첨단 전자산업 폐수처리시설의 Water Digital Twin(I): e-ASM 모델 개발과 Digital Simulation 구현

심예림,이나희,정찬혁,허성구,김상윤,남기전,유창규 한국청정기술학회 2022 청정기술 Vol.28 No.1

Electronics industrial wastewater treatment facilities release organic wastewaters containing high concentrations oforganic pollutants and more than 20 toxic non-biodegradable pollutants. One of the major challenges of the fourth industrialrevolution era for the electronics industry is how to treat electronics industrial wastewater efficiently. Therefore, it is necessary todevelop an electronics industrial wastewater modeling technique that can evaluate the removal efficiency of organic pollutants,such as chemical oxygen demand (COD), total nitrogen (TN), total phosphorous (TP), and tetramethylammonium hydroxide(TMAH), by digital twinning an electronics industrial organic wastewater treatment facility in a cyber physical system (CPS). In this study, an electronics industrial wastewater activated sludge model (e-ASM) was developed based on the theoretical reactionrates for the removal mechanisms of electronics industrial wastewater considering the growth and decay of micro-organisms. Thedeveloped e-ASM can model complex biological removal mechanisms, such as the inhibition of nitrification micro-organisms bynon-biodegradable organic pollutants including TMAH, as well as the oxidation, nitrification, and denitrification processes. Theproposed e-ASM can be implemented as a Water Digital Twin for real electronics industrial wastewater treatment systems and beutilized for process modeling, effluent quality prediction, process selection, and design efficiency across varying influentcharacteristics on a CPS. 첨단 전자산업 폐수 처리시설에서 발생되는 유기 폐수는 고농도의 유기물질 및 20가지 이상의 유독 난분해성 물질을 포함하고 있으며, 이를 효율적으로 처리하는 것은 첨단 전자산업의 당면 과제이다. 따라서, 첨단 전자산업 유기폐수 처리시설을 CPS(Cyber physical system)상 Water digital twin으로 구축하여 COD (Chemical Oxygen Demand), TN (Total Nitrogen), TP (TotalPhosphorous) 및 TMAH (Tetramethylammonium hydroxide) 등 유기 오염물질의 제거 효율 평가가 가능한 전자산업 폐수 특화모델 개발이 필요하다. 본 연구에서는 첨단전자산업 유기폐수 제거 메커니즘에 대한 분해 미생물의 성장과 사멸의 이론적인반응속도식에 기반한 첨단 전자산업 폐수 특화 활성슬러지 모델(Electronics industrial wastewater activated sludge model,e-ASM)을 개발하였다. 개발한 e-ASM은 전자산업 폐수처리공정에서 발생하는 유기물 산화, 질산화, 및 탈질화 과정뿐만 아니라 TMAH 등 난분해성 유기물질의 분해과정 중 발생하는 질산화미생물의 저해(Inhibition) 작용 등 복잡한 생물학적 분해메커니즘이 모사 가능하다. 이를 활용하여 실제 전자산업 유기폐수 처리시설을 Water Digital Twin으로 구현하여 CPS (Cyberphysical system) 상에서 전자산업 폐수처리장에 폐수 유입 성상에 따라 공정 모델링, 유출수 예측, 공법 선정, 설계 효율 평가등 다양한 목적으로 활용될 수 있다.

프로세스 마이닝 기법을 활용한 경영 환경 변화 분석 : 병원 사례 연구

심예림,조민수,송민석,유수영 대한산업공학회 2014 대한산업공학회 춘계학술대회논문집 Vol.2014 No.5

프로세스 마이닝 기법을 활용한 경영 환경 변화 분석 : 병원 사례 연구

심예림,조민수,송민석,유수영 한국경영과학회 2014 한국경영과학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5

2T-DRAM PIM 구조 기반 듀얼 모드 동작을 위한 집적회로 기술

심용(Yong Shim),안예림(Yerim An) 대한전자공학회 2022 대한전자공학회 학술대회 Vol.2022 No.11

한국 연안 서식 바다거북의 플라스틱 섭식

문예림,홍상희,한기명,심원준,김일훈,김민섭,최성준,이혜림 한국양서·파충류학회 2020 한국양서·파충류학회 학술대회 Vol.2020 No.07

플라스틱 쓰레기는 해양 환경에서 가장 빈번히 발견되는 해양쓰레기로서 해양 생물에 섭식, 얽힘, 서식처 훼손 등의 다양한 피해를 입히고 있다. 바다거북의 모든 종에서 플라스틱 섭식이 보고되고 있으며, 전체 개체 중 50% 이상이 플라스틱 쓰레기를 섭식한 것으로 추정하고 있다. 동아시아에서 해양으로 유입되는 플라스틱의 양이 전세계 유입량의 50% 이상을 차지하는 것으로 추정하고 있으 나, 이 지역의 바다거북의 플라스틱 섭식 연구는 희소하다. 본 연구에서는 한국 연안에 출현한 바다 거북의 플라스틱 섭식 현황을 알아보기 위해 2012년부터 2018년에 한국 연안에 좌초되거나 혼획된 바다거북 34마리(붉은바다거북 21, 푸른바다거북 9, 올리브바다거북 2, 장수거북 2) 폐사체의 소화 관 내용물을 채취하여 1mm 이상의 플라스틱을 분석하였다. 플라스틱이 발견된 개체는 푸른바다거 북 중 100%, 붉은바다거북 77%, 올리브바다거북 50%, 장수거북 50%였다. 플라스틱 쓰레기는 개체 당 3.48 ± 4.50 g (0-15.60 g), 37.7 ± 60.5개(0-229개)가 발견되었다. 2018년 8월 29일에 제주 에서 방류되어 9월 9일에 부산에서 좌초된 붉은바다거북 1개체에서 10.24 g의 플라스틱이 발견되으 며, 이는 매일 평균적으로 0.93 g을 섭식한 양에 해당한다. 종별로 비교하면 플라스틱이 푸른바다거 북(6.6 ± 4.8 g/turtle)에서 붉은바다거북(2.8 ± 4.1 g/turtle)에서보다 통계적으로 유의하게 더 많 이 발견되었다. 모든 개체를 통틀어 플라스틱은 비닐과 포장재 등에서 기인한 필름형(42%), 노끈과 밧줄 등 섬유형(39%) 형태가 많았다. 푸른바다거북은 섬유형을, 붉은바다거북은 필름형을 가장 많이 섭식하고 있었다. 본 연구는 우리나라 연안에 서식하는 바다거북의 플라스틱 섭식 양과 특징을 규명 하고, 바다거북이 해양환경 내 플라스틱 쓰레기 오염현황을 반영할 수 있는 유용한 생물지표종임을 제시하고 있다.

IoT 환경에서의 안전하고 편리한 OTP 기반 스마트 도어락 시스템 설계

조예림(Yelim Cho),이지헌(Jiheon Lee),최은혁(Eunhyeok Choi),김융걸(Yoonggeol Kim),심현준(Hyunjun Shim),이동혁(Donghyeok Lee),박남제(Namje Park) 한국정보과학회 2016 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2016 No.6

Normal Magnetic Resonance Perfusion Imaging and Atypical Posterior Reversible Encephalopathy Syndrome in Chronic Kidney Disease

김예림,심용수 대한신경집중치료학회 2017 대한신경집중치료학회지 Vol.10 No.1

"Background: Posterior reversible encephalopathy syndrome (PRES) is classically characterized by symmetric vasogenic edema in the parietooccipital areas, but may occur at other sites with varying imaging appearances. Case Report: A 55-year old female with chronic kidney disease (CKD) was admitted to the emergency room, presenting with nausea, vomiting and seizure. The initial blood pressure was 145/90 mmHg. Fluid attenuated inversion recovery demonstrated diffuse vasogenic edema in the bilateral cortical and subcortical white matters involving the frontal lobes. Perfusion magnetic resonance imaging (MRP) showed no hyper- or hypoperfusion at blood pressure levels of 140/50 mmHg. A follow-up magnetic resonance imaging at 3 weeks later demonstrated complete resolution of previous lesions. Conclusions: Earlier reports have demonstrated that PRES can occur in cases of atypical distributions, and features of imaging findings and normotensive settings. It is important to note that PRES is a dynamic process. As a result, we suggest that MRP must be considered in the appropriate temporal framework, to avoid misinterpretation of the other diseases, especially in CKD patients."

Characteristics of Plastic Debris Ingested by Sea Turtles: A Comprehensive Review

문예림,심원준,홍상희 한국해양과학기술원 2023 Ocean science journal Vol.58 No.4

Sea turtles, an ecologically vital marine species, face the mounting threat of plastic ingestion. To devise effective mitigation strategies, a nuanced understanding of the characteristics of ingested plastics is essential. Previous reviews have predominantly concentrated on the frequency of occurrence (%FO) and quantity of ingested plastics. In this study, we present an update to the literature on %FO and quantity of ingested plastics and also introduce a novel review of the morphology, color, and polymer composition of ingested plastics. This analysis draws upon 110 scholarly articles on plastic ingestion by sea turtles. Additionally, we explore geographical variations in both the quantity and characteristics of ingested plastics. Most of the analyzed studies were conducted in the Americas and Europe. We found that approximately 54% of examined sea turtles had ingested plastic debris. Loggerhead sea turtles ingested more foams than green sea turtles (Wilcoxon rank-sum test, p < 0.05). By contrast, green sea turtles exhibited a higher ingestion on films (Wilcoxon rank-sum test, p > 0.05). Our study also underscored the paucity of data regarding the original usage of ingested plastics. White and transparent plastics were most commonly ingested. Additionally, polymers with a lower density than seawater, such as polyethylene, polypropylene, and their copolymers, were frequently found. We strongly advocate for future studies to furnish more comprehensive data regarding the ingested plastics, including quantities, morphological and chemical properties, and origins. Such detailed information is indispensable for shaping well-informed and effective strategies to combat plastic ingestion in marine life.

첨단 전자산업 폐수처리시설의 Water Digital Twin(II): e-ASM 모델 보정, 수질 예측, 공정 선택과 설계

허성구,정찬혁,이나희,심예림,우태용,김정인,유창규 한국청정기술학회 2022 청정기술 Vol.28 No.1

In this study, an electronics industrial wastewater activated sludge model (e-ASM) to be used as a Water Digital Twinwas calibrated based on real high-tech electronics industrial wastewater treatment measurements from lab-scale and pilot-scalereactors, and examined for its treatment performance, effluent quality prediction, and optimal process selection. For specializedmodeling of a high-tech electronics industrial wastewater treatment system, the kinetic parameters of the e-ASM were identifiedby a sensitivity analysis and calibrated by the multiple response surface method (MRS). The calibrated e-ASM showed a highcompatibility of more than 90% with the experimental data from the lab-scale and pilot-scale processes. Four electronics industrial wastewater treatment processes—MLE, A2/O, 4-stage MLE-MBR, and Bardenpo-MBR—were implemented with the proposedWater Digital Twin to compare their removal efficiencies according to various electronics industrial wastewater characteristics. Bardenpo-MBR stably removed more than 90% of the chemical oxygen demand (COD) and showed the highest nitrogen removalefficiency. Furthermore, a high concentration of 1,800 mg L-1 TMAH influent could be 98% removed when the HRT of theBardenpho-MBR process was more than 3 days. Hence, it is expected that the e-ASM in this study can be used as a Water DigitalTwin platform with high compatibility in a variety of situations, including plant optimization, Water AI, and the selection of bestavailable technology (BAT) for a sustainable high-tech electronics industry. 본 연구에서는 Part I에서 제안한 첨단 전자산업 폐수처리시설 특화 Water Digital Twin모델인 e-ASM을 이용하여 랩-파일럿 처리장 데이터를 바탕으로 모델 보정(Calibration), 유입 성상에 따른 제거 효율, 유출수 예측 및 최적 공법 선정을 수행하였다. 첨단전자산업 폐수처리시설의 특화 모델링을 위하여, 민감도 분석을 통해 e-ASM 모델의 정합성과 상관성이 높은 동역학적 파라미터를 선정하였고, 다중반응표면분석법 (Multiple response surface methodology, MRS)을 이용하여 동역학적 파라미터를 보정하였다. e-ASM 모델의 보정 결과, Lab-scale, Pilot-scale 단위의 실험데이터와 90% 이상의 높은 정합성을 보였다. 그리고 4가지 유기폐수 처리처리공법인 MLE, A2/O, 4-stage MLE-MBR, Bardenpho-MBR을 제안한 Water Digital Twin으로 구현하여 유입 폐수의 성상별 운전조건에 따라 제거효율을 분석하였으며, Bardenpho-MBR이 C/N ratio 변화에서도 안정적으로 COD (Chemicaloxygen demand)를 90% 이상 제거하며 높은 총 질소 제거 효율을 보였다. 그리고 유입 폐수의 조건별 Bardenpho-MBR공정의수리학적 체류시간(Hydraulic retention time, HRT)이 3일 이상일 때 1,800 mg L-1의 고농도 TMAH 폐수를 98% 이상 제거할 수있음을 확인할 수 있었다. 이와 같이, 본 연구에서 개발한 e-ASM은 전자산업 제조시설별, 유입 폐수의 성상별 특화 모델링을 통해 높은 정합성을 가진 전자산업 폐수처리공정의 Water Digital Twin를 구현할 수 있고, 최적운전, Water AI, 최적가용기법 선정등의 응용 가능성을 바탕으로 지속 가능한 첨단전자 산업을 위해 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

일부 치위생학과 학생들의 스케일링 실습 과정에서의 근골격계 통증과 불편감

강채림(Chae-Rim Kang),강한솔(Han-Sol Kang),김예빈(Ye-Bim Kim),김지혜(Ji-Hye Kim),류수빈(Su-Bin Ryu),박지호(Ji-Ho Park),백예림(Ye-Rim Baek),이우정(Woo-Jeong Lee),이정민(Jeong-Min Lee),최은정(Eun-Jeong Choi),심선주(Seon-Ju Sim) 대한치과의료관리학회 2019 대한치과의료관리학회지 Vol.7 No.1