The CDI (Capacitive deionization) is one of the desalination technologies that use a carbon material electrode with large surface area and excellent electrical conductivity. Recently, research on a MCDI (Membrane Capacitive deionization) process, which is a combination of an ion-exchange membrane, has been actively conducted. In this study, we tried to find out the water quality of treated water and the concentration characteristics of concentrated water through TDS analysis by MCDI conventional and circulation process. In producing treated water, there was no significant difference in adsorption efficiency between MCDI conventional and circulation process. It was confirmed that both processes adsobed more than 96 %. However, the MCDI conventional process showed a low yield of 50 %, whereas the MCDI circulation process showed a high yield of 97.6 %. It's because, the wasted water was reused at desorption. In the case of the TDS concentration using MCDI circulation process, as the cycle progressed, the TDS concentration was concentrated up to 1,300 mg/L, but the rate gradually decreased. It is believed that this is because the volume of the concentrated water tank is limited, and the amount of soluble ions gradually decreases. As a result of analyzing the wasted water at MCDI circulation process through Ion Chromatography, it was confirmed that the concentration of all ions were concentrated. However, there was no significant difference in the types and proportions of analyzed ions. It is judged that the types and concentration of ions do not have a significant effect on adsorption and desorption in the MCDI circulation process.

바이오가스를 98% 이상의 고순도 메탄가스로 정제하여 자동차연료나 도시가스로 활용한다면 경제적으로 매우 큰 효과를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 음 식물쓰레기 처리시설에서 발생하는 바이오가스를 정제하여 98% 이상의 고순도 메탄가스를 95% 이상 분리 회수하는 분리막 정제 시스템 개발을 하고자 하였다. 분리막 공정 설계에 필요한 데이터를 확보하기 위하여 분리막 모듈의 이산화탄소/메탄 혼합기체 분리시험을 수행하였으며, 다양한 운전조건에서 얻어진 실험결과를 바탕으로 공정설계를 수행하였다. 최종 생산되는 메탄 순도 98%, 이산화탄소 순도 95% 이상을 만족하는 운전 조건에서 메탄, 이산화탄소 회수율과 이에 필요한 각 단의 막면적과 비율을 확인하였다.

This paper presented experimental results for circulation type UV-TiO₂ photocatalytic oxidation process. We have developed UV-TiO₂ photocatalytic oxidation process with activated carbon to control odor and VOCs in indoor and industrial applications. In this study, common indoor air pollutants, namely ammonia, formaldehyde, hydrogen disulfide, toluene were selected to investigate their efficiencies for UV-TiO₂ photocatalytic oxidation. In high concentration test, the decomposition efficiency was high in order as ammonia, toluene, formaldehyde, hydrogen disulfide. Three type of individual processes are tested for ability to increase decomposition efficiency. UV-TiO₂ photocatalytic oxidation combined process with activated carbon was excellent among the three type processes without reference to gas species. It was considered that this circulation type process will overcome short retention time for treatment for UV-TiO₂ photocatalytic oxidation. It will promise that this circulation type UV-TiO₂ photocatalytic oxidation combined process can apply indoor and industrial applications to remove odor and VOCs quickly.

산성 용액의 수처리가 폴리아크릴로니트릴계 중공사형 한외여과막에 미치는 영향을 십자흐름 방식의 순환식 막 모듈 여과 장치를 이용하여 연구하였다. 막 모듈 여과장치를 이용하여 pH 2인 강산성 용액의 수처리를 시작한 지 약 80시간이 경과되었을 때 막 투과량(permeate flux)이 급격히 감소하는 것을 관측하였다. 또한, 수처리 시간 별로 막 모듈 여과장치의 공급조에서 채취한 샘플 용액의 자외선/가시광선 흡수 스펙트럼과 기체 크로마토그래피/질량분석(gas chromatography/mass spectrometry, GC/MS) 스펙트럼을 분석한 결과 수처리 시간이 경과함에 따라 막 모듈을 통과한 농축액 속에 새로운 유기 화합물이 생성된다는 사실을 알아내었다. 질량스펙트럼 분석을 통해 이 화합물을 1,6-dioxacyclododecane-7,12-dione이라고 예측하였으며, 각종 플라스틱 특히 폴리우레탄 제조 시 사용되는 첨가제 중 하나라는 사실도 알아내었다. 수처리에 사용된 막에 대한 전자주사 현미경 사진 및 고체 NMR 분석 등의 추가 실험을 통해 산성 용액 수처리 과정에서 발생한 막 투과량의 감소는 산성 용액 하에서 일어나는 UF막의 변형에 의한 것이 아니라 막 모듈 여과장치에 사용된 폴리우레탄 튜브에서 산과의 반응에 의해 용출된 저 분자량의 유기화합물이 막 오염 현상을 일으켰기 때문인 것으로 결론지었다. 이번 연구 결과는 산성 용액의 수처리 공정 시 UF막 자체의 산에 대한 반응성 뿐 아니라 막 모듈을 포함한 수처리 장치 자체의 산에 대한 반응성 역시 산 용액의 수처리 효율은 물론, 산을 이용한 막의 화학 세정 효율 및 수처리 막의 pH 사용 한계를 결정하는 데 매우 중요한 요소 중 하나라는 것을 보여준다.

본 연구의 목적은 도시 하수처리를 위한 막결합형 A2O공정에 관해 실제적인 정보를 얻고자 하는 것이다. 공경 0.25;μm의 평판형 정밀여과막을 공기가 주입되는 호기조에 침지시켜 처리수는 저압으로 여과된다. 인공폐수를 대상으로 최적의 처리수질과 장기운전의 안정성 확보를 위한 내부반송율과 MLSS 농도 등의 최적 운전인자를 산정하고자 하였다. 내부반송은 각각 호기조에서 무산조로 반송한 것을 type 1, 무산조에서 혐기조로 반송한 것을 type 2라고 규정지었다. 플럭스는 15 LMH, type 1을 2Q로 고정하고 실험하였을 때 최적의 운전 조건은 MLSS 농도는 11,000 mg/L, type 2가 IQ로 나타났다. 이때, BOD CODcr, T-N, T-P의 제거율이 각각 97.3%,;94.2%,;64.0%,;63.0%로 타 내부반송율보다 효과적이었다.

The development of renewable energy is currently strongly required to address environmental problems such as global warming. In particular, biomass is highlighted due to its advantages. When using biomass as an energy source, the conversion process is essential. Fast pyrolysis, which is a thermochemical conversion method, is a known method of producing bio-oil. Therefore, various studies were conducted with fast pyrolysis. Most studies were conducted under a lab-scale process. Hence, scaling up is required for commercialization. However, it is difficult to find studies that address the process analysis, even though this is essential for developing a scaled-up plant. Hence, the present study carries out the process analysis of biomass pyrolysis. The fast pyrolysis system includes a biomass feeder, fast pyrolyzer, cyclone, condenser, and electrostatic precipitator (ESP). A two-stage, semi-global reaction mechanism was applied to simulate the fast pyrolysis reaction and a circulating fluidized bed reactor was selected as the fast pyrolyzer. All the equipment in the process was modeled based on heat and mass balance equations. In this study, process analysis was conducted with various reaction temperatures and residence times. The two-stage, semi-global reaction mechanism for circulating fluidized-bed reactor can be applied to simulate a scaled-up plant.

반도체 소자가 초고집적화 되면서 제조 공정 수는 증가되며, 각 공정 후에는 많은 잔류물 또는 오염물이 표면에 남게 되어 이것들을 제거하는 세정공정(Cleaning process)의 중요성은 더욱 부각되고 있는 추세다. 현재 반도체 제조 공정은 약 400단계의 제조 공정을 가지고 있으며 이들 중 적어도 20% 이상의 공정이 웨이퍼의 오염을 막기 위한 세정공정과 표면 처리 공정으로 이루어져 있다. 세정 공정에서 IPA(Iso-propyl alcohol)를 사용하게 되는데 이는 제조과정에서 발생하는 Water Mark를 제거하기 위함이다. 기존 제거공정에서는 물을 이용하여 이를 제거 하였으나, 물의 표면 장력에 의해 제품이 불량이 발생하여 쉽게 증발하는 성질을 가지고 있는 IPA를 이용하여 wafer 표면의 DI를 제거 하였다. IPA 세정공정을 도입한 반도체 업체에서 배출되는 폐액 속에 IPA농도는 30% 수준으로 나타나 기존 증류법을 통한 증발농축으로 가공하는데 많은 Utility 비용이 소요되기 때문에 해당 폐액을 재활용하는데 있어 경제성이 떨어지며, 이에 효율적으로 농축 가공하여 자원을 재순환 할 수 있는 기술 검증 및 네트워크 구축이 필요한 실정이다. 현재 A반도체 생산기업의 경우 IPA 폐수의 발생량은 2015년 30톤/day, 2016년의 경우 40톤/day 정도로 배출처 및 가공처의 수익을 향상 시킬 수 있는 상기 개발기술의 검증을 위한 Scale-up 테스트 및 현장 적용이 요구되고 있어, Lab. test를 통하여 기 확보한 농축 기술을 보완 및 실용화함에 있어 Scale-up test를 위하여 1ton/day 처리 용량의 Pilot system을 제작 설치하고, 이를 통해 농축효율을 검증함으로써 기존의 증발농축법과 안전성 등에서 차별화된 농축설비를 개발하고자 하였다.

In order to measure the rheological behavior of precast concrete with high volume of recycled fine aggregate, the replacement of natural fine aggregate by recycled one was carried out in dry-mix process. As results of that, it was found that as the replacement increases, strength and performance of concrete become decreased but may be recoverable by proper selection and dosage of constituents.

The aim of our research was to apply experimental design methodology in the optimization of N, N-Dimethyl- 4-nitrosoaniline (RNO, which is indictor of OH radical formation) degradation using gas mixing-circulation plasma process. The reaction was mathematically described as a function of four independent variables [voltage (X1), gas flow rate (X2), liquid flow rate (X3) and time (X4)] being modeled by the use of the central composite design (CCD). RNO removal efficiency was evaluated using a second-order polynomial multiple regression model. Analysis of variance (ANOVA) showed a high coefficient of determination (R2) value of 0.9111, thus ensuring a satisfactory adjustment of the second-order polynomial multiple regression model with the experimental data. The application of response surface methodology (RSM) yielded the following regression equation, which is an empirical relationship between the RNO removal efficiency and independent variables in a coded unit: RNO removal efficiency (%) = 77.71 + 10.04X1 + 10.72X2 + 1.78X3 + 17.66X4 + 5.91X1X2 + 3.64X2X3 - 8.72X2X4 - 7.80X1 2 - 6.49X2 2 – 5.67X4 2. Maximum RNO removal efficiency was predicted and experimentally validated. The optimum voltage, air flow rate, liquid flow rate and time were obtained for the highest desirability at 117.99 V, 4.88 L/min, 6.27 L/min and 24.65 min, respectively. Under optimal value of process parameters, high removal(> 97 %) was obtained for RNO.

For the purpose of evaluating the eco-efficiency(EE) on surplus heat generated from industrial process, techniques of life cycle assessment are adopted in this study. Because it can be indicated both environmental impacts and economic benefits, EE is well known as a useful tool for symbiosis network on the sustainable development of new projects and businesses. To evaluate environmental impacts, the categories were divided into two areas of resource depletion and global warming potential. It can be seen that environmental impact increased a little but much higher economic benefit on the company, environmental performance and economic value were improved on the apartment by the district heating, respectively. In result, eco-industrial park(EIP) project on surplus heat should be found sustainable new business because the EE was in the area of fully positively eco-efficiency and, moreover resource depletion was taken place than the reduction of greenhouse gas.