식물기생성 선충인 뿌리혹선충과 뿌리썩이선충은 국내에서 생강을 포함한 수입 구근류에서 주로 검출되는 검역대상 해충이다. 그러나 이 러한 선충류가 검출된 수입 생강의 경우 적절한 소독처리기준이 마련되어 있지 않아 폐기 및 반송처리로 인한 경제적 손실이 발생하고 있다. 본 연구에서는 생강에 침입한 검역 대상 선충의 사멸을 위한 식물소독처리 기준 마련을 위해 뿌리혹선충과 뿌리썩이선충을 사멸할 수 있는 온탕침지 법에 관하여 조사하였다. 그 결과, 뿌리혹선충과 뿌리썩이선충은 각각 48°C와 49°C에서 30초간의 온탕침지 처리로 사멸되었다. 52.5°C로 설정 된 60 L의 항온수조에 침지된 생강의 열전도 조사에서 생강 중심부와 내부 5 mm 두께의 온도가 50°C까지 도달하기까지는 각각 10~32분과 6~16분이 소요되었으며 51°C에서 30분 동안 온탕침지한 생강은 정상적으로 생육하였다. 본 결과를 바탕으로 뿌리혹선충의 유충을 생강에 인공 접종 한 후 51°C에서 30분간 온탕침지 하였을 때 처리한 선충이 모두 사멸되었다. 따라서 이상의 온탕침지 처리 조건은 생강에 영향을 주지 않고 두 종의 선충을 사멸시킬 수 있는 식물소독법의 기초자료가 될 것이다.

막여과 수처리 공정에서 막오염은 플럭스 감소나 막간차압 증가를 야기하는 중요한 문제로 남아있다. 막오염을 저감하는 여러 가지 방법 중, 막의 표면에 패턴을 입혀 그 패턴의 형상에 따라 유체의 이동을 변화시킴으로써 막오염을 저감시키는 방법이 연구되어 왔다. 특히 45° 회전된 피라미드 패턴은 피라미드 패턴에 비해 막오염 저감 효과가 크다는 연구결과가 있었다. 본 연구에서는 비용매상분리법과 소프트리소그래피(soft-lithograhy)를 이용하여 막의 표면에 45° 회전된 피라미드 패턴을 입히고, 크기가 다른 입자를 포함한 원수를 여과하면서 막오염 저감 효과를 비교해 보았다.

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 osmotic agent and efficient membrane. In this study, polymers having lower critical solution temperature (LCST) and upper critical solution temperature (UCST), one of the thermal responsive characteristics, are used as the osmotic agents. 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 osmotic agents for water treatment applications.

캐나다 Alberta 지역의 Oil Sands는 bitumen과 crude oil을 대량 포함하고 있어 석유자원의 한정성을 대체할 수 있는 천연자원으로써 최근 Shale Gas와 함께 관심이 높아지는 추세이다. Oil Sands의 개발을 위해서는 extraction과 purification을 포함한 SAGD(steam-assisted gravity drainage) process를 거쳐야 하는데 이 과정에서 많은 양의 오염물을 포함하고 있는 OSPW(oil sands process-affected water)가 대량 발생하게 된다. 이를 위하여 캐나다 및 Alberta 주정부에서는 현재 다각적인 수처리 공정을 시도 하고 있으며, 그 중 분리막을 활용한 연구 내용 및 결과에 대해 소개하고자 한다.

A nonthermal method of decontamination using electrolyzed water (EW) or/and ultrasonification (US) was used for microbial reduction of black pepper. Aerobic bacteria and yeasts and mold in commercial black pepper powder were found to be 8.29 and 7.72 log(CFU/g), respectively. The optimum EW was produced at flow rates of brine and water of 100 mL/min and 300 mL/min, respectively. Using EW, reducing by 1.36 log of aerobic bacteria and 1.15 log of yeasts and mold were observed. The combination of US with distilled water (DW) treatment reduced aerobic bacteria by 0.74 log and yeasts and mold by 1.03 log. The best decontamination results were obtained with US combined with EW, resulting 1.48 log reduction of aerobic bacteria and 1.70 log reduction of yeasts and mold. The inactivation pattern of microorganism by EW or/and US fitted well to first-order-kinetics model. The black pepper quality in terms of color, piperine contents and sensory properties was not changed by any of tried treatments compare to controls.

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.

고강도, 내약품성, 무독성, 내연소성의 장점을 가지고 있는 PVdF (polyvinylidene fluoride) 나노섬유로 기공이 0.4 μm 평막을 제조한 후, 부직포와 평막으로 나권형 모듈을 제작하였다. 용존유기물의 흡착 제거를 위한 입상 활성탄(GAC, granular activated carbon) 흡착 컬럼과 자체 제작한 나권형 모듈로 혼성 수처리 공정을 구성하였다. 카올린과 휴믹산으로 조 제한 모사 용액을 대상으로, 처리수를 재순환하는 경우와 배출하는 경우 각각 GAC 충진량의 영향을 알아보았다. 여과실험 후 물 역세를 하여 회복률과 여과저항을 계산하였다. 또한, 탁도와 UV254 흡광도를 측정하여 GAC의 흡착 효과를 고찰하였 다. 그 결과, 처리수를 재순환하는 경우와 배출하는 경우 모두 탁도 처리율에는 GAC 충진량의 영향이 없었다, 하지만 GAC 의 UV254 흡광도 처리율이 처리수를 순환하는 경우 0.7~3.6%이었는데, 처리수를 배출하는 경우 3.2-5.7%로 증가하였다. 처리 수를 순환하는 경우 GAC의 충진량이 증가함에 따라, 가역적 여과저항(Rr)과 비가역적 여과저항(Rir)은 감소하는 경향을 보였 다. 그러나 총여과저항(Rt)은 거의 일정하였고, 물 역세 회복률(Rb)은 다소 증가하는 경향을 보였다.

최근 전 세계적으로 급속한 도시화, 인구증가 및 기후변화에 따른 물의 수요와 공급의 불균형으로 인해 물 산업 의 경제, 사회, 환경적 중요성은 더욱 증가하고 있다. 이러한 물 산업은 크게 해당 분야에 따라 사용되는 분리막의 종류가 상 이하다. 주로 물리적, 화학적 안정성이 매우 우수한 고분자 소재가 사용되고 있으나, 이들 고분자들의 소수성인 성질 때문에 친수성을 부여하는 다양한 방법들이 소개되고 있다. 본 연구에서는 상용화되어 있는 중공사 지지체에 총 4종류의 친수성 고 분자들을 도입하여 친수성을 부여하였고, 주사전자현미경을 통해 코팅된 중공사 지지체의 모폴로지를 확인하였다. 또한, 각 고분자들로 코팅한 중공사 지지체의 친수화 정도를 알아보기 위해 접촉각을 측정하였고, 마지막으로 코팅 시간에 따른 수투 과도 변화 그리고 친수성 고분자에 따라 수투과도에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 Pluronic 1 wt%로 코팅하였을 때 친 수화 정도가 우수하며 중공사의 기공을 막지 않고 우수한 수투과도 정도를 나타내 수처리 분리막으로 가장 적절하다는 결론 을 얻을 수 있었다.

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.

본 연구에서는 최근 분리, 흡착과 같은 물리적인 수처리 공정이 중요해짐에 따라 Track-etched polycarbonate(PC) membrane이 친수성이며 균일한 기공크 기를 가지고 기계적 강도가 우수하다는 점을 이용하여 표면이 하전되어있는 입자를 포함한 콜로이드 용액의 제거능력에 대해 조사형 분리 특성을 파악하였다. 유화중합을 이용하여 각각 양전하, 음전하로 각각 하전된 균일하며 착색된 나노 입자(70 ~200nm)를 제조하고, SEM, DSC, FT-IR 및 제타 전위를 측정하여 라텍스의 특성을 파악하였다. 이후 PC membrane의 표면전하 및 기공크기와 입자의 표면전하 및 입자크기에 따른 수투과도 및 배제율을 조사하였다.

해수 담수화에 있어 RO막오염을 방지하기 위한 전처리로 MF 및 UF에 대하여 연구되어 왔으며, MF/UF의 전처리로 오토스트레이너를 사용하여 100μm 이상의 입자를 제거하는 것이 일반적이다. 그러나, 서해안의 경우 남해보다 높은 고탁도 물질이 다량으로 함유되어 있어 정확한 해수 특성분석에 따른 전처리 공정이 선정되어야 할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 서해안 지역의 해수 특성에 대하여 분석하여 적합한 전처리를 선정하기 위한 조건을 도출하고자 하였다. 서해안 지역의 15지점 해수에 대하여 탁도, SS, SiO2, TOC, UV254, 보론, TEP 등 20여개 항목에 대하여 분석하였다. 해수의 탁도는 평균 6.5∼ 11NTU를 나타내었으며 입도분석결과 2∼20μm 입자가 97% 이상 존재하였다.

수처리용 분리막 여과 공정에서 막오염의 문제는 여전히 해결해야 할 난제이다. 막오염 현상을 제어하기 위한 방안으로 막표면에 패턴을 도입하는 방법이 연구되어 왔다. 분리막의 패턴은, 막표면에서의 유체 흐름에 변화를 일으켜 오염물이 쌓이지 않게 하거나 쌓인 오염물이 일부 떨어져 나가는 효과를 주는 것 으로 보고된 바 있다. 본 연구에서는 수처리용 패턴 분리막을 제조하고, 패턴의 막오염 방지 효과를 평가하고자 하였다. 이를 위하여 CFD 기법을 이용하여 유 체 흐름을 시뮬레이션으로 분석하고, 시뮬레이션 결과와 실제 실험 결과를 비교 분석하기 위해 구형의 모델 입자로 막여과 실험을 수행하였다. 다양한 크기의 모델 입자를 이용함으로써 오염물의 크기에 따른 패턴의 막오염 방지 효과를 분석해 보고자 하였다.

새로운 알루미나 (Al2O3)와 실리카(SiO2)로 이루어진 규산알루미나질 납석광물을 적용하여 세라믹 지지체를 개발하고 수처리 적용가능성을 평가하였다. 납석 세라믹 지지체의 순수투과도는 약 1370 L/m2.hr.bar 였으며 지표수의 탁도 및 유기물의 제거율은 각각 98 %와 75 %였다. 실 하수처리장 MBR의 MLSS를 취수하여 실험한 결과 완벽한 SS 제거효율을 나타내었다. 모듈간격에 따른 납석지 지체 파울링 현상을 관찰한 결과 모듈간격이 증가할수록 파울링은 감소하였으나 일정 모듈간격(3.5 cm)이상인 경우 파울링은 증가하였고 이는 공기 폭기량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다.

최근 막여과 정수처리에 대한 관심이 높아지고 있으나, 공정설계를 위한 소프트웨어가 널리 보급되어 있지 않아서 현장적용의 어려움이 발생하고 있다. 본 연구에서는 막여과 정수처리 공정설계를 지원할 수 있는 프로그램과 설계기법을 개발하고자 하였다.

수처리에 있어 막여과 기술은 안전한 처리수질의 보장, 시스템의 집약화 및 자동화 등의 장점으로 인해 활발히 도입되고 있다. 하지만 핵심 기자재인 막 모듈의 설계나 전체 정수처리 공정의 안정성 부분에 대해서는 아직 기술개발의 여지가 남아 있다. 본 연구에서는 막여과 공정의 연속 운전에 있어서 막오염을 완화시키기 위한 목적으로 수행하는 물리적인 역세척의 효율 향상과 더불어 이 때 발생하는 역세배출수를 막 모듈 외부로 원활히 배출할 수 있도록 한 가압식 막여과 기술과, 이 때 발생한 가압식 막여과 배출수를 이중 구조로 구획된 침지 막조 이용하여 원활히 처리할 수 있는 침지식 막여과 기술을 결합하여 기존 기술에 비해 고회수율의 달성은 물론, 집약적이고 실용적인 2단 막여과 정수처리 시스템을 개발하고자 하였다.

NSF developed NSF p477, which covers POU active media systems. Exact types and quantities of cyanotoxins vary. In 2015 USEPA set recommended health advisories for microcystins in drinking water at or below 0.3 μg/L for children less than 6 years old, and at or below 1.6 μg/L for older children and adults. NSF developed and characterized a natural source for microcystin compounds to be used as a contaminant challenge for the POU active media systems being tested. Analytical methodologies were refined to reliably identify and quantify microcystin at levels in the sub part per billion range. Laboratory column studies using various activated carbons were conducted to determine the relative retention of various microcystin congeners, to assess the appropriateness of various congeners for testing purposes.

In many countries in order to manage corrosion of water treatment process, it is currently using Langelier index (LI). However, management of the Larson's ratio (LR) to compare corrosion management and LI which can be generated by the water treatment process is required. In this study, in order to ensure data LR, factors associated with the actual corrosion resistance of water treatment plant was measured. Using the measured data, the model equation can be estimated alkalinity, and using the statutory water quality data, LR and alkalinity is estimated. At comparison of the measured value and estimated value of alkalinity, it appeared in R2 = 0.629, using the statutory water quality data and estimated alkalinity model, LR and alkalinity (Whole water treatment plants : 472) is estimated. Concentration of estimated alkalinity is 0.5 mg/L to 107.5 mg/L (average : 23.2 mg/L), and LR is 0.1 to 10 (average : 1.3). At tendency to corrosion of investigated LR, “No metal tendency” (>0.5) is 39 water treatment plants, 8.26 %, and “corrosion metal tendency” is 433 water treatment plants, 91.74%.