본 연구는 중소규모 고도정수처리시설(Y 정수장)에 적용된 세라믹막 여과공정의 운영 효율을 평가하고, 막오염의 주요 원인을 규명하며 실질적인 개선 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 최근 세라믹막은 내구성과 내약품성이 우수하여 전오존 및 입상활성탄(GAC) 공정과의 조합에 적합한 기술로 주목받고 있으나, 막차압(TMP) 상승 및 장기 안정운영에 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 2017년 실제 운영 데이터를 바탕으로, 망간 및 용존유기탄소(DOC)를 중심으로 한 원수 수질과 TMP 변화 간의 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 수온역전이 발생하는 봄⋅가을철에 조류와 망간 농도가 증가하면서 TMP가 급상승하는 경향이 확인되었다. 또한 LC-OCD 분석을 통해 조류 유입 시기에는 바이오폴리머 농도가 증가하며 막오염에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 화학세정 실험에서는 pH 0.7의 황산이 망간, 철, 알루미늄 등의 무기성 침착물 제거에 가장 효과적인 것으로 확인되었으며, 세정 조건의 최적화 필요성이 강조되었다. 아울러 여과 유속의 불균형 및 계열 간 부하 집중이 TMP 상승에 영향을 미치는 주요 요인으로 분석되었고, 이에 따라 유량 제어 및 청정 주기 조정 등의 개선 전략이 제시되었다. 본 연구는 세라믹막 여과공정의 파울링 특성과 제어방안을 실증적으로 규명하였으며, 계절적 수질 변동에 대응하는 정수처리시설의 효율적인 운영 및 설계에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

The cost of treating water purification plant water treatment residuals is high, with a low recovery rate and unstable effluent water quality, particularly in plants using lake and reservoir water sources in severe cold regions. Maximizing water resource utilization requires integrating water treatment residuals concentration and treatment effectively. Here, ceramic membrane technology was employed to separate supernatant and substrate after pretreatment. Optimal settling was achieved using 75 μm magnetic powder at 200 and 4 mg/L of nonionic polyacrylamide co-injection. Approximately 65% of the separated supernatant was processed by 0.1–0.2 μm Al2O3 ceramic membranes, yielding a membrane flux of 50 L/m2h and a water recovery rate of 99.8%. This resulted in removal rates of 99.3% for turbidity, 98.2% for color, and 87.7% for color and permanganate index (chemical oxygen demand, COD). Furthermore, 35% of the separated substrate underwent treatment with 0.1–0.2 μm mixed ceramic membranes of Al2O3 and SiC, achieving a membrane flux of 40 L/m2h and a water recovery rate of 73.8%. The removal rates for turbidity, color, and COD were 99.9%, 99.9%, and 82%, respectively. Overall, this process enables comprehensive concentration and treatment integration, achieving a water recovery rate of 90.7% with safe and stable effluent water quality.

In this study, an attempt was made to approximate the main characteristic values of Bi0.5(Na0.78K0.22)0.5TiO3 (= BNKT) depending on the content of Fe2O3 additives, aiming to approach the values of lead(Pb) piezoelectric ceramic materials (PZT). Specifically, when the piezoelectric coefficient (d33) value of lead(Pb) piezoelectric ceramic material (PZT polycrystalline ceramic powder) is 300[pC/N] or higher, it is applied for hard purposes such as ultrasonic welding machines and cleaning machines, and when it exceeds 330[pC/N], it is applied for soft purposes like piezoelectric sensors. In this study, research and development were conducted for devices with a piezoelectric coefficient (d33) of 300[pC/N] or more for actuators. For this purpose, K+ exceeding 0.02 to 0.12 mol% was added to (Na0.78K0.22)0.5Bi0.5TiO3 to analyze structural changes due to K+ excess, and (Na0.78K0.22)0.5Bi0.5TiO3 + 8mol% K2CO3 Ti4+ was substituted with Fe3+ to manufacture lead-free piezoelectric materials. As a result, ceramics with Fe3+ substitution at x = 0.0075 yielded an average value of d33 = 315[pC/N]. Furthermore, for ceramics with Fe3+ substitution at x = 0.0075, the average values of maximum polarization (Pmax), residual polarization (Prem), and coercive field (Ec) were found to be 39.63 μC/cm2, 30.45 μC/cm2, and 2.50 kV/mm, respectively. The reliable characteristic values obtained from the research results can be applied to linear actuator components (such as the zoom function of mobile cameras, LDM for skin care, etc.) and ultrasonic vibration components.

The demand for ceramic brackets, which have a high aesthetic purpose due to their high light transmission is increasing due to the application of poly-crystalline alumina material. Brackets using this material require stable properties that should not fracture during the treatment period. In this paper, the fracture strength of a ceramic bracket made of the same material used in clinical practice was checked by applying torque with a square stainless steel wire. The wire used in the test was prepared with cross-section sizes of 017 inch ✕ 025 inch, 018 inch ✕ 025 inch, and 019 inch ✕ 025 inch. There were a total of 150 bracket specimens and after ligating wires in the slots, torque was applied to each of 75 specimens in the gingival and occlusal directions. The torque test used digital torque meter equipment and the torque value at which the bracket slot fractured due to plastic deformation of the ligated wire was confirmed. Based on the resulting data we plan to use the data to recommend stable torque use and develop future bracket design.

세라믹 분리막은 높은 열적, 화학적 안정성을 갖기 때문에 극한의 조건에서 운전되는 다양한 산업 공정에 적용할 수 있다. 그러나 투과도와 기계적 강도의 trade-off 현상에 의한 세라믹 분리막 활용에 제약이 있어, 고투과성-고강도 분리막 의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 상전이-압출법으로 알루미나 중공사 분리막을 제조하고, 고분자 바인더의 종류와 그 혼합 비에 따른 분리막의 특성 변화를 관찰하였다. 용매인 DMAc (Dimethylacetamide)와 고분자 바인더의 한센 용해도 인자를 비 교하면, PSf (polysulfone)가 DMAc와 높은 용해도 특성을 갖기 때문에 도프 용액의 점도와 토출압력이 높게 나타나 분리막 내부가 치밀한 구조로 형성되기 때문에 높은 기계적 강도를 갖으나 수투과도가 감소하는 것으로 확인되었다. 그에 반해, PES (polyethersulfone)를 이용하여 분리막을 제조하면 기계적 강도가 다소 감소하고 수투과도가 증가하는 것으로 나타났다. 따라 서 분리막 성능과 물성을 최적화하기 위해 PSf와 PES를 혼합하여 분리막을 제조하였으며, 9:1로 혼합하여 제조된 분리막에 서 최적화된 수투과도와 기계적 강도를 얻을 수 있었다.

본 논문은 인간의 양면성에 대한 탐구를 바탕으로 예술적 언 어의 표현에 대한 연구이다. 철학에서 언급되는 논조의 이해를 바탕으로 회화, 도자 등 다양한 작품을 조사하였다. 이를 통해 각각의 예술가들이 시대별 환경 속에서 양면성에 대해 어떤 차 별적 관점으로 작업을 진행했는지 고찰하였다. 첫째, 동서양의 철학과 심리학의 기본이론과 함께 양면성에 대한 다양한 이해를 문헌 자료를 통해 고찰했다. 모든 사람이 내적, 외적 또는 이성과 감성의 양면성을 가지고 있음을 확인 하고, 인간의 내적 갈등과 복잡성을 탐구했다. 둘째, 미술작품 실례를 조사하고 형태와 특징을 분석했다. 예 술가는 개인의 내면적 감정이나 사회현상에 따른 사람들의 심 리상태를 작품형태로 표현한다. 인간의 양면성을 주제로 한 작 품들은 내면을 표현하고 주목하는 데에 중점을 두었다. 철학 적 이론과 작품 실례를 결합 연구한 후 연구자의 해석을 추가 했다. 셋째, 상이 연구를 바탕으로 철학 이론과 미학적 관점을 결합 하여 추상적인 개념을 도자공예매체로 구상화 및 시각화하였다. 이러한 표현방식을 매개체로 삼아 본인의 창작의도를 분석했 다. 다양한 시각화 과정과 일정한 철학을 가지고 진행하였고, 작품의 미학적 분석을 바탕으로 하여 도자조형을 통한 양면성 에 대한 표현기법 및 내포된 의미를 탐구했다. 사람에 대한 내적 사고와 관심을 불러일으키고, 작업을 통한 감성의 발전을 진전시켰다. 철학과 예술 분야의 논의를 통해 예술을 보다 심미적이고 철학적으로 만들고 현대예술에 새로운 영혼을 불어넣으려 한다.