이중기포탑에서의 유체의 흐름

박진용,김병일 한국화학공학회 1980 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.18 No.3

내부폭기형 동심원통 이중기포관내에서의 액체의 유통특성을 물-공기계에 관하여 실험적으로 연구하였다. 액체 혼합의 정도는 폭기관에서는 연속 혼합조 흐름(turks-in-series flow)그리고 순환관에서는 플라그 흐름(plug flow)으로 표시되는 유동모형에 의하여 적합하게 표현될 수 있었다. 폭기관의 단위 탱크의 높이에 해당하는 단위혼합높이(Height of Mixing Unit)를 정의하고 유입액체와 기체에 따른 이의 관계식을 제시하였다. The flow pattern of liquid was experimentally studied in a gas-lift column where water and air were continuously introduced into the inner column of two coaxial cylinders. The flow of liquid in the inner aeration column was well represented by the tanks-in-series model while that in the recycle column was more close to plug flow. The height of mixing unit (HMU) was defined as hight of unit tank in the aeration column and was correlated to the gas and liquid velocities.

다채널 세라믹 정밀여과 및 활성탄 흡착 혼성공정에 의한 고탁도 원수의 고도정수처리

박진용,이혁찬 한국막학회 2008 멤브레인 Vol.18 No.4

본 연구에서는 관형보다 단위시간당 투과량이 월등히 많은 다채널 세라믹 분리막을 사용하였으며, 고도정수처리 혼성공정은 모듈 내부와 다채널 정밀여과막 외부 사의의 공간에 입상활성탄(GAC)을 충전하여 구성하였다. 정수 원수 중의 자연산 유기물(NOM)과 미세 무기 입자를 대체하기 위해, 휴믹산(humic acid)과 카올린(kaolin) 모사용액을 사용하였다. 유기물질의 영향을 살펴보기 위해 일정한 30mg/L의 카올린 농도에서 휴믹산(humic acid)의 농도를 2~10 mg/L로 변화시켰다. 그 결과, 막오염의 저항(Rf)과 투과선속(J)은 휴믹산의 농도에 따라 큰 영향을 받았다. 또한 역세척 주기(FT)의 영향을 살펴본 결과, 더 짧은 FT는 빈번한 역세척으로 막오염의 감소와 투과선속의 향상에 더 효과적이었다. 그러나 운전비용을 고려하면, 최적 FT조건은 8분이였다. 한편, 이 다채널 정밀여과막 및 GAC 혼성공정을 호소수에 적용한 결과, 평균 처리효율은 탁도 98.02%, UV254 흡괌도 75.64%, 총용존고형물(TDS) 7.18%, 화학적산소요구량 84.73%이었다. In this study, we used multi-channels ceramic membrane having larger permeate volume per unit time rather than tubular membrane. The hybrid process for advanced drinking water treatment was composed of granular activated carbons (GAC) packing between module inside and outside of multi-channels microfiltration membrane. Instead of natural organic matters (NOM) and fine inorganic particles in natural water source, modified solution was prepared with humic acid and kaolin. Kaolin concentration was fixed at 30mg/L and humic acid was changed as 2~10 mg/L to inspect effect of organic matters. As a result, both resistance of membrane fouling (Rf) and permeate flux (J) were highly influenced by concentration of humic acid. Also, in result of water-back-flushing period (FT) effect, the shorter FT was the more effective to reduce membrane fouling and to enhance permeate flux because of frequent water-back-flushing. However, the optimal FT condition was 8 min when operating costs were considered. Then, the hybrid process using multi-channels ceramic membrane and GAC was applied to lake water treatment. As a result, average treatment efficiencies in our experiment using the hybrid process were 98.02% for turbidity, 75.64% for UV254 absorbance, 7.18% for TDS and 84.73% for CODMn.

세라믹 정밀여과 및 활성탄 흡착 혼성공정에 의한 고탁도 원수의 고도정수처리: 물 역세척 시간 및 주기의 영향

박진용,이혁찬 한국막학회 2009 멤브레인 Vol.19 No.1

본 연구에서는 고도정수처리를 위하여 모듈 내부와 관형 세라믹 정밀여과막 외부 사이의 공간에 입상 활성탄(GAC)을 충전한 혼성 모듈을 사용하였다. 정수 원수 중의 자연산 유기물(NOM)과 미세 무기 입자를 대체하기 위해, 휴믹산(humic acid)과 카올린(kaolin) 모사용액을 대상으로 하였다. 혼성공정에서 막오염을 최소화하고 투과선속(J)을 향상시키기 위하여 역세척 시간(BT)과 역세척 주기(FT)에 따른 영향을 알아보았으며, 최적운전조건을 규명하고자 하였다. 그 결과, BT가 증가함에 따라 Rf 다소 감소하는 경향을 보였으며, 더 짧은 FT는 빈번한 역세척으로 Rf의 감소와 J의 향상에 더 효과적이었다. 그러나 운전비용을 고려하였을 때, 최적 BT 및 FT는 각각 10초와 8분이었다. 한편, 모사용액으로 실험하여 도출된 최적 운전조건을 호소수의 고도정수처리에 적용하였다. 그 결과, 탁도 및 UV254 흡광도, CODMn의 평균처리효율은 각각 99.11% 및 91.40%, 89.34%로 우수하였으나, TDS의 평균처리효율은 30.05%로 낮았다. In this study, we used the hybrid module that was composed of granular activated carbons (GAC) packing between module inside and outside of tubular ceramic microfiltration membrane for advanced drinking water treatment. Instead of natural organic matters (NOM) and fine inorganic particles in natural water source, modified solution was prepared with humic acid and kaolin. We were investigated effect of water-back-flushing time (BT) and water-back-flushing period (FT) to minimize membrane fouling and to enhance permeate flux (J) in the hybrid process, and tried to find the optimal operating conditions. As a result, resistance of membrane fouling (Rf) was slightly decreased according to increasing BT. Also, the shorter FT was the more effective to reduce Rf and to enhance J because of frequent water-back-flushing. However, the optimal BT and FT conditions were 10 sec and 8 min respectively when operating costs were considered. Then, the optimal conditions derived from our experiments of modified solution were applied to lake water treatment. As a result, average treatment efficiencies of turbidity, UV254 absorbance, and CODMn were very high as 99.11%, 91.40% and 89.34%, respectively, but that of TDS was low as 30.05%.

용존 철(II) 제거를 위한 미셀형성 세라믹 정밀여과: 계면활성제 농도 및 질소 역세척의 영향

박진용,강성규 한국막학회 2009 멤브레인 Vol.19 No.2

본 연구에서는 공업용수 중에 미량 함유될 수 있는 철 이온 제거를 위해 철 용액에 음이온 계면활성제 SDS를 주입하여 미셀을 형성한 후, 미셀 표면에 철 이온의 흡착 또는 결합으로 형성된 응집체를 관형 세라믹 정밀여과막으로 제거하였다. 음이온 계면활성제의 영향을 살펴보기 위해 일정한 1mM의 철 농도에서 음이온 계면활성제의 농도를 0~10 mM로 변화시켰다. 그 결과, 6mM 일 때 가장 높은 철 제거율 88.97%를 보였다. SDS 농도에 따른 미셀 응집체의 입도 분포를 확인하기 위해 전기영동광산란분광광도계(Electrophoretic Light Scattering Spectrometer)를 사용하여 분석 한 결과, 6mM 일때 큰 응집체의 분포도가 가장 높았다. 또한, 세라믹 분리막에 대하여 주기적 질소 역세척을 실시할 경우 역세척 주기의 영향을 조사하였다. 그 결과, NCMT-7231 (평균기공 0.10μm) 분리막의 최적 역세척 시간(BT)는 20초이었다. In this study, sodium dedocyl sulfate (SDS), which was anionic surfactant, was added for forming micelles to remove ferrous ions that could be contained with a small amount in industrial water. Then aggregates were formed by adsorption or binding of ferrous ions on the surface of micelles, and then rejected by ceramic membranes to remove ferrous ions. Ferrous concentration was fixed at 1mM and SDS was changed as 0~10 mM to investigate the effect of the anionic surfactant. As a result, rejection rate of ferrous was the highest to 88.97% at 6mM. And we used ELS (Electrophoretic Light Scattering Spectrometer) to investigate particle size distribution of micellar aggregates depending on SDS concentration. Then distribution of large aggregates was the highest at 6mM. And we investigated effects of N2-back-flushing time (BT) during periodic N2-back-flushing on ceramic membranes. Finally optimal N2-BT for NCMT-723l (pore size 0.10μm) membrane was 20 sec.

세라믹 정밀여과 및 활성탄 흡착 혼성공정에 의한 고탁도 원수의 고도정수처리: 질소 역세척 시 유기물의 영향

박진용,박길용 한국막학회 2009 멤브레인 Vol.19 No.3

본 연구에서는 고도정수처리를 위하여 모듈 내부와 관형 세라믹 정밀여과막 외부 사이의 공간에 입상 활성탄(GAC)을 충전한 혼성 모듈을 사용하였다. 정수 원수 중의 자연산 유기물(NOM)과 미세 무기 입자를 대체하기 위해, 휴믹산(humic acid)과 카올린(kaolin) 모사용액을 대상으로 하였다. 혼성공정에서 막오염을 최소화하고 투과선속(J)을 향상시키기 위하여 10분 주기로 10초 동안 질소 역세척을 시행하였다. 그 결과, 휴믹산의 농도가 10 mg/L부터 2 mg/L로 단계적으로 변화시킴에 따라 막오염에 의한 저항(Rf)이 감소하고 J가 증가하여 2 mg/L에서 가장 높은 총여과부피(VT)를 얻을 수 있었다. 한편, 탁도 및 UV254 흡광도의 처리효율은 각각 99.36% 및 97.19% 이상으로 우수하였으나, 휴믹산의 농도 10 mg/L에서 활성탄 주입 없이 정밀여과 단독으로 UV254 흡광도의 처리효율은 90.84%로 다소 감소하였다. In this study, we used the hybrid module that was composed of granular activated carbons (GAC) packing between module inside and outside of tubular ceramic microfiltration membrane for advanced drinking water treatment. Instead of natural organic matters (NOM) and fine inorganic particles in natural water source, modified solution was prepared with humic acid and kaolin. N2-back-flushing of 10 sec was performed per every period of 10 min to minimize membrane fouling and to improve permeate flux (J). As a result, resistance of membrane fouling (Rf) decreased and J increased as concentration of humic acid changed from 10 mg/L to 2 mg/L step by step, and finally the highest total permeate volume (VT) could be obtained at 2 mg/L. Then, treatment efficiencies of turbidity and UV254 absorbance were excellent above 99.36% and 97.19%, respectively, but that of UV254 absorbance for only microfiltration without GAC at 10 mg/L of humic acid was decreased a little as 90.84%.

관형 알루미나 세라믹 한외여과막에 의한 고도정수처리 시스템에서 물 역세척의 영향

박진용,이송희 한국막학회 2009 멤브레인 Vol.19 No.3

본 연구에서 처리수를 이용한 주기적인 역세척은 춘천시 공지천의 관형 세라믹 한외여과막에 의한 고도정수처리 시스템에서 막오염을 저감하고 투과선속을 향상시키고자 수행되었다. 일정한 역세척 시간(BT) 15초에서 여과시간 즉, 물 역세척 주기(FT) 2분이 가장 높은 무차원 투과선속(초기 투과선속에 대한 투과선속)과 가장 낮은 막오염 저항값을 보였다. 또한, FT 10분으로 고정한 BT 영향의 결과에서 BT 20초가 가장 낮은 막오염 저항과 가장 높은 무차원 투과선속을 나타내어, 가장 많은 총여과부피 107.3 L를 얻을 수 있었다. 결론적으로 공지천의 정수처리에서 FT 10분과 BT 20초가 최적조건으로 관형 알루미나 정밀여과의 선행 연구결과와 정확히 일치하였다. 한편 관형 세라믹 한외여과 시스템에 의한 오염물질 평균제거율은 탁도 97.0%, 망간법에 의한 COD 32.1%, 암모니아성 질소 28.8%, 총인 54.4%로 나타났다. In this study periodic water-back-flushing using permeate water was performed to minimize membrane fouling and to enhance permeate flux in advanced water treatment by tubular ceramic ultrafiltration membrane for Gongji stream in Chuncheon city. The back-flushing period (FT, filtration time) 2 min with periodic water-back-flushing of 15 sec showed the highest value of dimensionless permeate flux (permeate flux vs. initial permeate flux), and the lowest value of resistance of membrane fouling. Also in the results of BT effect at fixed FT 10 min, BT (back-flushing time) 20 sec showed the lowest value of resistance of membrane fouling and the highest value of dimensionless permeate flux, and we could be obtained the highest total permeate volume of 107.3 L. Consequently FT 10 min and BT 20 sec could be the optimal condition in Gongji stream water treatment, which was the exactly same results of our previous tubular alumina microfiltration. Then the average rejection rates of pollutants by our tubular ceramic UF system were 97.0% for turbidity, 32.1 % for chemical oxygen demand by manganese method, 28.8% for ammoniac nitrogen and 54.4% for T-P.

전자 맴돌이 공명 이온원을 이용한 고속 중성자 빔라인 이용연구

박진용,안정근 한국물리학회 2007 새물리 Vol.54 No.3

The feasibility of fast-neutron production from the $p$($^7$Li,$n$)$^7$Be reaction at 2.26 MeV/u has been studied. An intense Li-ion beam is produced by using a superconducting ECR ion source. The beam is then delivered to a linear accelerator column to reach the energy of 2.26 MeV/u at where the neutron-production crosssection peaked. The fast neutron flux was estimated to be 5.2$\times$10$^{13}$ /s at a $^7$Li$^{+3}$ beam current of 1 mA.\\ Li이온을 핵자당 2.26 MeV로 가속시켜 수소표적과 $p$($^7$Li,$n$)$^7$Be 반응으로 발생되는 최대 3.4 MeV의 고속 중성자 빔라인에 대해서 연구하였다. Li이온빔이 수소표적보다 무거워서 중성자가 전방에 집중되어 발생하는 잇점이 있다. 초전도 전자 맴돌이 공명 (ECR)이온원과 선형가속기를 연결하여 Li이온 빔을 만들면 아주 높은 중성자 생성량을 얻을수 있어서 고속 중성자 라디오그라피아나 EUV빔을 이용한 응응분야에 활용할 수 있다. 본 연구에서는 Li이온빔의 에너지에 따른 고속 중성자의 생성각과 에너지에 대하여 계산하였다.

Joint influence of online store attributes and offline operations on performance of multichannel retailers

박진용,제이와이케이아이엠,비에이치제이아이엔 TAYLOR & FRANCIS LTD 2010 BEHAVIOUR & INFORMATION TECHNOLOGY Vol.29 No.1

세라믹 정밀여과에 의한 고도정수처리 시스템에서 물 역세척 시간 및 주기의 영향

박진용,이혁찬,조재형 한국막학회 2008 멤브레인 Vol.18 No.1

본 연구에서 처리수를 이용한 주기적인 역세척은 세라믹 정밀여과에 의한 고도정수처리 시스템에서 막오염을 저감하고 투과선속을 향상시키고자 수행되었으며, 물 역세척 주기(FT) 및 시간(BT)의 영향과 최적 운전조건을 규명하고자 하였다. FT의 영향을 알아보기 위해 일정한 BT 3초에서 FT를 30∼120초로 변화시켰고, BT 영향 실험에서 일정한 FT 120초에서 BT를 3∼12초로 변화시켰다. 그리고 다른 운전변수인 막간압력차는 1.52 bar, 물 역세척 압력 0.98 bar, 유입유량 0.5 L/min, 공급액의 온도 20℃로 일정하게 유지하였다. 그 결과, 일정한 BT 3초에서 본 실험 범위의 최적 FT는 30초로, 이것은 빈번한 역세척이 막오염의 저감에 더 효과적임을 의미한다. 그러나 너무 짧은 BT로 인하여 FT의 영향은 크지 않았다. 한편, 일정한 FT 120초에서 BT가 증가함에 따라 막오염에 의한 저항(Rf)은 감소하고 투과선속(J)과 무차원화한 투과선속 (J/Jo)은 증가하는 경향을 나타내어, 최대 BT인 12초에서 가장 많은 총여과부피(VT)를 얻을 수 있었다. In this study, periodic water-back-flushing using permeate water was performed to minimize membrane fouling and to enhance permeate flux in advanced water treatment system by ceramic microfiltration. We investigated effect of water-back-flushing period (FT) and time (BT), and tried to find the optimal operating conditions. BT was fixed at 3 sec and FT was changed in 30∼120 sec to inspect effect of FT. Also, FT was fixed at 120 sec and BT was changed as 3∼12 sec at experiment of BT effect. At both two experiments, TMP was fixed at 1.52 bar, water-back-flushing pressure at 0.98 bar, feed flow rate at 0.5 L/min, and feed water temperature at 20℃. As the result, optimal FT was 30 sec at fixed BT 3 sec in our experimental range. It means that the more frequent back-flushing was the more effective to reduce membrane fouling. However, there were not large effects of FT due to a short BT. Then, increasing BT at fixed FT 120 sec could decrease resistance of membrane fouling (Rf) and increase permeate flux (J) and dimensionless permeate flux (J/Jo), and the most total permeate volume (VT) could be produced at the maximum BT 12 sec.

유리섬유 분리막 모듈을 이용한 부유물질 농도의 측정 원리 개발

박진용,정완 한국막학회 2009 멤브레인 Vol.19 No.4

본 연구에서는 기존의 중량법과 광산란법과는 원리와 기술이 다른 입도별 부유물질 측정용 분리막 모듈 및 장치를 개발하기 위한 원리를 수립하기 위한 기초 자료를 확립하고자 하였다. 이러한 목적을 위하여, 이산화규소 및 덱스트란(dextran), 카올린(kaolin), PEG (polyethylene glycol) 부유용액을 대상으로 유리섬유 여과지 GF/C와 GF/A를 분리막 모듈에 장착하여 여과시키면서, 디지털 압력계를 사용하여 막간압력차(TMP, Trans-membrane pressure) 변화를 측정하였다. 모사용액의 농도와 TMP 변화율 기울기의 상관관계식을 TMP 변화 실험 결과로부터 구하여, TMP 변화 기울기로부터 시료의 농도를 예측할 수 있도록 하였다. In this study the basic data were settled down to establish theory of membrane module and apparatus for measuring suspended solid per particle size. The theory and technique were different with the conventional weight method and light scattering method. For this purpose silica, dextran, kaolin, and PEG (polyethylene glycol) suspended solutions were filtrated through glass fiber membranes GF/C and GF/A on membrane module for measuring TMP (Trans-membrane pressure) changes using digital pressure gages. And the related equation between modified solution concentration and TMP change slope was derived from the TMP change experiments, and then suspended solid concentration of samples could be expected by the equation.