• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1044-1048
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• 2010

해수를 이용한 세계최초의 해수수로인 송도 신도시 중앙공원 해수수로는 서해안에서 집수된 해수를 $5{\mu}m$의 공극 크기를 가지는 해수처리시설 (STF, seawater treatment facility)에 의해 여과된 뒤 2곳의 해수공급 지점에서 해수수로로 공급된다. 여과된 해수는 수로로 155L/sec의 유량으로 1.8km를 흐른 뒤 서해로 방류된다. 이러한 인공 해수수로에서는 흐름정체에 따른 수질 문제와 영양염에 의한 적조를 유발하는 조류 성장이 문제가 된다. 따라서 본 연구에서는 3차원 수치모형을 이용한 인공 해수수로내의 흐름특성 모의와 수질 모니터링의 통한 조류 생성 특성 및 장소를 비교하여 그 상관성을 분석하고자 한다. 수치모의 실험은 3차원 수치모형인 FLOW-3D를 이용하였으며, 격자망 형태는 직사각형 직각 격자가 사용되었다. 현장 모니터링을 통하여 획득한 수질 데이터와 비교 분석을 통하여 해수수로 내 해수 흐름 특성변화(유속, 와도 등)와 조류생성에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 해수 수로내의 평균 유속은 0.01m/s 이었으며, 수로의 형상에 따라서 정체수역이 발생하였다. 이러한 정체수역은 현장 모니터링을 통하여 예측된 조류 발생 지역과 일치하였다. 이러한 흐름 특성과 조류생성과의 상관성 규명을 통하여 인공수로의 물순환 시스템 설계시 조류 생성을 억제할 수 있는 최적 관리를 위한 설계의 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.475-475
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• 2017

본 연구는 급변하는 기후변화에 대응하기 위한 이동식 전처리 여과취수장치 및 이를 이용한 물 생산용 취수시스템에 관한 것으로 홍수시나 가뭄시 이물질과 부유물질의 제거를 통해 후속 여과 장치의 부하 경감과 여과 효율의 극대화를 꾀할 수 있고, 필요시 비상용수 및 생활용수로 신속히 활용할 수 있는 시설에 관한 것이다. 기존 이동식 물생산장치의 수처리 공정은 1NTU 내외의 깨끗한 물이 유입되지 않으면 여과기(RO SYSTEM) 막이 폐색되어 생산된 물의 수질이 일정치 않아 재난 시 활용하는데 어려움이 있었다. 반면에 본 연구의 물 생산용 취수시스템은 전처리 여과취수를 통해 이물질과 부유물질의 제거가 가능하여 후속 여과 장치의 부하 경감을 통해 유지관리비용 최소화와 여과 효율의 극대화를 꾀할 수 있고, 필요시 신속히 생활용수로 활용할 수 있으며, 다양한 급수원(하천, 저수지, 댐, 지하수 등)을 통한 수량 확보가 가능하고, 평상시 다용도(하천정화, 녹조제거, 도로 청소, 조경수 등)로 사용이 가능한 물생산시스템이다. 또한, 비상시 이동식 차량에 탑재하여 이동 및 운반이 가능할뿐만 아니라 저수지나 댐 또는 하천 등의 원수를 취수하여 이중 관 구조의 여과기를 통한 전처리로 지속적인 여과력을 발휘하여 이물질이나 부유물질을 신속히 제거하고, 역세척수 공급으로 여과재를 쉽게 역세척할 수 있어 여과 성능의 저하를 방지할 수 있다. 본 연구에서의 이동식 전처리 여과취수장치는 다양한 조건에서의 수치모의를 수행하여 평상시나 비상시 다용도의 필요수량을 확보할 수 있도록 장치의 최적화를 수행하였으며, 이를 통해 안정적인 수자원 확보와 활용이 가능하고, 국내 물 시장에서 물생산시스템의 다양성을 확보하여 국민경제에 기여할 수 있고, 향후 물 부족 국가의 ODA 사업에 진출하여 수출증대 효과를 얻을 수 있을 것이다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2000년도 추계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.213-214
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• 2000

총 암모니아성 질소(TAN)은 고밀도 양식에서 한계요소로 작용하는 수질인자 중의 하나이다. 생물학적 처리법에 의한 암모니아의 제거는 순환여과식 양식 시스템의 설계에서 가장 중요한 부분이다. 효율적인 순환 여과식 양식 시스템을 위해서는 생물반응기의 질산화 속도식을 구하여 적정한 용량의 처리시스템을 설계하여야 한다. (중략)

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.185-186
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• 2000

순환여과식 양식 시스템은 주위 환경에 영향을 최소로 할 수 있는(Ackefors and Enel, 1992) 환경친화적 양식 방법으로, 대부분의 순환수를 버리지 않고 재 이용하기 위해서는 사육시스템 내 생성된 어류 노폐물을 처리하기 위한 인위적인 처리 장치가 필수적이다. 이들 노폐물 중 암모니아 농도는 시스템 내 생산성을 제한하는 인자로서, 생물여과조를 이용한 수질관리가 이루어지고 있다. (중략)

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.239-240
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• 2000

용존산소는 양식 시설 내 생산량을 결정짓는 중요한 수질 조건으로서, 시설 내 용존산소를 충분히 공급하기 위해 많은 연구자들이 여러 가지 형태의 에어레이터의 고안(Boyd and Tucker, 1979)및 순수산소의 이용에 관해 연구해왔다. 그러나 에어레이터 또는 순수 산소의 이용은 추가 에너지가 필요한데, 송어 양식장에는 전체비용의 13∼15%, 부화장의 경우에는 23%(Petit, 1990) 및 순환여과식 시설에서는 8.6%(Timmons and Aho, 1998)의 경비가 추가된다고 한다. (중략)

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 제5회 산학협동 심포지움 (먹는 물과 막분리공정)
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• pp.5-38
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• 1996

최근에 산업발전, 유독물의 사용 증가에 따라 이들이 하천, 호소 및 지하수에 유입하여 수질오염이 심화되고 있다. 또, 하수, 산업폐수, 분뇨, 축산폐수 및 농경지 유하수가 하천 및 지하수에 침입하여 수원을 오염시키고 질소, 인분이 증가하여 호소 저수지에 부영양화를 유발하고 있다. 일반적으로 정수과정은 취수, 침사, 응집, 침전, 여과, 염소 소독의 재래식 정수 방법이고 특수하게 원수의 오염이 심할 때에 활성탄(입상)을 사용하거나 이산화염소를 보조제로 사용하는 정수장이 있고, 여과도 완속여과지를 사용하고 있는 예가 있으며 또 오염이 심한 정수장에서는 전염소처리를 적용하는 예가 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권8호
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• pp.685-691
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• 2014

강변여과는 하천 인근에 다수의 관정을 설치하여 하천수의 수질 개선을 추구하는 기술이다. 그런데 다수의 관정이 인접해 있는 경우 관정간의 상호간섭 현상으로 인하여 취수량에 영향을 미친다. 강변 여과 관정의 경우에는 관정이 관망으로 연결되기 때문에 간섭효과의 요인에는 지하수위 강하량 외에도 유량변화에 따른 관망 수두손실이 포함된다. 간섭효과는 취수정으로 유입되는 하천수와 배후 지하수의 비율에도 영향을 미친다. 본 연구에서는 강변여과시스템의 대수층과 관망흐름을 통합해석하는 기법을 이용하여 복수 관정의 간섭효과와 하천수 비율을 산정하는 방법을 제시하고 실제에 가까운 가상의 강변여과시스템에 적용하였다. 관정 가동 패턴에 따라 취수량은 5% 이상 차이가나고 배후지하수 유입비율도 30~40% 범위로 10% 이상 차이가 날 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.477-484
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• 2017

기존의 순환여과식 양식장에서는 전문 인력의 부족, 수입 측정 장비에 대한 높은 의존도 등으로 인하여 많은 어려움을 격고 있다. 이에 본 논문에서는 최신 IoT기술을 적용한 광학식 센서(pH, DO)를 이용하여 양식장 수조 내 오염도를 빠른 시간내에 측정할 수 있는 자동 수질 측정 시스템을 구현하고자 한다. 기존 시스템의 문제점은 양식장 수조를 사람이 일일이 확인하거나, 측정 장비를 수조 속에 넣고 직접 측정을 하여 물고기의 생육에 좋지 않은 영향을 주는 것이다. 본 논문에서는 시스템은 측정 장비를 수조 속에 담그지 않고 간접 측정을 하는 방식을 제안하고 염분 및 다수의 오염 물질이 포함된 환경에서도 양식장 내의 물고기의 생육에 영향을 주지 않고 지속적인 측정이 가능한 시스템을 개발하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.15-15
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• 2023

2020년 기준 국내 상수도 보급률은 99.1% 차지하고 있으며(환경부, 2019), 수도관리차원에서 수돗물은 먹는 물로 시판되어질 만큼 우수한 관리체계를 유지하고 있다. 그 반면에 지하수는 생활용수, 식품가공, 농·축산, 양어, 군부대를 비롯한 전국지역에서 연간 10억 8천만톤 용수를 소비하고 있음에도 (환겨례 신문, 2013; 환경부, 2019) 사용되는 지하수의 약 65%가 음용수 불가판정을 받았으며, 최근 지하수의 오염비율은 급격히 증가하는 추세이다. 특히, 지하수관정의 관리부주의에 의한 수질오염 및 수인성 다제내성균(슈퍼박테리아) 등에 의한 오염사례가 국내는 물론, 국제적으로 다수 보고되고 있는 실정이다 (환경부, 2013). 현재 지하수 수질관리는 공공기관 및 지자체 지정기관을 통해 진행되고 있으며, 검사기간은 수질채취로부터 통상 7~15일정도 소요되어 수질 관리 및 기준, 검사주기에 대한 애로가 많다. 현장 지하수관정에서 실시간 수질을 모니터링하고 이에 연동된 자동 수처리 시스템의 개발 및 도입은 나날이 심각해지는 환경오염 상황에서 선제적 예방과 해결방법으로 중요한 요소기술이다. 현재 지하수오염 및 부적합 음용의 수질처리는 화학약품, 필터여과, UV살균, O₃ (플라즈마)을 이용하는 것이 대표적이나, 화학약품의 경우 2차 오염이나 식품 세척 및 가공에 있어 부적합성의 한계점이 있다. 필터여과의 대표적인 RO필터의 경우 약 50% 순손실이 발생하고, UV 살균의 경우 UV에 의한 사용관리자의 위험 및 장비의 광부식 문제, O₃ 의 경우 고압전류 사용에 따른 위험성 등의 한계점이 나타나고 있다. 지하수 수질정화를 위한 광유도 활성산소(¹O₂, ·O^-₂)는 광감응제에 가시광의 빛 조사를 통해 생성되는 활성산소로의 에너지 및 전자 전이가 동시 진행되어 단일항 산소(¹O₂)와 슈퍼옥사이드 이온(·O^-₂)을 생성하게 된다. 생성된 활성산소는 유해미생물 또는 유기화학물과 개열, 제거, 치환 반응 등을 통해 미생물사멸 및 유해화학물질들이 분해 가능하다. 이를 이용한 지하수 유해미생물 사멸기술, 장비, 실시간 지하수의 분석기술 및 정수처리, 지하수 물순환 시스템 개발뿐만 아니라 지하수 음용수 및 오염개선, 지하수 기저유출에 의한 오염원 저감으로부터 지류·지천, 하천 본류 수질개선 등의 대상지역에 활용 가능하다. 또한 광유도 활성산소는 기존 상수도 수처리에 있어 오존(O₃) 처리와 이산화티탄을 이용한 AOP과정을 단일처리 공정으로, 기존 O₃ 의 특성상 확산 거리가 매우 길어 사람을 포함한 생체 내에 유입 시 다양한 부작용 발생과 O₃ 차폐시설 요구의 문제점 극복의 대안으로 환경 및 인체에 무해한 광유도 활성산소 시스템을 적극적으로 도입 및 적용해야 한다. 본 연구 목적은 정류상태 흡광분광기술을 이용한 실시간 수질 모니터링과 광유도 활성산소를 이용한 유해 미생물의 멸균효능 및 지하수 수질관리 기술로의 적용 가능성을 제시하고자 한다.

• 수도
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• 통권66호
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• pp.90-107
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• 1994

일반 정수시설의 설계는 15년 이전경까지는 기성의 기본 Pattern에 따라서 토목기사에 의해서 행해져 왔고 괄목 할만한 변화는 보이지 않았다. 그러나 최근은 살균처리에 따른 부생성물의 발암성에 대한 공포 때문에 미국의 EPA는 음료수의 허용수질의 대폭 개정을 행함과 동시에 살균제, 살균처리의 기준, 발암성이 의심스러운 물질량의 제한, 여과수 탁도의 저감, 급수관의 부식을 방지하기 위한 정수 수질의 조정 등을 공공 수도에 의무화했다. 따라서 이와 같은 조건을 만족시키는 정수처리 계통과 그에 따르는 계장 시설과 정수관리가 필요하며, 화학, 화학 공학, 미생물학, 계장공학 등의 넓은 분야의 전문 지식이 토목 공학에 첨가해서 필요하게 되었다.