• 상하수도학회지
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• 제36권2호
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• pp.59-79
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• 2022

Conventional wastewater treatment plants (WWTPs) do not fully remove micropollutants. Enhanced treatment of sewage effluents is being considered or implemented in some countries to minimize the discharge of problematic micropollutants from WWTPs. Representative enhanced sewage treatment technologies for micropollutant removal were reviewed, including their current status of research and development. Advanced oxidation processes (AOPs) such as ozonation and UV/H₂O₂ and adsorption processes using powdered (PAC) and granular activated carbon (GAC) were mainly discussed with focusing on process principles for the micropollutant removal, effect of process operation and water matrix factors, and technical and economic feasibility. Pilot- and full-scale studies have shown that ozonation, PAC, and GAC can achieve significant elimination of various micropollutants at economically feasible costs(0.16-0.29 €/m³). Considering the current status of domestic WWTPs, ozonation and PAC were found to be the most feasible options for the enhanced sewage effluent treatment. Although ozonation and PAC are all mature technologies, a range of technical aspects should be considered for their successful application, such as energy consumption, CO₂ emission, byproduct or waste generation, and ease of system construction/operation/maintenance. More feasibility studies considering domestic wastewater characteristics and WWTP conditions are required to apply ozonation or PAC/GAC adsorption process to enhance sewage effluent treatment in Korea.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.511-511
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• 2023

기후변화로 동절기 기온 저하에 따른 수도계량기의 동파는 지속적으로 심화되고 있으며, 이는 계량기 교체 비용, 누수, 누수량 동결에 의한 2차 피해, 단수 등 사회적 문제를 야기한다. 이와같은 문제를 해결하고자 구조적 대책으로 개별 가정에서 동파 방지형 계량기를 설치할 수 있으나 이를 위한 비용발생이 상당하고, 비구조적 대책으로는 기상청의 동파 지도 알림 서비스를 활용하여 사전적으로 대응하고자 하나, 기상청자료는 대기 온도를 중심으로 제공하고 있기 때문에 해당서비스만으로는 계량기의 동파를 예측하는데 필요한 추가적인 다양한 변수를 활용하는데 한계가 있다. 최근 정부와 공공부문에서 22개 지역, 110개소 이상의 수도계량기함내 IoT 온도센서를 시범 설치하여 계량기 함내의 상태 등을 확인할 수 있는 사업을 수행했다. 전국적인 계량기 상태의 예측과 진단을 위해서는 추가적인 센서 설치가 필요할 것이나, IoT센서 설치 비용 등의 문제로 추가 설치가 더딘 실정이다. 본 연구에서는 겨울 동파 예방을 위해 실제 온도센서를 기반으로 가상센서를 구축하고, 이를 혼합한 하이브리드 방식으로 동파위험 기준에 따라 전국 동파위험 지도를 구축하였다. 가상센서 개발을 위해 독립변수로 위경도, 고도, 음·양지, 보온재 여부 및 기상정보(기온, 강수량, 풍속, 습도)를 활용하고, 종속변수로 실제 센서의 온도를 사용하여 기계학습 모델을 개발하였다. 지역 특성에 따라 정확한 모델을 구축하기 위해 위치정보 및 보온재여부 등의 변수를 활용하여 K-means 방법으로 군집화 하였으며, 각 군집별로 3가지의 기계학습 회귀모델을 적용하였다. 최적의 군집 수를 검토한 결과 4개가 적정한 것으로 판단되었다. 군집의 특성은 지역별 구분과 유사한 패턴을 보이며, 모든 군집에서 Gradient Boosting 회귀모델을 적용하는 것이 적합한 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발한 모델을 바탕으로 조건에 따라 동파 예측 알람서비스에 실무적으로 활용할 수 있도록 양호·주의·위험·매우위험 총 4개의 기준을 설정하였다. 실제 본 연구에서 개발된 알고리즘을 국가상수도정보 시스템에 반영하여 테스트 수행중에 있으며, 향후 지속 검증을 할 예정에 있다. 이를 통해 동파 예방 및 피해 최소화, 물절약 등 직간접적 편익이 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.183-183
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• 2022

최근 몇 년 동안 기후변화에 대응하기 위한 탄소중립 혹은 저탄소 운영의 중요성이 강조되어왔다. 상수도 관망은 직접적인 탄소 배출 시설물은 아니지만, 상수도 관망의 운영 그리고 구성요소의 제조부터 폐기까지의 전 생애주기 동안 막대한 양의 에너지를 사용하는데, 이러한 에너지의사용이 탄소 배출에 간접적인 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 특히 수자원공사에 따르면, '17년 기준 수도사업 관련 전기 사용에 따른 간접 배출이 70만tCO2eq에 이르는 것으로 보고되고 있어, 에너지의 효율적인 운영 및 자산관리 체계의 필요성이 커지고 있는 실정이다. 상수도 관망의 에너지 효율에 영향을 주는 요인은 크게 구성요소의 노후와 누수로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 상수도 관망 관로 별 노후와 누수 여부를 판단하여 교체 전략을 수립할 수 있는 자산관리 모형을 제안하고 관로별 에너지 효율을 시각화하여 전반적인 자산관리에 근거를 제시하고자 한다. 모형은 최적화 기법을 통한 관로별 기능적 노후도 산정 및 누수 탐지, 관만 내 누수 지역화, 에너지 효율 시각화 등 총 3개의 모듈로 구성되어 있다. 제안한 모형은 고도의 차이가 큰 국내 D시 가상 관망에 적용하였다. 해당 관망에 다양한 관로의 노후 및 누수 상황을 가정하여 가상의 데이터를 생성하고 이를 토대로 관로별 기능적 노후와 누수 조건을 고려하여 해당 모형을 검증한다. 또한, 노후와 누수에 따른 가상 상황별 관로의 자산관리 의사결정 예시를 제공하여 향후 모형의 활용에 대한 가이드 라인을 제시한다. 마지막으로 관망 내 설치된 감압밸브를 터빈으로 전환하여 관망 운영 단계에서 무의미하게 소산되는 열에너지를 회수하는 방안을 검증하였다. 최적화 기법을 통해 비용 대비 최적 터빈 설치 지역을 선정하였고 향후 터빈 설치에 고려해야 할 사항을 정리한다. 본 연구에서의 결과는 향후 종합적인 저탄소형 상수도 관망을 위한 초석을 제공할 것으로 기대한다.

• 상하수도학회지
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• 제37권6호
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• pp.395-408
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• 2023

This study presents a novel method for addressing the issue of high-concentration contaminants (ammonium, phosphate, antibiotics) in leachate arising from decomposing livestock carcasses. Antibiotics, developed to eliminate microorganisms, often have low biodegradability and can persist in the ecosystem. This research proposes design elements to prevent contamination spread from carcass burial sites. The adsorbents used were low-grade charcoal (an industrial by-product), Alum-based Adsorbent (ABA), and Zeolite, a natural substance. These effectively removed the main leachate contaminants: low-grade charcoal for antibiotics (initial concentration 1.05 mg/L, removal rate 73.4%), ABA for phosphate (initial concentration 2.53 mg/L, removal rate 99.9%), and zeolite for ammonium (initial concentration 38.92 mg/L, removal rate 100.0%). The optimal mix ratio for purifying leachate is 1:1:10 of low-grade charcoal, ABA, and zeolite. The average adsorbent usage per burial site was 1,800 kg, costing KRW 2,000,000 per ton. The cost for the minimum leachate volume (about 12.4 m³) per site is KRW 2,880,000, and for the maximum volume (about 19.7 m³) is KRW 4,620,000. These findings contribute to resolving issues related to livestock carcass burial sites and suggest post-management strategies by advocating for the effective use of adsorbents in leachate purification.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.822-822
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• 2012

본 연구는 상류의 개발행위와 더불어 현재 수질관리의 기준이 되는 오염총량관리제를 대상으로 '규모의 경제'의 논리를 따른다는 가정 하에, 지자체간에 협조를 통해 비용을 절감하여 서로 혜택을 볼 수 있도록 상 하류 지자체와 중앙정부 등 관련 당사자들 간의 비용배분 방안을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해서 광주광역시에 위치한 평동산업단지와 영본B, 영본C를 대상으로 광주, 전남, 중앙정부를 이해당사자로 하여 협조적 상황 하에서 대상 비용배분 문제를 정의하였고, 협조적 게임이론에 근거한 SCRB법 및 샤플리법을 적용하여 비용배분 결과를 제시하였다. 우선 광주와 전남이 각각 삭감해야 할 오염량을 산정하고, 해당 삭감량 만큼 처리하기 위한 하수처리시설의 규모를 설정하였다. 또한 하수처리시설의 건설비와 하수관거 공사비, 유지관리비를 산정하였으며, 하수처리시설의 내용연수인 20년간의 총비용을 2010년 현재가치 기준으로 산정하였다. 상 하류 지자체가 공동으로 대처할 경우 20년간 총비용은 416,311.8 백만원, 개별로 대처할 경우 464,439.6 백만원이며, 공동 대처가 42,359.3 백만원이 절감되므로 양 지자체 모두 협조적 게임에 응할 기본배경은 성립되었다. SCRB법에 의한 지자체별 비용배분율을 산정 결과, 광주 74.24%, 전남 25.76%로 산정되었으며, 2001～2010년 하수도 세입현황을 기준으로 중앙정부의 지원 비율은 10년간 최소 23.98%, 평균 29.22%, 최대 34.17%로, 각각의 비율별로 중앙정부, 광주, 전남의 비용분담액을 도출하였다. 본 논문에서는 개략적으로 비용을 산정하였으나 오염총량관리 사업은 막대한 예산을 필요로 하기 때문에 실제로 두 지자체가 협조하여 비용배분을 하게 된다면 하수처리시설의 수질개선효과, 하수처리시설 위치선정, 사업비용 등을 세밀하게 분석해야 할 것이다. 본 논문은 오염총량관리제에서 제시하는 목표수질을 대상으로 하였으나, 지자체의 정책에 따라 친수활동 증대와 생태 자연환경 개선 등과 같은 수질개선에 따른 간접적인 효과를 고려하여 오염 총량관리제의 목표수질보다 더 나은 수질을 원할 수도 있을 것이다. 협조적 게임의 상황을 복잡하게 하여 해결 가능성이 낮아질 수 있으나, 수질개선에 의한 다양한 효과를 편익으로 산정할 수 있다면 이를 협조적 게임에 적용하여 전반적인 수질개선에 대한 지자체의 적극적 활동을 유도할 수도 있을 것이다.

• 상하수도학회지
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• 제36권2호
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• pp.107-119
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• 2022

The frequent detection and occurrence of micropollutants (MPs) in aquatic ecosystems has raised public health concerns worldwide. In this study, the behavior of 50 MPs was investigated in three different domestic wastewater treatment plants (WWTPs). Furthermore, the Kruskal-Wallis test was used to assess the geographical and seasonal variation of MPs in the WWTPs. The results showed that the concentrations of 43 MPs ranged from less than 0.1 to 237.6 ㎍ L^-1, while other seven MPs including 17-ethynylestradiol, 17-estradiol, sulfathiazole, sulfamethazine, clofibric acid, simvastatin, and lovastatin were not detected in all WWTPs. Among the detected MPs, the pharmaceuticals such as metformin, acetaminophen, naproxen, and caffeine were prominent with maximum concentrations of 133.4, 237.6, 71.5, and 107.7 ㎍ L^-1, respectively. Most perfluorinated compounds and nitrosamines were found at trace levels of 1.2 to 55.3 ng L^-1, while the concentration of corrosion inhibitors, preservatives (parabens), and endocrine disruptors ranged from less than 0.1 to 4310.8 ng L^-1. Regardless of the type of biological treatment process such as MLE, A2O, and MBR, the majority of pharmaceuticals (except lincomycin, diclofenac, iopromide, and carbamazepine), parabens (except Methyl paraben), and endocrine disruptors were removed by more than 80%. However, the removal efficiencies of certain MPs such as atrazine, DEET, perfluorinated compounds (except PFHxA), nitrosamines, and corrosion inhibitors were relatively low or their concentration even increased after treatment. The results of statistical analysis reveal that there is no significant geographical difference in the removal efficacy of MPs, but there are temporal seasonal variations in all WWTPs.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.37-48
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• 2010

본 연구에서는 침투압이 주기적으로 변화하는 연근해 가물막이 시공현장에 적용하기 위해서 수두손실그래프에 의한 침투류 감시기법을 개발하였다. 이 기법에서 새로이 정의된 수두손실율은 0~1 사이의 값으로 나타나며 0이면 완전통수상태, 1이면 완전차수상태를 나타낸다. 수두손실그래프의 결정계수가 1에 가까우면 침투경로상의 지반은 안정된 상태에 있음을 나타내고 0에 가까우면 공동이 존재할 수도 있고 파이핑이 진행 중일 수도 있다. 수두손실그래프에 의한 안전관리기법은 침투상태의 변화를 민감하게 감지할 수 있도록 하며 전체 현장에 적용할 경우 각 위치별 하부지반의 침투상태를 세부적으로 판단할 수 있도록 한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권9호
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• pp.1447-1456
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• 2014

본 연구는 경남지역 초 중 고등학교 영양(교)사를 대상으로 학교급식시설 현대화 사업 완료 여부에 따른 급식시설 설비에 대한 인지도의 차이를 분석하여 학교급식환경 개선 및 향후 진행될 급식시설 현대화에 실질적이고 유용한 기초 자료 제공하고자 수행되었다. 2012년 7월 23일~8월 31일까지 총 391부의 설문지를 배부하여 289부(회수율 73.9%)가 회수되었고, 이 중 응답이 부적절한 14부를 제외하고 총 275부(분석율 70.3%)를 최종 분석 자료로 사용하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 학교급식소 운영 특성 현황으로 학교형태가 초등학교 51.6%였으며, 공립이 77.8%였다. 급식유형으로 도시형이 54.9%였으며, 조리종사자수는 평균 6.27명이 근무하였고 1일 급식횟수는 1식이 84.7%로 2 3식보다 높게 조사되었다. 급식실시기간은 11~15년 38.2%로 가장 높게 나타났다. 둘째, 조사대상인 경남지역 학교 275곳 중 32.7%인 90곳이 학교급식시설 현대화 사업이 완료되었으며, 67.3%인 185곳이 학교급식시설 현대화 사업이 아직 이루어지지 않았다. 학교급식시설 현대화가 미완료된 학교 총 185곳 중 향후 현대화 계획이 있는 곳은 24.9%인 46곳뿐이었다. 셋째, 학교급식시설 현대화 사업 완료 여부에 따른 급식소 부대시설 보유 실태 차이의 분석 결과, 학교급식시설 현대화 사업을 완료한 학교에서는 검수실(P<0.01), 전처리실(P<0.001), 식기세척실(P<0.001), 소모품보관실(P<0.001), 조리원전용화장실(P<0.05), 경의실(P<0.01), 샤워실(P<0.001), 세탁실(P<0.001), 보일러실(P<0.05), 배식운반차 보관실(P<0.05)을 보유하고 있는 반면, 현대화가 미완료된 학교에서는 보유하고 있지 않는 경향을 보였다. 넷째, 학교급식시설 현대화 사업 완료 여부에 따른 급식소 부대시설 면적에 대한 인지도의 차이를 분석한 결과 현대화 사업이 완료된 학교(1.71)와 미완료된 학교(1.60) 사이에 유의한 차이가 있었다(P<0.05). 학교급식시설 현대화 사업이 완료된 학교의 전처리실(P<0.001), 식품보관실(P<0.05), 소모품보관실(P<0.01), 급식관리실(P<0.001), 경의실(P<0.05), 샤워실(P<0.01)의 면적에 대한 인지도가 미완료된 학교보다 높았다. 다섯째, 학교급식시설 현대화 사업 완료 여부에 따른 급식소 부대시설에 대한 만족도 차이에 대하여 살펴본 결과 급식소 부대시설에 대한 만족도의 전체 평균값이 현대화 사업이 완료된 학교(3.32)보다 미완료 학교(2.62)가 유의적으로 낮게 나타났다(P<0.01). 여섯째, 학교급식시설 현대화 사업 완료 여부에 따른 급식 설비 실태 차이에서는 현대화 사업이 완료된 학교(3.77)보다 미완료된 학교(3.30)에서 낮게 나타났다(P<0.001). 학교급식시설 현대화 사업이 완료된 학교의 바닥(P<0.05), 출입구(P<0.001), 배수(P<0.001), 수도(P<0.01), 조명(P<0.001), 수세시설(P<0.001), 급식관리실(P<0.001), 경의실(P<0.001), 화장실 샤워실(P<0.001), 전처리실(P<0.001)에 대한 인지도가 미완료된 학교의 인지도보다 유의적으로 높았다. 본 연구 결과를 근거로 하여 다음과 같이 제언을 하고자 한다. 첫째, 학교급식소의 외부고객인 학생, 교직원의 만족도 향상과 내부 고객인 급식종사원과 영양(교)사의 바람직한 직무환경 제공이라는 측면에서 경남지역에서 학교급식시설의 현대화 사업이 아직 이루어지지 않은 학교를 대상으로 향후 학교급식시설 현대화 사업이 조속히 이루어질 수 있도록 정책에 반영되어야 할 것이다. 둘째, 향후 학교급식시설 현대화가 미완료된 학교를 대상으로 현대화 사업을 실시할 경우 급식 위생 관리에 기본적으로 필요한 부대시설의 설치 시 급식인원수, 작업량과 작업자 인원수에 맞도록 시설별로 적정 수준의 면적을 확보하여야 할 것이다. 셋째, 향후 경남지역 학교급식을 대상으로 학교급식시설 설비 및 학교급식시설 현대화 사업과 관련하여 다양한 연구가 활발히 이루어져야 할 것이다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.22-30
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• 2014

본 논문은 시기별 국내 건설경기 변화와 해외건설수주 간의 관계성을 벡터오차수정모형을 통해 비교분석하는 것을 목적으로 한다. 분석결과 IMF 외환위기 이후에는 주거용 건설경기가 하락할 경우에만, 해외건설시장 진출이 더욱 활발히 나타나는 것으로 확인되었다. 게다가 IMF 외환이기 이전보다 외환위기 이후에는 국내 주거용 건설경기 변화에 즉각적으로 반응하여 해외건설시장 진출 규모가 확대되는 것으로 나타났다. 이와 같은 현상은 국내 건설업체들의 사업 포트폴리오 상 주거용 건설경기에 매우 민감하게 반응할 수밖에 없음에 기인한다. 즉 국내 주택시장 침체는 국내 건설업체의 경영상태에 심각한 영향을 미치게 되고, 이를 긴급히 타개하기 위하여 해외건설시장 진출 규모를 확대한 것으로 판단된다. 본 연구에서 분석을 통해 확인한 바와 같이 주택경기 침체에 따른 건설업체 경영상태 악화를 개선하기 위하여 해외건설시장 진출의 외연적확대는 오히려 건설업체 경영상태를 더욱더 악화시키는 결과를 초래한 것이다. 이에 따라 급박한 상황에서의 사업 전환은 오히려 수익률 확보보다 회사 내 현금흐름 확보를 위한 수단으로 전락할 수도 있기 때문에 전략적 유연성을 확보할 수 있도록 사업 다각화 수준을 지속적으로 일정 범위 안에서 관리할 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.661-670
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• 2016

건설공사 사후평가는 공공건설사업을 대상으로 수요 공사비 공사기간 기대효과 및 사업관리 내용 등을 준공 이후에 재평가하고, 차후 유사사업 추진 시 그 평가결과를 참고하여 발주청의 시행착오를 줄이기 위한 목적으로 2000년부터 도입되었다. 하지만 용역대가 산정기준이 마련되지 않아 사후평가 용역의 질적 저하 및 분쟁발생의 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 사후평가 용역데이터를 기반으로 공사비요율방식 및 실비정액가산방식의 용역대가 산정기준을 제시하였다. 용역대가 분석을 위해 기존의 사후평가 용역비와 공사비를 조사하고 공사비요율방식 및 실비정액가산방식을 통해 산출된 용역비를 비교분석하였다. 분석결과 실비정액가산방식을 통해 산출한 용역비가 공사비요율방식에 비해 더 정확함을 확인하였다. 실비 정액가산방식은 시설물별 사업특성을 반영할 수 있도록 거리보정계수, 면적보정계수, 통합보정계수 등 다양한 보정계수가 적용되었으며, 선형공사(도로, 철도), 비선형공사 I(주택 산업단지), 비선형공사 II(공항, 항만, 댐, 상하수도), 기타공사로 시설물 구분을 세분화하여 산정기준을 제시하였다.