초록 ▼

□ 연구개요
비가역적 오염은 분리막 수처리 공정에서 반복적인 물리·화학세정으로 인해 공정 운영비에 막대한 경제적인 손실을 가져오고 있으며 이러한 비가역적 오염의 효과적인 제어를 위해서는 공정 운영 중 분리막 모니터링과 오염물질의 제어가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 초미세기포의 물리·화학적 특성을 활용하여 비가역적 오염을 저감시키고 삼투기반 분리막의 생물막오염 저감에 효과를 보이는 입자를 활용한 표면개질을 통해 비가역적 오염을 제어함과 동시에 실시간 모니터링을 위해 광결맞음 단층영상법과 생물막 부착·분리법을 활용한 표면형태

□ 연구개요
비가역적 오염은 분리막 수처리 공정에서 반복적인 물리·화학세정으로 인해 공정 운영비에 막대한 경제적인 손실을 가져오고 있으며 이러한 비가역적 오염의 효과적인 제어를 위해서는 공정 운영 중 분리막 모니터링과 오염물질의 제어가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 초미세기포의 물리·화학적 특성을 활용하여 비가역적 오염을 저감시키고 삼투기반 분리막의 생물막오염 저감에 효과를 보이는 입자를 활용한 표면개질을 통해 비가역적 오염을 제어함과 동시에 실시간 모니터링을 위해 광결맞음 단층영상법과 생물막 부착·분리법을 활용한 표면형태학적 연구를 통합적으로 수행하여 비가역적 오염현상의 형태학적 장기 모니터링과 제거 및 제어를 위한 최적 설계인자를 도출하여 분리막 기반 수처리 공정의 획기적인 도약 및 발전을 위한 핵심연구의 결과를 도출하고자 함

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도: 삼투기반 분리막의 비가역적 오염현상의 형태학적 기작 연구
기존: 삼투기반 분리막의 수투과도 및 비가역적 막오염 유발물질 처리 성능평가
결과: 삼투기반 분리막의 기초성능 및 주요 막오염물질 처리/기작 규명 완료
기존: 비가역적 오염 유발물질 제거현상 규명
결과: 비가역적 오염 유발물질 이동현상, 제거, 분리막 표면 오염 기작 규명 완료
기존: 삼투기반 분리막 표면특성과 비가역적 오염 유발물질과의 상관관계 도출
결과: 분리막 표면특성 및 오염 유발물질 간 물리·화학적 특성 기작 규명 완료
2차년도: 초미세기포의 물리·화학적 특성연구를 통한 비가역적 오염물질 저감 기법 연구
기존: 초미세기포의 비가역 오염물질 저감 성능 평가
결과: 초미세기포의 물리·화학적 특성 분석 및 오염물질 저감 기작 확보
기존: OCT를 활용한 비가역적 오염 현상의 형태학적 모니터링 기법 제시
결과: 실시간 막 표면 오염층 형태학적 모니터링 기법 최적화
3차년도: 표면개질 기술을 활용한 비가역적 오염물질 저항성 향상기술 연구
기존: 층상자기조립법 및 전기방사법을 활용한 박막층 코팅 기술
결과: LBL 및 전기방사법을 활용한 삼투기반 분리막 저항성 확보
기존: 표면개질 삼투기반 분리막의 수투과도 평가
결과: 개질된 삼투기반 분리막 성능 및 제거 기작 규명
4차년도: 삼투기반 분리막의 비가역적 오염 제어를 위한 최적 기술개발 연구
기존: 공정의 단·장기 운전 성능 평가 / 비가역적 오염 제어를 위한 최적 기술 제시
결과: 공정 단·장기 운전 성능 평가 및 막표면 오염층 심층 분석
기존: OCT를 활용한 비가역적 오염 현상의 형태학적 이론 제시
결과: 형태학적 오염층 이미지 분석 및 AI기술 접목을 통한 오염 및 성능 예측 알고리즘 개발
기존: Semi-pilot 삼투기반 분리막 수처리 시스템 설계 및 구축
결과: OCT를 활용한 비가역적 오염 현상 예측 알고리즘 개발

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
비가역적 오염 유발물질 내부의 미세구조를 영상화함으로써 비가역적 오염현상에 대한 형태학적 정보를 제공 할 수 있음; 광범위한 수처리 공정 분야에서 활용 가능; 분리막 공정의 막오염 제어 및 모니터링 관련 원천기술 선점 가능

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• □ 필요성 ... 4
• □ 연구가설 및 도출근거와 중요성 ... 4
• □ 연구목표 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• □ 1차년도 ... 6
• □ 2차년도 ... 7
• □ 3차년도 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 15
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 16
• 6. 참고문헌 ... 16
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 24
• 끝페이지 ... 39