축산폐수처리에 있어서 전처리 약품주입이 없는 친환경적인 HM공법의 특성에 관한 연구

이현기 ( Hyeon-ki Lee ),이영호 ( Young-ho Lee ),권병훈 ( Byung-hoon Kwon ),노형곤 ( Hyoung-gone Roh ) 한국환경기술학회 2022 한국환경기술학회지 Vol.23 No.4

This study was conducted for the purpose of using the HM method as basic data for livestock waste treatment facilities. As a result of analyzing the treatment characteristics of each process of the eco-friendly HM method and analyzing the effluent water treatment characteristics, the following conclusions were obtained. In the pretreatment process, the removal efficiency by centrifugation was found to be 59.1 %, TOC 55.2 %, SS 61.1 %, T-N 46.7 %, and T-P 38.0 % removed. In the analysis by process, the removal efficiency of water quality items of discharged water was high at BOD 97.7 %, TOC 99.0 %, SS 99.7%, T-N 98.2 %, and T-P 99.6 %. In order to analyze the water quality characteristics of the effluent water, the water quality standard items of the 120 m³/day treatment facility were analyzed as BOD 1.9 mg/L to 4.2 mg/L, COD 16.6 mg/L to 48.8 mg/L, SS 1.6 mg/L to 11.0 mg/L, T-N 8.400 mg/L to 38.030 mg/L, and T-P 0.051 mg/L to 0.644 mg/L. This resulted in a relatively high treatment rate due to a very high concentration of inflow water, and in all items, it was measured below the effluent water quality standard of the treatment facility installed by the livestock manure treatment company. According to the calculation of the cost of injecting coagulant and carbon source, which can be saved by the eco-friendly construction method without using chemicals, the cost of a daily treatment amount of 120 m3/day is reduced by about 130 million won per year.

선회류를 이용한 유동상에서 MLVSS변화에 따른 ORP 특성

이현기 ( Hyeon-ki Lee ) 한국환경기술학회 2014 한국환경기술학회지 Vol.15 No.2

본 연구는 선회류 유동상을 이용하여 MLVSS농도의 변화에 따른 ORP와 pH를 분석하여 간헐포기공정의 생물학적 특성을 알아보았다. 선회류를 이용한 유동상 반응기에 평균입경이 0.397 mm인메디아(모래)를 400 mL/L로 충전하였으며, 공기주입량은 1 L/min, 선회를 위한 액체의 순환유량은 4.6 L/min, 수온은 25±0.5℃, pH는 6.5 ~ 7.5, HRT는 1.6 hr로 유지시켰다. 유동상의 유입수의 농도는 COD 110 mg/L으로 유지시키며 실험을 실시하였다. MLVSS는 7,000 mg/L에서 9,000 mg/L까지 변화시켰다. 이러한 조건으로 실험을 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. MLVSS를 증가시키고 간헐포기를 실시한 결과 ORP는 MLVSS가 높을수록 포기시 산화속도와 비포기시 환원의 속도가 늦어졌고, ORP의 변곡점인 탈질이 완료되는 시점은 비포기 시작 후 55 ~ 65 min사이에 나타났으며, 그때의 ORP는 127 ~ 165 mV이었다. In this study, the biological characteristics of the intermittent aeration process was investigated through the ORP and pH test according to variation of MLVSS concentration using swirl flow fluidized bed. Mean particle size of sand, as packing media, was 0.397 mm and packing volume was 400 mL/L in the bed. Air capacity was 1 L/min and circulation water capacity for swirl flow was 4.6 L/min. It was run in 25 ± 0.5 ℃ and pH of 6.5 to 7.5. An HRT of the reactor was 1.6 hours. Influent substrate concentration was COD 110 mg/L. MLVSS concentration was varied from 7,000 mg/L to 9,000 mg/L by stages in the bed. From the above conditions, the more MLVSS concentration was increased, the more oxidation at aeration and reduction at non-aeration were delayed. ORP breakpoint, when complete time of denitrification was 55 ∼ 65min after non-aeration. At that time, ORP was 127 ∼ 165 mV.

경천(鏡川)의 자연친화적(自然親和的) 하천정비(河川整備) 수질개선효과(水質改善效果)에 관한 연구(硏究)

이현기 ( Hyeon-ki Lee ),권문선 ( Moon-sun Kwon ) 한국환경기술학회 2007 한국환경기술학회지 Vol.8 No.3

본 연구에서는 자연친화적 하천정비를 시행한 경천 시범 하천의 수질을 조사하여 하천공사전과 후를 비교함으로써 자연친화적 하천정비의 수질개선효과를 알아보는 것을 목적으로 연구한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. BOD는 2000년도 10월에 평균 최대 4.62 mg/L, 9월과 12월에는 각각 1.84 mg/L, 2.33 mg/L로 나타났으나, 하천정비공사 이후인 2002년도에는 BOD가 가장 높게 나타난 달이 10월 1.91 mg/L, 11월 1.53 mg/L이었으며, 전반적으로 1 mg/L이하의 Ⅰa등급의 수질로 개선되었다고 할 수 있다. T-N의 농도변화는 공사전에는 평균 2.04 mg/L이었으나, 공사후 2002년도 10월에 1.23 mg/L로 가장 높게 나타났으나 전반적으로 1 mg/L이하로 나타났으며, 공사후의 전체 평균 농도는 0.93 mg/L로 54%의 저감효과를 나타냈다. T-P의 농도변화는 공사전에는 0.07 mg/L를 나타내었으나 공사후에는 0.01~0.02 mg/L로서 비교적 양호한 저감효과를 보였다. SS는 공사전에는 평균적으로 6.7 mg/L이상을 나타내었으나 공사후 2002년 10월에 가장 높은 값이 2.1 mg/L로, 전체적으로 0.6~2.1 mg/L까지 매우 양호한 결과를 보여주었다. 전반적으로 공사전에는 Ⅲ등급의 수질을 보여주었던 하천에서 자연친화적 하천정비 공사를 실시함에 따라 Ⅰa등급 및 겨울철 갈수기에 Ⅰb등급을 보여줌으로 수질 개선효과를 확인할 수 있었다. In this study, investigated the water quality improvement effect of close-to-nature river maintenance by compare river maintenance before with its after water quality of a Kyoung stream which was put in operation close-to-nature river maintenance. The results of this study were summarized as follows. BOD was shown highly on the average 4.62 mg/L in October year of 2000, September and December were shown 1.84 mg/L and 2.33 mg/L but on the year of 2002 biochemical oxygen demand highly shown months were October and November then concentration were 1.91 mg/L and 1.53 mg/L. Whole water quality of model river was improved [Ⅰa] a class water quality. Variation of T-N concentration was shown on the average 2.04 mg/L before close-to-nature river maintenance, but after maintenance was shown 0.93 mg/L its depreciation effect of 54 percentage. Variation of T-P concentration was shown on the average 0.07 mg/L before close-to-nature river maintenance, but after maintenance was shown 0.01 mg/L to 0.02 mg/L its very good result. SS were shown on the average above 6.7 mg/L before close-to-nature river maintenance, but after maintenance was shown 0.6 mg/L to 2.1 mg/L its very good result. General the model river was improved water quality, because river maintenance before water quality was shown Ⅲ a class but after its maintenance was shown Ⅰ a class and safety Ⅱ a class in a period of water short age at winter.

선회류식 간헐포기 유동상공정을 이용한 유기물 및 질소제거 특성에 관한 연구

이현기 ( Hyeon-ki Lee ) 한국환경기술학회 2013 한국환경기술학회지 Vol.14 No.3

본 연구는 선회류 유동상을 이용하여 유기물 및 질소제거를 위한 제어인자로 ORP와 pH를 분석하여 간헐포기공정의 생물학적 특성을 알아보았다. 선회류를 이용한 유동상 반응기에 평균입경이 0.397 mm인 메디아(모래)를 400 mL/L로 충전하였으며, 공기주입량은 1 L/min, 선회를 위한 액체의 순환유량은 4.6 L/min, 수온은 25±0.5 ℃, pH는 6.5 ~ 7.5, HRT는 1.6 hr로 유지시켰다. 유동상의 유입수의 농도는 COD 55 mg/L에서 220 mg/L까지 변화시키며 실험을 실시하였다. 이러한 조건으로 실험을 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 탈질을 위하여 비포기를 80 min으로 하고, 질산화에 필요한 포기를 120 min으로 하여 간헐포기를 실시한 결과 유기물 제거율은 92 ~ 94 %를 나타내어 , 계속포기시 평균제거율인 93.7 %와 유사하였다. 질소의 제거율은 계속포기시 26.22 %이었으나, 간헐포기시 51.64 %로 간헐포기를 할 때 제거율은 2배정도 향상되었다. 또한 간헐포기시 계속포기에 비하여 포기동력비의 33.3 %정도를 절감할 수 있었다. 선회류를 이용한 유동상내의 포기/비포기를 ORP 및 pH로 제어한 결과 DO를 이용한 제어보다 유기물제거 및 탈질특성의 정확한 제어가 가능했고, 포기동력비의 절감, 질소의 제거 등의 목적을 달성할 수 있었다. In this study, the biological characteristics of the intermittent aeration process was investigated through the ORP and pH test as its control factors for organics and nitrogen removal using swirl flow fluidized bed. Mean particle size of sand, as packing media, was 0.397 mm and packing volume was 400 mL/L in the bed. Air capacity was 1 L/min and circulation water capacity for swirl flow was 4.6 L/min. It was run in 25 ± 0.5 ℃ and pH of 6.5 to 7.5. An HRT of the reactor was 1.6 hours. Influent substrate concentration was varied from COD 55 mg/L to 220 mg/L by stages in the bed. As the result, the removal efficiency of organics and nitrogen were 92.5 % and 51.64 % respectively, which its optimal condition was 120min/ 80min -aeration cycle. The nitrogen removal efficiency in the intermittent aeration was about twice as large as a continuous aeration. Moreover, it also saved aeration cost was 33.3 %. To conclude, for accuracy control of denitrification characteristics and saved aeration cost, it was known that the aeration control using ORP was good in biological swirl flow fluidized bed.

하수처리장 슬러지의 특성에 관한 연구 -분뇨와 공단폐수를 병합한 도시하수-

이현기 ( Hyeon-ki Lee ) 한국환경기술학회 2018 한국환경기술학회지 Vol.19 No.3

슬러지 소각설비를 선택할 때에는 슬러지의 처리방법 및 최종처분방법을 검토한다, 따라서 본 연구에서는 A, B 하수처리장의 탈수슬러지 성분분석 및 원소분석 등을 실시하여, 하수처리장 탈수슬러지의 성상을 파악하였다. 삼성분의 수분, 회분 및 가연분의 범위는 A 하수처리장이 각각 76.29~78.89 %, 9.35~10.91 %, 11.63~13.04 %로 나타났고 그 평균치는 77.80 %, 10.00 %, 12.24 %이고, B하수처리장이 각각 80.43~81.84 %, 8.18~9.11 %, 9.98~10.52 %로 평균치는 81.01 %, 8.80 %, 10.20 %로 나타났는데 가연분을 기준으로 볼 때 소각처리가 가능할 것으로 사료된다. 좀 더 효율적인 소각을 위하여 건조시설 등의 설치가 필요할 것으로 생각된다. 원소분석의 결과 A 하수처리장의 각 원소의 분포는 C : 12.38~21.59 %, H : 1.46~3.24 %, O : 18.04~29.49 %, N : 1.94~3.06 %, S : 0.52~0.93 %로 나타났고 B 하수처리장의 원소 분포는 C : 16.60~20.50 %, H : 2.73~3.48 %, O : 22.37~27.12 %, N : 2.45~2.80 %, S : 0.69~ 1.16 %로 나타났다. B하수처리장은 비교적 일정한 수치가 나오는 반면 A 하수처리장의 수치가 고르지 못하게 나왔다. 이는 B 하수처리장은 생활하수와 분뇨를 처리하는 반면 A 하수처리장은 공단폐수와 생활하수의 처리로 성상의 차이 때문이라고 사료된다. 또한 A와 B 하수처리장의 탄소성분이 낮으므로 소각시 보조연료의 사용이 불가피 할 것으로 사료된다. When selecting a sludge incineration plant, the method of disposal of the sludge and the final disposal method are reviewed. Therefore, in this study, the dehydration sludge composition analysis and elemental analysis of the sewage treatment plant in A and B were carried out. The range values of moisture, ash, and combustible contents of three-component were 76.29~78.89 %, 9.35~10.91 % and 11.63~13.04 % respectively in A sewage treatment plants. The average values were 77.80 %, 10.00 % and 12.24 %, respectively in B sewage treatment plants. The range values of the samples were 80.43~81.84 %, 8.18~9.11 % and 9.98~10.52 %, respectively. The mean values were 81.01 %, 8.80 % and 10.20 %, respectively. It is considered that incineration treatment will be possible based on combustible content. It is thought that it is necessary to install drying facilities for more efficient incineration. As a result of elemental analysis, the distribution of each element in A sewage treatment plant was 12.38~21.59 % C, 1.46~3.24 % H, 18.04~29.49 % O, 1.94~3.06 % N and 0.52~0.93 % S. The distribution of elements in the B wastewater treatment plant was 16.60~20.50 % C, 2.73~3.48 % H, 22.37~27.12 % O, 2.45~2.80 % N and 0.69~1.16% S. The B Sewage Treatment Plant has a relatively constant number, while the A Sewage Treatment Plant has uneven numbers. This is because the B sewage treatment plant treats domestic sewage and night soil while the A sewage treatment plant treats industrial waste and domestic sewage. In addition, since the carbon content of A and B Sewage Treatment Plants is low, the use of auxiliary fuel is inevitable in incineration.

도시하수의 침전특성에 관한 연구

이현기 ( Hyeon-ki Lee ) 한국환경기술학회 2013 한국환경기술학회지 Vol.14 No.3

일반적으로 하수처리에서 슬러지의 침전은 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 유입원수와 생분해성 실험을 통해 얻어진 반응조의 슬러지를 대상으로 실험을 하였으며, 직경 20 cm, 높이 250cm인 침전칼럼을 실험하였다. 원수의 TS제거율은 200 cm깊이에서 20분 침전시는 14.1 % 40분 침전시에는 26.7 %, 60분 침전시는 34.4 %, 90분 침전시에는 38.7 %, 120분 침전시에는 40.8 %, 150분 침전시에는 49.0 %였다. 실험이 진행될수록 침강성이 좋아져서 SVI값이 감소함을 알 수 있었으며 슬러지 팽화현상은 일어나지 않았다. 슬러지 함수율의 측정결과 전체 99. 2%이상의 값을 보였으며, 수심150 cm의 슬러지 함수율 급감현상으로 볼 때 슬러지 계면이 150 cm이하까지 침전되어야 적절하다고 사료된다. 슬러지 함수율과 슬러지볼륨 그래프에서 침전시간 60분이 지나면서 슬러지볼륨 변화가 적은 것으로 보아, 생분해 슬러지의 적정 침전시간은 60분이라 판단된다. Generally, in the sewage treatment sedimentation of sludge is very important. In this study SBR reactor`s sludge and influent domestic sewage is used for sedimentation experiment. Settling column is form 250 cm height, 20 cm diameter, and 50 cm space sample port. In the 2m depth, removal rate of domestic wastewater is 20min. sedi.-14.1 %, 40min. sedi.-26. 7%, 60min. sedi.-34.4 %, 90min. sedi.-38.7 %, 120min. sedi.-40.8 %, 150min. sedi.-49.0 %. The SVI is reduced during the operating and the sludge bulking did not occur for good sedimentation characteristic. Moisture content of SBR reactor sludge is over 99.2 % and in the 150 cm depth moisture content is very quickly reduced. Because variation quantity of sludge volume is very few, we think proper sedimentation is 60 min in the sludge volume graph of sludge.

간헐포기식 생물학적 선회류 유동상의 폐수처리 특성에 관한 연구

이현기 ( Hyeon-ki Lee ),권영호 ( Young-ho Kwon ),서영남 ( Young-nam Seo ) 한국환경기술학회 2013 한국환경기술학회지 Vol.14 No.2

본 연구는 선회류 유동상을 이용하여 유기물 및 질소제거를 위한 제어인자로 ORP와 pH를 분석하여 간헐포기공정의 생물학적 특성을 알아보았다. 선회류를 이용한 유동상 반응기에 평균입경이 0.397 mm인 메디아(모래)를 400 mL/L로 충전하였으며, 공기주입량은 1 L/min, 선회를 위한 액체의 순환유량은 4.6 L/min, 수온은 25±0.5 ℃, pH는 6.5~7.5, HRT는 1.6 hr로 유지시켰다. 유동상의 유입수의 농도는 COD 55 mg/L에서 220 mg/L까지 변화시키며 실험을 실시하였다. 이러한 조건으로 실험을 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 반응기의 수처리특성중 유출수의 처리효율 면에서 볼 때 COD 110 mg/L의 주입농도가 가장효과적임을 알 수 있었다. 그때의 COD와 T-N의 제거율은 각각 94.8%와 41.7% 이었고, 실험조건에서 미생물농도는 MLVSS 약 6,000 mg/L이었다. In this study, the biological characteristics of the intermittent aeration process was investigated through the ORP and pH test as its control factors for organics and nitrogen removal using swirl flow fluidized bed. Mean particle size of sand, as packing media, was 0.397 mm and packing volume was 400 mL/L in the bed. Air capacity was 1 L/min and circulation water capacity for swirl flow was 4.6 L/min. It was runned in 25 ± 0.5 ℃ and pH of 6.5 to 7.5. An HRT of the reactor was 1.6 hours. Influent substrate concentration was varied from COD 55 mg/L to 220 mg/L by stages in the bed. From the above conditions, it was shown the best removal rate for organics and nitrogen when it was the influent COD of 110 mg/L. At that time, COD removal rate was 94.8 %, T-N was 41.7 % and it had been kept MLVSS of about 6,000 mg/L in the reactor.

물이용 취약성 지수의 새만금 유역 적용을 통한 수자원 특성 평가

정하옥 ( Ha-ok Jeong ),이현기 ( Hyeon-ki Lee ),박상우 ( Sang-woo Park ) 한국환경기술학회 2016 한국환경기술학회지 Vol.17 No.6

수자원계획 및 사업의 효과 등을 파악하기 위해서 지표와 지수를 이용한 분석방법이 널리 적용되고 있다. 본 연구에서는 새만금 유역(전라북도)의 수자원 현황과 특성 평가를 위해서 기존의 수자원과 관련된 지표와 지수 조사를 수행하여 확대 및 개선된 물이용 취약성 지수를 적용하고자 하였다. 물이용 취약성 지수는 압력, 효율, 대응지수로 3개의 세부지수와 14개의 지표로 구성하였으며 산정된 지수는 5단계의 등급으로 평가가 가능하다. 새만금 유역에 대해 5개년 동안 물이용 취약성 변화 추이를 분석한 결과 전주시가 제일 취약한 것으로 분석되었으며, 부안군이 가장 좋은 등급을 받은 것으로 분석되었다. 또한, 객관적 및 정량적 평가가 가능하여 새만금 유역의 정책과 사업의 효과성, 우선순위 선정 등에도 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다. To find out about water resource planning and the effectiveness of projects, analysis method using indicators and indices is widely used. In order to understand the water resource status in Saemangeum watershed(Jeollabuk-do) and evaluate its characteristics, this study tried to conduct a research on existing indicators and indices related to water resources and apply an expanded and improved water use vulnerability index. Water use vulnerability index is composed of 3 detailed indices of pressure, efficiency, and response factor, and 14 indicators, and the calculated indices can be evaluated in 5 levels. The result of analyzing the transitional aspect of water use vulnerability index in Saemangeum watershed for 5 years, Jeonju City was the most vulnerable and Buan County received the highest grade. Also the result will make objective and quantitative evaluations possible and will contribute to policies on Saemangeum watershed, efficiency of projects, and selection of priorities.

하수종말처리시설의 각 공정별 처리효율에 관한 연구

김재영 ( Jae Young Kim ),이현기 ( Hyeon Ki Lee ),김환기 ( Hwan Gi Kim ) 전북대학교 공학연구원 (구 전북대학교 공업기술연구소) 2004 工學硏究 Vol.35 No.-

픽셀아트기반 게임 공동창작에 대한 연구 - 마리오되기를 중심으로

권두영(Doo-Young Kwon),이현기(Hyun-Ki Lee),홍창현(Chang-Hyeon Hong),김주연(Joo-Yeon Kim) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.12

본 연구의 목적은 비전문가들이 함께 모여 하나의 공통된 주제 속에서 자신의 아이디어로 게임을 디자인하고 구현할 수 있는 창작 방법론을 개발하는 것이다. 연구 방법으로는 컴퓨터 그래픽 디자인과 코딩이 생소한 참가자들이 함께 협업하여 아이디어를 내어 마리오 되기(Be the Mario)라는 게임을 공동으로 창작한다. 공동창작 임무를 수행하면서, 관람자들이 개별 창작자의 소중한 꿈을 경험하도록 하였다. 마리오 되기는 초기 버전 마리오 게임 스타일로 제작되었으며 프로젝트에 참여한 8명의 창작자가 각자 자신의 스토리를 기획하고, 캐릭터와 스테이지를 제작하였다. 이를 모아 하나의 옴니버스식 게임으로 구성하였다. 자신의 꿈을 주제로 게임 공간을 연출하고 마리오 대신 본인을 닮은 캐릭터를 픽셀아트 작품으로 창작하였다. 횡스크롤 게임의 구조에 공동 스테이지와 개별 스테이지를 두어 개발 및 참여함으로써, 다수의 비전문가가 게임개발의 참여가 가능한 공동창작 디자인방법론을 개발하였다. The purpose of this study is to develop a creative methodology in which non-professionals can gather together to design and implement games in a common theme with their own ideas. As a research method, participants unfamiliar with computer graphic design and coding come up with ideas and jointly create a game called Be The Mario and introduce the results for integration. While carrying out the co-creation mission, viewers were enabled to experience the precious dreams of the individual creators. Be the Mario was produced in the style of the early version of the Mario game, and eight creators who participated in the project planned their own stories and produced characters and stages. These stories, characters, and stages were collected and composed into one omnibus game. Each participant directed a game space under the theme of his/her dream and created a character that resembles him/her as a pixel artwork instead of Mario. By developing and participating in the structure of cross-scroll games with joint and individual stages, the co-creation design methodology was developed enabling various non-expert people to participate in game development.