현 국제해사기구(IMO)에서의 선박엔진에서 발생되는 NOx와 SOx 등의 연소 가스 배출에 대한 규제 강화에 따라, 발트 해 연안을 지나는 모든 선박들은 배출되는 연소가스 저감장치를 장착해야 된다. 국내에서도 IMO의 규제에 따른 NOx와 SOx를 저감장치를 개발하고 있으며, 그중에 대표적인 장 치인 Scrubber는 세정액으로 암모니아수와 요소수를 사용하게 되고 사용된 폐 세정액에는 NOx와 SOx 와 반응한 질산암모늄과 황산암모늄이 포함되어 있다. 본 연구에서는 폐 세정액이 포함하고 있는 유용한 부산물을 유기용매를 사용하는 염석법을 적용하여 회수하였다. 질산암모늄과 황산암모늄의 회수방법과 질안석회를 추출 후 회수된 부산물의 정성분석을 위하여, FT-IR 분석을 통하여 물질의 정성적 특성과 화학적 조성을 평가해 보았다. 한편 응집제를 투입하여 질안석회를 침전시켜 비료상의 물질로 회수하였 다. FeSO4 응집제와 CaCl2를 응집보조제로 사용하고 입자의 크기를 키우기 위해 CaCO3를 사용하였다.

본 연구에서는 사용 후 폐기되는 정수기용 역삼투(Reverse Osmosis; RO)막 필터를 세정하여 새 필터의 수준으로 복원시키는 연구를 수행하였다. 화학적 세정액으로는 수산화나트륨, 중아황산나트륨, EDTA용액을 사용하였으며 마이크로버 블 발생 장치와 함께 in-situ의 방법으로 세정하였다. EDTA를 0.1%의 농도로 제조한 뒤 마이크로버블과 함께 사용하여 30분 세정하였을 때 가장 좋은 결과를 나타내었다. 이때 폐 필터와 세정 후 폐필터의 성능을 비교해 보았을 때 투과도는 19.9%, 회수율은 49.5%증가하였으며 NaCl 100 mg/L 용액에 대한 염제거율은 2.3% 감소되었는데, 이는 새 필터와 동등한 수준으로 회복이 되었다. 또한 전자현미경 분석을 이용하여 막 표면의 오염물의 제거를 육안으로 확인하였다. 이로써 전량 매립 또는 소각 되어지는 정수기용 폐 RO막 필터의 세정을 통하여 재사용이 가능할 것으로 판단된다.

선창은 선박의 화물을 싣는 공간으로 구조적 문제로 인해 세정작업은 위험성이 크고 작업 난이도가 높은 작업이다. 이 연구에서는 전용 선창세정기의 설계 자료로 활용하기 위해 압력변화에 따른 분무특성을 고찰한 결과 노즐 형상의 최적화를 위한 변수 요소를 확인 하였다

In recent years, the regulation of exhaust gas of automobiles has been strengthened, and various high-tech technologies have been applied to cope with exhaust gas regulations. Especially, in case of gasoline vehicles, by injecting gasoline direct injection, a large amount of carbon deposits are adsorbed in intake / exhaust valves and combustion chambers, Which is a cause of combustion. Therefore, in this study, we developed the cleaning liquid and related special tools to remove carbon deposits in the combustion chamber, and developed the cleaning process of the combustion chamber and tried to understand the effect on the engine performance improvement. In order to prevent the release of heavy metals after burning, the cleaning effect of the cleaning liquid was investigated by temperature and the influence of the knocking of the engine on the cleaning performance.

역삼투막 운영에 있어서 유기물 오염에 대한 문제들을 해결하기 위해 많은 연구를 하고 있다. 현재 가성소다 (NaOH)를 사용하여 유기물 오염 제거를 하고 있다. 본 연구는 지속적인 막오염 증가 문제를 해결하기 위한 물리/화학적 세정 기법으로서 기존에 사용하던 가성소다와 Micro-bubble를 이용하여 유기물 오염 제거 실험을 수행되었다. 멤브레인 강제 오염 을 위해 Humic acid sodium, Bovine serum albumin, Sodium alginate 약품을 사용하여 유기물 오염을 시켰다. 유기물 오염에 따른 Flux를 관찰하였고, 가성소다와 Micro-bubble를 이용한 유기물 오염 제거 실험은 가성소다로만 사용했을 때보다 향상 된 것을 관찰했다.

The consumer products in the living environments include a variety of chemicals which could be harmful in the human health. The aim of this study was to assess the inhalation exposure and risk for cleaning workers who had used bleach in the university. A total of 81 cleaning workers took part in this study. Frequency and amount of cleaning bleach during working hours were investigated by questionnaire interviews. Exposure assessment was used by the exposure algorithm and exposure factors. Used cleaning bleaches were analyzed to identify the ingredients, and risk by exposure was assessed by separating as carcinogen and non-carcinogen substances. The results of chemical substances and the questionnaire were used to assess the exposure factors, and the inhalation doses were calculated through inhalation exposure algorithm. According to the questionnaires for the cleaning workers, frequence of cleaning bleach was 11.66 ± 7.21 times per month. And average usage time and amount per cleaning work were 30.78 ± 36.00 minute and 20099.53 ± 12998.60 mg, respectively. Risks for carcinogenic substances of formaldehyde, ethylbenzene, and chloroform were exceeded by 56.79%, 27.16%, and 82.72% as the reference value of 10−6, respectively.

기후변화에 따른 수자원 불균형 문제의 해결을 위해 최근 역삼투막 공정을 이용한 해수 담수화 시설 등이 다양하게 고려되고 있다. 본 연구에서는 역삼투 막의 막오염을 제어하기 위해 화학세정을 실시할 때, 세정효율과 오염막 표면의 잔류물질과의 상관관계를 규명하고자 공업용수 생산에 사용된 RO 막의 화학세정 전⋅후의 막표면 분석을 진행하였다. 막표면에 존재하는 주요 오염물은 미생 물에서 유래된 유기물로 나타났으며, 전형적인 화학세정 결과 대부분의 막표면 유기물이 제거되어 RO 막의 초기 성능이 회복되었다. 그러나 고분자 구조의 방 향족 유기물 특성을 나타내는 미생물 유래물질은 세정후에도 막표면에 잔류하는 것으로 나타나 장기적인 역삼투막 운전을 저해할 것으로 판단된다.

기존의 혐기성 MBR 기술의 파울링 제어방식은 높은 에너지가 요구되어 저에너지 파울링 감소기술의 개발이 필요하다. 혐기성 유동상 MBR 기술은 혐기성 유동상 생물학적 반응기와 침지식 멤브레인 기술이 조합된 기술로서 에너지원인 바이오가스의 파울링 제어를 위한 사용 없이 반응기 내부 벌크용액의 순환 하에 유동메디아를 유동시켜 파울링을 감소시키는 기술이다. 본 연구에서는 혐기성 유동상 MBR 기술의 최적화를 위해 유동메디아 기계세정의 이해와 에너지 저감방안에 대한 연구들과 향후 연구방향을 제시하고자 한다.

Membrane bioreactors (MBRs) employ a process of biological treatment that is based on a membrane that has the advantages of producing high-quality treated water and possessing a compact footprint. However, despite these advantages, the occurrence of “fouling” during the operation of these reactors causes the difficulty of maintenance.Hence, in this study, three physical cleaning methods, namely, backwashing, air scrubbing, and mechanical cleaning ball was performed to identify optimum operating conditions through laboratory scale experiments, and apply them in a pilot plant. Further, the existing MBR process was compared with these methods, and the field applicability of a combination of these physical cleaning methods was investigated.Consequently, MCB, direct control of cake fouling on the membrane surface was found to be the most effective. Moreover, as a result of operating with combination of the physical cleaning process in a pilot plant, the TMP increasing rate was found to be – 0.00007 MPa/day, which was 185% higher than that obtained using the existing MBR process. Therefore, assuming fouling only by cake filtration, about one year of operation without chemical cleaning is considered to be feasible through the optimization of the physical cleaning methods.

화물창의 내부 세정은 압축공기 또는 고압수를 이용하고 있으나 전용 세정기를 이용하지 않은 경우 위험성이 높은 작업이다. 이 연구에서는 화물창 고압세척기를 개발하기 위해 분사노즐의 유동특성을 수치해석 기법을 적용하여 고찰하였다. 그 결과 입자의 크기는 영향은 크지 않았으며 공급압력이 높을수 록 노즐부 끝단에서 유속과 분사거리는 지수함수로 증가하였다.

This study investigated reusability of costly guard column by ultrasonic. It also investigated various effects that affect to guard column generation by ultrasonic. When investigated 30 KHz of frequency, area of ascorbic acid is 73.0% compared to unused guard column. As a result of investigation of effect of pH, guard column by ultrasonic is effective at alkali area. As a result of investigation of solvent effect, when ethanol is used, generation rate is 81.9% as of peak area compared to the case of analysis in un used column. From the result, it indicates that regenerated guard by ultrasonic is reusable.

가압형 정삼투(pressure-assisted forward osmosis, PAFO) 공정은 기존의 정삼투(forward osmosis, FO) 공정의 단 점인 낮은 수투과도 및 유도용질의 역확산을 극복하여 전체 공정 효율을 향상시킨다. 하지만 가압에 의한 추가적인 수리학적 압력의 작용은 파울링을 가속화 시킨다는 단점이 있다. 본 연구는 PAFO의 간헐적 운전방법인 간헐적 가압형 정삼투 (Intermittent pressure-assisted forward osmosis, I-PAFO)의 파울링 저감 가능성을 평가하기 위해 수행되었다. 비교를 위해 FO 및 PAFO를 동시에 운전하여, 세 가지 운전에서의 파울링 거동을 관찰하였다. 파울링 실험을 위한 오염물질로 콜로이드 실리 카 입자를 사용하였고, 분리막 및 입자의 정전기적 상호작용 에너지 변화가 파울링 거동에 미치는 영향도 확인하였다. 실험 결과, I-PAFO 운전에서, 용액 pH 변화에 관계없이 가압구간, 압력완화 구간에서 각각 PAFO, FO보다 높은 수투과도를 유지 하였다. 파울링 실험 후, PAFO에 비해 I-PAFO운전에서 더 적은 수투과도 감소가 관찰되었고, 이로 인해 물리세정 후 향상된 수투과도 회복률 또한 관찰되었다.

The efficiencies of thermal power system using fossil fuel depend on heat exchangers which extract energy from the exhaust gas before it is expelled to the atmosphere. To increase heat transfer efficiency it is very important to maintain the surface of heat exchanger as clean condition. The accepted skill of cleaning of fouled surface of heat exchanger is soot blowing. A high pressure jet of air is forced through the flat surface of plate to remove the deposit of fouling. There is, however, little knowledge of the fundamental principles of how the jet behave on the surface and how the jet actually removes the deposit. Therefore, the study focuses on the measuring of cleaning area and cleaning dwell time after accumulating the simulated deposit on the flat surface. The deposit test rig was built for the study and simulated deposit material is used after measuring the physical property of the each material by shearing stress test. Much data was obtained for the analysis by the parameters change such as the different jet speed, different inner pressure and variable distance of the jet from the test rig surface. The experimental data was compared with the theoretical equation and most of the data matches well except some extreme cases.

The purpose of this study is to develop a scrubber wastewater cleaning system to improve the efficiency of odor reduction. We evaluated the changes in scrubber wastewater quality and odor reduction efficiencies before and after applying the pilot system. We determined that it was possible to extend the replacement cycle by two times or more considering the turbidity change and organic removal efficiency. Butyraldehyde, a major odor-causing substances in the exhaust gas of the target facility, is soluble in water. As a result, the odor reduction efficiency was improved by removing the butyraldehyde in the scrubber wastewater. Economically, it is possible to save about 12 million won per year. Thus, it is necessary to keep scrubber wastewater clean in order to improve the deodorization efficiency and reduce the cost of disposal.

국내 정수장의 70%를 차지하는 15년 이상의 정수장의 대체 방안으로 막 여과 공정의 도입이 검토되고 있다. 동시에 원수의 특성에 적합한 막 여과 공정의 효율적인 공정개발을 위한 노력이 진행되고 있다.(Hur et al., 2006). 본 연구는 침지형 중공사막 모듈에서의 물리적 형태의 막 오염 제어를 위해 역ㆍ공세의 효과를 비교 분석하여 공정의 효율성을 평가하였다. 역ㆍ공세의 시간 및 강도 등의 운전조건을 변경하여 비교한 결과 공세를 통해 중공사막 표면에 존재하는 물리적 오염물질들의 제거가 충분히 되어 역세의 효과 크지 않음이 확인되었다.

기존 정수처리 공정은 나날이 발현빈도 및 농도가 증가하고 있는 신규오염물질을 대처할 수 없는 실정이다. 이를 위하여 다양한 고도처리공정이 도입되고 있으며 이 중 막여과공정은 최근 설치비율이 급격하게 상승하고 있다. 본 연구에서는 망간이 발현되고 있는 U정수장을 대상으로 MF막을 설치한 파일롯 플랜트를 운영하여, 막여과공정에서의 화학세척조건에 따른 회복성능을 평가하고 이온분석을 실시하였다. 이는 망간발현지역을 대상으로 한 최적의 분리막 세척조건 도출을 위한 기초자료로 활용할 수 있다.