분류 전체보기18 소금물(염분) 제거 가능성을 위한 역삼투압(RO) 미니 필터 연구 1. 염분 제거 연구의 필요성과 소형화 기술의 도전지구의 수자원 중 97% 이상이 바닷물로 존재하지만, 직접 음용이나 농업용으로 활용하기에는 높은 염분 농도가 치명적인 제약이 된다. 특히 해안 지역이나 도서 지역에서는 깨끗한 담수 확보가 상시적인 문제로 대두된다. 기존 대형 해수 담수화 시설은 막대한 에너지와 비용을 필요로 하여 개인 단위나 소규모 공동체에는 적용이 제한적이었다. 따라서 연구자들은 소금물 제거 기능을 갖춘 휴대형 역삼투압(RO) 미니 필터 개발에 주목하고 있다. 이 장치는 가정, 재난 상황, 군사용 현장에서 모두 활용될 수 있으며, ‘작은 규모에서도 안정적인 담수화’라는 패러다임 전환을 가능케 한다. 2. RO 미니 필터의 구조적 특성과 소금 이온 차단 원리역삼투압 방식은 기본적으로 반투.. 2025. 8. 21. 홍수 지역에서의 탁도(NTU) 제거 효율 최적화 설계 1. 홍수 발생 시 탁도 급증의 물리·화학적 특성홍수 지역에서 탁도(NTU)의 급격한 상승은 단순한 흙탕물의 문제가 아니라, 미세한 점토질, 용존 유기물, 금속 산화물, 그리고 세균·바이러스가 동시에 혼합되는 복합 현상이다. 이러한 다중 입자군은 직경 분포가 불규칙하고, 전기적 표면 전하를 띠어 상호 반발하면서도 소용돌이 유동 속에서는 쉽게 응집한다. 따라서 홍수기 원수의 탁도는 시간에 따라 급격히 요동치며, 여과 시스템은 순간 부하에 대응할 수 있는 적응적 설계가 필수적이다. 기존 상수도 정수장 설비가 안정 유량 기반으로 설계된 것과 달리, 홍수 대응용 시스템은 변동성이 극대화된 NTU 곡선에 맞춘 구조가 요구된다.2. 다층 여재 기반 전처리 시스템의 최적화탁도 제거의 첫 단계는 전처리(Pre-trea.. 2025. 8. 21. 자연 수압 기반 필터와 수동 펌프 필터의 유량(Flow Rate) 비교 실험 1. 서론: 생존 필터에서 유량의 의미재난·캠핑·원격지 탐사와 같은 환경에서 가장 중요한 요소는 물을 빠르게 정수하여 공급할 수 있는 능력이다. 필터의 기본 기능이 오염원 제거라면, 유량(flow rate)은 그 기능이 현장에서 얼마나 실용적인지를 결정짓는 척도다. 같은 수준의 여과 정확도를 전제로 할 때, 유량은 곧 생존 자원의 확보 속도와 직결된다. 오늘날 시장에 보급된 대부분의 휴대용 정수 필터는 크게 자연 수압 기반(gravity-driven)과 수동 펌프(manual pump)의 두 가지 방식으로 구분된다. 본 연구는 동일한 수질 조건에서 두 시스템의 유량 성능을 정량적으로 비교하여, 현장 적합성을 과학적으로 검증하는 데 목적을 두었다.2. 실험 방법과 조건 설정실험은 WHO 의심 수질 가이드라.. 2025. 8. 20. 활성탄 미립자 크기에 따른 농약 제거율 변화 분석 1. 활성탄 미립자 크기와 표면적의 상관관계활성탄(Activated Carbon)은 미세공(Micropore), 중간공(Mesopore), 거대공(Macropore)으로 구성된 다공성 구조를 지니며, 미립자 크기에 따라 단위 질량당 표면적이 현저히 달라진다. 일반적으로 50 μm 이하의 초미세 입자는 비표면적(Specific Surface Area, m²/g)이 극대화되어 농약 분자의 흡착(Adsorption)에 유리한 환경을 제공한다. 반면, 500 μm 이상의 큰 입자는 내부 공극 구조로의 확산 제한(Diffusion Limitation)이 발생하여 농약 제거 효율이 낮아진다. 본 실험적 접근에서는 입자 크기가 감소할수록 농약 분자의 물리적 포획률(Physical Entrapment Rate)과 화학.. 2025. 8. 20. 필터 내부 생물막(Biofilm) 형성 억제를 위한 항균 설계 전략 1. 생물막 형성의 미세환경적 기원생물막은 단순한 미생물 집락이 아니라, 세포 간 신호전달(quorum sensing), 다당류 기반 고분자 매트릭스(EPS), 그리고 유체역학적 전단응력(shear stress)이 복합적으로 작용하여 발생하는 자기 조직화(Self-organization) 현상이다. 일반적인 필터 내부에서는 유속이 일정하지 않고 국소적 저류영역(dead zone)이 형성되는데, 이곳이 세균의 부착 핵생성점으로 기능한다. 이러한 초기 핵생성은 전통적인 염소 소독이나 단순 항균제 투입만으로는 억제하기 어렵다. 따라서 항균 설계 전략은 단순히 미생물을 죽이는 수준을 넘어서, 부착 표면의 물리화학적 특성을 조절하여 초기 결착을 원천적으로 차단하는 방향으로 발전해야 한다. 2. 항균 소재의 비선형.. 2025. 8. 19. 저압 vs 고압 구동 방식의 휴대용 정수 필터 에너지 효율 비교 1. 정수 필터 구동 압력의 중요성휴대용 정수 필터의 성능은 단순히 오염물 제거율뿐만 아니라, 구동 압력(Operating Pressure) 조건에 따라 크게 달라진다. 구동 압력이란 필터 내부를 통과하는 원수(Raw Water)에 가해지는 압력 차를 의미하며, 이는 수질 정화 효율, 에너지 소모량, 사용자 편의성에 직접적인 영향을 준다. 특히 휴대용 정수 필터는 재난 상황, 군수 작전, 탐험 활동 등 전력 공급이 제한된 환경에서 사용되는 경우가 많기 때문에, 저압과 고압 구동 방식의 에너지 효율 차이는 실질적인 생존성과 직결된다. 따라서 본 연구는 두 방식의 에너지 소비 특성과 정수 효율을 다각도로 비교하여 최적의 활용 방향을 제시하고자 한다.2. 저압 구동 방식의 특성 및 장점저압 구동 필터는 일반적.. 2025. 8. 19. 이전 1 2 3 다음
