세계 해양산업은 자율운항선박 기술의 등장으로 급속도로 발전하고 있으며, 해양 데이터에서 파생된 인공지능 활용에 관한 관 심이 높아지고 있다. 다양한 기술 발전 중에서 선박 항로 군집화는 자율운항선박 상용화를 위한 중요한 기술로 부각되고 있다. 항로 군집 화를 통해 해상에서 선박 항로 패턴을 추출하여 가장 빠르고 안전한 항로를 최적화하고 충돌 방지 시스템의 개발에 기반이 된다. 항로 군 집화 알고리즘의 정확성과 효율성을 보장하기 위해 고품질의 잘 처리된 데이터가 필수적이다. 본 연구에서는 다양한 항로 군집화 방법 중 항로의 실제 형태와 특성을 정확히 반영할 수 있는 선박 항로 유사도 기반 군집화 방식에 주목하였다. 이러한 방식의 효율을 극대화하 기 위해 최적의 데이터 전처리 기술 조합을 구성하고자 한다. 구체적으로, 4가지의 선박 항로 간 유사도 측정법과 3가지의 차원 축소 방 법을 조합하여 연구를 진행하였다. 각 조합에 대해 k-means 군집 분석을 수행하고, 그 결과를 Silhouette Index를 통해 정량적으로 평가하여 최고 성능을 보이는 전처리 기법 조합을 도출하였다. 본 연구는 단순히 최적의 전처리 기법을 찾는 것에 그치지 않고, 광범위한 해양 데 이터에서 의미 있는 정보를 추출하는 과정의 중요성을 강조한다. 이는 4차 산업혁명 시대의 해양 및 해운 산업이 직면한 디지털 전환에 효과적으로 대응하기 위한 기초 연구로서 의의를 갖는다.

This study explored effects of a sludge-based biochar addition on nitrogen removal of membrane bioreactor (MBR) for wastewater treatment. The membrane fouling reduction by the biochar addition was also investigated. A dose of 3 g/L of the biochar was applied to an MBR (i.e., BC-MBR) and treatment efficiencies of organic matter and nutrient were analyzed. The MBRs with powdered activated carbon (i.e., AC-MBR) and without any additives were also operated in parallel. The average removals of COD and TN were improved with the biochar addition compared to those with the control MBR. Interestingly, operational duration was also increased with biochar addition. The CLSM analysis revealed that biomass amounts of BC-MBR and AC-MBR were reduced by more than 40%, and thickness of the biofilm attached to the membrane surface also was decreased. The physical properties of biochar surfaces were compared with a commercial powdered activated carbon. The specific surface area with 38 m2/g and pore volume with 0.13 cm3/g of the biochar were much smaller than those of the powdered activated carbon, which were 1100 m2/g and 0.67 cm3/g, respectively. Manufacturing conditions for the biochar production needs to be further investigated for enhancing physical properties for adsorption and biological improvement.

The object of this study is to feasibility assesment for co-digestion efficiency of food waste recycling wastewater(FWR) with thermal hydrolysis process dehydration cake (THP Sludge). As a result of THP pre-treatment experimental conditions to 160oC and 30 minutes, the solubility rate(conversion rate of TCOD to SCOD) of the THP sludge increased by 34%. And the bio-methane potential in the THP sludge increased by about 1.42 times from 0.230 to 0.328 m3 CH4/kg VS compared to the non-pre-treatment. The substrates of the co-digestion reactor were FWR and THP sludge at a 1:1 ratio. Whereas, only FWR was used as a substrate in the digestion reactor as a control group. The experimental conditions are 28.5 days of hydraulic retention time(HRT) and 3.5 kg VS/m3-day of organic loading rate(OLR). During the 120 days operation period, the co-digestion reactor was able to operate stably in terms of water quality and methane production, but the FWR digestion reactor deteriorated after 90 days, and methane production decreased to 0.233 m3 CH4/kg VS, which is 67% of normal condition. After 120 days of the experiment, organic loading rate(OLR) of co-digestion reactor was gradually increased to 4.5 kg VS/m3-day and operated for 80 days. Methane production during 80 days was evaluated to be good at the level of 0.349 m3 CH4/kg VS. As a result of evaluating the dehydration efficiency of the sludge before/after 150-180oC THP using a filter press, it was confirmed that the moisture content of the sludge treated before THP at 180oC was 75% and improved by 8% from 83-85% level. Therefore, it is expected that the co-digestion reactor of FWR and THP sludge will ensure stable treatment water quality and increase bio-methane production and reduction effect of dehydration sludge volume.

본 연구는 장미 ‘Bubble Gum’에 대한 수확 후 LED 광 환경 과 살균제 Azoxystrobin 보존용액 처리 시 절화품질에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 광은 백색 LED와 유색 LED (red:blue=5:1)로 처리하였고, 보존용액은 수돗물(tap water, TW)과 Azoxystrobin 0.05 mL･L-1를 처리하였다. 백색 LED처 리의 절화수명은 TW, Azoxystrobin처리구 각각 9.6일, 9.7일 로 LED 광과 보존용액 처리 간의 유의차가 없었다. 유색 LED 처리의 절화수명은 TW처리구가 13.6일, Azoxystrobin처리구 가 9.8일로, 유색 LED 처리구가 대조구(백색 LED + TW)에 비해 절화수명을 4일 연장시켰다. 절화수명 종료 증상은 LED 광 조건과 관계없이 Azoxystrobin처리구는 꽃잎 위조와 청변 화 증상을 감소시켰다. 모든 처리구에서 상대생체중과 수분흡 수율은 각각 처리 후 2일, 4일까지 증가하다 감소하는 경향을 보였다. 수확 직후 대비 처리 6일 후 화색 변화율과 잎의 엽록 소 함량은 수확 직후와 모든 처리구에서 차이가 없었으며, 화 폭증가율도 처리 간 차이가 없었다. 결론적으로 백색 LED + Azoxystrobin 보존용액처리는 절화장미의 꽃잎 위조와 청변화 증상을 감소시키지만, 절화수명 연장효과가 없었으며, 적색 +청색 LED 처리는 장미의 절화수명 연장효과에 효과적이었다.

포인트 클라우드를 활용한 폴리곤 모델 활용에 대해서는 지속적으로 연구되고있다. 이러한 연구는 대부분 하이 폴리곤 모델을 대상으로 생성된 모델을 활용한 기술이다. 오늘날 비디오 게임 등에서 활용되는 하이 폴리곤 모델은 대부분 높은 퍼포먼스를 바탕으로 화려한 효과를 표현한다. 그러나 게임 등의 콘텐츠에 있어서 화려한 효과와 높은 품질의 리소스를 활용한 게임만이 만족도를 충족시켜주는 것이 아니다. 콘텐츠에 따라서 의도적으로 로우 폴리곤 모델을 활용하기도 한다. 인디 게임 등에서는 낮은 접근성을 장점으로 로우 폴리곤 형태의 모델을 제작하여 이를 활용한 게임들도 지속적으로 개발되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 이러한 변화에 맞춰서 포인트 클라우드 데이터를 활용하여 로우 폴리곤 모델을 생성 및 음영 처리하는 방법을 제안한다. 여러 개의 모델을 생성하여, 각각의 모델이 하나의 텍스처를 공유하고, 음영을 처리한다. 마지막으로 라이트맵 기법의 결과물과 비교하는 실험을 진행한다.

일부 대장균 균주는 독성을 가지고 있으며 이들을 제어 하기 위해 박테리오파지와 같은 대체 항균물질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 E. coli DH5α 균주를 모델로 이 균주의 생육을 억제하는 박테리오파지 ECP27과 병용처리했을 때 상승효과를 나타낼 수 있는 항균물질을 탐색하였다. 후보물질로는 CaCl2, 젖산, 구연산 이 사용되었다. CaCl2의 경우 6시간째 농도 의존적으로 생육억제 상승효과가 나타났으나 12시간째 E. coli DH5α의 생균수가 회복되는 추세를 보였다. 그러나 30mM 농도에 서 젖산과 구연산은 박테리오파지 ECP27과 병용처리 했을 때 E. coli DH5α의 생육저해에 대하여 6시간째 상승 효과를 보였으며 12시간째 생균수가 검출되지 않았다. 또한 젖산과 구연산을 단독으로 처리했을 때 12시간째 E. coli DH5α의 생균수가 확인되지 않아 독자적으로도 항균력이 우수하였다. 따라서 박테리오파지와 유기산을 병용 처리하는 것은 대장균의 생육을 효과적으로 억제하는 좋은 전략이 될 수 있을 것이다.

Indirect oxidation using chlorine species oxidizing agents is often effective in wastewater treatment using an electrochemical oxidation process. When chlorine ions are contained in the wastewater, oxidizing agents of various chlorine species are produced during electrolysis. In a ballast water management system, it is also used to treat ballast water by electrolyzing seawater to produce a chlorine species oxidizer. However, ballast water in the brackish zone and some wastewater has a low chlorine ion concentration. Therefore, it is necessary to study the chlorine generation current efficiency at various chlorine concentration conditions. In this study, the chlorine generating current efficiency of a boron-doped diamond(BDD) electrode and insoluble electrodes are compared with various chloride ion concentrations. The results of this study show that the current efficiency of the BDD electrode is better than that of the insoluble electrodes. The chlorine generation current efficiency is better in the order of BDD, MMO(mixed metal oxide), Ti/RuO2, and Ti/IrO2 electrodes. In particular, when the concentration of sodium chloride is 10 g/L or less, the current efficiency of the BDD electrode is excellent.

하⋅폐수처리 MBR 공정을 운영함에 있어서 특정 오염물에 따른 멤브레인 회복률 저하를 자주 경험하게 되며, 이에 따른 화학세정 시 막오염 물질 제거에 필요한 약품선택에 많은 어려움을 겪는다. 본 연구의 목적은 하폐수 성상의 MBR 처리 시 발생할 수 있는 Ca 막오염에 대해서 다양한 세정약품 적용을 통한 멤브레인의 회복률 증대 방안을 찾고자 하는 것에 있다. 본 연구는 K 폐수처리시설에서 1년간 운영한 (주)에코니티의 분리막을 샘플링하여 투과도 측정 및 막표면 분석 후 막오염 물질을 우선적으로 확인하였으며, 이에 따른 각종 화학약품의 적용실험을 통하여 최적약품 도출 및 적용성을 평가하고자 하였다.

본 연구는 비용매 상분리법(nonsolvent induced phase separation, NIPS)을 사용하여 제조한 분리막의 배출수 처리 현장 적용성 test를 위한 최적 유효막 길이 선정 하기 위해, 동일한 원수, 기본 공정 조건으로 유효막 길이를 변화시켜 운전에 따른 역세 효율 및 운전압을 관찰하였다. 동일한 공정조건에서 유효막 길이의 변화를 주어 500㎜, 1,000㎜, 1,500㎜의 유효막 길이에 따라 1.5일간 고탁도의 가혹한 조건에서 공정을 지속하여 측정을 실시하였다. 유효막 길이별 운전 결과 유효막 길이에 따른 역세에 의한 효율차이를 확인할 수 있었으며 고탁도의 원수를 사용하여 중공사 막의 내부 폐색이 진행되었으며 유효막 길이가 길수록 폐색되지 않은 bore쪽으로만 역세가 진행되어 여과 후 역세에 의한 회복이 현저히 떨어짐을 확인하였다.

굴 패각과 같은 반응성 재료는 사용 목적에 적합한 전처리 조건을 선택할 필요가 있다. 본 연구에서는 인 농도 제어를 목적으로 효율적인 굴 패각 사용을 위한 전처리 조건을 제안하는데 목적을 둔다. 굴 패각의 전처리(소성 온도, 소성 시간, 입자 크기)에 따른 인산염 제거 효율을 조사하였다. 또한 XAFS 분석 및 등온 흡착 실험을 통해 굴 패각의 인산염 제거특성에 대해 조사하였다. 실험 결과 소성 온도는 600°C, 소성 시간은 6 h, 입자 크기는 0.355~0.075 mm에서 우수한 제거 효율을 확인하였다. 등온 흡착 실험 결과 Langmuir 모델이 굴 패각의 흡착에 적합한 것으로 나타났다. XAFS 분석 결과 600°C에서 소성시킨 굴 패각에는 인산칼슘이 생성된 것이 확인되었다. 즉 굴 패각의 칼슘 이온 용출에 의한 인산칼슘 형성이 인산염의 농도 감소에 기여하고 있음을 확인하였다.

This study investigated phosphorus removal from secondary treated effluent using coagulation-membrane separation hybrid treatment to satisfy strict regulation in wastewater treatment. The membrane separation process was used to remove suspended phosphorus particles after coagulation/settlement. Membrane separation with 0.2 μm pore size of micro filtration membrane could reduce phosphorus concentration to 0.02 mg P/L after coagulation with 1 mg Al/L dose of polyaluminum chloride (PACl). Regardless of coagulant, the residual concentration of phosphorus decreased as the dose increased from 1.5 to 3.5 mg Al/L, while the target concentration of 0.05 mg P/L or less was achieved at 2.5 mg Al/L for the aluminum sulfate (Alum) and 3.5 mg Al/L for PACl. Moreover, alum showed better membrane flux as make bigger particles than PACl. Alum showed a 40% of flux decrease at 2.5 mg Al/L dose, while PACl indicated a 50% decrease of membrane flux even with a higher dose of 3.5 mg Al/L. Thus, alum was more effective coagulant than PACl considering phosphorus removal and membrane flux as well as its dose. Consequently, the coagulation-membrane separation hybrid treatment could be mitigate regulation on phosphorus removal as unsettleable phosphorus particles were effectively removed by membrane after coagulation.

In water treatment process using microfiltration membranes, manganese is a substance that causes inorganic membrane fouling. As a result of analysis on the operation data taken from I WTP(Water Treatment Plant), it was confirmed that the increase of TMP was very severe during the period of manganese inflow. The membrane fouling fastened the increase of TMP and shortened the service time of filtration or the cleaning cycle. The TMP of the membrane increased to the maximum of 2.13 kgf/cm2, but it was recovered to the initial level (0.17 kgf/cm2) by the 1st acid cleaning step. It was obvious that the main membrane fouling contaminants are due to inorganic substances. As a result of the analysis on the chemical waste, the concentrations of aluminum(146-164 mg/L) and manganese(110-126 mg/L) were very high. It is considered that aluminum was due to the residual unreacted during coagulation step as a pretreatment process. And manganese is thought to be due to the adsorption on the membrane surface as an adsorbate in feed water component during filtration step. For the efficient maintenance of the membrane filtration facilities, optimization of chemical concentration and CIP conditions is very important when finding the abnormal level of influent including foulants such as manganese.

무기실리카 입자로 구성된 고탁도 원수를 처리하는 침지식 정밀여과 운전에서 휴민산과 2가 양이온의 존재유무에 따라 시간에 따른 파울링 저항을 관찰하였다. 공기폭기로 인한 무기실리카 입자의 파울링 감소효과는 휴민산과 칼슘이 혼합 으로 존재 시 감소하였다. 파울링층의 전자현미경 관찰결과 칼슘의 존재 시 휴민산의 무기실리카 입자 표면흡착이 관찰되었 다. 이는 멤브레인 표면에 조밀한 파울링층을 형성시켜 공기폭기 효과를 감소시킨 것으로 판단된다. 용액의 조성에 따른 고탁 도 원수의 탁도 제거율에는 큰 변화가 없었으나 공기폭기량에 따라 칼슘과 무기실리카 입자의 혼합 존재 시 유기물질의 제거 율은 80% 이상으로 증가하였다. 이는 공기폭기 하에 무기실리카 입자 표면에 흡착된 일부 휴민산들이 멤브레인 표면으로부 터 함께 역수송 되어 유기물질 제거율을 증가시킨 것으로 사료된다.

Modified coagulants were investigated for the removal of phosphorus from secondary effluent of wastewater treatment. The modified coagulants were prepared by mixing alkali earth metal ions such as calcium and magnesium. The basicity of a coagulant influenced on the removal of phosphorus, and coagulants with basicity of 5.9% showed a better removal of total phosphorus than that of 38.5%. Also, coagulants with alkali earth metals enhanced the performance of coagulation by 10% and resulted in 67.1% for total phosphorus removal. Moreover, the removal of suspended solids and chemical oxygen demand was improved using coagulants with low basicity and earth metal ions. Results of this study demonstrated that the use of coagulants with low basicity, and calcium and magnesium ions is recommended to improve wastewater effluent quality.

The purpose of this study is to investigate and compare the change of wind velocity and processing efficiency of sulfuric compounds and more complex odors. The research was conducted in a facility specializing in odor prevention applications using upgraded existing research equipment (from 30 CMM to 200 CMM) on wastewater treatment. The research equipment was installed with the purpose of removing odor from the wastewater treatment (Pasteur Factory) located in Hoengseong-gun, GangWon. To investigate the treatment efficiency of hydrogen sulfide test samples were evaluated with different blower installation positions and changes in wind speed. The wind speed at the static pressure is about 1.70~2.08 times faster than that of the static pressure, although the blower power is different. The efficacy of sulfur compounds and complex odor treatment was 91.27% and 95.20%, respectively. The study results show that it is necessary to review the design point of wind speed due to the increase in facility scale. In addition, considering the characteristics of complex odor, it is necessary to consider additional surcharges. It was determined that the facility plan for odor prevention in relation to wind velocity will be reexamined. Ongoing research will also be considered to help identify any disadvantages and solutions for the ventilator positioning, which is currently installed in the back.

노화와 재해 등으로 인한 인간의 치명적인 간 부전 문제를 해결하기 위한 대안 중의 한 축으로 교차분화 기법을 적용한 induced hepatocyte (iHep)연구가 진행되고 있지만, 분화효율은 극히 낮다. 본 연구에서는 돼지 섬유아세포에 교차분화기법을 사용하여 piHep을 만들고, 소분자 화합물(A83-01)의 첨가에 따른 교차분화의 효율개선을 시도 하 였다. piHep의 유도를 위해서 세가지 간 전사 인자를 [human hepatocyte nuclear factor 1 alpha (hHNF1A), human hepatocyte nuclear factor 4 alpha (hHNF4A), human forkhead box protein A3 (hFOXA3)]를 렌티바이러스를 이용하여 체세포에 도입하였다. 3가지 유전자가 도입된 세포는 기본 배양액으로 hepatocyte induction medium (HIM)을 사용하였고, 여기에 A83-01을 첨가군과 미 첨가군(대조군)으로 나누어 교차분화를 유도 하였다. 그 결과 대조군에서 4주 후에 불완전한 간세포의 형태가 낮은 빈도로 나타났지 만, A83-01 처리군은 도입 2주 후부터 epithelial-like cell의 형성을 통해 점점 다핵을 가 지는 성숙한 piHep(명확한 핵, 다각형의 세포질)의 특성이 확인되었다. 간세포로의 기능 적 분화를 검증하기 위해 albumin (ALB)과 transferrin (TF)의 mRNA의 발현을 real-time PCR을 통해 분석하였다. A83-01 처리군에서 ALB와 TF의 발현이 교차분화 4 주차까지 증가되었다. 섬유아세포 표지 인자인 vimentin의 발현은 A83-01의 처리와 상관 없이 모두 감소되었다. 대조군과 달리 A83-01처리군은 piHep의 유도를 위해 사용된 3가 지 간 전사인자들 중 HNF4Α와 FOXA3에서 교차분화 후 4주차까지 endogenic expression 을 보였다. 결론적으로 간세포 교차 분화의 효율 개선을 위해 사용된 A83-01은 돼지 섬 유아세포의 내재된 간 특이적 전사 인자들을 활성화시켜 간세포의 분화를 촉진함을 확인 할 수 있었다.

발전소 해체 및 핵종누출 시 원자력 관련 시설 주변의 방사성오염 토양은 주민의 거주 및 공업용지로의 재사용을 위해 토양 제염이 불가피하다. 본 논문에서는 기존 토양복원 기술을 생물학적, 물리/화학적, 열적 처리로 분류하고 각 기술의 원리 및 처리 물질을 분석 및 조사를 통해 방사성물질로 오염된 토양에 적용 가능한 기술을 선정하였다. 선정된 기술을 평가하기 위 해 경제성, 적용성, 기술성을 고려하였다. 또한 High, Medium, Low로 가중치를 적용하여 평가하였다. 이에 따른 결과값을 바탕으로 방사성물질로 오염된 토양에 가장 적합한 토양제염 방법을 제시하고자 한다.