Nanotechnology has become one of the fastest developing technologies and recently applied to a variety of industries. Thus, increasing number of nano materials including various nanoparticles would be discharged into wastewater and consequently entering a biological wastewater treatment process. However, the impact of the nano particles on biological wastewater treatment has not been estimated intensively. In this research, we investigated the effect of silica nanoparticle on the oxygen uptake rates (OURs) of activated sludge used in a conventional wastewater treatment process. The inhibition (%) values were estimated from the results of OURs experiments for the silica nanoparticles with various sizes of 10-15, 45-50, and 70-100 nm and concentrations of 50, 250, and 500 ppm. As results, the inhibition value was increased as the size of silica nano particles decreased and the injected concentration increased. The maximum inhibition value was investigated as 37.4 % for the silica nanoparticles with the size of 45-50 nm and concentration of 50 ppm. Additionally, the effect of size and concentration on the inhibition should be considered cautiously in case that the aggregation of particles occurred seriously so that the size of individual particles was increased in aquatic solution.

A lab-scale Anaerobic Baffled Reactor (ABR) was applied to treat a primary sludge taken from a municipal wastewater treatment plant. In this experiment, acidogenic reaction was promoted by operating the ABR with short hydraulic retention time (HRT) to produce sufficient volatile fatty acids (VFA) instead of production of methane. The performance of ABR on the VFA production and total solids reduction was observed with different operating conditions with 2, 4, 6, and 8 days of HRT. Corresponding organic loading rates were 6.7, 3.4, 2.2, and 1.6 kgCODcr /m3·day. As HRT increased the removal rate of TCOD was also increased (82.5, 84.2, 96.9, and 95.9 % in average for HRT of 2, 4, 6, and 8 days, respectively) because the settlement of solids was enhanced in the baffle by the decrease of upflow velocity. At HRT of 2 days the average concentration of VFA in the effluent was measured at 1,306±552 mgCOD/L corresponding to 107 % increment as compared to the VFA concentration in the influent. However, as HRT increased VFA concentraiotn was decreased to 143±552 mgCOD/L at HRT of 8 days. The reduction rates of total solids were 12.2, 26.5, 24.8, and 43.0 % for HRT of 2, 4, 6, and 8 days. As HRT increased the hydrolysis of organic particulate matters in the reactor was enhanced due to the increasing of solids retention time in the baffle zone with low upflow velocity in long HRT condition. Consequently, we found that a primary sludge became a good source of VFA production by the application of ABR process with HRT less than 4 days and the 12-26 % of total solids reduction was expected at these conditions.

1-D ZnO nanowires have been attractive for their peculiar properties and easy growth at relatively low temperature. The length, diameter, and density of ZnO nanowires were determined by the several synthetic parameters, such as PEI concentration, growth time, temperature, and zinc salt concentration. The ZnO nanowires were grown on the<001> oriented seed layer using the hydrothermal process with zinc nitrate and HMTA (hexamethylenetetramine) and their structure and optical properties were characterized. The morphology, length and diameter of the nanowires were strongly affected by the relative and/or absolute concentration of Zn2+ and OH-1 and the hydrothermal temperature. When the concentrations of the zinc nitrate HMTA were the same as 0.015 M, the length and diameter of the nanowires were 1.97μm and 0.07μm, respectively, and the aspect ratio was 28.1 with the preferred orientation along the<001> direction. XRD and TEM results showed a high crystallinity of the ZnO nanowires. Optical measurement revealed that ZnO nanowires emitted intensive stimulated UV at 376 nm without showing visible emission related to oxygen defects.

목적 : 본 연구는 동작관찰 훈련이 만성 뇌졸중 환자의 목적 있는 활동 과제와 관련된 상지 운동기능에 미치는 영향 을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 13명의 만성 뇌졸중 환자를 실험군과 대조군으로 무작위 선정하였다. 실험군은 동영상을 통해 목적 있는 활동 과제의 수행 동작을 관찰한 후 동작을 반복적으로 모방 연습하였고, 대조군은 전통적인 작업치료를 시행 하였다. 훈련은 주 3회, 회당 30분, 3주간 실시하였다. 상지 운동기능 평가는 울프운동기능과 장악력 및 파악력을 시행하였고, 각 군의 전후 차이는 윌콕슨 부호순위 검정(Wilcoxon signed-ranks test)과 두 군 간의 비교는 맨 휘트니 검정(Mann-whitney u test)으로 분석하였다. 결과 : 훈련 후, 대상자의 상지 운동기능은 두 군 간의 유의한 차이를 보였고, 특히 실험군은 훈련 후에 유의한 증진을 보였다. 실험군의 장악력과 외측집기는 훈련 후에 유의한 증진을 보였다. 결론 : 동영상을 통한 동작관찰은 같은 동작을 집중적이고 반복적으로 연습하는 전통적인 작업치료 접근보다 상지 운동기능 회복의 긍정적인 효과를 이끌어 주었다. 따라서 동작관찰 훈련을 작업치료 중재 유형의 한 전략으로 제안하고자 한다.

In this study, a field study was conducted to investigate the relationship between high-resolution remote images and the volumetric moisture, and the number of compaction. Changes in the shape of the surface and soil moisture content were observed and correlated with the number of compactions using roller equipment. As the compaction is repeated, the surface is flattened and the terrain curvature decreases and converges to zero. In particular, the tangential curvature changes as the number of compactions increase. Due to soil compaction, the vegetation index changed from a positive to a negative value, and most of the test site area was homogenized with a negative index. This suggests a decrease in porosity and an increase in volumetric water content associated with increasing soil compaction. Soil moisture, measured using a frequency domain reflectometry(FDR) sensor, tends to increase proportionately with the number of vibration compactions, but the correlation between the number of compactions and soil moisture is unclear. This study suggests that while it is necessary to consider the reproducibility of the experiments performed, the compaction quality of the soil can be evaluated using high-resolution terrain factors and soil moisture.

최근 미세조류를 에너지원으로 활용하는 기술이 많은 관심을 받으면서 미세조류 고액분리 기술에 대한 연구가 진행 중이다. 미세조류 분리 기술에는 미세조류의 밀도차를 이용하여 분리하는 방법인 원심 분리법, 중력･응집 침전법, 부유선별법과 막 여과법이 있다. 그 중 막 여과법은 다른 공정에 비해 거의 모든 미세조류를 여과 할 뿐만 아니라 가장 간단한 구조로 초기비용이 적게 발생한다는 장점이 있다. 그러나 고밀도의 미세조류는 막오염(fouling)을 야기한다는 단점이 있다. 막 오염(fouling)은 처리수의 투과 수량을 감소시킬 뿐만 아니라 2차 적인 수질오염을 야기시킬 수 있다. 이에 따라 온도가 높은 유입수와 상대적으로 온도가 낮은 처리수의 온도차이로부터 발생하는 증기압 차이를 사용하는 막 증발법을 이용하고자 하였다. 막 증발법은 압력을 구동력으로 사용하는 일반적인 분리막 공정에 비해 온도차를 구동력으로 사용하기 때문에 유입수 중 입자성 물질의 막 표면으로의 물리적인 이송(convection)이 없으므로 막 오염(fouling)이 상대적으로 적게 발생한다는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 선행연구에서 도출한 공정인자를 이용하여 미세조류를 고액 분리에 따른 투과 성능 및 막 세정 효과를 분석하고자 하였다. 이를 위하여 세정 주기와 세정 방법이 막 회복 및 제거율에 미치는 영향을 살펴보고자 한다.

Membrane Bioreactor 공법(MBR process)은 기존 활성슬러지 공법에 분리막 공정을 적용하여 하수를 처리하는 고도하수처리공정이다. 분리막과 생물반응조를 결합해 생물반응조에서 하수가 처리되고 분리막에 의해 처리된 하수가 여과되어 과정이 이루어진다. MBR 공법의 장점으로 미생물 농도를 높게 유지해 처리 수질을 기존의 생물학적 처리장보다 향상 시킬 수 있고, 처리 수질을 향상시켜 처리수를 중수도로 이용가능하다. 하수를 재이용함으로써 현재 물 부족 상황에 대처하기 위한 방법 중 하수 재이용에 대한 현실적인 대안이 될 수 있다. 그러나 MBR 공정에서 분리막에 생기는 Fouling은 공정의 효율성을 떨어뜨리는 가장 큰 문제가 되고 있다. 현재 MBR 공정에서 발생하는 Fouling을 해결하기 위해 화학세정방법 및 계면활성제를 이용하고 있다. Rhamnolipid는 미생물로부터 생성되는 효소의 일종으로 화학적 계면활성제와 유사한 특성을 가진다. Rhamnolipid는 또한 생분해성으로 박테리아에 의해 무기물로 분해되어 환경에 대한 위해성과 독성이 거의 없으므로 환경복원에 유용하게 쓰일 수 있다. 따라서 본 연구에서는 MBR공정 운전에서 Rhamnolipid의 주입 방식과 투입량에 따른 분리막 세정 효과 및 막 오염 제어 가능성을 알아보았다.

무분별한 화석연료 사용으로 인한 고갈과, 이로 인해 발생하는 이산화탄소 증가로 지구 온난화가 진행되는 가운데, 대체에너지에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 2040년 발전 설비 비중 전망을 보았을 예측하였을 때 석유, 가스등 화석연료의 비중이 낮아지는 반면, 대체에너지 발전 설비 비중 전망은 증가하는 추세를 보였다. 대체 에너지 중 바이오매스인 조류가 주목을 받고 있다. 조류는 광합성을 할 때 이산화탄소를 고정하는데, 이로부터 바이오 연료를 추출할 수 있다. 과학 저널 네이처에서는 조류로 만든 바이오 연료를 ‘녹색 금’이라고 소개하였으며, 이는 전 세계 에너지 수요를 충족시킬 수 있다는 분석도 나왔다. 조류는 단위시간, 단위중량당 바이오연료 생산수율이 상대적으로 높은 것으로 알려져 있다. 그러나 조류는 배양과정에서 발생하는 비용이 크기 때문에 상업화되지는 못한 상황이다. 현재 많은 연구들로 인해 미세조류의 배양기법이나, 바이오연료 추출 기술은 크게 발달하였지만, 미세조류의 입자분리 및 수거에 대한 기술은 미미한 상태이다. 이러한 기술을 보완하기 위하여 막 증발법을 적용해 보았다. 막 증발법은 높은 온도의 유입수와 상대적으로 낮은 온도의 처리수의 온도차이로 인해 생기는 증기압 차이로 인하여, 유입수로부터 수증기가 소수성 표면의 다공성 분리막을 통과하여 유입수는 농축시키면서, 동시에 순수한 물을 추출하는 공정이다. 막 증발법은 다른 막분리 공정에 비해서 에너지의 수요가 적으며, 막 오염도 덜 발생하고, 거의 모든 염을 제거할 수 있다. 본 연구에서는 조류농축에 대해 막 증발법 적용 및 처리수의 투과유속을 측정하여 가능성을 평가하였다.

Anaerobic Baffled Reactor(ABR)는 혐기성 소화 공정 중 하나로 주로 중소규모의 폐수처리에 사용되며 반응조 내부에 설치된 격벽(Baffle)에 의해 산생성과 메탄생성의 공간적 분리가 뚜렷하고, 일정 수준의 고액분리 효과를 기대할 수 있으며, 비교적 짧은 HRT(Hydraulic Retention Time)와 긴 SRT(Solids Retention Time)를 유지할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 ABR 공정을 이용하여 하수처리공정에서 발생하는 1차 슬러지를 안정화시키는 과정에서 메탄생성을 억제하고 산생성을 최대화하여 고농도의 유기산(Volatile Fatty Acid, VFA)을 생산하고자 하였다. 이때 생산되는 유기산은 후단 탈질반응조의 외부 탄소원으로 이용되어 후탈질 공정으로 유입되는 고농도의 NO3-N을 제거하도록 하였다. 최적 설계 인자 도출을 위하여 ABR 형태의 산발효조와 탈질반응조의 HRT, SRT 및 슬러지 반송과 폐기량이 VFA 생성 및 탈질에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험실 규모의 연구결과 HRT 2, 4, 6 및 8일에서 ABR공정을 통한 1차 슬러지 유입 SCOD대비 VFA 생성율은 각각 107±121, 35±87, -82±9 및 -82±12%로 HRT 2일에서 가장 높은 산 생성율을 나타내었으며, HRT 6일 및 8일에서는 긴 체류시간으로 인해 생성된 유기산의 상당량이 메탄으로 전환되면서 VFA 생성율이 저하되는 결과를 보였다. 또한 각 조건에서 생산되는 VFA를 탈질반응조의 유입탄소원으로 이용하였을 때, 유입되는 SCOD의 70% 이상이 탈질에 사용되었으며, NO3-N의 제거율은 평균 82±11% 수준의 탈질효율을 확인하였다.

Based on the study of chloride migration coefficient and hydration heat evolution, it was found that the use of ternary blended cement was effective to achieve desired service life and minimum crack index. On the other hand, a high level of compressive strength is required for marine concrete mix design.

In this paper it is verified that the cavity of ground under box-culvert is closely related to the inspection grade of box-culvert. The field survey results of cavity exploration were compared to inspection grade of box-culvert. The test results show that the results of cavity exploration be a good index to predict inspection grade of box-culvert.

This study investigated the effect of various buried depth(0.8m, 1.0m, 1.2m) on the stress distribution of gas pipe. Numerical analysis and field tests were carried out with API 5L steel gas pipes. From the results, it can be suggested that field test results including compaction energy can represent the stress distribution of gas pipe more precisely.

This study is intended to analyze the stress distribution of gas pipe buried in soft ground. A numerical analysis was carried out with API 5L X 65 steel gas pipe. The analytical model describes the typical cohesive sediment bed in domestic southwest coast, and embankment load is adopted for this research. Compared with residual soil conditions, the effective stress increases by 23∼26%. From the results, it can be suggested that the difference in soil stiffness would significantly affect the stress distribution of gas pipe buried in soft clay.

배수통문은 하천제방을 횡단하여 설치된 하천시설로, 연속적으로 시공되어져야 하는 제방의 특성에 반하여 불연속적인 단면을 제공함으로써 하천제방 안전성을 저하시키는 구조물로 알려져 있다. 본 논문에서는 배수통문의 효율적인 점검 체계 구축을 위하여 육안점검표 및 휴대용 단말기를 이용한 육안조사 시스템을 제시하고 향후 개선방향을 제시하였다. 제안된 육안점검표는 적용성 평가결과 간단한 육안점검에 의한 손상 파악을 통해 배수통문의 보수 계획 수립과 보수 및 정밀안전진단에 대한 투자우선순위 선정에 적용성이 높은 것으로 평가되었다.

In this study, an experimental research is conducted to determine the influence of field conditions on the soil dielectric constant in order to evaluate the feasibility of using TDR method as a cavity exploration. Dielectric constant of the ground considering field conditions(e.g. casing and ground disturbance) was measured using TDR method. The results conclude that the dielectric constant of ground tended to decrease with the increase in the water contents and density.