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구경환,김영희 한국청정기술학회 2023 청정기술 Vol.29 No.1
Due to water shortages caused by water pollution and climate change, total organic carbon (TOC) standards have been implemented for wastewater discharged from public sewage treatment facilities. Furthermore, there is a growing interest and body of research pertaining to the reuse of sewage treatment water as a secure alternative water resource. The membrane bio-reactor (MBR) method is commonly used for advanced wastewater treatment because it can remove organic and inorganic ions and it does not require or emit any chemicals. However, the MBR process uses a separation membrane (MF), which requires frequent film cleaning due to fouling caused by a high concentration of mixed liquor suspended solid (MLSS). In this study, process improvement and microbubble cleaning efficiency were evaluated to improve the differential pressure, water flow, and MF fouling, which are the biggest disadvantages of operating the MF. The existing MBR method was improved by installing a precipitation tank between the air tank and the MBR tank in which raw water was introduced. Microbubbles were injected into a separation membrane tank into which the supernatant water from the precipitation tank was introduced. The microbubble generator was operated with a 15 day on, 15 day off cycle for 5 months to collect discharged water samples (4L) and measure TOC. As the supernatant water from the precipitation tank flowed into the separation membrane tank, about 95% of the supernatant water MLSS was removed so the MF fouling from biological contamination was prevented. Due to the application of microbubbles to supernatant water from the precipitation tank, the differential pressure of the separation membrane tank decreased by 1.6 to 2.3 times and the water flow increased by 1.4 times. Applying microbubbles increased the TOC removal rate by more than 58%. This study showed that separately operating the air tank and the separation membrane tank can reduce fouling, and suggested that applying additional microbubbles could improve the differential pressure, water flow, and fouling to provide a more efficient advanced treatment method. 수자원 오염 그리고 기후변화로 인한 극한의 기상현상으로 물 부족 현상 심화로 공공하수처리 시설의 폐수 배출시 총유기탄소량(TOC) 기준이 시행되고, 대체 수자원 확보를 위해 하수처리수 재이용에 연구와 관심이 증가하고 있다. 현장에서는 하폐수고도처리로 MBR(membrane bio-reactor)공법을 보편적으로 사용하며, 유기 및 무기 이온 제거 그리고 화학물질의 사용 및 배출이 없다는 친환경적인 장점이 있다. 하지만, 분리막을 사용한 MBR공정은 고농도 활성슬러지 부유물질(mixed liquor suspended solid, MLSS)로 인한 분리막의 막오염(파울링) 현상으로 잦은 막세정 비용 발생의 문제가 있다. 본 연구에서는 분리막 운영시 최대 단점이었던 분리막의 차압 상승, 통수량 저하, 파울링 현상을 개선하고자 i) 공정 개선과 ii) 마이크로버블의 세정 효율을 평가하였다. 기존 MBR공법에 원수가 유입되는 호기조와 MBR조 사이에 침전조를 설치하여 침전조를 거친 상등수가 유입된 분리막조 내부로 마이크로버블을 주입하였다. 마이크로버블은 5개월간 15일 간격으로 마이크로버블 발생장치를 작동(ON), 미작동(OFF)하여 방류수 시료(4L)를 채취 후 TOC를 측정하였다. 침전조를 거친 상등수가 분리막조로 유입하여 원수 MLSS의 95%이상이 제거되어 생물막 등의 오염으로부터 막의 파울링 현상을 1차 방지할 수 있었다. 침전조를 거친 상등수에 마이크로버블의 적용으로 분리막의 차압은 1.6 ~ 2.3배 감소 및 통수량은 최대 1.4배 증가하였다. 마이크로버블의 적용(ON)으로 TOC 제거율은 58% 이상 증가했다. 호기조와 분리막조를 분리 운영함에 따라 침지식 분리막의 파울링 현상을 저감할 수 있고, 추가로 마이크로버블을 적용하여 분리막의 차압, 통수량과 막오염(파울링)이 개선으로 효율적인 고도처리공법을 제시했다.
Enhanced Crystallization of Si at Low Temperatureby O2 Flow during Deposition
남형진,구경환 한국반도체디스플레이기술학회 2007 반도체디스플레이기술학회지 Vol.6 No.2
Effects of O2 flow during deposition on Si crystallization at low substrate temperature were studied. Silicon thin films were prepared on SiO2 substrates in a low-pressure chemical vapor deposition chamber using a mixture of SiH4 and H2. In some cases O2 was intentionally introduced during deposition. Growth of polysilicon was observed at the substrate temperature as low as 480C when O2 was flowed during deposition implying that crystallization of Si was enhanced by O2 flow. On the other hand, O2 flow did not show any significant effects at higher substrate temperature, where deposition rate is relatively fast. Enhancement mechanism of Si crystallization by O2 flow was suggested from these results.
윤화중,서일환,구경환,임무열,이진호 경북대학교 센서기술연구소 1993 연차보고서 Vol.1993 No.-
졸-겔 spin-coating법을 이용하여 PZT 압전 박막을 제작하고 그 물리적 및 전기적 성질을 평가하여 진동 측정용 센서로서의 적용 가능성을 검토하였다. PZT의 원료로는 Pb-acetate, Zr-propoxide 그리고 Ti-propoxide를 사용하였다 SEM 단면사진의 결과 하부전극 금속이 silicate화 하였고, SIMS 분석결과 Si와 하부전극의 금속이 PZT 박막의 상층부까지 확산된 것을 알 수 있었다. X-RD로 박막의 결정성을 조사한 결과 하부전극을 Pt로 한 박막과 buffer 층으로 Ti를 증착한 박막에서 강한 perovskite 상이 나타났다. D-E Hysterisis 곡선을 관찰한 결과 강유전성을 나타내며, 항전계는 33.3 ㎸/㎝, 잔유분극은 1.92 C/℃ 이었다. 박막의 비유전율은 57이었다. 박막의 resistance와 impedance의 반공진 주파수는 612 ㎒이고, 이때의 resistance 값은 14 ㏀이었다. 박막의 진동에 대한 주파수 응답 곡선을 측정 결과 12000 ㎐ 이하 저주파 영역에서는 응답 특성이 떨어지고 12000 ㎐ 이상의 어느 정도 높은 주파수 영역에서 응답 특성이 양호하다는 것을 알 수 있었고, 20000 ㎐ 100 ㏈(V)의 진동에 대해 151.4 ㎶의 응답을 나타내었다. PZT thin film was prepared by Sol-Gel spin-coating method and it's physical and electrical caracteristics were appreciated. Pb acetate, Zr propoxide and Ti propoxide used for the starting material to fabricate PZT coating solution. The cross-sectional SEM micrograph showed that the metals of lower electrode was silicated. The SIMS depth profile indicated that the metal of lower electrode and silicon diffused up to the upper part of PZT thin film. For the X-RD data of PZT thin film, the thin film on Pt substrate and with Ti buffer layer had strong perovskite phase. The PZT thin films measured by Sawyer-Tower circuit showed feroelectric characteristic representating D-E hysterisis curve. The remanent polarization and coercive field of the film was 1.92 C/㎠ and 33.3kV/㎝. Dielectric constant of Film is 57. The resistance and impedance antiresonance frequency was 612 ㎒, and the resistance was 14 ㏀ at that frequency. The frequency response curve of PZT film showed that the PZT film responded sensitively at the high frequency, and response voltage of PZT film was 151.4 ㎶ at 20,000 ㎐ 100 ㏈(V) frequency.