• 대한공간정보학회지
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• 제1권2호
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• pp.143-152
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• 1993

수질개선을 위한 장기연구 사업(G-7 Project)이 환경처 주관으로 시작되었다. 이 연구사업의 하나인 수질 정보 시스템 개발은 2개의 국립연구소와 대학, 그리고 관련 회사들의 합작으로 추진되고 있다. 이 연구는 통합적 수질관리를 위한 컴퓨터 시스템(ISWQM : Integrated System of Water Quality Management)의 개발을 목표로 하고 있다. 이 ISWQM은 4개의 주된 구성요소 - GIS 데이타베이스, 두개의 인공지능 기법을 바탕으로 한 도심지 오염 부하량 산정을 위한 모델들, 그리고 GIS 데이타베이스와 모델이 연계를 위한 컴퓨터 S/W - 들로서 구성되어 있다. 이러한 ISWQM은 주로 장기적 수질 관련 정책입안을 위한 의사 결정에 도움을 주기 위하여 개발이 시작되었다. GIS는 이러한 수질 관리 시스템의 개발에 있어서 필요시 되는 모든 입력 자료의 공간 데이타베이스 구성에 사용되었으며, GUI(Graphic User Interface)를 통한 위의 4개의 구성요소들을 연계시켜 효율적 SI(System Integration)을 이룩하는데 사용되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.486-486
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• 2023

하수처리장 내 생물반응조에서는 유기물을 제거하거나 질산화(Nitrification) 반응을 일으키기 위하여 산소를 요구하고 있으며, 필요한 산소는 송풍기 운영을 통해 공급하고 있는 상황이다. 질산화 반응을 일으키기 위해서 처리장 내 일정 이상의 산소가 수중에 공급되어야 한다. 생물반응조내 용존산소가 부족할 경우 활성슬러지의 침전성이 저해되어 오염물질 저감 효율이 떨어지게 되며, 과도한 산소가 공급되어도 수처리의 효율은 개선되지 않으며 반응에 사용되지 않은 산소들은 대기중으로 방출된다. 또한 유입수질에 따라 실시간으로 반응조 내 필요한 산소는 달라지게 되므로 유입수질에 맞는 효율적인 하수처리장 운영이 요구되고 있다. 하수처리장 내 적절한 산소를 공급하기 위하여 많은 연구들이 활발하게 진행되어 왔으나 실제생물학적 처리시 요구되는 산소의 양을 산정할 수 있는 한계점을 지니고 있으며, 하수 성분, 용량과 같은 환경에 따라 차이를 보이고 있어 범용적으로 사용하기에는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 적용 한계점을 극복하기 위하여 하수도 설계 시 사용되어지고 있는 하수도 시설기준의 산소요구량 및 공기공급량 산정식을 통하여 유입수질에 따라 실제 하수처리장에 필요한 산소요구량 & 공기공급량을 산정하는 시스템을 개발하고자 하였다. 하수도 설계기준의 여러 가지 수식을 실제 하수처리장 내 필요한 요소로 변환시켜 범용적으로 사용가능한 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 하수처리장 송풍량 산정 시스템 적용에 따른 송풍량 절감 효율을 비교분석하기 위하여 2021년 A하수처리장의 4월 월간 데이터를 활용하여 하수처리장에서 필요한 송풍량을 산정하여 실제 사용된 송풍량과 비교 분석하여 송풍량 절감 효율을 분석하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 실제 하수처리장 내 송풍량 산정 시스템을 도입하게 된다면 운전자 경험에 의존하고 있는 수동적인 제어 방식에서 벗어나 자율 제어를 통한 효율적인 하수처리장을 운영할 수 있어 송풍량 절감 및 탄소중립에도 이바지 할 수 있을 것이라고 판단된다.

• 전기의세계
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• 제39권6호
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• pp.67-75
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• 1990

하수처리 프로세스의 과제로는 우수침수, 수질보존, 자원의 유효이용이 그 주요내용이다. 이에 대응하기 위해 기상, 우량, 하천정보 시스템의 구성, 지식공학응용 우수펌프 운전제어, 하수의 고도처리기술 등의 방법이 행해지고 있다. 하수도는 생활환경의 개선, 침수의 방지, 공공 용수 지역의 수질보존의 측면뿐만 아니라 최근에는 하수도를 자원으로써 이용하는 관점으로부터 시서르이 공간이용, 처리수 및 슬러지의 다목적 활용도 중요한 과제로 되고 있다. 하수도 plant의 전기, 계장 기술을 구성하는 요소 기술은 전기(E), 계장(I), computer(C) 관계하는 기술을 종계로써 하고, 시스템설계로부터 시공까지의 engineering기술을 횡계로 한 통합 시스템 기술이다. 하수도 분야에 있어서의 감시제어 시스템은 종래의 계층화된 수직분산 방식에 덧붙여 계층마다 기능을 나누어 수평분산방식이 진행되고 있고, 최근에는 수직분산, 수평분산의 감시제어 시스템으로 이행하고 있다.

• 공학논문집
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• 제8권1호
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• pp.107-118
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• 2006

연안수질 개선 및 환경회복도 추정을 위한 3차원 수질 모델의 구성에서 나타나는 어려운 점들로는 실측자료가 부족하다는 점과 지속적 관측이 어렵다는 점들을 들 수 있다. 따라서, 연안역에 대한 수질모의 및 관리기법 개발 연구의 중간 단계로서 진해-마산만 유역에 대한 강우 및 비점오염물 유출 양상을 실측하였고, 유량 및 오염물 유출양상에 대한 해석을 위하여 위성영상시스템 및 지리정보체계 기법을 적용하였다. 지리정보체계(IDRISI 사용)를 통한 진해-마산만 유역의 용지 사용분포, 지점오염 부하량과 유역정보 결과를 사용하여 수질모의 모형(SWMM 사용)을 적용하였고, 관측되어진 비점오염물들의 유출양상을 통하여 오염물들의 유출특성을 고려한 관측기법의 개선방안과 GIS기법의 적용 방안을 제시하였다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제2권3호
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• pp.31-35
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• 2016

IoT기술은 최근 수년간 급격히 발달하였고, 많은 분야에 적용되고 있다. 수산업 분야에서는 IoT 플랫폼을 활용한 양식장 수질관리 시스템이 개발되어 생산성 향상과 근로 환경 개선에 많은 도움을 주고 있다. 본 연구에서는 내수면 양식장 수질관리 시스템에서 더욱 발전하여, 수질 연동형 자동 급이 시스템을 설계함으로써 보다 효율적이고 체계적인 양식장 관리 시스템을 제안한다. IoT 전용망인 LPWA를 활용하여 내수면 양식장 환경에 적합하고, 저전력과 낮은 통신비용으로 상용화를 위한 경제성을 확보하였다. 본 연구를 통하여 내수면 양식 산업의 발전은 물론, 빅데이터 분석을 통한 양식 기술 발전에 일조할 것으로 기대한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.295-305
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• 1993

본 연구의 목적은 오염 심화된 하천 수질개선을 위한 희석수량 및 점오염원을 최적 제어할 수 있는 수질관리 시스템개발에 대한 이론적 방법론을 연구하는데 있다. 시스템 제어변수로는 하천 유하량과 처리장 방출수의 농도수준을, 상태변수로는 DO, BOD, COD, SS를 선택하였고, 시스템 해법으로는 비선형기법인 augmented Lagrangian 기법을 활용하였다. 개발된 시스템을 검증하기 위한 적용대상 하천으로는 오염 심화된 도시하천인 무심천을 선정하였다. 검증과정으로 부터, 개발된 방법론은 도시하천 뿐만아니라 수계 전반에 걸친 폭넓은 분석에도 적합할 것으로 사료되었으며, 제한된 수자원의 효율적 운영을 위한 방안을 제시하는데도 유용한 도구가 될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.8-8
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• 2019

전 세계적으로 ASR, ASTR과 같은 인공함양에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 수자원을 확보하고 생산수의 수질 개선을 꾀할 수 있는 지하 저수지 기술을 개발하고 낙동강 하구의 염 대수층에 설치한 시험시설에서 검증하였다. 국내외 대 하천의 하구에는 상부에는 점토층이 발달해 있고 하부에는 대수층이 대규모로 발달해 있으나 염 지하수로 포화되어 있는 경우가 많다. 점토층은 오염된 지표수나 지표면에서 발생한 오염사고로부터 하부의 피압 대수층을 분리하는 역할을 할 수 있다. 따라서 피압 대수층은 기존의 지표수 수자원 또는 대체 수자원의 한계를 극복할 수 있는 좋은 수자원 확보 공간이 될 수 있다. 지하 저수지 실증 연구를 위하여 낙동강 하구의 피압 대수층에 주입정, 양수정과 관측정 등을 포함한 시험 시설을 설치하였다. 낙동강에서 취수한 지표수의 부유물을 제거하고 대수층에 주입하여 기존의 염 지하수를 밀어내고 렌즈 형태의 담수체 (지하 저수지)를 조성하였다. 양수정과 관측정을 통하여 조사된 지하 저수지는 원 지하수가 배제되었고, 하천수보다 수질이 개선되었음을 보였다. 본 고에서는 실증 연구에서 도출된 수자원 확보 및 수질 개선 성과를 제시하고자 한다. 지하 저수지는 공사 규모가 작고, 수몰지가 발생하지 않으며, 수요지 인근에 위치해 있어 지역 내 수자원 자급이 가능하고, 토지 이용도 자유롭다. 또한 평상 시에 연중 균일한 양질의 수자원 공급이 가능하고 가뭄, 지표수 오염 등 비상 시에도 장기간 안정적으로 청정 수자원 공급이 가능하다. 지하 저수지는 물 안보도 제고를 위한 취수원 다변화 차원에서 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.320-320
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• 2016

본 연구에서는 자연환경, 수생태환경과 관련된 모니터링자료 및 수문/수질 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모델링 자료를 이용하여 유역건전성을 평가하기 위한 지수를 개발하고, 한강유역($34,148km^2$)을 대상으로 표준유역단위 유역건전성 평가를 수행하였다. 본 연구에서는 미국 EPA(Environmental Protection Agency)의 유역건전성 분석 사례를 개선하여 우리나라에 유역 특성에 맞는 통합 유역건전성 평가지수를 개발하였다. 본 연구에서 분석하고자 하는 유역건전성은 유역이 본래 가지고 있는 자연적인 건전성을 평가하고자 하는 것으로, 평가를 위한 지표로 자연토지피복, 하천환경, 수문, 수질, 서식지, 수생태 관련 요소를 각각 선정하였다. 자연토지피복 및 하천, 서식지 유역건전성 평가를 위해서 DEM, 토지이용도, 하천도, 저수지, 습지자료를 이용하였고, 수생태 유역건전성 평가를 위해서는 6년간(2008년~2013년) 모니터링 된 TDI, BMI, FAI 자료로 이용하였다. 수문/수질 유역건전성 평가를 위해서는 SWAT 모형의 장기모의 결과를 활용하였으며, 30년간(1985년-2014년) 모의된 강수량, 총유출, 지표유출, 침투, 토양수분, 중간유출, 침루, 지하수 충진, 기저유출, Sediment, T-N, T-P 결과를 이용하였다. 각 평가지표로부터 표준유역별 sub-index를 도출하였으며, 6가지 sub-index를 이용하여 통합 유역건전성 지수를 산정하였다. 산정된 지수는 0부터 1까지의 값으로 나타나며, 1에 가까울수록 유역건전성이 좋은 유역을 의미한다. 연구결과 한강유역의 통합 유역건전성은 상류에서 하류로 갈수록 건전성이 안 좋아지는 것으로 분석되었으며, 특정 표준유역에 대하여 자연환경, 수문, 수질, 수생태환경 각각의 유역건전성을 평가할 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제19권4호
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• pp.411-420
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• 2005

Maintaining a good quality of drinking water produced through appropriate water treatment processes to the tap is as important as improving water quality in a water treatment plant (WTP). The quality of most tap water, however, does not have the same quality as that of the water produced in a WTP due to the contamination in the distribution system while they are delivered through pipes and water tanks. It is very important to maintain water quality in distribution system to water suppliers for consumer's health and safety. Furthermore, it is not possible to investigate the water quality of all points in the distribution system because the system has a wide area and very complex hydraulic characteristics. One economic solution to prevent water quality in distribution system from being deteriorated is monitoring several points that might have the least water quality in the distribution system. If the quality of water of the monitoring points selected by proper ways is better than the quality index of Drinking Water Quality Guidelines suggested by Korean Ministry of Environment, all other points in the distribution system would be safe to drink.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제6권1호
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• pp.44-59
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• 2003

육상축양장 배출수 처리에 의한 대상해역의 수질개선 효과를 산정하기 위하여 생태계 모델시뮬레이션을 행하였다 가막만에서의 잔차류 패턴은 해수가 출입하는 북쪽의 협수도에서는 남향류가 강한 것으로 나타났으며, 남쪽 만구부에서는 동향류가 우세하며 시계방향의 환류가 강하게 나타났다. 9개 정점 표층에서의 DIP, DIN과 COD 농도의 지점별 계산치와 관측치를 비교한 결과 DIP의 경우 상대오차는 평균 14.3％, DIN은 평균 25.8％ 그리고 COD는 평균 14.4％였다. DIP, DIN과 COD 모두 오염부하의 영향이 큰 만의 북서쪽에서 높은 농도를 나타내었다. 육상축양장 배출수의 오존처리 시스템 처리효율을 DIP 90％, DIN 80％ 그리고 COD 60％로 적용하여 시뮬레이션 한 결과 DIP의 경우는 9개 정점에서 34.4~54.0％ 범위로 평균 46.4％의 수질 개선효과가 나타났으며, DIN의 수질 개선효과는 0.4~25.4％ 범위로 평균 8.4％로 나타났다. 그리고 COD는 만 전체적으로 농도가 감소하여 수질환경기준 I등급 영역이 확장되었으며, 9개 정점에서 15.6~29.4％ 범위로 평균 22.7％의 수질 개선효과가 나타났다.