• 한국수자원학회논문집
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• 제39권6호
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• pp.533-544
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• 2006

합류식 관거 내 고형물의 퇴적으로 인해 통수능이 감소하여 여름철 장마시 국지적인 침수가 발생하며 이로 인해 관거 내 퇴적을 더욱 초래할 수가 있다. 이와 같은 문제를 해결하고 관거의 적절한 유지관리를 위해서는 배수유역에서의 하수 및 지표면으로부터의 고형물 부하량을 산정할 필요가 있으나 많은 비용과 노력이 수반되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 미국환경보호청에서 제시한 건조기의 합류관거 내 고형물 퇴적 부하량 산정기법과 지표면에서의 고형물 부하량 산정기법을 우리나라 군자배수유역에 적용하여 분석하였다. 분석결과 하수로부터의 고형물 부하량은 205,759ka/yr이고 지표면으로부터의 고형물 부하량은 1,321,993kg/yr로 총 1,527,752kg/yr로 나타났다. 또한 수거량은 1,486,636kg/yr로 나타나 적절한 산정결과를 보여주었다. 배수유역에서 관거 및 지표면에서의 장기적인 관측이 이루어지고 이에 따라 국내설정에 맞도록 산정공식의 수정이 이루어지면 더욱 신뢰성 있는 산정을 할 수가 있으며 이를 통해 실무에서 많은 비용과 노력을 줄이고 합류식 관거 유지관리를 할 수가 있겠다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권9호
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• pp.885-894
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• 2008

합류식 관거 내 고형물의 퇴적으로 인해 통수능이 감소하여 여름철 장마시 국지적인 침수가 발생하며 이로 인해 관거 내 퇴적을 더욱 초래할 수가 있다. 이와 같은 문제를 해결하고 관거의 적절한 유지관리를 위해서는 지표면으로 부터의 고형물 부하량 산정 및 강우로 인해 지표 퇴적 고형물이 관거 내로 유입되어 퇴적되는 양을 산정할 필요가 있으나 많은 비용과 노력이 수반되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 지표면에서의 고형물 부하량 산정기법을 우리나라 군자배수유역에 적용하여 분석하고, 이를 바탕으로 MOUSE모형을 적용한 결과를 이용하여 관거 내 고형물 퇴적량을 산정하기 위한 회귀식을 개발하고 적용성을 검토하였다. 분석결과 유역 내 관거에서의 퇴적고형물 관측자료가 구비되어 있지 않아 실질적으로 비교하기는 곤란하지만, MOUSE 모형결과 및 타 유역에서의 적용결과로 볼 때 적용성이 있다고 판단되며, 합류식 관거 유지관리에 개발된 산정식을 유용하게 이용할 수 있으리라 본다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권5호
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• pp.409-418
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• 2007

건기에 합류식 관거 내에 퇴적된 고형물은 우기에 재부상하여 초기부하(first-flush) 현상의 주된 원인이 되고 있으며, 이러한 고형물의 퇴적으로 인해 관거 내 통수능이 감소하여 도시지역의 국지적인 내수침수가 발생하고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 장기간에 걸친 관거 내 고형물 퇴적량을 관측할 필요가 있으나 많은 비용과 노력이 수반되어야 한다. 본 논문에서는 MOUSE 모형에 의해 산정된 결과로부터 고형물 퇴적량을 산정하기 위한 회귀식의 개발 및 적용성을 검토하였다. 분석 결과 관거 내 퇴적고형물의 관측 자료가 구비되어 있지 않아 실질적으로 비교하기는 곤란하지만 MOUSE 모형이나 EPA(미환경보호청)에서 제시한 공식을 이용하여 산정한 결과와 비교해 볼 때 본 연구에서 개발된 산정식은 적용성이 있음을 보여주고 있다.

• 환경위생공학
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• 제15권2호
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• pp.75-84
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• 2000

운전 온도 $35^{\circ}C$, 평균 유기물부하 $3.1{\;}kgCOD/m^3/day$ 및 수리학적체류시간 10일에서 혐기성 연속회분식공정에 의한 분뇨처리를 수행하였다. 공정의 평가는 대조 소화조로 완전혼합형의 소화조와 병행하여 수행되었다. 본 실험에서 분뇨는 고농도의 암모니아성 질소와 침전성 고형물을 함유하고 있음에도 불구하고 희석 없이 소화가 가능하였다. 혐기성 연속회분식공정에서 고형물은 급속하게 증가하여 완전혼합형의 대조 소화조에 비하여 소화조내 고형물(biomass)의 농도가 2.4배로 증가하였고, 가스발생량에 있어서도 대조 소화조에 비해 현격한 증가를 보였으며 그 증가율은 205~220%에 달했다. 부가적인 침전 시설이 없이도 혐기성 연속회분식공정의 유출수질이 대조 소화조 보다 높게 나타났는데 상징액 기준으로 휘발성고형물 제거율은 혐기성 연속회분식공정이 대조 소화조 보다 12~14% 높았다. 한편, 혐기성 연속회분식공정의 운전인자로 반응/침강비(R/T ratio)를 조사한 결과 R/T비가 1인 경우가 3의 경우보다 가스발생량, 메탄함량 및 유기물 제거율이 약간 높았으나 큰 차이는 없었다. 위의 실험결과들로부터 혐기성 연속회분식공정은 고농도의 암모니아성 질소와 침전성 유기물을 함유하고 있는 분뇨의 처리에 효과적이고 안정적인 공정으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제8권2호
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• pp.130-139
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• 2000

일련의 회분식실험을 통하여 음식폐기물의 동력학상수 및 메탄가스 발생량을 측정하였으며 음식폐기물의 고온혐기성 소화시 입자의 크기, 나트륨이온의 농도, 휘발성 고형물의 부하량이 따른 운전인자에 대한 영향을 살펴보았다. 기초 동력학 실험에서는 최대 기질 분해 속도 상수 k는 $0.24hr^{-1}$로 나타났으며 반 포화상수 Ks는 $700mg/{\ell}$ 로 나타났다. 나트륨 농도에 따른 혐기성소화 영향에 관한 실험은 나트륨 농도가 $5g/{\ell}$ 까지는 총 메탄가스 발생량에 영향을 미치지 않았으나 점차로 농도가 증가함에 따라 총 메탄가스 발생량이 감소하기 시작하였으며 나트륨 농도가 $20g/{\ell}$ 로 증가시켰을 경우 이론적인 발생량의 50% 만을 발생하였다. 음식폐기물을 크기별로 분쇄하여 혐기성 소화를 시킨 후 Valentini 모델에 적용시킨 결과 모든 경우에 있어서 가수분해 상수 값 A는 0.45를 나타내었으며 입자의 크기가 1.02 mm에서 2.14 mm로 높아짐에 따라 최대 기질 분해 속도 상수 $k_{HA}$는 $0.0033hr^{-1}$에서 $0.0015hr^{-1}$로 감소하였다. 이것으로 음식폐기물의 혐기성 소화에 있어서 입자 크기가 중요한 운전인자 중의 하나임을 증명할 수 있었으며 휘발성 고형분의 부하량에 관한 연구에서는 최대 주입 휘발성 고형물 부하량은 $40g/{\ell}$ 로 나타났으며, 유기물 부하가 낮은 경우에서는 나트륨 이온에 따른 영향이 휘발성 고형물 제거에 나타나지 않았으나 $40g/{\ell}$ 인 경우 약간의 차이가 있는 것으로 판명되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제6권1호
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• pp.11-20
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• 2003

비강우시 육상으러부터 목포항으로 유입하는 오염부하량을 목포항 주변에 위치한 하천 및 방류수의 계절별 유량과 수질을 기초로 하여 산정하였다. 4계절의 유량 자료에 의하여 산출한 목포항 유입하루평균유량은 약 5.5×10/sup 6/㎥/day이고 연평균유량은 약 2×10/sup9/㎥/year로 나타났다. 영산호 방류수의 계절별 유량은 4계절에 걸쳐서 모든 유입원들의 총유량의 90％이상으로 나타났다. 4계절에 걸쳐서 하천과 같은 유입원의 9개 지점에서 측정한 화학적 산소요구량(COD), 총부유고형물(TSS), 총무기질소(TIN) 및 총인(TP)의 농토는 각각 2.87~42.69㎎/ℓ, 3.65~1080.32㎎/ℓ, 0.083~89.744㎎/ℓ and 0.028~6.926㎎/ℓ로 나타났다. 4계절 자료를 평균하여 산정된 목포항 유임 연평균부하량은 각각 약 37 ton-COD/day, 약 64 ton-TSS/day, 약 13 ton-TIN/day 및 약 1.2 ton-Tp/day로 나타났다 하계의 목포항 유입부하량은 각각 약 82 ton-COD/day, 약 159 ton-TSS/day, 약 14 ton-TIN/day 및 2 ton-TP/day로 산정되었다. 목포항으포 유입하는 주된 오염부하원은 영산호의 방류수로 밝혀졌다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권6호
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• pp.451-459
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• 2014

본 연구에서는 2012년부터 수질오염총량관리 시행계획이 시행중인 진위천 수계의 연차별 지역개발 및 삭감계획을 평가하여 최종년도 할당부하량 및 목표수질을 만족하기 위한 방향성을 제시하고자 하였다. 진위천 수계 8개 자치단체의 시행계획을 분석한 결과, 대부분의 지자체에서 삭감계획보다 개발계획의 연차별 진행률이 빠른 경향을 보였다. 군포시, 용인시, 화성시는 2020년, 평택시는 2018년, 안성시는 2015년, 오산시는 2019년이 되어서야 삭감계획 진행율이 개발계획 진행율 보다 높거나 같아졌다. 주요 삭감방법은 하수처리시설 신증설, 방류수질 개선, 축산폐수 및 고형물의 자원화, 비점저감시설 확충 등 이었으며, 특히 축산산업이 활발한 지역의 특성이 반영되어 총 삭감률 중 가장 높은 비율을 차지하는 삭감방법은 축산폐수 및 고형물의 자원화로 삭감률은 34.1%에 해당되었다. 진위천 수계의 수질오염총량제가 성공적으로 정착하기 위해서는 삭감계획 및 지역개발계획의 체계적인 관리를 포함하여 기초자치단체의 적극적인 의지가 무엇보다 중요할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권3호
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• pp.172-177
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• 2014

가압형 부상법에 비해 낮은 압력에서 미세기포를 발생시키는 저압형 부상법을 슬러지 부상 농축에 적용하여 그 성능을 검증하고 실제 적용가능성을 확인하였다. 파일롯 규모의 저압형 부상조를 충남 N.S. 하수처리장에 설치하여 혼합슬러지의 농도, 응집제 주입량 및 혼합슬러지 대비 미세기포수의 비율과 같은 운전 변수가 혼합슬러지 농축에 미치는 영향을 확인하였다. 미세기포는 내부 압력이$1.5kgf/cm^2$으로 유지된 미세기포발생기에서 공기와 기포조제가 포함된 물을 고속 충돌 방식으로 발생시켰으며, 이를 부상농축 실험에 사용하였다. 장기운전 시 유입된 혼합슬러지의 SS 농도는 평균 14,400 mg/L였으며, 응집제 농도 27.6 mg/L, 기포조제 농도 4.0 mg/L, 혼합슬러지 대비 미세기포수의 비를 9.7%로 하여 저압형 부유부상조를 운전한 결과, 60,300 mg/L의 농축슬러지 고형물함량과 99% 이상의 고형물 회수율을 얻었다. 이 경우의 고형물 표면적 부하율은 $30kg/m^2/hr$로 2011년 환경부에서 제정한 하수도 상압 부상농축 시설기준 25 $kg/m^2/hr$을 상회하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.117-127
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• 1983

본(本) 연구(硏究)에서는 분뇨(糞尿)와 정화조(淨化槽)슬러지 혼합액(混合液)을 2단(段) 혐기성(嫌氣性) 소화방식(消化方式)으로 처리(處理)할 때 제(第)1소화조(消化槽)(반응조(反應槽))에서의 수리학적(水理學的) 체류시간(滯留時間)(5일(日), 15일(日), 25일(日))이 반응조(反應槽)내에서의 화학적(化學的) 특성(特性)과 처리도(處理度)에 미치는 영향(影響), 그리고 제(第)2소화조(消化槽)(침전조(沈澱槽))에서의 적정(適定) 체류시간(滯留時間)을 검토(檢討)하였으며 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 휘발성(揮發性) 산(酸)(volatile-Acid)은 HRT의 증가(增加)에 따라 감소현상(減少現象)을 나타냈다. 2) HRT가 증가(增加)함에 따라 알카리도와, Ammonia-N은 증가(增加)하였으며 pH는 짧은 체류시간(滯留時間)에서는 증가추세(增加趨勢)를 보였으나 15일(日) 이상(以上)의 HRT에서는 거의 일정(一定)하였다. 3) TBOD, TCOD, TS, VS의 제거율(除去率)은 HRT의 증가(增加)에 따라서 증가(增加)하였다. 4) 휘발성고형물(揮發性固形物)(VS)의 제거율(除去率)은 부하량(負荷量)이 증가(增加)됨에 따라 감소현상(減少現象)을 나타냈다. 5) 주입된 VS 단위(單位)무게당(當) gas 생산량(生産量)은 HRT 5일(日)에서 $0.33m^3/kg$ VS fed/day, HRT 15일(日)에서 $0.58m^3/kg$ VS fed/day, HRT 25일(日)에서 $0.57m^3/kg$ VS fed/day로 HRT 15일(日) 부근에서 가장 높았다. 6) 슬러지고형물(固形物)의 침전(沈澱)이 완료(完了)되는데 요구(要求)되는 시간(時間)(tu)은 8.6 일(日)이었으며 육안(肉眼)으로 관찰(觀察)된 고형물(固形物)과 상등수(上燈水)의 경계면(境界面)이 최종단계(最終段階)에 이르는 시간(時間)은 약(約) 10일(日)이었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.245-245
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• 2010

우리나라 생활폐기물 중 음식물쓰레기는 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 또한, 음식물쓰레기에서 발생되는 음폐수의 발생량은 8,926톤/일에 달하고 있지만, 이 중 극히 일부만이 하수처리장 등에서 병합 처리되고 있고 대부분은 해양 투기되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 독일 GBU사로부터 중온/습식/이상 혐기성 소화 기술을 도입하여 HADS Pilot Plant를 설치하였고, 2008년 3월부터 국내 음폐수 및 음식물쓰레기에 적합한 최적의 운전기술을 확보하기 위한 Pilot Test를 실시하였다. 본 실험에 사용된 HADS Pilot Plant는 산발효조($6m^3$), 메탄발효조($50m^3$), 안정화조/가스저장조($40m^3$)그리고 가스 소각기로 구성되어 있다. 그리고 적용 음폐수 및 음식물쓰레기는 경기도 Y군에 위치한 사료화 시설에 반입되는 것을 이용하였는데 음폐수는 평균 TS 13.5%, VS 80%, pH $3.7{\pm}0.2$의 성상을 나타내었다. 이를 이용해 계단식으로 유기물 부하를 증가시키면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하며 중온 상태에서 혐기성 소화를 실시한 결과, $0.8Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수 및 85%의 VS 감량이 가능함을 확인하였다. 그리고 음식물쓰레기는 음폐수와 달리 1차 파쇄/선별기 및 배관상에 설치되는 2차 미세파쇄/선별기를 통한 전처리를 실시하였고, 1차 파쇄/선별 후 평균적으로 TS가 17.4%, VS는 81%, pH는 $3.85{\pm}0.2$의 성상을 나타내는 음식물쓰레기를 2차 미세파쇄/선별기를 거쳐 Pilot Plant의 산발효조에 투입하여 중온상태에서 혐기성 소화를 실시하였다. 음폐수 적용시와 마찬가지로 계단식으로 유기물 부하를 증량하면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하여 운전하였고, 그 결과 약 $0.9{\sim}1.2Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수와 85~87%의 VS 감량 효율을 확인하였다. 음폐수와 음식물쓰레기의 혐기성 소화 실험 결과, 제거된 VS량을 기준으로 보았을 때, 음식물쓰레기에서 더 많은 바이오가스 발생하였는데 이는 음식물쓰레기에 존재하는 고형물이 미생물들의 서식 공간으로 활용됨에 따라 혐기성 소화 과정에서 일어나는 혼합 발효 및 공영양 대사가 음폐수 대비 좀 더 수월하게 일어날 수 있게 된 데에 따른 결과라고 생각된다. 당사의 HADS Pilot Plant test에서는 계단식의 순차적인 유기물 부하 증량과 총VFA/총 알카리도 비율을 0.3~0.4 수준이하로 유지하며 운전함에 따라 음폐수와 음식물 모두에서 안정적으로 $4kgVS/m^3/d$까지의 유기물 부하 적용이 가능하였다. 또한, 생산된 바이오가스 내 메탄의 함량은 60~65%를 유지하였으며, 메탄발효조의 pH는 별도의 조절이 없이도 운전기간 동안 평균 7.8~7.9 수준을 유지하였다. 이처럼 pH 3.7~3.8의 음폐수 또는 음식물쓰레기의 투입에도 안정적인 완충능력을 보여준 것은 소화조 내에서 기질로부터 분해되어져 나오는 암모니아와 이산화탄소가 강력한 버퍼 시스템을 구축하고 있음에 따른 결과로 사료된다. 그리고 음폐수와 음식물쓰레기의 경우 모두 85%이상의 높은 VS 제거율을 보여주었는데 이는 당사의 HADS Pilot Plant 소화조의 구조가 내통과 외통으로 구분되어져 있음에 따라 plug flow + CSTR의 특징을 가짐에 따른 결과로 판단된다. 상기한 결과를 바탕으로 향후에는 $5kgVS/m^3/d$ 수준의 유기물 부하 적용운전도 계획하고 있다.