The biological wastewater treatment plant, which uses microbial community to remove organic matter and nutrients in wastewater, is known as its nonlinear behavior and uncertainty to operate. Therefore, operation of the biological wastewater treatment process much depends on observation and knowledge of operators. The manual inspection of human operators is essential to manage the process properly, however, it is impossible to detect a fault promptly so that the process can be exposed to improper condition not securing safe effluent quality. Among various process faults, equipment malfunction is critical to maintain normal operational state. To detect equipment faults automatically, the dynamic time warping was tested using on-line oxidation-reduction potential (ORP) and dissolved oxygen (DO) profiles in a sequencing batch reactor (SBR), which is a type of wastewater treatment process. After one cycle profiles of ORP and DO were measured and stored, they were warped to the template profiles which were prepared already and the distance result, accumulated distance (D) values were calculated. If the D values were increased significantly, some kinds of faults could be detected and an alarm could be sent to the operator. By this way, it seems to be possible to make an early detecting of process faults.

This study evaluates tensile strength and percentage extension of the four kinds reinforcement type for the development of continuous pavement technology road joints using geosynthetic reinforcement was to choose the best geosynthetic reinforcement to satisfied the target reference value.

Oxidative and thermal degradation of alkanolamines for a promising CO2 capture technology of absorption might cause decrease in CO2 capture efficiency and formation of hazardous byproducts. In this study, characteristics of a representative absorbent of monoehtanolamine (MEA) were examined for a long term operation using a laboratory scale absorption system. An CO2 absorption system with ID 56 mm and absorption zone height 100 cm was developed for the characterization. Absorption solution of 30 wt% MEA was circulated at 100 mL/min to treat air with 15% CO2 and 1 ppm NO at 10 L/min. Temperatures of absorber and stripper were maintained at 40℃ and 120℃, respectively. For the course of 5 weeks continuous operation, MEA concentration was decreased approximately by 70% and CO2 removal efficiency was dropped from 95% to 65%. Ionic byproducts of NH4 +, NO2 -, and NO3 - were accumulated up to 48 g/mL, 0.2 g/mL, and 1.5 g/mL, respectively, tracking the variation of MEA concentration. Formation of various organic byproducts were also observed.

This study is to compose the optimized membrane module process system to selectively separate and treat toxic gas emitted from the semiconductor process. To optimize the operation of membrane module process system to treat toxic gas, the inlet toxic gas toward the membrane module shall have equal flux and equal pressure. Therefore, if the inlet flux on the membrane may be equalized only with the adjustment of pipe diameter and arrangement without installation of devices such as flowmeter at the junction between distributing pipe and separation membrane, the pipe composition of membrane module process system may be optimized to reduce the cost as well. Here, the inlet gas pressure toward the membrane module shall be above 3 bar, and thus in this study, the system was established for gas to be compressed with the compressor to stably maintain the pressure at the inlet of membrane module. Accordingly, the flow and pressure of gas within the pipe from the compressor to the membrane module were evaluated through the numerical analysis to optimize the diameter and arrangement of pipe - eventually to be reflected on the on-site design. Based on the result of flow analysis, the 5,000 LPM fluoride gas separation system to be applied to the actual semiconductor process was established, and to confirm the separation and return efficiency of NF3, CF4, and SF6, in this study 1,000 ppm of highly concentrated NF3, CF4, and SF6 were injected into the system to check the rate of separation and return. The system was continuously operated for 300 hours, and in case of SF6 and CF4, on average of 93% or higher return rate and concentration ratio of 1 were maintained, while in case of NF3, on average of 90% or higher return rate and concentration ratio of 1 were maintained. Therefore, it was confirmed that the fluoride gas separation system may be applied as a low-energy consumption high-efficiency system for the electronic industry.

The volatile flavor components of the fruit pulp and peel of orange (Citrus sinensis) and grapefruit (Citrus paradisi) were extracted by simultaneous distillation-extraction (SDE) using a solvent mixture of n-pentane and diethyl ether (1:1, v/v) and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The total volatile flavor contents in the pulp and peel of orange were 120.55 and 4,510.81 mg/kg, respectively, while those in the pulp and peel of grapefruit were 195.60 and 4,223.68 mg/kg, respectively. The monoterpene limonene was identified as the major voltile flavor compound in both orange and grapefruit, exhibiting contents of 65.32 and 3,008.10 mg/kg in the pulp and peel of orange, respectively, and 105.00 and 1,870.24 mg/kg in the pulp and peel of grapefruit, respectively. Limonene, sabinene, α-pinene, β-myrcene, linalool, (Z)-limonene oxide, and (E)-limonene oxide were the main volatile flavor components of both orange and grapefruit. The distinctive component of orange was valencene, while grapefruit contained (E)-caryophyllene and nootkatone. δ-3-Carene, α-terpinolene, borneol, citronellyl acetate, piperitone, and β-copaene were detected in orange but not in grapefruit. Conversely, grapefruit contained β-pinene, α-terpinyl acetate, bicyclogermacrene, nootkatol, β-cubebene, and sesquisabinene, while orange did not. Phenylacetaldehyde, camphor, limona ketone and (Z)-caryophyllene were identified in the pulp of both fruits, while α-thujene, citronellal, citronellol, α-sinensal, γ-muurolene and germacrene D were detected in the peel of both fresh fruit samples.

기존의 젖산발효 공정은 순수배양을 통한 회분식 발효를 주로 이용하고 있다. 하지만 멸균과정의 필요와 생산성이 낮은 한계을 가지고 있는 등, 문제점들을 가지고 있어 혼합배양을 통한 연속식 발효가 대안이 될 수 있다. 혼합배양 환경에서는 젖산의 순도와 생산 효율을 높이기 위하여, 젖산균이 우세한 환경을 조성하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 젖산균이 강산성 조건에서 뛰어난 저항력이 있다는 기존 연구결과를 바탕으로, 혼합배양 환경에서의 강산성 조건의 초기 운전 조건(pH 3.0)이 연속식 젖산발효에 미치는 영향에 대하여 실험하였다. 초기 운전 조건을 pH 3.0으로 고정시킨 반응기에서 초기 운전 조건을 젖산발효의 최적 pH 조건(pH 5.5)으로 유지한 반응기보다 높은 최대 젖산 농도(6.12 g COD/L), 젖산생성속도(0.51 g COD/L/hr), 수율(0.65 g COD/g CODremoved), 그리고 함량(94.8% LA/tSOA)을 보였다. 미생물군집구조 분석 결과, 세균군집구조의 변화는 HRT가 짧아질수록 초기 pH조건보다 HRT에 의한 선택압력에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

식물정화공법(Phytoremediation)은 오염부지의 정화에 있어 생태계를 교란하지 않는 경제적인 정화 수단으로서 많은 관심을 받고 있다. 공법의 특성상 오염물질을 포함하는 부산물이 필연적으로 발생되며 이에 대한 적절한 처리방법이 반드시 수반되어야 한다. 일반적으로 식물체부산물은 식물 종에 따라 구성이 다양하지만 헤미셀룰로오스, 셀룰로오스, 리그닌 등의 식물섬유소와 회분으로 구성되어 있어 혐기성 조건에서 소화시킬 경우 바이오가스 형태의 에너지를 회수할 수 있을 뿐만 아니라 처분을 필요로 하는 부산물의 양을 감소시킬 수 있다. 그러나 혐기소화 시 중금속의 존재는 혐기성 미생물의 대사와 활동에 영향을 줄 수 있어 중금속을 함유하는 식물체부산물의 처리에는 주의가 필요하다. 본 연구에서는 중금속 오염부지에서 수확된 해바라기 부산물의 적절한 처리방법으로서 혐기소화를 제안하고, 실험실 규모의 연속식 반응조 운전을 통해 중금속을 함유하는 식물체부산물의 혐기소화에 따른 중금속의 영향과 적용 가능성을 평가하였다. 실험에는 단상 혐기성 반응조(총 부피/유효부피 = 8/5 L)를 사용하였으며, 반응조는 약 500일간 35±1℃로 유지되는 암조건의 항온실에서 운전되었다. 기질은 1일 1회 주사기를 이용하여 회분식으로 주입하였으며, 반응조 내 유효부피를 일정하게 유지하기 위하여 주입되는 기질의 부피와 동일한 양의 슬러지를 채취하여 분석을 실시하였다. 식물체부산물 내에 포함된 중금속이 혐기소화에 미치는 영향을 확인하기 위한 평가 지표는 반응조 액상 내 중금속 농도의 변화와 바이오가스 발생량 및 바이오가스 내 메탄함량을 관찰하였다. 반응조의 안정적인 운전 여부는 pH, COD, 암모니아, 알칼리도 그리고 지방산 농도의 변화를 통하여 확인하였다. 반응조 운전 기간에 걸쳐 반응조 액상 내 중금속 농도는 기존의 문헌에서 제시하고 있는 저해 수준 이하였으며, 바이오가스 발생량과 바이오가스 내 평균 메탄가스 함량은 각각 0.57±0.21 L/day (n=541), 50.64±3.72% (n=541)로 메탄가스 생산이 안정적으로 이루어 졌음을 보였다. 또한 반응조의 안정적인 운전 여부를 확인하기 위한 지표들이 운전기간 동안 문헌에서 제시하고 있는 안정적인 범위로 유지된 것을 관찰하였다. 연구결과 식물체부산물 내 중금속은 혐기성 미생물의 활동에 직간접적인 영향을 미치지 않은 것을 확인하였으며, 결국 중금속 오염부지의 식물정화공법 이후 발생된 해바라기 부산물은 혐기소화를 통한 처리와 바이오가스 생산이 가능할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 수평변위와 횡력의 저감을 위해서 빌딩외부의 빌딩간 변형차이와 단면2차 모멘트의 최대화를 이용하여 다수의 빌딩으로 구성된 빌딩시스템의 빌딩간 협업제어 방식의 횡력분배 및 변위감소를 제안하였다. 제안된 복합빌딩 시스템의 안전설계를 위한 방안으로 케이블 파단시의 연속붕괴방지를 위한 연결부 정착판의 추가배치와 대공간구조 자체의 질량과 강성 및 공간을 활용한 동조질량감쇠장치의 설계에 대하여 제안하였다. 도심지 인구집중과 지가상승의 필연적 결과에 대한 해결방안으로 제안된 초고밀도 복합빌딩 시스템의 설계 최 적화를 위하여, 3차원 빌딩구조시스템의 2축 대칭조건과 경계조건을 이용하여 2차원 모델을 구성하고 1차부정정구조를 이루는 2차원 모델 의 중요설계변수를 검토하였다. 제안된 복합빌딩구조 시스템은 인구밀도와 지가가 상승하는 도심내 최대밀도구역에서 토지이용의 효율성을 극대화시키고, 새로운 빌딩 또는 기존빌딩구조의 안전성을 증대할 것으로 기대한다.

PSC continuous girders have been used to improve the stability of simply supported girders. The loss of prestress is one of important factors for rational design and construction of the PSC girders. Measurements of prestress loss were conducted with the several test variables that reflect the conditions of continuous joint. Results show that the prestress loss is closely related to a eccentricity.

우리나라는 기후변화로 인해 강우의 변동성이 커지며 강우관측시스템이 지역적으로 불균형하고 시험유역을 제외한 대부분의 저수지 상류 유역이 미계측유역인 관계로 강우량, 유출량, 증발량 및 신뢰성 있는 관측 유입량이 절대적으로 부족하다. 이로 인해 유역의 특성을 반영한 강우-유출 관계를 유도하는데 문제점이 초래되고 있으며, 댐 및 저수지의 계획 및 설계 운영에 필요한 유입량 예측이 어려운 실정이다. 본 연구는 미계측유역 유입량의 정량적ㆍ정성적 분석방안을 수립하기 위해서 기존에 개발된 모형 IHACRES 모형, Sacramento 모형 및 Tank 모형을 이용하여 저수지의 유입량을 산정하고 각 모형의 매개변수를 지역화 하고자 한다. 지역화를 위해서 대상유역의 지형특성인자인 유역면적, 유로연장, 유역평균표고, 유역평균경사 및 단일형상계수와 회귀 분석하여 지역화시키고, 지역화를 통하여 산정된 매개변수를 각 모형에 적용하여 대상유역의 유입량을 재산정하여 처음에 산정한 유입량 값과 비교하여 각 모형의 지역화 가능성을 비교하였다.

국내의 자전거 보도교는 단순지지 형태의 구조적 교량형식이며, 최대 경간장이 약 7.0 m로 많은 개소의 하부 기초 설치로 인한 공사비 증가 및 도시경관을 저하하는 단점이 있다. 국가자전거도로계획에 따르면 도심지 내 자전거 보도교는 급행도로로 건설되어야 하나 기존 자전거 보도교 형식으로는 실용적이지 못하며 유지관리에도 불리한 실정이다. 본 제안교량은 단순 지지 형식의 자전거 보도교를 연속화하여 원형강관 주거더의 경간을 연장하고 하부구조의 개소를 감소시켜 건설 공사비 절감과 경제성을 확보할 수 있다. 제안된 공법은 계획 선형노선대로 주거더의 성형이 가능하여 시공성을 증가시켰으며, 원형강관 주거더의 장경간화로 인해 도시경관을 크게 향상시킬 수 있는 환경 친화적 기술이다. 현재 원형 강관을 이용한 자전거 보도교의 연속된 접속부에 대한 이론적 연구 및 해석적 연구는 거의 이루어지지 않은 실정이며, 국내외 설계 기준은 내용이 미흡하고 복잡한 구조 거동을 반영하고 있지 않다. 본 연구에서는 원형강관을 이용한 자전거 보도교의 접속부에 대한 3차원 유한요소해석을 수행하여 제안 교량의 구조적인 거동을 상세히 분석하고 허용 응력 범위 내에 안정성을 검토하고자 한다.

본 연구에서는 대규모 지진 및 지진해일로 인한 중앙행정기관의 기능 정지에 대비하여 연속성 관리를 통해 국가와 재난관리책임기관의 회복력을 확보하기 위하여 중앙행정기관의 지진 및 지진해일 시 연속성관리 프레임워크 구축을 위하여 ISO 22301을 기반으로 하여 국내ㆍ외 업무연속성 구축 현황을 조사하고, 중앙행정기관인 소방방재청의 중앙재난안전 대책본부 업무 분석을 통하여 업무연속성을 구축할 수 있는 프레임워크를 도출한다. 미국과 일본의 사례분석을 통하여 지진 및 지진해일 발생 시 발생하는 대응의 문제점을 분석하여 업무연속성관리와의 관계를 분석하고, 최종적으로 중앙행정기관에 적용가능할 수 있도록 필요 요구사항 등을 정의하여 프레임워크를 도출한다. 중앙행정기관의 업무연속성관리 프레임워크는 기업의 BCM(BCP)와 기능연속성(COOP)을 비교 분석하여 도출하며, 대한민국의 현황을 고려하여 적용할 수 있도록 한다. 최종적으로 업무영향분석(BIA), 위험평가(RA), 복구목표시간 등을 도출할 수 있는 방안을 포함하며, 업무연속성관리 전략 및 계획, 교육 및 훈련, 개선을 쉽고, 효율적으로 수립할 수 있도록 구축하며, 중앙행정기관에 대한 지진 및 지진해일대비 업무연속성관리 정책 확립에 도움이 될 수 있도록 한다.

Efforts were made to identify the optimum operational condition of Semi-continuously Fed and Mixed Reactor (SCFMR) to treat the dairy cow manure and saw dust mixture. Step-wise increase in organic loading rates (OLRs) and decrease in hydraulic retention times (HRTs) were utilized until the biogas volume became significantly decreased in SCFMR at mesophilic temperature (35oC). The optimum operating condition of the SCFMR fed with TS 15% dairy cow manure and saw dust mixture was found to be at HRTs of 30 ~ 35 days and its corresponding OLRs of 3.5 ~ 4.3 kgVS/ m3-day. The optimum ranges of biogas and methane production rates were 1.36 ~ 1.47 volume of biogas per volume of reactor per day (v/v-d) and 1.0 ~ 1.14 v/v-d, respectively. This result was due to the high alkalinity concentration of SCFMR fed with the original substrate, dairy cow manure and saw dust mixture whose alkalinity was more than 10,000 mg/L as CaCO3. The parameters for the reactor stability, the ratios of volatile acids and alkalinity concentrations (V/A) and the ratio of propionic acid and acetic acid concentrations (P/A) appeared to be 0.07 ~ 0.09 and 0.38 ~ 0.43, respectively, that were greatly stable in operation. The Total Volatile Solids (TVS) removal efficiency based on the biogas production was 39 ~ 45% at the optimum HRTs. Free ammonia toxicity was not experienced at above 160mg/L due to the acclimation of high concentration of ammonia by the high reactor TS content above 9.0%.

자외선/가시선 분광법에서는 수은을 황산 산성에서 디티존사염화탄소로 추출하고 브롬화칼륨 존재 하에 황산 산성에서 역추출하여 방해성분과 분리한 다음 알칼리성에서 디티존사염화탄소로 수은을 추출하는 복잡한 과정을 거쳐 490nm파장에서 측정한다. 반면에 고상･액상 시료를 직접 주입하여 분석하는 열분해 금-아말감 수은분석기는 분석시간과 전처리 과정에서의 오염 가능성을 줄일 수 있어 전세계적으로 전처리가 까다로운 퇴적물, 토양과 같은 고형시료에 널리 이용되고 있으며, 최근 국내 토양공정시험기준과 수질(퇴적물)공정시험기준에도 추가되었다. 그러나 이 시험법을 액상시료에 대하여 적용할 경우, 최대용량(200ul)을 주입하더라도 오토샘플러(Autosampler)내에서 증발 현상이 일어날 수 있어 회수율 및 재현성을 검토해 볼 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 폐기물 용출시료를 가정한 액상시료를 대상으로 오토샘플러 거치시간과 샘플위치에 따른 수은 손실을 검토해 보았다. 각 매질별(3% HNO3, HCl, H2SO4) 10개의 시료를 오토샘플러에 동시에 거치하고 순차적으로 분석하여 연속 측정에 따른 영향을 살펴 본 결과, 대기 시간이 길수록 최대 43%까지 회수율이 떨어지고 매질별 재현성이 상이한 것으로 나타났다. 또한 10셀×10층=100개로 구성되어 있는 오토샘플러에 연속 측정을 할 경우, 편차가 2.84로 매우 큰 반면 한셀씩 건너뛰어 측정할 경우 1.70, 층별로 하나씩 찍을 경우 1.08로 나타나 오토샘플러 위치에 따라서 영향이 있는 것으로 나타났다. 이는 히터에서 분석완료된 시료보트의 열이 분석 전 대기 중인 시료에 영향을 미치쳐 수은이 손실되었기 때문인 것으로 판단된다.

비료생산을 위해 미국 플로리다, 인도, 중국 등 전 세계적으로 인산제조시설이 운영되어 왔고, 제한적으로 시멘트첨가제, 도로보조 기층재, 석고보드 등의 용도로 재활용되고 있으나 발생한 인산석고를 대부분 공장부지 인근에 장기적치하고 있어 적치장의 관리비용 증가와 자연재해로 인한 환경유출이 우려되고 있는 실정이다. 국내 폐기물관리법 상 폐인산석고의 재활용 방법은 공유수면(바다만 해당)의 매립면허를 받은 지역의 성토재 또는 바다에 접한 매립시설의 복토재, 시멘트첨가제 등으로 한정되어 있으며, 건축경기, 방사능우려, 탈황석고 사용, 비료사용량 감소, 사회적인 문제 등으로 재활용량이 감소되어 왔다. 그러나 국내에서 다양한 재활용 연구와 기술개발 등 재활용 확대를 위한 여러 가지 연구를 하고 있지만 재활용 용도에 맞는 대량 사용시설 및 재활용 장소를 찾지 못하고 있다. 또한 재활용에 따른 토양, 지하수, 하천수 등 환경에 미치는 부정적인 영향도 우려하고 있다. 본 연구에서는 연속회분식실험장치를 이용하여 pH에 따른 인산석고의 용출특성을 파악하고자 국내에서 발생한 인산석고를 대상으로 연속회분식 용출실험을 수행하였다. 인산석고와 용매(pH 4, 6, 8, 10, control)를 무게비로 1:10이 되게 교반용기에 넣고, 교반기의 회전속도 200 rpm으로 약 60일 동안 용출실험을 진행하였다. 조사항목은 pH, 전기전도도를 측정하고, 나트륨, 카드뮴 등 중금속을 분석하여 용출량 특성을 비교하였다. 또한 인산석고 용출특성에 대한 선행연구결과 및 환경매체별 환경기준과도 비교･검토하였다.

When the prestress is introduced to a typical steel beam with wide flanges, the introduction efficiency of prestress is significantly low due to its large axial stiffness. In this study, the steel beam with discontinuous webs is developed to improve the efficiency of prestress introduced into top and bottom flanges by utilizing the accordion effect. The experiment and FE analysis are performed to verify the introduction efficiency of the prestress on the steel beam with discontinuous webs.

본 연구는 연속식 결정화기에 대한 디자인 전략 컨설팅을 통해 연속식 결정화기의 경쟁력 강화와 혁신적인 기술 방안을 제시하고자 하였다. 이러한 연구목적을 달성하기 위해 본 연구에서는 1991년부터 비파괴 검사업을 모태로 사업을 시작한 수진기업의 사례를 살펴보았다. 기존의 결정화 기술은 플랜트 개념의 탱크혼합형 결정화기가 보편화 되어 있으며, 동물성 사료와 같은 저가 제품에 한정되어 있다. 따라서 디자인 전략 컨설팅을 통해 개발한 연속식 쿠에트테일러 결정화 기술은 기존의 결정화 기술에 비해 새로운 콘셉트의 제품 창출과 고부가가치 전략 추진이 가능하다. 이러한 디자인 컨설팅을 통한 결정화 기술은 판매 촉진 및 소비자들의 신뢰도 증대와 그에 따른 기업의 이미지를 향상시킬 수 있는 시너지 효과를 기대해 볼 수 있다.

본 연구에서는 대표적인 연약지반인 직접기초와 쇄석기초 공법을 연구 대상으로 결정하여 형상에 따라 변형된 사각 피라미드 기초와 비교 분석하고 3차원 유한요소해석을 이용한 침하량을 검토하고 수치해석시 연약지반의 지반조사의 결과를 가지고 지반 특성치를 의미 하는 토질 정수를 산정한다. 또한, 지층 조건에 따른 해석은 사각 피라미드 기초의 하중-침하 특성을 분석하고 구조물에 생기는 전체 침하 또는 부등 침하, 기초 지반의 지지력 부족으로 인한 성토의 파괴, 구조물의 부족으로 인한 인접지반의 융기, 지진에 의한 기초지반의 액상화 및 액상화에 의한 지지력 감소로 인한 영향 등을 고려할 수 있다.이와 같은 문제점이 있는 연약지반은 구조물의 설치 목적과 지반의 특성에 따라 일반적으로 거동이 달라질 수 있으며, 따라서 설계에 적용되는 기존의 침하량 산정 방법들에 대해 살펴보고 정확한 이해와 평가를 하여 기초 지지력 및 침하에 대한 안전성 증대에 목적이 있다. 유한요소해석을 통하여 설계시 기초 지반 조건과 기초 하부에 채움쇄석을 설치하여 interface 요소를 고려하였고 하중분산 효과를 가질 수 있도록 하겠다.본 연구에서는 연약지반에 사각 피라미드 기초공법을 이용하여 시제품을 제작하여 영향폭 1.0mx1.0m (4x4열)의 영향을 고려한 총 침하량을 산정하고 각기 다른 형태의 기초를 동일 조건의 재하폭 조건에 따라 압밀 침하량을 3차원 유한요소 해석을 통하여 압밀 침하 특성을 비교 분석한다. 또한, 지지력 보강 연속 구조체를 개발 제작함으로서 구조물의 기초에 강성지반을 형성하고 하중을 넓게 분포시켜 연약 지반상에 전달되는 응력을 감소시킴으로서 침하량을 줄일 수 있고 상재 하중에 대한 저항능력을 증대시키는 효과를 갖도록 한다.