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유출수 저장조;미생물의 유기 호흡에 의하여 형광 강도가 변화하는 바이오파울링 측정 시약을 공급하는 측정 시약 저장조;제1 유입수를 공급받아 상기 유출수 저장조에 제1 유출수를 제공하는 멤브레인 베셀;상기 멤브레인 베셀과 병렬로 연결되어 상기 멤브레인 베셀과 동일한 유입수인 제2 유입수를 공급받아 상기 유출수 저장조에 제2 유출수를 제공하거나 또는 상기 측정 시약을 공급받아 바이오파울링 분석모듈에 제1 측정 시료를 제공하는 멤브레인 시뮬레이터; 제공되는 상기 제1 측정 시료의 형광 강도 측정을 통해 미생물의 유기 호흡량을 분석하여 상기 멤브레인 시뮬레이터에서 진행되는 바이오파울링을 감지하는 바이오파울링 분석모듈; 및상기 제1 유입수 및 제1 유출수의 유량 및 압력을 제어하는 제1 밸브, 상기 제2 유입수의 공급을 제어하는 제2 밸브, 상기 제2 유출수의 배출을 제어하는 제3 밸브, 상기 측정 시약의 공급을 제어하는 제4 밸브 및 상기 바이오파울링 분석모듈에 제1 측정 시료를 제공하는 제5 밸브를 포함하여 상기 제2 유입수와 상기 측정 시약 간의 공유 유입 경로들 및 상기 제2 유출수와 상기 제1 측정 시료 간의 공유 유출 경로들을 상호 배타적으로 개폐하는 제1 밸브 모듈을 포함하고,상기 제1 밸브 모듈은상기 멤브레인 시뮬레이터를 투과하는 상기 제2 유입수 및 제2 유출수의 유속 및 체류시간이 상기 멤브레인 베셀을 투과하는 제1 유입수 및 제1 유출수의 유속 및 체류시간과 동일하도록 제어하여 상기 멤브레인 시뮬레이터가 상기 멤브레인 베셀과 동일한 환경 조건 하에서 바이오파울링이 진행되도록 하고,바이오파울링 검출 시 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브를 닫힘 상태로 하고 상기 제4 밸브 및 상기 제5 밸브를 열림 상태로 하여 상기 측정 시약이 상기 멤브레인 시뮬레이터에 공급되고 상기 제1 측정 시료가 상기 바이오파울링 분석모듈에 제공되도록 제어하고 상기 제1 유입수 및 제1 유출수의 유속 및 체류시간이 유지되도록 상기 제1 밸브를 조절하여 상기 제2 유입수의 흐름 차단에 따른 상기 멤브레인 베셀의 부하가 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 막여과 시스템
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제1항에 있어서, 상기 멤브레인 베셀은 직렬로 연결되는 복수의 멤브레인 엘리먼트들을 포함하고,상기 멤브레인 시뮬레이터는 상기 복수의 멤브레인 엘리먼트들 각각에 병렬로 연결되어 제2 유입수 또는 앞선 멤브레인 엘리먼트의 유출수를 공급받아 다음 멤브레인 엘리먼트 또는 상기 유출수 저장조에 유출수를 제공하거나 또는 상기 측정 시약을 공급받아 상기 바이오파울링 분석모듈에 각각 측정 시료를 제공하는 복수의 서브 멤브레인 시뮬레이터를 포함하고, 상기 제1 밸브는 상기 서브 멤브레인 시뮬레이터 각각에 연결되는 상기 공유 유입 경로들과 이에 대응하는 상기 공유 유출 경로들을 상호 배타적으로 개폐하는 것을 특징으로 하는 막여과 시스템
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제1항에 있어서, 상기 멤브레인 베셀은 상기 제1 유입수를 공급받아 상기 유출수 저장조에 제1 유출수를 제공하거나 또는 상기 측정 시약을 제공받아 캐스케이드 연결된 서브 유출 경로들을 통해 각각이 제2 측정 시료의 일부를 유출할 수 있는 복수의 멤브레인 엘리먼트들을 포함하고,상기 바이오파울링 분석모듈에 의해 연산된 바이오파울링 지수에 따라 상기 제1 유입수와 상기 측정 시약간의 공유 유입 경로 및 상기 서브 유출 경로들을 개폐하는 제2 밸브 모듈을 더 포함하는 막여과 시스템
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제1항에 있어서, 상기 측정 시약은 레사주린(resazurin) 용액인 것을 특징으로 하는 막여과 시스템
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제1항 내지 제3항, 제5항 중 어느 한항에 따른 막여과 시스템에서의 바이오파울링 현장 감지를 위한 방법에 있어서,상기 멤브레인 시뮬레이터에 상기 제2 유입수를 공급하고 상기 유출수 저장조에 제2 유출수를 제공하는 제1 단계;상기 제1 밸브 모듈이 상기 제2 유입수의 공급과 상기 제2 유출수의 제공을 차단하고 상기 측정 시약의 공급과 상기 제1 측정 시료의 제공을 실시하는 제2 단계; 및상기 분석 모듈이 상기 제1 측정 시료로부터 미생물의 유기 호흡에 의하여 변화하는 형광 강도를 통해 상기 멤브레인 시뮬레이터의 바이오파울링을 측정하여 상기 멤브레인 베셀의 바이오파울링 지수를 연산하는 제3 단계를 포함하고,상기 제1 단계는상기 멤브레인 시뮬레이터를 투과하는 제2 유입수 및 제2 유출수의 유속 및 체류시간이 상기 멤브레인 베셀을 투과하는 제1 유입수 및 제1 유출수의 유속 및 체류시간과 동일하도록 상기 제1 밸브 모듈에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 막여과 시스템의 바이오파울링 현장 감지 방법
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제8항에 있어서, 상기 멤브레인 베셀은 상기 제1 유입수를 공급받아 상기 유출수 저장조에 제1 유출수를 제공하거나 또는 상기 측정 시약을 제공받아 캐스케이드 연결된 서브 유출 경로들을 통해 각각이 제2 측정 시료의 일부를 유출할 수 있는 복수의 멤브레인 엘리먼트들로 구성되고, 상기 막여과 시스템은 상기 제1 유입수와 상기 측정 시약간의 공유 유입 경로 및 상기 서브 유출 경로들을 개폐하는 제2 밸브 모듈을 포함하고,상기 분석 모듈이 연산한 상기 바이오파울링 지수에 따라 상기 제2 밸브 모듈은 상기 제1 유입수의 공급 및 상기 제1 유출수의 제공을 차단하고 상기 측정 시약을 제공받아 상기 서브 유출 경로들을 통해 상기 제2 측정 시료의 일부를 유출하는 제4 단계; 및상기 분석 모듈이 각각의 상기 서브 유출 경로들을 통해 유출된 상기 제2 측정 시료를 분석하여 상기 멤브레인 엘리먼트들 각각의 바이오파울링 지수를 연산하는 제5 단계를 더 포함하는 막여과 시스템의 바이오파울링 현장 감지 방법
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제8항에 있어서, 상기 제2 단계는 상기 멤브레인 베셀을 투과하는 제1 유입수 및 배출되는 제1 유출수의 유속 및 체류시간이 유지되는 것을 특징으로 하는 막여과 시스템의 바이오파울링 현장 감지 방법
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