• 제목/요약/키워드: 수질시료

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생물공정 처리수의 PAC (Poly Aluminum Chloride) 응집에 의한 고효율 인 제거 특성 (High-Rate Phosphorous Removal by PAC (Poly Aluminum Chloride) Coagulation of A2O Effluent)

  • 황응주;천효창
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.673-678
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    • 2009
  • 2011년부터 시행될 2단계 수질 오염 총량제에 대비하여 고효율 인 제거 공정 개발이 필요하며 본 연구에서는 생물학적 처리와 화학적 응집처리를 조합한 공정이 대안으로 검토되었다. 2세대 응집제로서 최근 많이 사용되고 있는 PAC(poly aluminum chloride)를 이용하고 실제 하수종말처리장 A2O 공정의 호기조 유출수를 시료로 하여 인 응집 특성 및 적정 조건, 효율 향상 방안 등에 대해 실험연구를 수행하였다. 먼저 적정 PAC 투입 농도는 부피기준으로 30 ppm, mol비로는 2.81 mol Al/mol P인 것으로 나타났다. 단순침전에서 17.2%에 불과하던 용존성 인의 제거율이 PAC 10 ppm 투입으로 30.3%까지 증가하였으며, 20 ppm에서 30 ppm으로 PAC 투입량을 증가시킬 때 49.3%에서 88.4%로 제거율을 크게 향상시킬 수 있었다. 이때 총 인의 제거율은 92.4%, 유출수 총 인 농도는 0.3 mg/L로 총량제에 부합하는 방류수 수질을 달성할 수 있었다. 적정한 응집시간은 4분, 침전시간은 20분, 초기 pH는 7로 나타났고 원시료 (pH 7.0)는 별도의 pH 조절 없이 응집 가능한 것으로 판단되었다. pH 7 조건에서 용존성 인의 제거가 크게 향상되었으며, 추가적인 확인 연구가 필요하나, 이는 인의 경우 $Al(OH)_3$에 의한 sweep floc formation이 주요 제거 기작임을 의미하였다. 2차침전조 유입부에 PAC를 투입하여 2차침전조를 응집침전조로 활용하는 방안과 별도의 응집침전조를 2차침전조 후단에 설치하여 PAC를 투입하는 방안을 비교한 결과 PAC 투입량 대비 인 제거효율 증진 관점에서 후자가 바람직한 것으로 조사되었다. 이때 처리수의 인 농도는 0.18 mg/L, 제거율은 95.4%로 향상시킬 수 있었다. 끝으로 응집 처리수를 반송할 경우 인 제거 효율을 높일 수 있었으며 적정 반송율은 0.3인 것으로 분석되었다.

진주시 일원에 산재하는 환경수의 수질 (Water Quality of the Environmental Water at Chinju Area)

  • 김용관;고광배;하봉석
    • 한국수산과학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.126-135
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    • 1987
  • 진주시내에 산재하는 약수터 6개소, 우물 및 펌프수 2개소, 상수도 1개소, 강수 3개소 등 총 12개소를 선정하여 이의 수질관리에 필요한 기초자료를 얻고자 1986년 5월부터 동년 10월사이에 6회에 걸쳐 72개 시료로서 이들의 물리적 성질, 영양염류및 염화이온 농도, 위생지표세균에 대한 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. pH의 변화범위는 $5.4\~7.8$였으며, 약수는 평균 6.4로서 미 산성수였다. 수온은 $12.0\~30.0^{\circ}C$로서 큰 폭으로 변하였으며, 약수는 $20^{\circ}C$를 상회였다. 전기전도도는 $0.51\times10^2\~8.095\times10^2\;\mu\mho/cm$로서 타 지역보다 높게 나타 났었다. 2. 약수나 우물물에서는 아질산성 질소와 암모니아성 질소가 동시에 검출되지 않았으며 강수의 경우는 하수의 유입으로 향할수록 농도가 높아졌다. 질산성 질소의 농도는 $0.2336\~14.1648mg/l$였으며, 특히, 지점 2가 지점 4에서 보다 40배 이상으로 월등히 높았다. 인산성 인은 $0.0013\~0.8315mg/l$로 지점별 차이가 있었으며, 지점 8은 평균 0.6177mg/l로 높은 농도였다. 규산성 규소는 $1.7\~15.28mg/l$ 였으며, 지점 8과 9에서 평균 $10\~13mg/l$로서 높았으나, 기준치 50ppm에는 미달되었다. 염화이온 농도는 3.6\~126.8mg/l였고 강수는 낮은 온도였다. 특히, 지점 9에서는 지하 140m 지하수로서 염화이온 농도가 109mg/l로 높게 나타났었다. 3. 오염지표세균의 분포범위는 약수의 경우, 대양균군은 $9.1\~4,600/100ml$, 분편계대장균은 $0.460/100ml$로서 상수 수질기준에 부적합한 것으로 나났다. 지점 11과 12의 강수는 대장균군이 $4,300\~460,000/100ml$, 분편계대장균이 $2,300\~110,000/100ml$로서 극심한 오염도를 나타내었다. 4. Escherichia coli는 분리 동정된 68균주중 $38.2\%$(26 균주)로 높게 나타났다.

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서낙동강 강수의 화학적${\cdot}$세균학적 수질 (Chemical and Bacteriological Water Qualify of the Sonakdong River)

  • 김용관
    • 한국수산과학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.347-355
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    • 1986
  • 서낙동강의 강수는 김해평야에 농업 용수의 공급원으로서 뿐만아니라 수산 용수로서도 중요한 수계이다. 김해시민들에 의하여 배출되는 생활 오수, 김해평야에 살포되는 농약 등의 유입과 양대 수문에 의한 강수의 완만한 유동으로 서낙동강의 수역을 급속도로 오탁시킬 우려성을 갖고 있는 실정이다. 이들 수질 관리에 대한 기초자료를 얻고자 1985년 7월부터 12월까지 7회에 걸쳐 8회 지점에서 총 시료 56개로서 강수 수질의 일반성상, 영양염류와 오염지표세균에 대한 조사 결과를 보고하는 바이다. 1. pH의 변화범위와 평균치는 $6.3{\sim}9.4$, 7.91이었으며, 중${\cdot}$하부 수역에서 높은 수치를 나타내었다. 수온은 $6.1{\sim}34.8^{\circ}C,\;23.88^{\circ}C$였고, 전기전도도(지점 $A{\sim}G$)는 $1.575{\times}10^2{\sim}30.50{\times}10^2{\mu}{\mho}/cm$로서 하구로 향할수록 증가하였으며 지점 F에서는 조만 강수의 영향으로 희석되어 낮은 값을 나타내었다. 또, 강우가 빈번하였던 8,9월은 갈수기 보다 월등히 낮은 값을 나타내었다. 염화이온 농도의 변화범위와 평균치는 $23.5{\sim}14,300mg/l$, 770.0mg/l로서 지점별로 큰 폭으로 변하였다. 이 농도의 변화범위 및 평균치는 수문이 없는 낙동강의 경우 귀포 지점에서 보다는 높은 값이었다. 2. 영양염류중의 아질산성 질소의 변화범위는 평균치는 $0.007{\sim}0.110mg/l$, 0.053mg/l, 질산성 질소는 $0.001{\sim}1.638mg/l$, 0.649mg/l, 암모니아성 질소는 $0.017{\sim}4.200mg/l$, 0.497mg/l, 인산성 인은 $0.011{\sim}0.281mg/l$, 0.086mg/l, 규산성 규소는 $2.4{\sim}6.5mg/l$, 4.43mg/l로 각각 나타났다. 3. 대장균군 최확수는 $36{\sim}110,000/100ml$, 분편계대장균은 $15{\sim}46,000/100ml$, 그리고 장구균은 $3.6{\sim}15,000/100ml$이었으며, 특히 지점 B와 C오염이 극심하였다. T.C/F.C값의 범위와 평균치는 $3.0{\sim}9.6,5.51$이었으며, 분편계대장균의 오염률이 $21.26\%$이었다. 또, F.C/F.S 값의 범위와 평균치는 $1.1{\sim}9.2$, 6.19이었으며, 4.0이상인 지점이 $75\%$로서 미처이된 분편에 의하여 오염되어 있음을 시사하여 준다. 대장균군의 조성은 E.coli군이 $52\%$로 제일 많이 분류되었고, Enterobacter aerogenes군이 $13\%$, Citrobacter freundii군 순이었다.

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부산시내에 산재하는 몇몇 약수터 약수의 수질 (Water Quality of Some Spring Waters in Pusan Area)

  • 김용관;조현서
    • 한국수산과학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.538-544
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    • 1985
  • 부산시내에 산재하고 있는 약수터 중에서 시민의 이용 빈도가 높은 5개 지점을 선정하여 이들의 수질관리에 필요한 기초자료를 얻고자 1983년 12월에서 1984년 8월 사이에 5회에 걸쳐 총 25개 시료를 취하여 내용물에 대한 변화범위와 평균치를 나타내면 다음과 같다. pH $5.80{\sim}7.25$,6.60, 수온 ; $6.0{\sim}23.0^{\circ}C,\;12.9^{\circ}C$, 총증발잔류물 $33.0{\sim}325mg/l$, 121.2mg/l ; 알카리도 $4.75{\sim}51.6mg/l$, 24.lmg/l ; 경도 $9.47{\sim}85.0mg/l$, 30.3mg/l, 전기전도도 $0.495{\sim}2.750{\times}^2{\mu}{\mho}/cm,\;1.239{\times}10^2{\mu}{\mho}/cm$ ; 탁도$0.54{\sim}7.80$ NTU, 2.04 NTU ; 과망간산칼륨 소비량 $0.51{\sim}8.47mg/l$, 1.96mg/l ; 염화이온 농도 $4.91{\sim}36.0mg/l$, 12.53mg/l ; 불소이온 ND-0.30ppm, 0.08ppm ; 질산성 질소 ND-8.94mg/l, 1.94mg/l ; 아질산성 질소 ND-0.10mg/l, 0.03mg/l ; 암모니아성 질소 ND-0.16mg/l, 0.03mg/l ; 인산성 인 ND-0.09mg/l, 0.03mg/l ; 규산성 규소 $0.42{\sim}22.7mg/l$, 7.96mg/l ; 구리 ND-10.5ppb, 2.46ppb ; 납 ND-22.7ppb, 3.54ppb ; 아연 ND-103ppb, 21.33ppb ; 철분 $20.3{\sim}2,800ppb$, 801.72ppb 였었다. 비소, 시안, 카드뮴, 마그네슘, 수은, 육가크롬, 페놀 등은 검출되지 않았다. 특히, 지점 1은 총증발잔류물 178.1mg/l, 전기전도도 $2.127{\times}10^2{\mu}{\mho}/cm$, 탁도 3.16NTU, 염화이온 16.32mg/l로서 다른 지점들 보다 월등히 높았다. 영양염류중 규산성 규소의 함량은 강우에 크게 영향을 받았다. 또 불소이온농도는 상수도 수질기준치 1ppm 보다 0.08ppm으로 훨씬 낮았으며, 철분의 농도는 801.72ppb로서 2.7배나 초과하였다.

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새만금 방조제 체절 과정 중 새만금 주변해역 표층수의 수질과 중금속 분포 특성 (Water Quality and Heavy Metals in the Surface Seawaters of the Saemangeum Area during the Saemangeum-dike Construction)

  • 김경태;김은수;김성수;박종수;박준건;조성록
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.35-46
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    • 2009
  • 새만금 방조제 공사 과정 중의 새만금 해역 표층수 주요 수질의 시 공간적 분포 특성을 파악하기 위하여 2002년에 총 4회(4월, 5월, 8월, 11월)에 시료를 채취하여 염분, 화학적산소요구량(COD), 용존 영양염류(DIN, Silicate)와 중금속 분석을 수행하였다. 전체 조사기간 동안 염분, COD, DIN 및 Silicate는 각각 $13.08{\sim}31.96\;psu$, $0.12{\sim}3.43\;mg/L$, $0.001{\sim}2.638\;mg/L$ 그리고 $0.010{\sim}3.181\;mg/L$의 범위를 나타내었다. 각 조사 때마다 COD와 DIN은 담수가 유입하는 만경강 하구 정점에서 가장 높았다. 영양염류들의 농도 분포는 물리적 혼합에 의하여 조절되고 있음을 강하게 지시하여 낮은 염분을 보인 새만금 내측 해역에서 높고, 상대적으로 염분이 높은 외해역에서 낮았다. 용존 중금속의 농도 범위는 Co $0.006{\sim}0.115{\mu}g/L$, Ni $0.26{\sim}0.114{\mu}g/L$, Cu $0.14{\sim}0.93{\mu}g/L$, Zn $0.04{\sim}0.53{\mu}g/L$, Cd $0.010{\sim}0.043{\mu}g/L$, Pb $0.010{\sim}0.795{\mu}g/L$, 산가용성 Hg은 $0.25{\sim}4.16{\mu}g/L$였다. Cd을 제외한 중금속들은 만경강 하구(정점 1 또는 3)에서 가장 높게 나타났다. 일반적으로 중금속은 외해방향(저염분$\rightarrow$고염분)으로 갈수록 감소하는 경향을 보였으며, 육상 기원에 의한 영향으로 DIN 및 Silicate에 대하여 양의 상관성을 보였다. 한편, Cd 농도는 염분에 의한 부유물질로부터의 탈착에 의하여 고염분에서 높고 저염분에서 낮았다. 11월에 Co, Zn, Cu와 Pb는 금강 유출수의 제한적인 영향으로 새만금 외해 북부 해역에서 높은 농도를 보였다. 대부분의 용존 중금속 농도는 과거 이 해역의 자료보다 약간 낮았지만 자연적인 환경을 가진 Lena강 하구보다 높았다.

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영양상태지수 (trophic state index)를 이용한 수체 내 식물플랑크톤 제한요인 및 seston조성의 유추 (Using Trophic State Index (TSI) Values to Draw Inferences Regarding Phytoplankton Limiting Factors and Seston Composition from Routine Water Quality Monitoring Data)

  • Havens, Karl E
    • 생태와환경
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    • 제33권3호통권91호
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    • pp.187-196
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    • 2000
  • 호수 내 seston조성 및 식물플랑크톤 성장을 제한하는 요인들을 평가하기 위해서는 일반적으로 시료가 담긴 용기 내에 영양물질을 투입하는 생물검정 (bioassay) 방법이나, 섭식 (grazing) 실험, seston의 size분석 등과 같은 직접적이고 시간적 노력이 필요한 방법을 이용한다. 그러나 이 논문에서는 동일한 목적을 위하여, 총인 (TP), 엽록소 (CHL), 투명도 (Secchi depth, SD) 자료에 의해 계산한 Carlson의 영양상태지수 (TSI)들의 상호편차(deviation)를 이용하는 보다 간편한 방법을 소개하였다. 본 연구에서 TSI 편차분석을 위하여 아열대지역의 대형호수 (Lake Okeechobee, 미국 플로리다)의 수질자료와 다른 많은 호수들로부터 수집된 자료를 이용하였다. 일단 연구자가 일상적인 수질자료를 수집하여 총인, Chl-a, 투명도 값을 기초로 TSI값을 얻었다면, 이로부터 여러 가지 해석이 도출될 수 있다 한편, 총질소의 자료도 총인과 마찬가지로 영양물질에 대한 자료로 중요하게 이용될 수 있다. TSI (CHL)값이 TSI (TP)값보다 훨씬 작다면, 인 (P)이 아닌 다른 요인이 조류의 성장을 제한한다고 유추할 수 있다. 만약 TSI (CHL)값이 TSI (SD) 값보다 훨씬 작다면 호수 내 seston중 아주 작은 무생물적 입자들의 구성비가 높다고 추정할 수 있으며,이 경우 빛이 제한 요소가 될 것이다. 반대로, TSI (CHL) 값이 TSI (TP) 값보다는 작지만 TSI (SD) 값보다 크다면, 수중의 빛을 산란시키는 입자들이 크기가 크다고 (예를 들면, 큰 사상성 또는 군체성 조류) 추정할 수 있고, 이 경우 조류의 성장은 동물플랑크톤의 섭식에 의해 제한을 받을 가능성이 크다. 이러한 분석의 결과는 신뢰성과 일관성이 매우 높으며, 일반적으로 상기한 다른 직접적인 방법들에 의해 얻어진 결과들과도 잘 일치한다. TSI의 편차를 이용한 방법으로부터 도출된 결과를 위의 직접적인 방법을 통해 주기적으로 검증할 필요는 있지만, 호수관리를 위해 수질과 생태학적 반응 요인들을 모니터링하고, 나아가 장기적으로 호수의 변화를 이해하는데 보다 효율적이고 경제적인 방법을 제공할 수 있어 이용가치가 매우 높다고 사료된다.

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대전지역 자연샘물 및 공동우물의 수질 및 수리화학적 특성 (Water Quality and Hydrochemistry of Natural Springs and Community Wells in Daejeon Area)

  • 정찬호;박충화;이광식
    • 자원환경지질
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    • 제35권5호
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    • pp.395-406
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    • 2002
  • 도시지역에는 소위 약수라고 지칭되는 먹는 물 공동시설이 지정되어 있다. 먹는 물 공동시설은 도시외곽의 자연녹지나 공원의 등산로를 따라서 자연적으로 솟아나는 샘의 형태와 인위적으로 굴착하여 개발한 우물지하수로 구분된다. 본 연구에서는 대전지역 60개 지역 먹는 물 공동시설에 대한 1999년~2000년 동안의 수질자료를 보건환경연구원으로부터 협조 받아 통계분석과 수질오염의 원인을 해석하였다. 음용수 부적합 율은 1999년에 28%, 2000년에 24.5%를 각각 보였다. 부적합 요인은 대장균류가 대부분이고 일반세균, 여시니아균, 탁도, 색도, 철, 불소 둥의 초과가 확인되었다. 월별 강수량과 부적합 율과의 관계를 비교해 볼 때 강수량이 집중되는 6월~9월 사이에 부적합율이 현저하게 높다. 세균류에 의한 오염은 먹는 물 시설주변에 서식하는 야생동물들의 배설물이 주요 오염원으로 추정된다. 그리고 대부분의 먹는 물 공동시설은 물의 순환 주기가 짧은 천부지하수(자연샘)이므로 강수직후에 지표부의 세균류가 빠르게 물을 오염시키는 것으로 보인다. 먹는 물 공동시설중 31곳에서 물 시료를 채취하여 물리화학성분을 분석하였다. 그들의 전기전도도는 63~357 $\mu\textrm{S}$/cm 범위를 보이며, 평균 107 $\mu\textrm{S}$/cm으로 대전지역 일반지하수에 비해 훨씬 낮다. pH는 대부분이 7이하로 약산성의 특성을 보인다. 수리화학적 유형은 TDS가 낮은 물의 경우 Na(Ca)-HCO$_3$형이고 TDS가 높아질수록 Ca-HCO$_3$형인 특성을 보인다. 먹는 물 공동시설의 효율적 관리를 위해서는 시설 입구에 들짐승들의 접근을 막을 수 있는 방호벽을 설치하고 주변의 청결상태를 유지하여야 할 것이다. 그리고 강우가 집중되는 장마철에는 시설을 잠정적으로 폐쇄하는 것이 바람직 할 것이다.원 이하인 사람보다 200만원 이상인 사람이(P=0.001), 방송이나 친구를 통해서 지식을 얻은 사람보다 신문이나 책을 통해서 지식을 얻은 사람이(P=0.01), 과거 병력상 성병에 걸린 경험이 있는 사람보다 경험이 없는 사람이(P=0.002) 각각 지식이 높았다. 태도와 지식 관계에서는 후천성 면역 결핍증 환자는 다른 사람으로부터 격리시킬 필요가 있다는 사람보다 없다는 사람이(P=0.012), 후천성 면역 결핍증 환자가 직업을 가지면 안된다는 사람보다 된다는 사람이(P<0.001), 각각 지식이 높았다. 결론 : 지식이 높을수록 성병에 걸릴 가능성이 낮고, 태도에서도 긍정적인 결과를 보였다. 그러므로 그러므로 가능하면 중고교 시절에 이 질환에 대한 정규교육 프로그램을 만들어 학생들을 효과적으로 가르치는 것이 필요하다.와 활동성 정도(r=0.378, P<.05), 평균 통증정도와 활동성 정도가(r=.330, P<.05)가 유의한 정적상관관계가 나타난 반면, 여성에서는 활동성 정도와 통증의 중증도는 유의한 관계가 없는 것으로 나타났다. 남성은 관계를 제외한 모든 항목의 통증으로 인한 지장정도와 활동성 정도가 유의한 정적상관관계가 나타난 반만 여성에서는 보행 능력, 통상적인 일, 인생을 즐김 항목과 활동성 정도간 유의한 정적 상관관계가 있었다. 결론 : 암환자의 통증정도 및 지장정도는 여성이 남성보다 높았으며, 통증과 우울 및 활동도와의 상관관계에서 차이를 보였다. 앞으로 암성통증 관리 대책 수립시 여성과 남성의 이러한 차이를 고려하여야 한다.로 6시간 공배양시키는 것이 바람직하며, HEPES buffered NCSU-23 배양배지에서 배양하는 것이 좋다는 결과를 얻었다. and those a having sufficient sleep were found to be subject to less stress. Those interested in their health were

고속 선회류 침전 장치의 유동 해석 및 수질 개선을 위한 현장 적용 가능성 평가 (Analysis of Fluid Flows in a High Rate Spiral Clarifier and the Evaluation of Field Applicability for Improvement of Water Quality)

  • 김진한;전세진
    • 한국습지학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.41-50
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    • 2014
  • 본 연구는 오염된 유수지 수질개선을 위한 고속 선회류 침전 장치(HRSC)의 이용 가능성을 평가하는데 목적을 두었다. 이를 위해 실험실 규모 및 파일럿 규모의 실험을 수행하였다. 또 전산유체역학(CFD) 프로그램 중 하나인 Fluent를 이용하여 유입속도 및 유입직경, 몸체길이($L_B$) 및 하부콘길이(Lc), 역경사콘 기울기 및 간격, 하부유출홀 설치 여부가 HRSC 장치내부의 유체흐름 패턴에 미치는 영향을 분석하였다. 유동 분석 결과와 실험실 규모의 실험 결과를 토대로 파일럿 장치를 제작하고 유수지 시료를 대상으로 현장 적용 가능성을 평가하였다. 장치 내부의 유동 조사 결과, 유입 유량과 직경 보다 유입 속도가 선회류 형성에 더 큰 영향을 나타내었으며, $L_B$ $1.2{\sim}1.6D_B$(몸체 직경), Lc $0.35{\sim}0.5L_B$ 범위에서는 큰 차이가 없었으나 $L_B/D_B$ 2.0, $Lc/L_B$ 0.75로 비가 큰 경우 선회류는 감소되었다. 역경사콘 기울기가 커질수록 역경사콘 내부 속도는 낮아지고 매우 균일하게 분포되었으며, 역경사콘 간격은 난류를 방지하기 위해 10cm가 20cm 보다 좋은 조건이었다. 하부 유출홀은 설치하지 않는 것이 배출수의 고른 유량 분배와 편류 방지를 위해 보다 좋은 것으로 판단되었다. 파일럿 규모의 현장 실험 결과 수중의 입자성 물질이 효과적으로 제거되어 본 장치가 유수지와 같은 대용량 수체의 수질개선을 위한 한 가지 방안으로 활용될 수 있을 것으로 기대되었다.

탈기법과 초음파 처리법을 연계한 LPG 지하공동저장소 주변 오염지하수 내 TOC 제거 (The Air-stripping Process Conjugated with the Ultrasonic Treatment to Remove TOC in Groundwater around the LPG Underground Storage Cavern)

  • 한이경;전성천;김단우;전소영;이민희
    • 자원환경지질
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    • 제55권5호
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    • pp.511-519
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    • 2022
  • 본 연구에서는 국내에서 운영 중인 대형 LPG(Liquefied petroleum gas: 액화석유가스) 지하공동저장소 주변 오염지하수 내 TOC(total organic carbon: 전유기탄소)를 효과적으로 제거할 수 있는 탈기법(air-stripping) 기반의 정화공정을 개발하기 위해, 국내 LPG 지하저장소 주변 두 종류의 오염 지하수 시료(초기 TOC 농도는 각각 608 mg/L와 153 mg/L)를 대상으로 TOC 제거 실내 실험을 하였다. 다양한 air-stripping 조건(공기주입량 변화, 온도 변화, 초음파 처리 연계 등)에서 처리수의 TOC 제거효율을 비교함으로써, 최적의 TOC 제거효율을 가지는 air-stripping 기반의 지하수 정화공정을 개발하고자 하였다. Air-stripping의 공기 주입량 변화 실험 결과, 공기주입량이 2 L/min에서 11 L/min로 많아질수록, stripping 시간이 1시간에서 24시간으로 길어질수록, 오염지하수의 TOC 제거율은 증가하였지만, 처리 후 지하수의 TOC 농도는 방류수 수질 기준(100 mg/L 이하)보다 높았다. 정성분석 결과 실험에 사용한 LPG 지하저장소 주변 오염지하수의 TOC 주요 성분은 메탄올과 프로판으로 나타났으며, 메탄올의 경우 물과의 친화성에 의해 air-stripping 효과가 프로판보다 낮아, 장시간의 stripping이 필요한 것으로 판단되었다. 상온(20℃)에서 공기주입량 4 L/min로 24시간 air-stripping 후 오염 지하수의 TOC 제거효율은 59.1%였으나, 온도를 30℃와 40℃로 상승시켰을 때 제거효율은 각각 80.0%와 82.8%로 증가하여, 온도 증가에 따라 TOC 제거효율도 증가하였다. 다만 오염지하수의 온도를 40℃로 유지하여도 24시간 이상 air-stripping을 해야 처리수의 TOC 농도가 방류수 수질 기준을 만족하였다. Air-stripping의 TOC 제거효율을 높이기 위해, 초음파 처리 과정을 병행한 경우, 공기주입량 9 L/min 조건으로 air-stripping을 적용한 결과 5시간 만에 87.8%의 높은 제거효율을 나타내어(처리 후 TOC 농도: 72.4 mg/L) 방류수 수질 기준(100 mg/L)을 만족하였다. 초기 TOC 농도가 낮은 오염지하수의 경우에도 초음파 처리와 air-stripping을 동일한 조건으로 병행한 경우, TOC 제거효율은 89.7%(처리 후 TOC농도: 18.9 mg/L)를 나타내었다. 연구 결과로부터 TOC로 오염된 대형 LPG 지하공동저장소 주변 지하수에 대하여 초음파 처리와 air-stripping을 연계한 정화법을 적용하는 경우, 비교적 짧은 시간(6시간 이하)에 효과적으로 지하수 내 TOC를 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

경안천 내 질소 함량의 시공간적 변화와 기원 연구 (Study of Spatiotemporal Variations and Origin of Nitrogen Content in Gyeongan Stream)

  • 박종훈;김신영;서수민;이현아;우남칠
    • 자원환경지질
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    • 제56권2호
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    • pp.139-153
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    • 2023
  • 이 연구는 경안천 유역의 상류로부터 하류까지 본류와 하위 소유역의 배출 지점에서 관측되는 경안천 내 질소함량의 시공간적 변화를 이해하고, 이러한 질소류의 기원을 확인하고자 수행되었다. 2021년 11월부터 2022년 11월까지, 분기별 현장 조사와 실내 수질분석, 질산염과 붕소의 환경동위원소 분석을 수행하였다. 경안천의 유량지속곡선을 도출하여, 건조 기간(2021년 12월 중순부터 2022년 6월 중순)과 습윤 기간(2022년 6월 중순부터 11월 초까지)을 설정하였다. 연구 지역에서의 총 질소(T-N) 농도는 월단위 시간적 변동을 기준으로 할 때, 건조 기간에 속하는 1~2월에 농도가 가장 높았다가 5~6월까지 지속적으로 낮아진다. 홍수기인 7~9월 이후 T-N의 농도가 낮아지는 소유역 단위 최상류 지점들(Group 1: MS-0, OS-0, GS-0)과, 반대로 높아지는 경안천 본류와 소유역 하류 지점들(Group 2: MS-1~8, OS-1, GS-1)이 분리된다. 공간적으로, 경안천 본류의 T-N 농도는 상류에서 하류로 갈수록 증가하는 경향성을 보이지만, 소유역인 오산천과 곤지암천이 각각 합류되는 지점에서는 이들의 유입에 의해 본류의 T-N 농도 값에 의해 본류의 농도가 높아지거나 낮아지는 영향을 받고 있다. 환경동위원소비를 통해 모든 시료의 질소가 분뇨(manure) 기원으로 규명되었고, 수리화학적 특성의 변화와 T-N 농도의 변화에서 경안천으로 분뇨 기원의 질소가 유입될 수 있는 기작으로, (1) 축산단지의 분뇨, 폐수의 강우에 의한 유입, (2) 환경기초시설 방류수를 통한 유입, (3) 농업 활동 과정에서 축적된 질소류의 지하수 기저유출을 통한 유입 등이 제시되었다. 궁극적으로 경안천 유역의 수질관리는, 공간적 관점에서 지류를 포함하는 소유역 단위의 오염원 관리가 필요하며, 오염총량 관리 측면에서는 하천 유량의 수문성분을 구분하고, 각각 성분의 유량과 수질을 모니터링 할 수 있는 시스템의 구축과 운용이 선결되어야 한다.