• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1986년도 제28회 수공학연구발표회논문초록집
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• pp.179-180
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• 1986

우리나라 도시권 하천의 특성은 크게 두가지 경우로 나눌 수 있다. 첫째는 대하천의 분류를 끼고 그 중·하류에 위치하여 상류에 수자원의 정량적·정성적 조절 역활을 하는 다목적 댐을 가진 경우와, 큰 하천의 지류이거나 자체 유역내에 수자원의 정량적·정성적 조절 능력을 가진 시설을 갖지 못한 경우라고 볼 수 있다. 수도권 지역의 한강 분류와 부산권의 낙동강 하류, 대청댐 하류-금강 하구언 지역 등은 모두 다 상류에 수자원의 정량적·정성적인 조절 능력을 가진 다목적 댐을 가진 도시권을 가지고 있다. 한편 대구권은 낙동강 제1 지류 금호강 하류에 위치하고 있으며 청주권은 금강의 지류인 무심천 하류에 대전권은 대전천 하류 및 갑천 유역에 위치하고 있으나 상류에 수자원 조절용 댐이나 도시하천의 수질관리를 위한 적정 시설물이 없는 형편이다. 이러한 도시하천의 수자원의 정량적인 문제점은 해당 도시로부터 많은 각종 용수 수요가 급증하고 있는 반면, 공급할 수 있는 능력의 한계성이 크다는 것이다. 직상류에 팔당댐이 운용되고 있는 한강의 경우, 팔당댐은 한전에 의하여 발전전용댐으로 건설되어 저수 및 갈수기엔 하류의 각종 요수 수요를 충족시키기 위한 하천 유지 용수의 공급을 현재로서는 제도상 보장받지 못하고 있으며, 금강 하류의 인접지역(전주, 이리, 군산 등)에 광역 금강 상수도 망으로서 용수 공급을 하고 있으나 대청댐으로서는 하류지역의 요구에 맞추어 댐 운영을 할 수 있는 여건에 있지 못한 실정이다. 대구권이 있는 금호강은 상류에 영천댐이 운영되고 있으나 이는 유역 변경하여 포항 지역에 용수 공급을 하고 있으나 막상 금호강 자체유역에는 안정된 하천 유지용수를 공급할 수 있다. 청주권의 무심천도 계획상은 대청댐의 물을 공급 받을수도 있도록 되어 있으나 현실상으로 상수도 원수로서의 공급마저도 매년 심한 원수 수질 문제(5-6월, 10월경의 취수장 부근의 부영양화 현상으로 인한 악취와 물 맛의 문제)를 1984년부터 겪고 있다. 이와 같이 도시권 하천의 수자원은 자연적, 인위적, 경제적, 법적, 제도적 여러 제한 요소로서 특성을 가지고 있으며 이는 날로 심해 가고 있는 실정이다. 그러므로 최적 물관리 시스템의 개발이 새로이 시작하는 수자원 개발 사업에서는 계획 단계에서부터 절실히 요구되는 바이며 기존 시설물의 관리 운영은 과감히 그 운영 관리 기준을 보완 재 정비하여야 할 것이다. 지금까지 대부분의 수자원 종합 개발 계획이 홍수방이나 용수 공급 및 수력 개발 등에 주력하여 왔으나 이제는 보다 더 수자원의 환경 보전적 차원과 도시의 안정적 발달을 위한 지역 및 권역 계획과 연계지워져서 양적인 안정 공급과 더불어 질적인 향상과 연계지워서 경제-사회적 요구에 부응할 수 있도록 도시권의 수자원을 최적 관리할 수 있는 방안을 강구하여야 할 것이다. 이는 각 도시 하천의 수자원의 정량적·정성적인 특성 및 제한 요소를 충분히 감안하여 수요-공급 개념에 의하여 과감히 기존 시설(예: 팔당댐의 운영, 대청댐의 운영 등)의 관리 운영 체계를 개선하여 나가야 할 것이며, 수질 보전적-환경 보전 차원에서 저수관리 체계를 확고히 할 수 있는 방안을 강구하여야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제15권5호
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• pp.696-702
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• 2005

오존처리는 음용수중의 유해한 미생물을 소독하는 처리기술로 주로 이용되고 있으며, 생물활성탄 처리기술 역시 오염물질 제거를 포함한 음용수 제조과정에 여러 가지 이점을 제공한다. 이글의 병행처리는 원수중의 여러 물질을 제거하는데 효과적인 공정으로 간주되고 있다. 본 연구에서는 낙동강 하류의 매리취수장 원수를 사용하여 생물활성탄 정수처리공정 및 오존에 의한 수질 변화와 함께 폴리오바이러스 제거 효율을 조사하였다. 수질인자들은 BAC 여과를 거치면서 $NH^{+}_{4}-N$등을 포함한 모든 항목들은 거의 제거되는 것으로 나타났다. Pilot-plant를 이용한 정수처리공정별 폴리오바이러스 제거실험에서는 전오존 접촉에 의해 $96.8\%$, 침전단계에서$99.3\%$, 여과단계에서 $99.6\%$의 바이러스가 제거되었으며, 후오존을 거친 BAC 여과수 시료에서는 세포배양법과 ICC-PCR 방법에서 바이러스가 $100\%$ 제거되어짐을 확인할 수 있었다. 오존농도에 의한 폴리오바이러스 제거실험 결과 0.4mg/1에서 5분간 접촉되었을 때는 약 $61.1\%$ 이상이, 0.8mg/1에서 10분 이상 접촉시킨 후에는 바이러스의 $100\% $가 불활성화 되어졌음을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권11호
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• pp.2059-2065
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• 2000

낙동강 상류지역의 점오염원에서 지속적으로 배출되는 오염물질의 가중과 수량의 부족 현상으로 갈수기에는 하천의 부영양화로 인하여 조류증가에 따른 수화(水花) 현상이 나타나 원수의 pH가 상승하여 응집장애를 야기시키고 있다. 조류에 의한 pH 상승은 정수처리시 적정 응집범위를 벗어나게 하여 응집제의 사용량 증가와 수산화알루미늄의 용해도를 상승시켜 정수중의 잔류알루미늄 증가와 같은 문제를 일으킨다. 따라서 본 연구에서는 황산을 이용하여 상수원수의 pH를 응집공정 전에 조절함으로써 응집제의 주입량 및 산화제 사용량을 줄이고, Jar test 결과 황산을 이용하여 pH를 8.1로 조절한 경우 매우 효과적이고 경제적으로 평가되었으며, 응집제 주입량을 약 30% 정도 저감시켜도 pH를 조절하지 않은 경우와 동일한 탁도 제거율을 보였으며 DOC 및 UV-254 같은 유기물 제거효과는 오히려 높은 것으로 조사되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제21권3호
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• pp.208-215
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• 2002

상수원수를 보다 효과적으로 처리함으로서 양질의 수돗물을 공급하기 위한 기초자료를 얻고자 낙동강 상수원수를 대상으로 활성탄처리에 의한 공탑체류시간 및 활성탄 여층 깊이에 따른 수처리 효율과 생물활성탄으로서의 이용 가능성을 조사한 결과는 다음과 같다. 공탑체류시간(EBCT)에 따른 수처리 효율은 EBCT가 증가 할수록 증가되었으나 운전시간이 경과함에 따라 활성탄 흡착능력은 감소되어 처리효율도 서서히 감소하였다 활성탄 여층 깊이에 따른 pH 변화는 활성탄 층 깊이에 따라 거의 없었으며, DO는 활성탄 층 깊이가 깊을수록 서서히 감소하였다. $KMnO_4$ 소비량, UV254 흡광물질, DOC 및 THMFP 처리효율은 활성탄 표층으로부터 하부로 내려갈수록 증가하였으며, 운전시간이 경과할수록 활성탄 상층부에 형성되어 있던 흡착대가 하부로 이동하였다. DOC의 상당 부분이 활성탄여과지에 서식하는 미생물 작용에 의해 분해 제거되는 것으로 나타났으며, 운전개시 126일 후의 BAC에서 활성탄 표층으로 부터 깊이 20 cm부근에 미생물이 $1.1\times10^7\;cell/cm^3$ 이상 존재하는 것으로 관찰되어 생물활성탄 조건을 만족시키고 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.154-154
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• 2023

수질모니터링은 수자원 보존과 공중 보건에 있어 매우 중요하다. 기후변화로 인한 이상강우와 산업화 등의 이유로 비점오염물질 및 오염원 배출량이 증가하여 하천과 호소에 영양염류가 증가하게 된다. 영얌염류의 증가로 하천에 부영양화 상태가 지속된다면 녹조발생 등으로 인해 생태계에 부정적 영향을 초래하게 된다. 또한 부영양화는 원수의 유기물량 증가로 인해 처리비용 증가, 이취미 문제 등 인간에게도 직접적인 문제를 유발한다. 특히 우리나라의 경우 하천 취수율이 높은 국가이며, 낙동강 중상류 지역에는 산업시설이 과도하게 밀집되어 있어 하천에 오염물질 유입이 되어 부영양화가 된다면 심각한 문제를 유발하게 된다. TN은 부영양화의 중요한 지표다. 우리나라의 TN 측정은 시료 채수 후 실험실에서 수질오염공정 시험기준에 따라 진행이 된다. 실험실 분석은 TN 농도를 분석하는 일반적인 방법이며, 정확한 검출 및 정량화를 목표로 한다. 하지만 이러한 방식은 정교한 장비를 갖춘 전문 실험실 및 전문 인력을 필요로 한다. 환경부에서 주요 하천에 수질측정망을 설치하여 수질현황에 대한 종합적인 조사를 통해 수질변화 추세를 파악하는 것이 가능하지만, 실시간 TN 농도를 감지하는데 매우 제한적이다. 현재 조사방식은 TN 농도 증가로 인한 문제에 대해 초기대응을 하기에는 한계가 있다. 최근 센서의 발전으로 다양한 항목을 신속하고 지속적으로 모니터링 할 수 있게 되었다. TN에 대한 직접적인 센서 모니터링은 불가능 하지만 여러 측정 항목이 TN과 상관관계가 있는 것이 여러 연구에서 입증되었다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에서는 오염도가 높은 낙동강을 대상으로 TN 예측에 대한 기초 연구를 진행하였다. 과거 측정된 자료를 활용하여 센서로 측정 가능한 항목을 통해 TN 예측을 진행하며, 실제 활용을 위해 회귀식을 도출하고자 한다. 최근 환경부에서 실시간 수질 현황 및 오염도를 파악하기 위해 자동측정망 지점을 늘리는 추세인데, 본 연구의 결과를 활용한다면 실시간 TN 예측에 대한 기초자료 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.545-545
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• 2015

금호강은 포항시 북구 죽장면에서 발원하여 낙동강으로 합류하는 낙동강 제1지류로 유로연장은 114.6km이며, 영천과 경산지역의 생활 및 공업용수, 대구지역의 공업용수로 사용된다. 금호강의 평균 BOD는 1983년 191.2mg/L로 하수도나 산업폐수 처리 전 원수 정도의 수준이었으나, 2014년에는 3.6mg/L로 낮아져 수질개선율이 98.1%를 나타냈다. 이를 위해서 하 폐수 처리장 건설과 아울러 포항철강산업단지의 공업용수 공급을 위한 영천댐에 임하댐과 도수터널 52km를 연결하여 2001년부터 금호강에 하천유지용수로 $3.463m^3/s$를 공급하였다. 금호강 유역에서 오염총량제 목표수질은 금호B 지점이 BOD 3.8mg/L, TP 0.236mg/L이며, 금호C 지점은 BOD 4.0mg/L, TP 0.254mg/L이다. 분석기간인 2013년에서 2014년의 평균 수질은 모두 기준을 만족하고 있으나, 수질악화시에 금호B 지점에서 최대 BOD 8.6mg/L, TP 0.511mg/L, 금호C 지점에서 최대 BOD 8.5mg/L, TP 0.449mg/L을 나타내었다. 이에 영천댐의 탄력적인 유량방류로 수질악화시에 추가 방류를 수행하여 수질을 안정화시키고, 물공급의 안정화가 필요한 상황이다. 본 연구에서는 갈수기 및 이수기에 영천댐에서 하천유지용수보다 많은 유량을 탄력적으로 방류하는 가상조건을 설정하여, 하천유지유량과 목표수질을 만족하는 유량분석을 수행하였다. 이를 위해 QUALKO2 모형을 적용하였으며, 상류단 경계조건을 영천댐으로 설정하고 낙동강에 합류하기까지 약 86km 구간에 대해서 유량과 수질모의를 수행하였다. 모형적용을 위해서는 23개의 reach와 86개 element를 사용하였으며, 주요지류로는 신령천, 청통천, 부기천, 오목천, 남천, 동화천, 신천, 팔거천, 달서천, 이언천를 적용하고, 주요 하 폐수 처리시설을 점오염원으로 입력하였다. 실측자료는 2013년과 2014년의 월자료를 사용하였으며, 유량시나리오는 상류단 영천댐 방류량 조건을 반영하여, 실방류량 조건과 하천유지용수 방류조건, 유지용수 외 추가 25%, 50% 방류조건, 목표수질을 달성하는 방류조건으로 총 5가지의 시나리오를 수행하였다. 상류단 유량이 증가하면 금호강 전반적으로 수질이 개선되나 수질 악화시에는 과도한 방류량을 요구하게 되어, 수질 악화시를 위한 구조적 비구조적 대책도 필요한 상황으로 분석된다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권9호
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• pp.765-774
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• 2009

섬유염색 및 가공산업은 용수요구량이 매우 높은 편이며 다양한 난분해성 염료의 사용으로 인해 폐수발생량의 기여도가 높은 전형적인 오염 유발 산업이다. 본 연구는 낙동강 수계에서 산업폐수 발생업체 중 섬유염색 및 가공 산업시설을 중심으로 SS, $BOD_5,\;COD_{Mn},\;COD_{Cr}$, TN 그리고 TP와 같은 수질 항목에 대해서 발생원 단위 오염물질 배출 특성을 파악하고 발생원단위 부하량을 산출하기 위해 수행되었다. 각 산업을 대표하는 오염원 발생원단위의 산정을 위해 낙동강 수계에 산재한 섬유염색 및 가공업체 중 세 개 업체를 선정하였다. BOD 기준 유입수와 유출수에서의 원단위 값은 90%이상 감소하였지만 원수에서의 높은 유기물 부하량으로 인해 원단위값 자체는 섬유제조시설에서 얻어진 값과 유사하였다. 유수의 생분해도는 유출수에 비해 세배 가량 높게 나타났다. 건평, 제품생산량 및 원료사용량을 기준으로 한 주요 수질 항목 (SS, $BOD_5$, COD, TN and TP)에서 단위공정(본 연구에서 산정한 값)의 오염원 발생원단위 결과값이 통합공정(국립환 경과학원에서 산정한 값)의 오염원 발생원단위 결과 값과 유사하였지만 다른 인자를 기준으로 한 경우에는 커다란 차이를 보여주었다. 섬유염색 및 가공업체에서 도출된 오염원 발생원단위 인자는 낙동강 수질 오염총량제 도입과 함께 수질오염 부하량 처리비용을 산정 할 때 유용한 자료로 활용될 수 있으리라 기대된다. 이러한 오염원 발생부하량 도출과 함께 낙동강 수계에서의 효과적인 수질오염제어와 관리를 위해서는 각 산업별 폐수처리시설의 유출수로부터 다양한 형태의 수질오염항목을 특성화시킬 필요가 있다.

• 한국환경농학회지
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• 제1권1호
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• pp.31-38
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• 1982

$1978{\sim}80$년 3개년에 걸쳐 경상북도 상주로 부터 경상남도 임해진에 이르는 낙동강(洛東江) 중류(中流)의 12개 지점과 금호강(琴湖江) 및 남강(南江) 하류(下流)의 2개 지점에서 년 4회(1월, 4월, 7월, 10월)에 걸쳐 수질(水質)을 조사하고 이를 종합하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 금조강(琴潮江) 하류(下流)의 계절별 3년 평균 용존산소는 1월에 0.7 ppm, 4월에 1.3ppm, 7월에 4.0ppm, 10월에 0.8 ppm이었고, BOD농도는 1월에 91 ppm, 4월에 37 ppm, 7월에 6 ppm, 10월에 24 ppm이었다. 금호강 물은 극도로 오염되어 상수도(上水道) 원수(原水)나 산업용수(産業用水)로서 이용할 수 없는 상태이었다. 2) 낙동강 상류(上流)의 수질(水質)은 깨끗하나 대구지역에서 금호강의 합류로 급격히 오염(汚染)되어 화원에서의 3년간 계절별 평균 용존산소는 1월에 10.4 ppm, 4월에 5.8 ppm, 7월에 6.3 ppm, 그리고 10월에 7.0ppm으로 떨어졌으며 BOD농도는 1월에 8.8ppm, 4월에 6.5 ppm, 7월에 3.2ppm, 10월에 5.3ppm으로 높은 오염도를 나타냈다. 혼탁도, $NH_4-N$, 전기전도도 등도 높은 값을 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.250-254
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• 2005

국내의 상수원수 확보는 대부분을 표류수에 의존하고 있으나, 표류수의 경우 수질오염의 증가와 돌발 수질 오염 사고에 대한 대응 등의 취약점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 근본적으로 깨끗한 상수원수를 확보하기 다양한 방법이 모색되어지고 있다. 수량적으로 안정적이고, 수질적으로 안전한 상수원수 취득 방법으로 강변여과수, 지하댐, 인공함양기법 등이 실질적으로 계획되어 시행되어지고 있다. 특히 강변 충적층의 자연정화 기능을 이용한 강변여과수 개발은 지하수 개발과 달리 수량적으로 안정적이고, 수질적으로 안전한 강변여과수 개발 방안이 적극적으로 진행되고 있다. 낙동강 하류 지역인 함안군, 창원시, 김해시 등은 대부분 하천 표류수에 의존하였으나, 유역내 충적층 발달 지역이 분포해 있고, 하상경사, 하상계수 등의 하천공학적 측면에서 강변여과수 개발에 유리한 입지조건을 가지고 있어 강변여과수 개발이 진행되고 있다. 현재 창원시 대산면 일대에서 국내최초로 방사형집수정을 이용한 강변여과수 개발이 진행되고 있으며, 현재 방사형 취수정 1기가 시공 완료되어 시험 가동 중에 있다. 본 연구에서는 창원시 대산면 일대에서 진행되고 있는 방사형 집수정 설치에 따른 양수시험을 실시하여 양수량에 따른 수위하강 겋항 등을 분석하여 적정 산출량을 결정하였고, 계획단계에서 적정 산출량 예상시 사용한 경험식(Petrovic, Milojevic 경험식)의 적합성 여부에 중점을 두어 진행 되었다. 연구대상 지역인 창원시 대산면 일대는 지하수위가 하천수위보다 높은 이득하천의 형태로 건기시 하천특성을 뚜렷하며, 양수실험을 위한 대용량 양수펌프 설치, 유량검증을 위한 대형 웨어 설치, 수위변화 측정을 위한 디지털 수위계 등을 설치하여 실험을 수행하였다. 단계/장기양수시험을 통하여 양수량-수위하강 경향을 분석하여 방사형 집수정 1기의 적정 양수량은 약 $16,000m^3/day$로 예상하였으며, 계획 시 사용한 경험식(Milojevic)으로 산정된 산출예상량과 유사한 특성을 나타내었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1997년도 가을 학술발표회 프로그램
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• pp.67-67
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• 1997

정수공정은 "원수 -1 침사지 1 전염소 -1 전오존 -1 침전지 1 여과지 1 후오존 1 GAC 4 후염소 1 가정수"로 이루어져 있으며 전처리 공정으로 염 소와 오존을 주입하게 되는데, 여기서 전염소 처리 공정으로 인해 잔류 유리염 소가 수중의 유기물질과 반웅하여 유해성 유기염소 화합물 (i.e.. Trihalomethane, Haloacetonitriles, Chlorophenol 등)을 생성하는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 고도 정수처리 공정에서는 강한 산화력을 지닌 대체 산화 제로서 오존을 이용하고 있다. 전오존 처리공정은 OOC와 탁도 제거에 있어 응 집제 주입량을 감소시키는 것과 더불어 전오존 효과 (산화, 생분해 증대, 살균 등)를 얻을 수 있는 것으로 알려져 왔다. 그러나 낙동강과 같이 유기물이 많은 원수에 과다한 오존이 주입되면 수중 의 유기물이 저분자화 또는 응집이 어려운 오존 산화물로 변화하여 응집제의 소비가 많아지게 된다. 실제, 오존을 응집 효과에 대해서 pilot plant로 운전한 결과 전오존에 의해 입자성 물질의 제거 효율은 향상된 반면에 유기물 제거는 뚜렷한 효과를 볼 수 없었다고 보고되었다 (류, 1997). 본 연구에서는 물금 지역의 원수와 응집-침전 공정까지 거치는 각각의 처 리수에 대해서 전처리가 응집에 미치는 영향을 천연유기물질 (NOM)의 조성 변화로 파악하였다. 그 방법으로 천연유기물질 (NOM)을 XAD-1, -4 수지를 이 용하여 소수성 물질 (hydrophobic components)과 친수성 물질 (hydrophilic components)로 분리 및 농축하여 용존 유기물이 처리 과정에서 어떻게 변화하 는지를 조사하여 개선된 상수 처리 시스템을 설계하는데 기초 자료를 제공하고 수질 관리 분야에서도 적용하고자 하였다. 상수원수인 물금 지역의 소수성 물질(hydrophobic components)은 75~80%, 친수성 물질(hydrophilic components)은 30~33%정도의 분포를 보였고, 전염소 및 전오존 공정을 거친 처리수에서는 각각 62.2-62.8%, 43.9~49.0% 및 50~ 55%, 40~57% 정도의 분포를 보였다. 그리고 웅집-침전을 거친 처리수에서는 그 분포가 77~82%, 24-48%였다. 전주리 공정을 통하여 소수성 물질(byoghobic components)의 분포가 감 소하는 것을 볼 때 전염소 및 전오존 처리가 용존유기물의 응집에는 오히려 역 효과를 나타내는 것으로 판단된다. 것으로 판단된다.