In this study, various physical cleaning methods such as physical washing and osmotic backwash, were conducted to understand membrane fouling properties by employing real secondary wastewater effluent (SWWE). In addition, microfiltration (MF) and ultrafiltration (UF) pretreatments were compared to maximize removal of organic matter and to control membrane fouling efficiently. Organic foulants deposited on the active layer of FO membrane were observed by fouling behavior test. The relationship between concentrations of natural organic matter and membrane fouling was also investigated from the bench-scale FO tests.

Recently, among the water treatment technologies, the forward osmosis (FO) system has been received much attention due to the advantages in energy consumption. However, the practical application of the FO system has been limited because of the remaining obstacles such as the absence of both adequate draw solute and efficient membrane. In this study, polymers having lower critical solution temperature (LCST) and upper critical solution temperature (UCST), one of the temperature-responsive characteristics, are used as the draw solutes. These materials could be recovered easily by heating them to above their LCST and to below their UCST, respectively. Finally, we believe that our results will provide insight into the synthesis of temperature-responsive draw solutes for water treatment applications.

Long-span marine bridges are generally designed as long-span bridges in order to secure the running route of the ship and reduce the cost and time of the bridge pier construction. In long-span bridges, the range of load resistance transmitted by the superstructure and cable is determined by the mast and foundation. In the other words, the range of designable span length would be determined by the mast and foundation condition. The floating bridge is a type in which the superstructure is supported by the force of buoyancy without the pier mounted on the seabed so that the buoyancy of the floating bridge is balanced by the dead load and buoyancy of the structure. As a technique to overcome the weakness of existing long span bridges, it is possible to consider the type of cable supported bridges with floating tower. In this study, according to the tendon arrangement and initial tension distribution, the static global performance of the long-span bridges with floating tower were evaluated.

The properties of 18 K red gold solder alloys were investigated by changing the content of In up to 10.0 wt% in order to replace the hazardous Cd element. Cupellation and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) were used to check the composition of each alloy, and FE-SEM and UV-VIS-NIR-Colormeter were employed for microstructure and color characterization. The melting temperature, hardness, and wetting angle of the samples were determined by TGA-DTA, the Vickers hardness tester, and the Wetting angle tester. The cupellation result confirmed that all the samples had 18K above 75.0wt%-Au. EDS results showed that Cu and In elements were alloyed with the intended composition without segregation. The microstructure results showed that the amount of In increased, and the grain size became smaller. The color analysis revealed that the proposed solders up to 10.0 wt% In showed a color similar to the reference 18 K substrate like the 10.0 wt% Cd solder with a color difference of less than 7.50. TGA-DTA results confirmed that when more than 5.0 wt% of In was added, the melting temperature decreased enough for the soldering process. The Vickers hardness result revealed that more than 5.0 wt% In solder alloys had greater hardness than 10.0 wt% Cd solder, which suggested that it was more favorable in making a wire type solder. Moreover, all the In solders showed a lower wetting angle than the 10.0 wt% Cd solder. Our results suggested that the In alloyed 18 K red gold solders might replace the conventional 10.0 wt% Cd solder with appropriate properties for red gold jewelry soldering.

본 연구는 비료를 이용한 정삼투식 해수담수화에서 가장 적합한 유도용액을 찾기 위한 연구이다. 이를 위하여 삼 투압, 용해도 및 pH를 고려하여 20종의 혼합 비료를 선정하고, 수투과선속과 질소, 인 및 칼륨의 역용질선속과 비역용질선속 을 측정하여 각 혼합비료 유도용액의 성능을 평가하였다. KCl을 함유한 혼합비료의 수투과선속이 다른 혼합비료에 비해 높게 나타났다. NO3 -를 함유한 혼합비료 유도용액의 질소 역용질선속과 비역용질선속은 NO3 -를 함유하지 않은 혼합비료 용액에 비해 상대적으로 높게 나타났다. 또한 NH4H2PO4 및 KNO3를 각각 함유한 혼합비료 유도용액의 인 및 칼륨에 대한 역용질 선속과 비역용질선속은 NH4H2PO4 및 KNO3를 함유하지 않은 혼합비료 용액에 비해 상대적으로 높게 나타났다. (NH4)2HPO4 와 KCl의 혼합비료 유도용액은 비료의 필수성분인 질소, 인 및 칼륨을 모두 포함하고 있고, 수투과선속이 클 뿐만 아니라 질소, 인 및 칼륨에 대한 역용질선속이 작아 정삼투식 해수담수화용 유도용액의 유도물질로서 가장 적합하다고 판단된다.

물 부족 현상의 해결책으로 저에너지 해수담수화가 가능한 정삼투 공정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 정삼투 공정은 가압 조건이 필요하지 않으므로 에너지 비용을 저감할 수 있다는 장점이 있다. 이에 사용되는 유도 용질은 높은 삼투압을 나타내어 높은 수투과를 발생시키고, 염의 역확산은 낮아야한다. 또한 유도용액 후처리 공정에서 저렴한 비용으로 쉬운분리가 가능해야한다. 최근에는 고분자 전해질을 이용한 유도용질, 온도감응성 고분자를 이용한 유도용질, 나노재료를 이용한 나노파티클 유도용질의 연구가 진행되었다. 본 연구에서 는 디치오 카복시화된 유도용질을 합성하고 정삼투 공정에서의 성능평가 및 다른 유도용액과 비교실험을 수행하였다.

20 μm의 얇은 폴리에스터(polyester) 부직포 상에 폴리술(polysulfone) 고분자 지지체를 제조하였다. 폴리술폰 표면에 3-aminopropyldimethyl silane을 sol-gel 중합함으로써 폴리실록산 지지체를 제조한 후 MPD 수용액과 TMC 유 기용액의 계면 중합을 실시를 통하여 정삼투 복합박막을 얻었다. FE-SEM/EDX 분석을 통하여 폴리실록산이 표면에 한하여 분포됨을 확인하였다. 1 M NaCl 유도용액/순수 인입용액 하에서의 FO-mode 유량이 146 - 209 LMH로 향상되 었으며 RSF값은 0.42 - 16.3 GMH로 유지함을 확인할 수 있었다.

최근 정삼투 기술 연구는 정삼투막 물질이동, 다양한 분야 적용과 관련된 연구가 주로 수행되었다. 정삼투 공정 실용화를 위해서는 공정설계와 관련 된 파일럿 규모 연구가 추가적으로 필요하다. 본 연구에서는 평판형 정삼투 모듈을 이용하여 운전조건(유도용액 및 유입수 유량과 농도, 모듈 개수)에 따른 모듈 성 능을 분석하고, 이를 바탕으로 정삼투 공정 설계 방안을 제시하고자 하였다. 직렬로 연결된 평막 모듈의 개수가 증가함에 따라 운전압력이 증가하였으나, 나권 형 모듈에 비해 압력 증가량이 낮아 평막 모듈 형태가 정삼투 공정 스케일 업에 적합하다고 판단된다. 유입수 유량대비 막면적은 삼투압차를 근거로 예측한 회수율을 얻는 주요 인자임을 제시하였고, 이를 바탕으로 정삼투 공정설계 연구 결과를 나타내었다.

우리나라에서는 다랑어 선망어업의 기술 경쟁력을 높이기 위한 많은 연구개발이 이루어지고 있으며, 이러한 노력으로 인하여 다랑어 선망어선의 선형개선과 어군 탐지를 위한 레이다, 소나 및 위성정보시스템의 개발로 인해 조업 효율이 향상되었다. 그러나 다랑어 선망어선에 탑재되는 보조 작업선인 스키프보트, 네트보트 및 스피드보트의 경우에는 본선의 기술 현대화에 비해 기술력이 낙후되어 있 는 실정이다. 이에 본 논문에서는 그물을 끌기 위한 양망의 기능과 프로펠러로부터 다랑어를 보호하기 위하여 설치된 철망을 가진 기존 의 네트보트의 선체를 워터제트 추진기 탑재가 가능한 선체로 변경하여 다랑어 보호, 선체저항 감소 및 운항성능 향상하고자 하였다. 결 과적으로 워터제트 형태에 적합한 선형에 대해 해양수산부 고시에 의거한 알루미늄 구조강도 기준을 적용한 시제선 제작하였으며 낙하 시험을 수행하여 안전성을 확인하였다. 또한 해상시운전을 통하여 기존의 네트보트는 2,500 RPM에서 속도는 12.0 knot, 예인력은 2,545 kgf 이며, 워터제트가 탑재된 네트보트는 3,200 RPM에서 속도는 26.7 knot, 예인력은 2,011 kgf로 워터제트가 탑재된 네트보트 또한 다랑어 선망 어선의 보조 작업선으로 예인용량 기준에 충분히 만족함을 알 수 있었다.

동해안 오구굿은 불의의 사고 등으로 세상을 떠나게 된 사람들의 한을 풀 어주고, 그들을 극락으로 천도하기 위한 의례이다. 동해안 오구굿에는 망자가 공간 이동을 하는 모습과 함께 망자의 존재 변화가 나타난다. 이는 통과의례의 특성과 부합한다. 통과의례는 의례의 대상을 새로운 집단에 편입시키기 위 해 그 존재를 변화시킨다. 동해안 오구굿에서 망자는 저승 그 중에서도 극락에서 살아갈 수 있는 존재가 되기 위해 ‘완전히 죽은 자’, 궁극에는 ‘조상신’으로 변화하고자 한다. 그 목적을 실현하기 위해 망자는 지옥도 극락도 이승도 아닌 저승 어디인가에서 이승의 제장으로, 마지막에는 극락으로 공간 이동을 하게 된다. 이는 동해안 오구굿이 명백히 통과의례임을 보여주는 것이다. 동해안 오구굿에는 ‘물속(저승) – 이승의 제장 – 극락’이라는 망자의 공간 이동이 상징적인 행위를 통해 나타난다. 이 공간 이동 과정에서 망자는 ‘자각 하지 못한 망자 – 현 상태를 자각한 망자 – 자신이 되어야할 바를 인식한 망자 – 변화’로 인식의 변화를 거친 후, ‘변화를 시작한 망자 – 극락에 적합한 존재로 탈바꿈한 망자(조상신)’으로 존재의 변화까지 이루어 낸다. 망자의 ‘비정상적인’ 죽음을 ‘정상’의 상태로 되돌리는 동해안 오구굿은 세대와 공간의 이질성을 뛰어 넘어 ‘조상’과 ‘후손’이라는 이름으로 가족공동체가 유지시킨다. 동해안 오구굿은 다른 세계로 편입되어야 하는 ‘죽은’ 가족을 돕고, 자신들도 이승에서 행복한 삶을 영위하기 위해 삶의 한 지점에 마련한 지혜로운 의례인 것이다.

목적: 근시성 직난시안을 대상으로 난시를 미교정하였을 때 정적 입체시의 변화를 알아보고자 하였다. 방법: 원용 완전교정굴절력이 S–0.25 D ~ -7.00 D, C-0.50 D ~ -2.00 D인 24명의 근시성 직난시(평균연령 : 23.33 ± 2.42)를 대상으로 등가구면굴절력교정, 완전교정, 난시 미교정(C-0.50 D, C-1.00 D) 상태에서 Frisby Stereotest를 이용하여 정적 입체시를 측정하여 비교하였다. 이때 원거리 정적 입체시는 6 mm와 3 mm plate, 근거리 정적 입체시는 1.5 mm plate를 이용하여 측정한 후 입체시 환산 공식에 대입하여 정적 입체시값을 산출하였다. 결과: 등가구면굴절력교정과 난시 미교정(C-0.50 D, C-1.00 D) 상태일 경우 완전교정에 비해 원, 근거리 모두 정적 입체시값이 증가하였으며, 특히 원거리의 경우 난시 미교정량이 증가할수록, 근거리의 경우 난시 미교정량이 C-1.00 D일 때 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 결론: C-2.00 D 이하의 직난시에서 난시의 미교정량이 증가할수록 완전교정에 비해 원, 근거리 정적 입체시가 감소하므로 난시 처방 시 이를 유의하여야 한다.

셰일가스전 폐수는 총용존고형물이 10에서 200g/L로 높아 기존의 역삼투 공정으로 처리하기에 기술적 한계가 있다. 본 연구에서는 정삼투막을 이용한 고염폐수(TDS 70g/L) 농축을 다루고 있다. NH3-CO2 기반의 유도용액을 사용하여, 8인치 나권형 정삼투 모듈의 배열에 따른 농축 효율을 연구하였다. 유도용액 공급이 원활하면서 공급수 농축율을 높이기 위한 조건을 파악하기 위해 공급수 및 유도용액의 흐름을 직렬 및 병렬 연결을 적용하였다. 정삼투 모듈 개수 증가에 따른 성능 영향을 실험함으로써 정삼투 시스템 디자인에 활용 가능한 결과를 도출하고자 하였다. 정삼투 모듈에서 NH3-CO2 유도용액 염 역확산과 공급수염 제거율을 측정함으로써 정삼투 시스템 운영상 문제점 및 해결방안을 제시하고자 한다.

폐수는 농도 및 성상에 따라 처리 방법이 다양하지만, 증발식과 역삼투식이 고농도 폐수 농축시 적용되고 있다. 물론, 역삼투식으로 처리한 후에도 배출되는 브라인은 증발식으로 최종 처리하고 있다. 결국, 증발식이 적용되기 전에 최대한 폐수의 부피를 줄이는 것이 에너지 소비 측면에서는 유리하다. 따라서, 본 연구에서는 고농도 폐수 농축에 정삼투 기술을 적용하였다. 특히, 나권형 막모듈의 경우 구조적인 문제로 인해 직렬 연결시 압력강하가 심하게 커지는 단점이 있어, 본 연구에서는 평판형 막모듈을 사용하였다. 실험 결과는 유도용액과 원수의 농도, 두 용액간의 삼투압차, 두 용액의 유량, 막 면적 등이 농축에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 결국, 이런 파라미터들의 최적화가 정삼투 공정에서는 절대적으로 중요하였다.

Ionic liquids (ILs) are potential drawing agents in forward osmosis (FO) due to their high ionicity, low vapor pressure and high solubility. A series of ILs were investigated as draw solutes for FO application and were compared with NaCl. Water (Jv )and reverse (Js) fluxes were evaluated using commercially available HTI-CTA membrane via FO and PRO modes. FO runs were conducted using 0.3M draw solution and DI water as feed. Results reveal that ILs like BMIM acetate, BMIM bromide and N4444 acetate were able to generate high Jv but with negligible Js. This demonstrates the potential of certain ILs as FO drawing agents. This research was supported by NRF through the Ministry of Science, ICT & Future Planning (No.2016R1A2B1009221) and through Basic Science Research Program of Ministry of Education(2009-0093816).

바이오파울링은 정삼투 공정(FO)에서 비가역성 오염을 야기한다. 바이오파울링 성장과정에서 미생물은 신호전달물질(AHL)의 분비를 통해 의사소통하며, 이를 쿼럼 센싱(QS)이라 한다. 본 연구에서는 Rhodococcus sp. BH4의 용해액에 있는 AHL 분해효소(quorum quencher; QQ)를 이용하여 FO에서의 바이오파울링을 저감하고자 한다. QQ 물질 유무에 따라 P.aeruginosa 종의 막 표면의 바이오필름 성장 및 부착량을 비교한 회분식 실험에서 10mg/L의 QQ 물질이 AHL을 70% 이상 분해함을 확인했다. FO 장치를 이용한 실험실 규모의 연속 실험에서는 10mg/L의 QQ 물질 존재 시 체외 고분자물질(EPS)이 대조군에 비해 80% 이상 감소했다. 위 연구를 통해 QQ가 FO에서 바이오파울링을 저감하는 새로운 방법이 될 수 있음을 확인하였다.

A porous polyolefin (e.g. polypropylene and polyethylene) membrane has been commercialized as a lithium ion battery separator. The highly performing thin film composite (TFC) forward osmosis (FO) membrane was fabricated using the porous polyolefin membrane as a support via typical interfacial polymerization process. A very thin thickness (~8 μm) and highly interconnected pore structure of the polyolefin support can greatly reduce the internal concentration polarization, leading to high water flux, as evidenced by its low structural parameter (~168 μm). The prepared polyolefin-supported TFC membrane showed ~3.7 times higher water flux and ~33% lower specific salt flux compared to HTI-CTA commercial FO membrane with 1.0 M NaCl draw solution and DI water feed solution in FO mode. In addition, its excellent mechanical strength enables stable membrane operation.

The investigation of effects on fouling propensity with various viscosity of feed solutions would be better understanding for forward osmosis (FO) performance since the fouling propensity was directly influenced with solution viscosity. Therefore, this study was focused on the FO fouling with model foultants (humic acid, alginate) by altering solution viscosity with change of ionic strength (I.S) and Ca2+ concentrations. In the comparison between humic acid and alginate, as expected, the alginate generally caused more severe fouling (almost 35.8 % of flux reduction) based on the solution characteristics (high viscosity) and fouling patterns (coil and gel layer). However, interesting point to note is that the fouling propensity of alginate was more severe even though it was applied with low viscosity of feed conditions (I.S = 20 mM, Ca2+ = 1 mM). This might be due to that crossed linked gel layer of alginate on the FO membrane surface could be best formed in the condition of Ca2+ presence and higher I.S, and that is more dominant to fouling propensity than the low viscosity of feed solutions.

The simplified plate theory is presented for static and free vibration analysis of power-law(P) and sigmoid(S) Functionally Graded Materials(FGM) plates. This theory considers the parabolic distribution of the transverse shear stress, and satisfies the condition that requires the transverse shear stress to be zero on the upper and lower surfaces of the plate, without the shear correction factor. The simplified plate theory uses only four unknown variables and shares strong similarities with classical plate theory(CPT) in many aspects such as stress-resultant expressions, equation of motion and boundary conditions. The material properties of the plate are assumed to vary according to the power-law and sigmoid distributions of the volume fractions of the constituents. The Hamilton’s principle is used to derive the equations of motion and Winkler-Pasternak elastic foundation model is employed. The results of static and dynamic responses for a simply supported FGM plate are calculated and a comparative analysis is carried out. The results of the comparative analysis with the solutions of references show relevant and accurate results for static and free vibration problems of FGM plates. Analytical solutions for the static and free vibration problems are presented so as to reveal the effects of the power law index, elastic foundation parameter, and side-to-thickness ratio.