• 한국물환경학회지
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• 제26권5호
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• pp.810-815
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• 2010

Ultrasonic sludge pre-treatment has been studied to enhance the performance of anaerobic digestion by increasing sludge hydrolysis which is regarded as the rate-limiting-step of anaerobic digestion. In this study, the effect of ultrasonic pre-treatment on sludge hydrolysis (solubilization) and methane production was investigated. Sludge solubilization efficiency increased with ultrasonic energy input. However, it is uneconomical to apply more than 720 kJ/L as the solubilization efficiency per energy input declines afterwards. Volatile fatty acids concentration increased after the ultrasonic sludge hydrolysis. Anaerobic batch digestion showed that methane volume reached 64.7 and 84.5 mL after 18 days of incubation with the control sludge and ultrasonically hydrolyzed sludge, respectively. Methane production potential, maximum methane production rate, and the lag time of modified Gompertz equation were changed from 70 mL, 6.4 mL/day, and 1.2 days to 89 mL, 9.6 mL/day, and 0.5 day, respectively, after the ultrasonic sludge treatment. The results proved that ultrasonic pre-treatment contributed significantly not only for the methane production but also for the reduction of anaerobic digestion time which is critical for the performance of anaerobic sludge digestion.

• 유기물자원화
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• 제16권3호
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• pp.83-90
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• 2008

하수슬러지의 초음파 전처리시 용존성 유기물의 증가와 혐기성 생분해도 향상을 평가하였다. 하수슬러지의 초음파에 의한 가용화는 세포벽의 파괴로 인하여 용해성 화학적 산소요구량, 단백질 및 탄수화물의 농도 증가와 입자크기를 감소시켰다. 혐기성 생분해도 측면에서초음파 전처리는 메탄가스 발생량을 증가시켜 혐기성 생분해를 향상시키는 것으로 나타났다. 하수슬러지의 생화학적 메탄 잠재 발생량 실험결과 초음파 전처리 후 슬러지의 최종 메탄 수율은 294.3 ml $CH_4/gVS$로 나타나 전처리를 하지 않은 경우 211.3 ml $CH_4/gVS$에 비해 약 40 % 향상된 값을 보였다. 이와 같은 결과를 고려 시 하수슬러지의 가용화는 혐기성 생분해도 향상에 효과적인 것으로 나타났다.

• 접착 및 계면
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• 제14권3호
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• pp.146-159
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• 2013

본 연구에서는 $350^{\circ}C$에서 4 min 이내로 빠르게 등온 안정화공정을 통해 얻어진 레이온직물의 화학조성, 물리적 특성, X-선 회절 패턴, 열안정성 그리고 직물 형상에 미치는 초음파세척 및 화학전처리의 영향을 조사하였다. 안정화공정 동안 레이온직물에서 발생하는 중량감소와 열수축을 줄이고 안정화반응을 촉진시키기 위하여 안정화공정 전에 레이온직물을 먼저 초음파 세척하고 $NH_4Cl$, $Na_3PO_4$, $H_3PO_4$ 및 $ZnCl_2$로 화학전처리 공정을 수행하였다. 결과는 초음파세척 및 화학전처리가 안정화된 레이온직물의 중량감소, 열수축, 미세구조 변화, 탄소함량, 열안정성, 및 직물 형상에 영향을 주었으며, 사용한 안정화시간과 화학전처리제의 종류에 의존하였다.

• 유기물자원화
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• 제17권1호
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• pp.96-102
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• 2009

본 연구에서는 혐기성 소화 성능 향상을 위해 초음파 및 알칼리 전처리에 의한 폐활성 슬러지의 가용화 효과를 조사하였다. 초음파 및 알칼리 전처리는 세포벽의 파괴로 인하여 모세관 흡입 시간을 증가시킬 뿐만 아니라 상등액의 용존성 화학적 산소요구량, 단백질 및 탁도 농도를 증가키는 것으로 나타났다. 알칼리와 초음파 전처리를 병행한 슬러지 가용화가 초음파 전처리만을 수행한 경우에 비해 용존성 화학적 산소요구량과 단백질 증가가 높은 것으로 나타났다. 알칼리와 초음파 전처리를 동시에 수행한 경우 폐활성 슬러지의 고형물 농도 증가에 따라 가용화 효율이 감소하는 것으로 조사되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권1호
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• pp.103-109
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• 2010

하폐수 처리과정에서 발생되는 슬러지는 주로 혐기소화에 의해 처리되며 슬러지를 감량하고 메탄을 생산할 수 있어 많이 이용되고 있다. 슬러지의 전처리는 혐기소화의 율속단계인 가수분해를 높여 처리속도를 향상시키므로 많은 연구가 진행 중이다. 본 연구에서는 열, 초음파, 열-알칼리의 전처리 기술에 따른 슬러지의 가수분해(가용화) 효과와 전처리한 슬러지를 혐기소화하여 메탄 생산량과 슬러지의 감량 효과를 비교하였다. 하수와 폐수 슬러지 가용화율은 열-알칼리 동시 처리한 경우에는 67과 70%로 가장 높았고 다음으로 초음파 처리와 열처리가 40% 이상의 비슷한 가용화율을 보였다. 혐기소화 가스의 메탄 함량은 45~70% 범위로 유지되었고 전처리한 슬러지가 control에 비해 높게 나타났다. 메탄 생산량은 열처리, 초음파 처리, 열-알칼리를 같이 처리한 경우가 control에 비해 각각 하수슬러지는 2.6, 2.7, 3.5배, 폐수 슬러지는 3.5, 4.1, 4.2배 증가하였다. 혐기소화 슬러지의 감량효과는 전처리한 슬러지가 control에 비해 5~19% 포인트 높게 나타났으며 열-알칼리 처리한 경우가 초음파와 열처리에 비해 우수한 감량 효과를 보였다. 위의 결과로부터 전처리가 메탄 생산량에서 뿐만 아니라 슬러지 처리처분 비용 절감에 있어서도 중요한 역할을 함을 확인할 수 있었고 열-알칼리 동시 처리가 가장 우수한 성능을 보였다.

• Advances in environmental research
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• 제5권4호
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• pp.251-262
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• 2016

The biodegradability and decomposition efficiencies increase with the pre-treatment of sludge in a digestion process. In this study, the feasibility of ultrasound coupled with potassium permanganate oxidation as a disintegration method and digestibility of aerobic reactor fed with disintegrated sludge with ultrasound coupled potassium permanganate were investigated. The first stage of the study focused on determining the optimum condition for ultrasonic pre-treatment for achieving better destruction efficiency of sludge. The second part of the study, the aerobic digestibility of sludge disintegrated with ultrasound and potassium permanganate oxidation alone and combined were examined comparatively. The results showed that when 20 min of ultrasonic pre-treatment applied, the specific energy output was 49384 kJ/kgTS with disintegration degree of 58.84%. During the operation of aerobic digester, VS/TS ratios of digesters fed with disintegrated sludge decreased indicating that disintegration methods could obviously enhance aerobic digestion performance. The highest reduction in volatile solids was 75% in the digester fed with ultrasound+potassium permanganate disintegrated sludge at the end of the operation compared to digester fed with raw sludge. Total Nitrogen (TN) and Total Phosphorus (TP) levels in sludge supernatant increased with this combined method significantly. Besides, it promoted the production of ${\bullet}OH$, thus enhancing the release of Carbon (C), Nitrogen (N) and Phosphorus (P) from the sludge. Disintegration with all methods used in this study could not improve Capillary Suction Time (CST) reduction in disintegrated digesters during the operation. The results demonstrated that the combined ultrasound treatment and potassium permanganate oxidation method improves the biodegradability compared to control reactor or their single application.

• 유기물자원화
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• 제26권2호
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• pp.53-63
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• 2018

가수분해반응에서 율속 단계가 되어 수리학적 체류시간이 길어지고 처리 효율이 떨어지며 불안정한 처리 및 대규모 소화조 크기에 문제가 발생한다. 따라서 처리효율을 높이기 위해서는 하수 슬러지를 방해하는 요소들에 대해 혐기성 소화를 최소화하기 위한 전처리가 필요하며, 본 연구에서는 폐수 처리공정에서 초음파 및 알칼리 처리를 이용한 하수 슬러지의 분해 및 전처리효과를 검토하였다. 초음파 및 알칼리 전처리를 사용한 폐활성슬러지에 대한 혐기성 생분해도 분석결과 지체기의 시간이 감소하는 동안 누적 메탄 생산 및 메탄 생성 속도가 증가하였다. 따라서 초음파 및 알칼리 전처리를 이용한 하수 슬러지의 전처리는 율속단계를 작용하는 가수분해단계에서 지체기를 포함한 반응 시간을 줄이고 메탄 생산 속도 및 최종 메탄 수율을 증가시켜 효과적으로 가속화할 수 있다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제16권1호
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• pp.103-111
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• 1991

This study was performed to observe the effect of micro-wave diathermy and ultrasonic-wave diathermy on the craniomandibular disorder patients. 19 patients were classified into 12 acute and 7 chronic groups according to the duration of 6 months. They were treated with micro-wave diathermy and ultrasonic-wave diathermy for 2 weeks and pain, maximum comfortable opening, active range of motion were checked before and after therapy. Electromyographic activities of temporal and masseter muscles were also measured at physiologic rest position, clenching and mastication before and after therapy. The obtained results were as follows : 1. After treatment, pain were reduced and active range of motion and maximum comfortable opening were increased. 2. Temporoal and masseter muscle activities of post-treatment in rest position, clenching and mastication were lower than those of pre-treatment. 3. In rest position, temporal and masseter muscle activities of pre-treatment on affected sides were higher than those on unaffected sides, but there were no differences in muscle activities between affected ad unaffected sides on clenching and mastication in pre and post-treatment respectively. 4. There were no significant differences in active range of motion, pain and maximum comfortable opening between acute and chronic groups in pre and post-treatment but there were significant differences between pre-treatment and post-treatment in acute and chronic groups respectively. 5. Muscle activities of masseter and temporal muscles in acute and chronic patients were reduced in rest position after treatment.

• Corrosion Science and Technology
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• 제12권4호
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• pp.185-190
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• 2013

In the present study, $Ni-TiO_2$ composite coatings were electrodeposited in a sulfamate bath containing $TiO_2$ particles. The influence of the ultrasonic treatment on the co-deposition of $TiO_2$ particles in the coating and the hardness of the electrodeposited $Ni-TiO_2$ composite has been investigated. Three different ultrasonic treatments (pretreatment before the electrodeposition (pre-UT), pretreatment + applied during the electrodeposition (UT), and the electrodeposition without the ultrasonic treatment (w/o UT)) were performed. The $Ni-TiO_2$ composite coatings are characterized using scanning electron microscopy (SEM), image analyzer, and hardness tester. Comparison of results indicates that the volume fraction is more important factor than the agglomerated particle size in terms of the strength improvement, and the strength of the electrodeposited $Ni-TiO_2$ composite coatings is enhanced with pre-UT condition.

• 유기물자원화
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• 제19권3호
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• pp.35-43
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• 2011

본 연구에서는 하수슬러지를 전처리 과정을 통해 가용화한 후 혐기성 생물학적 분해를 실시하였다. 산 또는 알칼리 조건과 초음파처리를 복합적으로 적용하여 전처리 후 슬러지의 가용화율을 비교하였으며 알칼리 조건에서 초음파처리를 병행하였을 때 최대 가용화율을 얻을 수 있었다. 가용화된 슬러지의 생물학적 유용성은 복합전처리를 실시한 경우 빠른 생물학적 분해와 더불어 총 가스 발생량은 10배 이상 증가하였으며 가용화된 슬러지에서 바이오가스 생산 가능성을 확인 하였다. 전처리를 실시한 슬러지를 이용하여 생물학적 분해를 실시하였을 때 약 50%정도 높은 수소생성율의 지표가 되는 B/A비를 확인할 수 있었으나 수소생성에 저해가 되는 lactic acid와 propionic acid가 검출되는 것으로 보아 후속연구가 필요할 것으로 판단되었다.