• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.515-515
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• 2017

하천에서 취수원을 개발하는데 있어 지층의 구성으로 물리, 화학적 여과, 흡착 등을 통해 자연 정화되는 간접 취수 방식이 활발히 도입되고 있다. 양질의 취수원을 공급할 수 있는 간접 취수 방식은 수량 확보 측면에서의 불확실성과 유지관리상의 어려움 때문에 많은 시행착오가 발생된다. 이와 같은 단점을 개선하기 위해 하상을 개착하여 불균질한 대수층을 치환하고 스크린을 통해 간접 취수원을 개발하는 하상여과 방식이 도입되고 있다. 대수층을 치환하여 여재를 구성함에 있어 오염물질 및 탁도의 저감 효율을 극대화하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 개착식 하상여과에서 치환하는 여재의 구성에 따른 탁도의 저감 효율을 분석하기 위해 축소 모형실험으로 구성하였다. 각각의 여재의 구성에 대해서는 상수도 시설기준을 통해 축소된 입경의 매질로 구성하였다. 실험실 규모의 모형 수조($1500mm{\times}500mm{\times}1700mm$)를 구성하고 하부에는 내경 80mm이고 길이 1300mm인 기능성 스크린이 부착된 취수관을 설치하였다. 모형 수조에서 여재의 두께는 총 1000mm로 구성하였고, 각각의 층에 대해서는 250mm로 하여 4개의 층을 구성할 수 있도록 하였다. 치환하는 여재의 매질에는 자갈, 왕사, 중사, 화산석을 사용하였고, 각각의 입경은 5-10mm, 2-5mm, 1-2mm, 2-5mm이고, 탁도를 유발하는 물질로는 입경이 $20{\mu}m$인 황토를 사용하였다. 단일매질 구성을 통해 각각의 여재 종류에 따른 탁도 저감 효과에 대해서 분석하였고, 세 가지의 혼합매질 구성을 통해 치환층 여재의 배치에 따른 탁도 저감 효과를 분석하였고, 각각의 구성은 중사-왕사-자갈-화산석, 화산석-중사-왕사-자갈, 중사-왕사-화산석-자갈로 하였다. 주입수는 30-50NTU를 유지하였으며 유출수의 탁도를 통해 저감 효율을 분석하였다. 분석된 결과를 통해 개착식 하상여과 방식의 여재 구성에 대해서 탁도 저감에 효율을 극대화할 수 있을 것으로 보여진다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권9호
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• pp.741-748
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• 2016

개착식 하상여과에 대해서 실험실 규모의 모형을 구축하고 중사, 왕사, 화산석, 자갈에 대한 단일 여재를 구성하였다. 실험을 통해 투수계수 및 하상 여과에 대한 취수량을 추정하고, 지하수 유동 모델링인 Visual MODFLOW를 통해 탁도 변화에 따라 수정된 투수계수를 적용하고 미치는 영향을 분석하였다. 각 여재마다 22개의 수정 투수계수 시나리오가 적용되었다. 전체 모델링에서 최소 오차는 화산석(2~5 mm)을 여재로 한 경우 상부에서부터 3개 지층에 대해서 20% 감소된 투수계수를 적용한 시나리오다. 이는 화산석의 특성상 탁도를 유발하는 황토가 여재에 흡착되어 상부에서 3번째 지층까지 영향을 미치는 것으로 추정되었다. 또한 입자의 크기가 작은 중사의 경우 5% 감소된 투수계수를 상부에서 두 번째 지층까지 적용한 시나리오에서도 작은 오차 값을 나타냈다.