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      • KCI등재

        폐수처리 분야에서 자기 분리기술의 응용 현황 및 전망

        저소웅 ( Shaoxiong Chu ),임봉수 ( Bongsu Lim ),최찬수 ( Chansoo Choi ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2020 한국물환경학회지 Vol.36 No.2

        Magnetic separation technology is an efficient and environmentally friendly technology. Compared with the traditional wastewater treatment technology, the magnetic separation technology has its unique advantages and characteristics, and has been widely applied in the field of wastewater treatment. In particular, the emergence of superconducting magnetic separation technology makes possible for high application potential and value. In this paper, which through consulting with the literatures of Korea, Chinese, United States and other countries, the magnetic separation technology applied to wastewater treatment was mainly divided into direct application of magnetic field, flocculation, adsorption, catalysis and separation coupling technology. Advantages and limitations of the magnetic separation technology in sewage treatment and its future development were also studied. Currently, magnetic separation technology needs to be studied for additional improvement in processing mechanism, design optimization of magnetic carrier and magnetic separator, and overcoming engineering application lag. The selection, optimization and manufacturing of cheap magnetic beads, highly adsorbed and easily desorbed magnetic beads, specific magnetic beads, nanocomposite magnetic beads and the research of magnetic beads recovery technology will be hot application of the magnetic separation technology based on the magnetic carriers in wastewater treatment. In order to further reduce the investment and operation costs and to promote the application of engineering, it is necessary to strengthen the research and development of high field strength using inexpensive and energy-saving magnet materials, specifically through design and development of new high efficiency magnetic separators/filters, magnetic separators and superconducting magnetic separators.

      • KCI등재

        A Novel Two-Step Tensegrity Topology-Finding Method Based on Mixed Integer Programming and Nonlinear Programming

        Xian Xu,Shaoxiong Huang,Tingting Shu,Yafeng Wang,Yao-Zhi Luo 한국강구조학회 2022 International Journal of Steel Structures Vol.22 No.4

        A two-step topology-fi nding method based on mixed integer programming and nonlinear programming is proposed for tensegrity structures. In the fi rst step, feasible and symmetric strut connectivities are obtained through a ground structure method combined with mixed integer programming; in the second step, the cable connectivities are optimized through nonlinear programming to obtain a feasible tensegrity structure. The same ground structure used in the fi rst step is adopted in the second step, which is benefi cial to fi nd a more symmetric cable layout. The independent continuous mapping method is used in the second step to convert the 0–1 binary variables of cable connectivities to continuous variables to transform the combinatorial optimization problem into a nonlinear programming problem. The number of strut lengths is adopted as a control parameter and a symmetry objective function is proposed to generate a variety of regular and symmetric tensegrity structures. A multi-stage computation scheme is proposed to improve the computational effi ciency. Typical examples are carried out to validate the proposed method. The computational effi ciency of the method is benchmarked with existing methods fully based on mixed integer programming. Results demonstrate that the computational effi ciency of the proposed method is signifi cantly improved compared to the existing methods.

      • 보강튜브 경화공법을 이용한 하수관로 비굴착 전체보수공법의 품질관리기준 및 방법에 관한 연구

        최장환 ( Choi Janghwan ),저소웅 ( Chu Shaoxiong ),김태응 ( Kim Taeeung ),임봉수 ( Lim Bongsu ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

        본 연구는 미국, 영국, 일본 등 하수관로 비굴착 전체보수공법 중에서 대표적인 보강튜브 경화공법(CIPP: Cured-in-Place Pipe) 적용사례가 많은 선진국의 공인기관 관련 자료를 수집·분석하고 국내의 시공사가 이미 도입 또는 추진 중이거나 국내 신기술 등 기타 적용 가능한 비굴착공법 기술보유업체의 관련자료 등을 수집하여 분석하여 비굴착공법 품질관리에 대한 국내·외 관련 문헌, 연구결과, 국제표준 등을 조사 분석함으로써 사용재료 및 시공관리 등 제반 품질관리를 위한 기준 설정의 기초자료로 활용하고 국내 실정에 적합한 품질관리기준 및 방법을 제시하였다. 비굴착 전체보수공법 시공방법으로 CIPP 적용이 타당하며 본 공법의 시공재료, 재료적 요구사항 및 점검기준 인자의 품질관리 기준에 대해 1)튜브, 수지, 코팅 및 캘리브레이션 호스 등을 시공재료로 공사시방서에 나타내고, 수지의 경우는 불침투성으로 코팅한 열경화성 수지를 사용해야만 하고, 2)CIPP의 점검기준은 시편준비, Clamped Mold로 제작된 시편의 경화장소, 시편개수, 단기 휨 성질, 단기 인장성질, 누수시험 및 박리시험을 적용하고, CIPP 요구 물성치의 최소값을 ISO 11296-4, ISO 11297-4 및 KS M 3550-7, KS M 3550-9 표준에 각각 근거하여 시행할 것을 제안한다. 3)비굴착 전체보수공법의 공법도입 및 기술개발 업체 품질관리기준은 각 업체별 자체시방의 철저한 사전 심사제도를 운영하고, 국산화 및 기술개발 실적의 재평가와 기술개발을 위한 우선 시공권을 부여하는 정책이 병행되어야 함을 제안한다. 4)비굴착 전체보수공법의 시공업체 품질관리기준은 전문인력 확보 및 장비보유 등을 고려한 공사 입찰 자격제한이 필요하며, 전문성과 영세성 고려한 발주량의 확대 조치가 필요하다. 5)비굴착 전체보수공법의 재료생산업체 품질관리기준은 수지생산업체가 장기적인 관점으로 비굴착공법 관련 기준 및 지침의 지속적인 수정 및 보완 작업을 유도하여 수지 배합비를 비롯한 재료적 성질을 규명토록 하고, 튜브(펠트/필름/코팅 등)는 재료의 국내 생산에 우선권을 부여하는 것을 제안한다. 6)비굴착 전체보수공법의 품질관리 시험인증업체 품질관리기준은 CIPP 장기특성을 평가하는 장기시험과 조건부 시험인 박리시험이 인증시험으로 반드시 포함되어야 한다.

      • 하수관로정비 지역의 분류식과 합류식 하수관로의 침입률 비교

        구광모 ( Gu Gwangmo ),저소웅 ( Chu Shaoxiong ),조윤철 ( Cho Yunchul ),임봉수 ( Lim Bongsu ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

        본 연구는 대전광역시의 일부지역을 대상으로 하는 하수관로정비 임대형 민자사업(BTL: Build-Transfer-Lease) 지역의 분류식 하수관로 지역과 합류식 하수관로 지역의 침입률과 특성을 조사하여 BTL 사업지역의 하수관로 정비의 운영 효율을 높이는데 기초자료로 사용하고자 한다. 하수관로내의 침입률과 BOD 분석을 위해 측정 자료수집 기간은 2014년 1월 1일부터 2018년 12월 31일까지 총 5년간 자료를 활용하였으며, 총 1,826일 자료중 우천일 207일과 강우영향일 336일을 제외한 1,220일을 유효자료로 분석하였고, BOD 분석은 매분기 1회 실시하였다. 침입수 분석방법은 환경부의 「하수관거 침입수 및 유입수 산정 표준 매뉴얼」에 따라 야간생활하수 평가법을 적용하였고 인구를 중요 속성인자로 사용하여 침입수를 산정하였다. 분류식 지역은 총 7개의 처리분구로 되어 있으며, 8개의 유량 측정 지점이 있고 분류식 오수관로 161 km, 우수관로 240 km로 되어 있으며, 면적은 567 ha이며 평균 인구는 85,273명이다. 합류식 지역은 총 5개의 처리분구로 되어 있으며, 8개의 유량 측정 지점이 있고, 합류식 하수관로가 583km로 있고, 면적은 872 ha이며, 평균 인구는 228,257명이다. 합류식 지역은 기존 합류식 하수관로를 분류식화한 지역이 아닌 기존 노후관로를 교체한 지역이라는 특징이 있다. 분류식 하수관로 지역의 평균 침입률은 13%(최소 3% ∼ 최대 37%)이였으며, 합류식 하수관로 지역의 평균 침입률은 16%(최소 0% ∼ 최대 49%)로 합류식 지역이 분류식 지역에 비해 약 1.2배 높았다. 분류식 지역이 평균 BOD는 233 mg/L(최소 207 mg/L ∼ 최대 263 mg/L)로 나타났으며, 합류식 지역은 평균 BOD는 96 mg/L(최소 86 mg/L ∼ 최대 112 mg/L)로 나타났으며, 분류식 지역이 합류식 지역에 비해 약 2.4배 높았다. 합류식 지역은 정화조의 설치에 의한 분뇨가 하수관로내 미투입, 계곡수등의 유입으로 하수관로내 BOD가 상대적으로 낮았다. 평균 관경-연장당 단위 침입수 발생량은 분류식 지역의 경우 평균 0.150 ㎥/d/km/mm, 합류식 지역은 평균 0.109 ㎥/d/km/mm이었으며, 분류식 지역이 합류식 지역에 비해 침입수 발생량이 다소 높았다. 환경부에서 제시하는 인구를 이용한 야간생활하수 발생량을 산정할 경우 야간생활하수량이 실제 발생량보다 적어 침입수량이 커지므로 침입률이 과다하게 산정되는 것을 개선하는 방안으로 주민등록상 인구보다 유동인구에 의해 인구가 밀집되어 활동하는 지역은 여유율을 고려한 야간생활하수 발생량으로 산정하는 것을 제안한다.

      • 보강튜브 경화공법을 이용한 하수관로 비굴착 전체보수공법의 품질관리기준 및 방법에 관한 연구

        최장환 ( Choi Janghwan ),저소웅 ( Chu Shaoxiong ),김태응 ( Kim Taeeung ),임봉수 ( Lim Bongsu ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

        본 연구는 미국, 영국, 일본 등 하수관로 비굴착 전체보수공법 중에서 대표적인 보강튜브 경화공법(CIPP: Cured-in-Place Pipe) 적용사례가 많은 선진국의 공인기관 관련 자료를 수집·분석하고 국내의 시공사가 이미 도입 또는 추진 중이거나 국내 신기술 등 기타 적용 가능한 비굴착공법 기술보유업체의 관련자료 등을 수집하여 분석하여 비굴착공법 품질관리에 대한 국내·외 관련 문헌, 연구결과, 국제표준 등을 조사 분석함으로써 사용재료 및 시공관리 등 제반 품질관리를 위한 기준 설정의 기초자료로 활용하고 국내 실정에 적합한 품질관리기준 및 방법을 제시하였다. 비굴착 전체보수공법 시공방법으로 CIPP 적용이 타당하며 본 공법의 시공재료, 재료적 요구사항 및 점검기준 인자의 품질관리 기준에 대해 1)튜브, 수지, 코팅 및 캘리브레이션 호스 등을 시공재료로 공사시방서에 나타내고, 수지의 경우는 불침투성으로 코팅한 열경화성 수지를 사용해야만 하고, 2)CIPP의 점검기준은 시편준비, Clamped Mold로 제작된 시편의 경화장소, 시편개수, 단기 휨 성질, 단기 인장성질, 누수시험 및 박리시험을 적용하고, CIPP 요구 물성치의 최소값을 ISO 11296-4, ISO 11297-4 및 KS M 3550-7, KS M 3550-9 표준에 각각 근거하여 시행할 것을 제안한다. 3)비굴착 전체보수공법의 공법도입 및 기술개발 업체 품질관리기준은 각 업체별 자체시방의 철저한 사전 심사제도를 운영하고, 국산화 및 기술개발 실적의 재평가와 기술개발을 위한 우선 시공권을 부여하는 정책이 병행되어야 함을 제안한다. 4)비굴착 전체보수공법의 시공업체 품질관리기준은 전문인력 확보 및 장비보유 등을 고려한 공사 입찰 자격제한이 필요하며, 전문성과 영세성 고려한 발주량의 확대 조치가 필요하다. 5)비굴착 전체보수공법의 재료생산업체 품질관리기준은 수지생산업체가 장기적인 관점으로 비굴착공법 관련 기준 및 지침의 지속적인 수정 및 보완 작업을 유도하여 수지 배합비를 비롯한 재료적 성질을 규명토록 하고, 튜브(펠트/필름/코팅 등)는 재료의 국내 생산에 우선권을 부여하는 것을 제안한다. 6)비굴착 전체보수공법의 품질관리 시험인증업체 품질관리기준은 CIPP 장기특성을 평가하는 장기시험과 조건부 시험인 박리시험이 인증시험으로 반드시 포함되어야 한다.

      • 하수관로정비 지역의 분류식과 합류식 하수관로의 침입률 비교

        구광모 ( Gu Gwangmo ),저소웅 ( Chu Shaoxiong ),조윤철 ( Cho Yunchul ),임봉수 ( Lim Bongsu ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

        본 연구는 대전광역시의 일부지역을 대상으로 하는 하수관로정비 임대형 민자사업(BTL: Build-Transfer-Lease) 지역의 분류식 하수관로 지역과 합류식 하수관로 지역의 침입률과 특성을 조사하여 BTL 사업지역의 하수관로 정비의 운영 효율을 높이는데 기초자료로 사용하고자 한다. 하수관로내의 침입률과 BOD 분석을 위해 측정 자료수집 기간은 2014년 1월 1일부터 2018년 12월 31일까지 총 5년간 자료를 활용하였으며, 총 1,826일 자료중 우천일 207일과 강우영향일 336일을 제외한 1,220일을 유효자료로 분석하였고, BOD 분석은 매분기 1회 실시하였다. 침입수 분석방법은 환경부의 「하수관거 침입수 및 유입수 산정 표준 매뉴얼」에 따라 야간생활하수 평가법을 적용하였고 인구를 중요 속성인자로 사용하여 침입수를 산정하였다. 분류식 지역은 총 7개의 처리분구로 되어 있으며, 8개의 유량 측정 지점이 있고 분류식 오수관로 161 km, 우수관로 240 km로 되어 있으며, 면적은 567 ha이며 평균 인구는 85,273명이다. 합류식 지역은 총 5개의 처리분구로 되어 있으며, 8개의 유량 측정 지점이 있고, 합류식 하수관로가 583km로 있고, 면적은 872 ha이며, 평균 인구는 228,257명이다. 합류식 지역은 기존 합류식 하수관로를 분류식화한 지역이 아닌 기존 노후관로를 교체한 지역이라는 특징이 있다. 분류식 하수관로 지역의 평균 침입률은 13%(최소 3% ∼ 최대 37%)이였으며, 합류식 하수관로 지역의 평균 침입률은 16%(최소 0% ∼ 최대 49%)로 합류식 지역이 분류식 지역에 비해 약 1.2배 높았다. 분류식 지역이 평균 BOD는 233 mg/L(최소 207 mg/L ∼ 최대 263 mg/L)로 나타났으며, 합류식 지역은 평균 BOD는 96 mg/L(최소 86 mg/L ∼ 최대 112 mg/L)로 나타났으며, 분류식 지역이 합류식 지역에 비해 약 2.4배 높았다. 합류식 지역은 정화조의 설치에 의한 분뇨가 하수관로내 미투입, 계곡수등의 유입으로 하수관로내 BOD가 상대적으로 낮았다. 평균 관경-연장당 단위 침입수 발생량은 분류식 지역의 경우 평균 0.150 ㎥/d/km/mm, 합류식 지역은 평균 0.109 ㎥/d/km/mm이었으며, 분류식 지역이 합류식 지역에 비해 침입수 발생량이 다소 높았다. 환경부에서 제시하는 인구를 이용한 야간생활하수 발생량을 산정할 경우 야간생활하수량이 실제 발생량보다 적어 침입수량이 커지므로 침입률이 과다하게 산정되는 것을 개선하는 방안으로 주민등록상 인구보다 유동인구에 의해 인구가 밀집되어 활동하는 지역은 여유율을 고려한 야간생활하수 발생량으로 산정하는 것을 제안한다.

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