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Effects of Fouling Reduction by Intermittent Aeration in Membrane Bioreactors
최영근,김현철,노수홍,Choi, Youngkeun,Kim, Hyun-Chul,Noh, Soohong The Membrane Society of Korea 2015 멤브레인 Vol.25 No.3
30 LMH의 정유량 플럭스로 운전하는 MBR에서, 휴지 및 역세정에 따른 한외여과 분리막의 오염을 조사하였다. 또한, 연속적인 공기세정과 비교하여 분리막 여과저항을 최소화하기 위한 간헐적인 공기세정을 평가하였다. 여과 조건은 14.5분 여과와 0.5분의 휴지를 유지하였으며, 역세정 시간은 휴지 시간과 동일하게 운전하였다. 공기세정이 정지하는 동안에 분리막 표면의 겔층 위에 케?이 빠르게 축척되었으며, 역세정으로 겔층과 케?층의 복합층은 쉽게 제거되었다. 역세정 후에 공기세정이 정지하는 동안 분리막 표면에 케?이 형성되어 공경 내부의 오염현상을 억제하였다. Pearson 상관성을 조사한 결과, 간헐적인 공기세정에서 공기 세정이 정지하는 시간과 분리막의 오염은 매우 연관성이 높다는 것을 알았다. 즉, 간헐적인 세정에서 공기세정이 정지하는 시간이 갈수록 오염억제에 효과적이었다. The effects of relaxation and backwashing on fouling in ultrafiltration were investigated using full-scale membrane bioreactors (MBRs) which operated at a constant flux of 30 LMH. This paper also estimated the feasibility of using intermittent aeration strategies for minimizing the hydraulic resistance to filtration in comparison with the continuous aeration for running MBRs. Multiple cycles of filtration (14.5 min each) and relaxation (0.5 min each) were repeated. Similarly, a backwash was conducted by replacing a relaxation after each filtration cycle for the comparative performance test. The attached cake thickness on the membrane rapidly increased, caused by subsequent no aeration leading to easier combining with gel layer and the formation of heterogeneous layer on the membrane surface. During periodic backwashing, it is expected that gel and thin cake layer might sufficiently be removed by heterogeneous layer. After periodic backwashing, subsequent cake layer formation during time of no aeration was rapid than frequent no aeration, acting as a prefilter and preventing further irreversible fouling. Based on the Pearson correlation analysis, overall period fouling (dTMP/min) and average of all cycles (dTMP/min) were strongly correlated with the on-off period of aeration for operating MBRs.
최영근,김현철,노수홍,Choi, Youngkeun,Kim, Hyun-Chul,Noh, Soohong The Membrane Society of Korea 2015 멤브레인 Vol.25 No.3
The goal is to compare two different aeration strategies for a pilot scale operation of submerged microfiltration with respect to the minimization of membrane fouling. A constant aeration (65 L/min) was examined parallel with a step-wise increase in airflow rate (40 to 65 L/min). The airflow rate was stepped to a higher rate every 5 min and the step-aeration cycles were repeated at regular intervals of 15 min. The comparative filtration runs were conducted with synthetic water containing powdered activated carbon (~10 g/L) and/or kaolin (~20 g/L) at a constant flux of 80 LMH. The extent and mechanisms of fouling in the microfiltration were identified by determining hydraulic resistance to filtration and the fouling reversibility after cleaning. Results showed that the step-aeration effectively alleviated fouling in the microfiltration of synthetic water compared to when using constant aeration. A substantial decrease in fouling was achieved by combining with coagulation using aluminum salts regardless of the aeration strategies. The constant aeration resulted in increased pore blocking likely due to increased accumulation of particles on the surface of membrane. 침지식분리막 오염을 최소화하기 위한 두 가지 공기세정방식을 비교하였다. 연속적인 공기세정과 단계별 공기량을 증가시키는 방식을 연구하였다. 15분의 여과 중에 세정공기의 증가는 5분마다 단계별로 공기량을 증가시켜주었다. 모의 여과 원수에 분말활성탄을 10 g/L 이하 그리고 카올린은 20 g/L 이하로 준비하였으며, 플러스는 80 LMH로 하였다. 단계별 공기세정방식은 연속적인 공기세정 방식보다 분리막 오염억제에 효과적이었다. 추가적으로 주입된 응집제는 분리막 오염저감을 보다 향상시켰다. 연속적인 공기세정의 오염현상은 공경막힘과 분리막 표면에 지속적인 입자의 축적에 기인하였다.
OTA를 이용한 Analog Multiplier 구현에 관한 연구
최영근,김영주,김수원,Choi, Young-Keun,Kim, Young-Ju,Kim, Soo-Won 대한전자공학회 1989 전자공학회논문지 Vol. No.
아나로그 승산기를 구현하기 위하여 OTA를 회로의 기본요소로 사용하였다. OTA에서 일반적으로 나타나는 이동도 감쇄등의 비이상적인 현상을 두개의 OTA를 크로스 커플 형태로 사용함으로써 최소화 할 수 있음을 보였다. 실험적으로 $90^{circ}C$의 고온에서도 3차 고조파왜곡이 상쇄됨을 확인함으로써 OTA를 기본으로 하는 접근방식이 아나로그 신호처리에 적합함을 입증하였다. A building block approach to generate an analog multiplier architecture is described. Several non-idealities including the effects of the mobility degradation present in a typical operational transconductance amplifier (OTA) are minimized by using a two cross coupled OTA structure. It is shown that the third-order harmonic distortion is cancelled even at high temperatures. It is proved that OTA based approach is suitable for analog singal processing at relatively high temperatures.
최영근,김형문,Choi, Young-Gun,Kim, Hyoung-Moon 한국통계학회 2011 응용통계연구 Vol.24 No.5
There are a variety of methods to model game results and many methods exist for the case of paired comparison data. Among them, the Bradley-Terry model is the most widely used to derive a latent preference scale from paired comparison data. It has been applied in a variety of fields in psychology and related disciplines. We applied this model to the data of Korean Baseball League. It shows that the loglinear Bradley-Terry model of defensive rate and save is optimal in terms of AIC. Also some categorical characteristics, such as east team and west team, existence of golden glove winning players, team(s) with seasonal pitching leader, and team(s) with home advantage, influenced the game result significantly. As a result, the suggested models can be further utilized to predict future game results. 경기의 결과를 모형 화하는 것은 다양한 방법을 통하여 이루어져 왔다. 특히 두 개의 팀만이 경기를 하는 경우에는 더욱 다양한 방법이 제안되었다. 그 중에서 Bradley-Terry 모형은 짝지어진 자료로부터 선호하는 크기의 특성을 얻을 수 있는 가장 넓게 사용되어지고 있는 모형이다. Bradley-Terry 모형은 스포츠 경기결과의 분석과 심리학에 관련된 분야들에서 다양하게 적용되어진다. 본 연구자는 한국 프로야구 자료에 Bradley-Terry 모형을 적용하였다. 그 결과 연속형 공변량의 경우 평균자책점과 세이브를 포함하는 모형이 최적으로 나타났고 관심의 대상이 되는 몇 가지 범주형 분석의 결과 동군과 서군, 골든글러브, 다승왕, 그리고 홈경기의 이점이 승부에 영향을 주는 것으로 나타났다. 하지만 이들의 조합은 단순히 연속형 변수만을 포함한 모형이 분석 결과 더 적절한 것으로 고려되어졌다. 제안된 모형은 경기의 승패를 예측하는 데도 유용하게 사용될 수 있다. 한 예로 한국시리즈에서 우승할 확률들의 순서가 2008년도의 결과와 정확히 일치하였다.
최영근,김현철,노수홍,Choi, Youngkeun,Kim, Hyun-Chul,Noh, Soohong The Membrane Society of Korea 2015 멤브레인 Vol.25 No.3
Effects of aeration intensity on local fouling were investigated in submerged membrane modules. Higher liquid velocities were observed at the section with the lower fiber packing density. The liquid velocity is increased with increasing the gas-liquid injection factor. The high shear stress coincided with the high liquid velocity. The shear stress increases with the increasing of gas-liquid injection factor and the liquid velocity improves with the increasing of gas-liquid injection factor. Irreversible fouling resistance ($R_{ir}$) of the fiber position is significant in a local region of high suction pressure near the suction point of the fiber (position 1). The ratio of $R_{ir}/R_m$ and $R_{ir}/R_r$ of position 1 was highest compared to the position 2 and 3. Irreversible fouling resistances results confirmed the preferential deposition of foulants near the suction part of the fiber where the local suction pressure is the highest and correspondingly, more particles are accumulated to the membrane surface. The effects of local fouling along the fiber length are significant factors to optimize the design of submerged modules. 침지식 분리막 모듈에서 공기강도에 따른 분리막 위치에 대한 오염을 조사하였다. 분리막의 충진밀도가 낮은 곳에서 높은 유체 유속을 나타내었으며, 유체 속도는 기-액 주입률에 비례하였다. 전단응력은 기-액 주입률 및 유체 유속에 비례하였다. 비가역오염($R_{ir}$)은 흡입 압력이 가까운 부분에서 가장 높게 나타났다(position 1). 비가역오염에 대한 저항과 분리막 고유 저항의 비($R_{ir}/R_m$) 및 비가역오염에 대한 저항과 가역오염의 저항의 비($R_{ir}/R_r$)도 position 1에서 가장 높게 조사되었다. 비가역오염($R_{ir}$)은 흡입 압력이 높은 곳인 position 1에 오염물질이 축적되어진 결과이다. 분리막 위치에 따른 오염현상은 모듈 디자인 최적화에 중요한 인자임을 알았다.