연구분야 요약
국민대학교 스마트 물환경 연구실의 연구분야는 영역별로 크게 4가지로 구분할 수 있습니다.
- 해수담수화 (Seawater Desalination)
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스마트 도시 물관리 (Smart City Water Management)
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디지털 정수처리 (Digital Water Treatment)
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초순수 등 산업용수 생산 및 산업 폐수 처리/재이용
본 연구실에서는 위의 4개 분야를 위한 다음과 같은 핵심기술을 보유하고 있습니다.
- 단위공정 설계, 운영, 유지관리 최적화 기술
- 역삼투 (Reverse Osmosis)
- 막증발 (Membrane Distillation)
- 정삼투 (Forward Osmosis)
- 압력지연삼투 (Pressure Retarded Osmosis)
- 역전기투석 (Capacitive Deionization)
- 기타 수처리 단위 공정
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조합 시스템 성능예측 및 설계 기술
- 해수 및 기수 담수화 플랜트
- 도시 물공급 및 물순환 시스템
- 표준정수처리 및 고도정수처리 시스템
- 하폐수 재이용 시스템
- 초순수 생산 시스템
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데이터 처리 및 분석기술
- 수처리 설비 운영 데이터
- 공급관망 운영 데이터
- 스마트 수도계량기 (Smart Water Meter) 데이터
- 웹 크롤링에 의한 비정형 데이터
- 수질측정 센서 데이터
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모델링 및 시뮬레이션
- 수학적 모델
- 인공신경망 기반 모델
- 시스템 다이내믹스 모델
- 전산유체역학 모델
분야별 세부내용
해수담수화
수업료 감면
| 개요 |
연구개발 내용 |
- 물 수요 증가와 기후변화로 인하여 물 부족이 점점 심화되고 있습니다. 대체수자원의 한 종류인 해수담수화는 이러한 문제를 해결하기 위한 근본적인 방법입니다. 그러나 높은 비용과 에너지 사용량으로 인하여 해수담수화의 확대 적용은 제한을 받고 있습니다.
- 저희 연구실에서는 기존 해수담수화 공정을 최적화하고 새로운 차세대 기술(정삼투, 막증발 등)을 개발함으로써 해수담수화의 근본적인 한계점을 극복하고자 노력하고 있습니다.
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- 역삼투
- CNT 역삼투막 성능평가
- 역삼투막 성능 예측 모델 및 소프트웨어 개발
- 역삼투 공정 최적화
- 역삼투 해수담수화 플랜트 운영데이터 분석
- 경제성 분석
- 막증발
- 막증발 모듈 성능평가
- 막증발 공정 설계 및 스케일업
- 신재생 에너지와 연계한 막증발 공정 개발
- 막증발-결정화에 의한 자원회수
- 정삼투
- 정삼투-역삼투 하이브리드 공정 설계
- 정삼투 공정 유도용액 개발
- 압력지연삼투
- 압력지연삼투 공정 성능 예측 모델 개발
- 압력지연삼투 전처리 최적화
- 역전기투석
- 역전기투석 성능예측 및 경제성 평가 기술 개발
- 역전기투석 전처리 최적화
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스마트 도시 물관리
수업료 감면
| 개요 |
연구개발 내용 |
- 도시의 물공급과 물순환은 점점 복잡해지고 있으며, 여러가지 새로운 위협에 노출되고 있습니다. 한편 스마트시티 프로젝트의 확대에 따른 새로운 도시 물관리 기술이 필요한 실정입니다.
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- 저희 연구실에서는 스마트 도시 물공급-물순환을 위한 ICT 융복합 기술의 개발과 현장적용을 추진하고 있습니다. 이를 위하여 가상물리시스템 플랫폼에서 스마트워터그리드와 저영향개발 요소기술을 통합하고 고도화하기 위한 노력을 계속하고 있습니다.
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- 스마트 워터드리드
- 다중수원 활용 수처리 공정 최적화
- 마이크로 워터그리드 설계기술 개발
- 해외시장 맞춤형 스마트워터그리드 실증화 시스템 설계
- 스마트 도시 물공급
- AMI 기반 도시 물공급 시스템 설계 기술 개발
- 도시 물공급 시스템 운영 고도화 기술 개발
- 도시 물정보 수집 및 품질관리 기술 개발
- 도시 물정보 분수대 플랫폼 개발
- 스마트 도시 물순환
- 도시 빗물관리 시스템 고도화
- 도시 물순환 건전화를 위한 그린인프라 설계기술 개발
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디지털 정수처리
수업료 감면
| 개요 |
연구개발 내용 |
- 최근 상수도에서는 과불화화합물, 붉은 수돗물, 수돗물 유충 등 여러가지 문제가 발생하고 있습니다. 이러한 사태는 정수처리가 기존의 아날로그 방식에서 디지털 방식으로 전환되어야 할 필요성을 보여준다고 할 수 있습니다.
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- 저희 연구실에서는 디지털 정수처리를 위한 핵심기술인 막여과 정수처리 기술과 가상물리시스템 기반 인공지능 정수처리 공정 개발을 진행하고 있습니다.
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- 막여과 정수처리 (MF/UF)
- 막여과 정수처리 공정 설계기술 개발
- 막여과 정수처리 공정 지능형 자동제어 기술 개발
- MF/UF 막오염 가속시험 기술 개발
- 막여과 정수처리 (NF/RO)
- NF/RO를 이용한 정수처리 공정 설계 및 운영기술 개발
- 가상물리시스템 기반 지능형 정수처리 공정
- 처리수질 예측을 위한 하이브리드 모델링
- 인공지능 기반 정수처리 공정 자율제어 기술
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초순수 등 산업용수 생산 및 산업 폐수 처리/재이용
수업료 감면
| 개요 |
연구개발 내용 |
- 현재 각종 산업분야에서 산업용수 공급 및 산업폐수 처리의 중요성이 높아지고 있습니다. 반도체 제조공정 등에서 필요로 하는 초순수의 수질은 점점 높아지고 있으나 아직까지 관련기술에 대한 해외 의존도가 높은 실정입니다. 또한 에너지 안보의 중요성 증가에 따라 비전통 석유자원 개발에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이와 함께 산업폐수의 처리와 재이용의 필요성이 높아지고 있습니다.
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- 저희 연구실에서는 다양한 산업분야에서 필요로 하는 산업용수 생산기술과 폐수 처리 기술을 연구하고 있습니다. 특히 중점적으로 개발하고 있는 기술은 첨단 산업용수인 초순수 처리 및 공급기술, 셰일가스와 오일샌드 생산수 처리 및 재이용 기술 등입니다.
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- 초순수 제조 및 공급
- 초순수 제조공정 설계기술 개발
- 초순수 공급배관 설계 및 운영기술 개발
- 초순수 제조 및 공급 시스템 모델링
- 셰일가스 생산수 처리 및 재이용 기술 개발
- 셰일가스 생산수 전처리 기술 개발
- 셰일가스 생산수 본처리를 위한 막증발 장치 및 공정 개발
- 오일샌드 생산수 처리 및 무방류 재이용 기술 개발
- 오일샌드 생산수 처리를 위한 고회수율 역삼투 공정 개발
- 오일샌드 생산수 처리 역삼투 공정 농축수 추가처리 기술 개발
- 오일샌드 생산수 무방류 시스템을 위한 결정화 기술 개발
- 축전식 탈염
- 산업폐수 처리를 위한 축전식 탈염공정 설계 및 최적화
- 축전식 탈염을 이용한 자원회수 기술 개발
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