead. Physical separation with sieving and magnetic force was made along with pyrometallurgical methods. A small decrease in lead concentration was found by high temperature treatment of solder scrap melt. The impurities were removed by filtration of the solder scrap melt, which resulted in improvement of the melt cleanliness. A very low concentration of lead was achieved by a zone melting treatment with repeated passage. This study reports on a pretreatment process for the reuse of solder scrap that is lead free.

CT 조영검사 예약환자의 원활한 검사 진행과 조영검사로 인한 부작용을 줄일 수 있는 전처치 프로세스 시스템을 개발 및 적용하여 CT 조영검사 예약환자의 검사 만족도를 높이고자 하였다. 2014년 1월부터 201 4년 2월까지 CT 조영검사를 예약하여 추적검사를 시행했던 2,846명의 환자들 중 예약시간에 검사를 시행 하지 못하고 지연된 214명의 환자들을 대상으로 지연사유를 분석한 후 전처치 프로세스 시스템을 구상 및 개발하여 2015년 1월부터 2015년 2월까지 전처치 프로세스 시스템을 이용하여 전처치가 필요한 644명을 대상으로 SMS 전송 시행율, SMS 전송내역, 예약시간 준수율, 예약시간 지연 사유, 예약 시간보다 지연된 시간 등을 분석하였다. 2014년 1~2월 외래 CT 조영검사 예약환자는 2,846명이었고, 그 중 예약시간에 검사 를 시행하지 못한 환자는 214건으로, 약 7.52%의 비중을 차지하고 있었다. 예약시간보다 지연된 세부적인 사례는 creatinine 미확인이 98건(46%), creatinine 1.3 이상이 40건(19%), 과거조영제부작용이 34건(16%), 금 식 등 전처치 미흡이 25건(11%), 메트포민제제 당뇨약 복용이 4건(2%), 기타 이유가 13건(6%)으로 나타났 으며, 평균 지연시간은 creatinine 미확인이 120분, creatinine 1.3이상이 30분, 과거조영제부작용이 40분, 금식 등 전처치 미흡이 120분, 메트포민제제 당뇨약 복용이 30분, 기타 사유가 60분으로 나타났다. 2015년 1월~2 월 전처치 프로세스 시스템을 적용하여 전처치가 필요한 대상자 644명중 SMS 전송시행율은 515건(80%)으 로 나타났으며, SMS 전송내역을 분석한 결과 당일 검사가 283건(44%), 진료과 방문이 185건(29%), 전처치 불필요가 47건(7%), 외래과에서 전처치 프로세스 시스템 미확인으로 SMS 전송이 안 된 건수가 129(20%)건 으로 나타났다. CT 조영검사 예약시간 준수율은 전체 644건 중 560건(87%)이 예약시간 안에 검사를 시행 하였으며, 예약시간보다 지연된 세부적인 사례는 creatinine 미확인이 23건(28%), creatinine 1.3이상이 11건(1 3%), 과거조영제부작용이 7건(8%), 금식 등 전처치 미흡이 30건(36%), 메트포민제제 당뇨약 복용이 6건( 7%), 기타 이유가 7건(8%) 이었다. 예약시간보다 평균 지연된 시간은 creatinine 미확인이 90분, creatinine 1. 3이상이 20분, 과거조영제부작용이 30분, 금식 등 전처치 미흡이 120분, 메트포민제제 당뇨약 복용이 30분, 기타 사유가 60분으로 나타났다. 조영제 부작용의 효율적인 관리적 측면과 CT 조영검사 예약시간에 검사가 원활하게 진행될 수 있도록 전처치 프로세스 시스템을 적용해본 결과 적용 전에 비해 전처치 준비 시간이 줄어들고 CT실, 진료실, 채 혈실, 주사처치실 등의 방문횟수 및 동선이 줄어들어 CT실을 찾는 고객들의 검사만족도와 의료서비스 향 상에 기여가 될 것으로 사료된다.

The advanced oxidation process (AOP) using ozone combined with hydrogen peroxide and ultraviolet treatment were evaluated for biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) formation and dissolved organic carbon (DOC) removal. Oxidation treatment were conducted alone or combination with ozone, hydrogen peroxide and ultraviolet processes. Ozone dosage of ozone process was varied from 0.5㎎/ℓ·min to 5㎎/ℓ·min. Ozone/hydrogen peroxide process was done using 20㎎/ℓ of hydrogen peroxide concentration. Ozone/ultraviolet process was irradiated with 12mW/㎠ of density and 254nm. Ozone dosage was varied from 0.5㎎/ℓ·min to 5㎎/ℓ·min at the ozone/hydrogen peroxide and ozone/ultraviolet processes too. Contact time of all the process was 20 minutes. Oxidation treatment were performed on microfiltration effluent samples. BDOC formation was reached to an optimum at ozone dosage of 1.5㎎/ℓ·min in the ozone/hydrogen peroxide process and 1㎎/ℓ·min in ozone/ultraviolet process, after which BDOC formation was decreased at higher ozone dosages. But BDOC formation was increased with ozone dosages increasing in ozone process. The efficiency of DOC removal was higher AOPs than ozone process. Ozone/ultraviolet proces was the highest for DOC removal efficiency in each process. THMFP removal efficiency by ozone/ultraviolet process was higher than that by each of ozone process and ozone/hydrogen peroxide process.