• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.438-443
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• 2007

개수로 흐름에 대한 연구는 1700년대 중엽 Chezy에 의해 이론적인 기초를 다졌으며, 광범위하고 조직적인 관측연구는 Darcy(1803-1858)에 의해 약 150년 전에 폭 2m, 길이 600m에 이르는 수로에서 실험관측을 수행하고자 시도하였다. Darcy의 동료이자 후계자인 Bazin은 제한된 조건의 현장관측뿐 아니라 다양한 조건의 수로를 제작하여 실험관측을 수행하였으며 그의 실험자료는 Bazin 자신 뿐만 아니라 Manning이나 Ganguillet와 Kutter 등 여러 연구자들의 경험식 개발에도 이용되었다. Nikuradse(1933)의 균일조도 원형관수로 실험결과로부터 관로 흐름은 층류, 천이층류, 완난류, 천이난류, 전난류 등 다섯 종류의 흐름특성을 가지고 있음을 확인하였고 Bazin(1829-1917)과 varwick(1945)의 실험결과로부터 개수로 흐름에서도 관로 흐름과 마찬가지로 층류, 천이층류, 완난류, 천이난류, 전난류 등 다섯가지의 흐름특성이 존재함을 알 수 있다. 본 연구에서는 기존의 지수형 마찰계수 산정식에서 단순히 조고만의 함수였던 ${\alpha}$에 물의 기본적인 성질인 표면장력, 점성력, 밀도와 자연 하천의 경사, 수심, 수면, 폭, 조고의 영향을 고려한 수심에 관한 무차원수 $Y_h$, 수면 폭에 관한 무차원수 $Y_b$, 조고에 관한 무차원수 $Y_k$를 도입하였다. 따라서 개수로 흐름 해석에 있어서 기존의 마찰계수 산정치보다 여러 영향을 반영하여 정확한 값을 산정할 수 있을 것으로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제22권2호
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• pp.135-141
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• 2012

본 연구는 Y 정수장의 세라믹 정밀여과막 공정을 위한 최적의 응집 조건을 도출하고자 수행되었다. 쟈테스트 결과 Y댐 원수의 pH를 7로 조정 시 응집효율이 가장 우수하였으며, 원수 탁도가 10 NTU 이하인 평상시 탁도 조건하에서 최적 응집제 주입량은 3 mg/L (as $Al_2O_3$)인 것으로 나타났다. 최적 응집제를 선정하기 위하여 응집제 종류(PAC, PACS (II), PAHCS)별로 미니모듈 실험장치를 이용하여 평가한 결과 PAC를 주입하고 원수 pH를 7로 조정한 경우 비여과유속 감소율이 가장 낮은 것으로 나타났다. 원수 탁도를 10~150 NTU로 변화시키며 미니모듈에서 비여과유속 감소율을 평가한 결과 원수탁도 10~30 NTU 조건에서는 응집제 주입량 증가에 따라 비여과유속 감소율이 크게 감소하였으나 원수탁도가 50 NTU 이상에서는 응집제 주입량을 증가시켜도 비여과유속 감소율에 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 따라서 Y 정수장을 위해서 는 원수탁도 10 NTU 이하에서는 PAC (11% as $Al_2O_3$) 30 mg/L, 10~50 NTU에서는 30~50 mg/L, 50 NTU 이상에서는 50 mg/L이 적절하다.

• 한국환경기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.543-549
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• 2018

본 연구는 정수처리장의 유기막의 처리수와 원수의 블렌딩된 혼합시료를 이용하여 무기막 처리 시 flux의 량에 따른 처리 효율을 실험실 수준에서 규명하였다. 각각의 설정된 블렌딩과 flux의 값에 따라 어떠한 성능을 내는지 고찰하고, 이를 바탕으로 각 측정항목에 따른 최고의 효율을 도출하였다. 처리원수의 수질과 처리량에 따라 서로 다른 처리효율을 보였으며, 특히 탁도제거에 큰 효율을 보였다. 또한 $UV_{254}$의 경우 처리 원수와 flux에 따른 제거 효율이 최대 69 %에서 최소 48 %로 원수의 농도에 따라 다른 제거율을 보였으며, TOC와 DOC의 경우 원수의 값이 낮아 처리 효율이 최대 22 %와 28 %의 값을 나타내었다. 이상의 결과는 무기막 공정에서 오염물질이 효과적으로 제거되는 최적의 공정이 존재함을 시사하며, 대상 원수와 운전조건에 따른 최적화가 필요함을 보인다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2001년도 가을 학술발표회 발표논문집
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• pp.87-89
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• 2001

온도조건에 따른 염소투입량과 염소투입 후 방치조건에 따른 유기할로겐화합물의 발생특성에 대해 검토하였다. 원수의 수질특성에 있어서 암모니아성 질소와 TOC의 농도가 높을수록 TOXs의 발생량은 높았고, 온도조건에 따른 TOXs의 발생량은 그다지 큰 차이는 없는 반면 염소투입량에 따른 실험에서는 큰 차이를 보였다. 방치조건에 따른 TOXs의 발생량은 실외에서 방치했을 경우 조금 높게 나타났다. 따라서 10～$30^{\circ}C$의 온도조건보다는 유기물의 농도와 염소투입량과 TOXs의 발생량과의 관계가 밀접하고, 실외방치시 시료수의 잔류염소와 외부로부터의 유기물등의 유입으로 인한 반응으로 인해 TOXs 발생량이 높아졌다고 추정되나 추후 면밀한 검토가 요구된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.494-494
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• 2012

비점오염이란 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등 불특정 장소에서 발생되는 오염을 말하며 건기 시에는 오염물질이 토지에 축적되었다가 강우 발생 시 강우와 함께 유출되어 관리에 많은 어려움이 있다. 유출된 오염물질은 특별한 전처리 없이 하천이나 호소로 유입되어 각종 수질오염, 부영양화 및 생활환경에 많은 영향을 받게 되며 상수원수에 문제가 발생하게 된다. 비점오염원의 특징은 초기강우 유출수는 고농도이며 토사, 협잡물 등이 많이 포함되어 있다. 초기강우 발생형태는 수로의 형태, 노면상태 유역현상 및 강우도달시간 등 유역의 특성에 따라서 달라지며, 토지이용상황, 하수도 정비여부 등에 따라서 오염물질의 종류와 농도가 변한다. 도시지역과 도로주변에는 먼지, 쓰레기, 마모된 타이어 등이 축적되며, 임야 및 산림에서는 비료, 축분, 대기오염물질의 강하물 등이 축적이 되어 강우 시 빗물에 씻겨 인근 수계로 직접 방류된다. 팔당상수원 비점오염원 최적관리사업 기본계획 및 타당성조사사업이 실시되어 비점오염저감시설의 설치대상 대표지점이 선정되었다. 그리고 각 배수구역의 특성에 맞는 최적관리기술이 제시되었다. 하지만 몇몇 시설들은 기대한 결과에 못 미치는 성과를 내고 있다. 따라서 이번 연구에서는 이러한 비점오염저감시설의 시설형 중 하나인 와류형 비점오염저감시설의 운용에 따른 효율성 분석에 관한 연구를 실시하였다. 실험장치는 현재 운영되고 있는 와류형 비점오염저감시설 참고하여 실험장 조건에 맞춰 1/4축적의 정상모형을 제작하였고 저감시설로 유입되는 원수의 유량과 단차를 변화시켜 실험하였다. 저감시설의 유입조건이 변하게 되면 시설 내 유속, 체류시간 등 운전조건이 바뀌게 되므로 제거효율도 변하게 될 것이다. 저감효율산정은 시설로 유입된 유입수와 유출수의 SS농도를 이용하여 산정하였다. 와류형저감시설의 SS제거효율을 연구한 결과, 모형에서 유량 $0.0016m^3/s$, 단차 10cm 인 조건에서 8.7%로 가장 높은 효율이 측정되었다. 이를 원형에서의 조건으로 환산하면 유량 $0.0512m^3/s$, 고수조와 저감시설의 단차 40cm일 경우 가장 높은 효율이 나타난다. 이와 같은 이유는 시설에 유입되는 유량이 증가 할수록 내부의 유속이 증가해 저감시설 내 처리수의 체류시간 감소와 교란이 발생하여 저감효율이 떨어지는 것으로 사료된다.

• 분석과학
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• 제24권1호
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• pp.10-14
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• 2011

먹는 물 중 bromide의 국내 외 시험방법에 대한 분석 조건을 비교하여 최적 시험조건을 확인하고 ion chromatograph-suppressed conductivity detector (IC-CD)를 사용하여 먹는 샘물 및 지하수 원수 중 bromide 함량을 분석하였다. 지하수 원수 중 bromide농도와 먹는 샘물 중 bromide 및 bromate 의 농도 합과의 상관관계를 조사하였다. 시료 전처리를 위해 먹는 샘물 20 mL를 온가드 Ba-, H-카트리지 순서대로 통과시키고 마지막에 $0.2\;{\mu}m$ 맴브레인 필터로 여과 하였다. 여과한 시료는 IC-CD에 주입하였으며, 시료 중 bromide는 10~50 mM의 수산화이온용액 이동상에 적합한 가드 및 분석용 컬럼인 AG 19 및 AS 19에 의해 분리하였다. Bromide의 검정 곡선은 $0.5\sim80\;{\mu}g/L$의 농도 범위에서 $r^2$값이 0.9993으로 좋은 직선성을 보였으며, 검출한계(MDL) 및 정량한계(LOQ)는 각각 0.2, $0.5\;{\mu}g/L$이었다. 실제 먹는 샘물 23 개와 먹는 샘물 공장의 지하수 원수 75 개의 시료 중 bromide를 분석한 결과, 각각 평균농도는 $14.7\;{\mu}g/L$, $20.4\;{\mu}g/L$이었다. 지하수 원수 중 bromide농도와 먹는 샘물 중 bromide 및 bromate의 농도 합과의 상관계수(r)는 0.808이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권1호
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• pp.34-41
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• 2006

본 연구에서는 원수의 수질 변화 중 SC에 대한 영향 인자와 이런 인자가 streaming current(SC) 및 set point(SP)에 미치는 영향 정도를 조사하였다. 서울시 구의 취수장의 전염소 처리되지 않은 원수를 실험에 사용하였다. Pilot scale 실험을 통하여 원수 수질 변화에 따른 SC의 변화와 응집제인 poly aluminium chlorides(PACs)의 변화에 따른 SC의 변화를 알아보았다. 또한, 탁도와 용존유기탄소(dissolved organic carbon, DOC)의 처리 효율에 대한 인자들의 영향에 대하여 평가하였다. 실제 한강 원수를 대상으로 일정 기간 동안 원수의 수질과 SC의 변화를 관찰한 결과, SC와 전기전도도가 높은 상관성을 보임을 알 수 있었다. SC를 기준으로 응집 처리한 결과, 최적 응집 조건으로 대표되는 SC, 즉 SP가 연구기간 동안 우기에서 건기로 변화함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 특히 원수의 수질이 저탁도 일 때, 탁도에 비해 전기전도도가 SC에 미치는 영향이 상대적으로 증가하는 것으로 나타났다. 전기전도도가 SC와 SP 그리고 응집에 미치는 영향에 대한 실험을 수행한 결과 전기전도도가 증가할수록 SP는 감소하였고, 단위 SC 증가를 위해 주입된 응집제의 양은 점점 증가하였다. 이상의 결과를 통해 볼 때, 응집 공정의 최적 제어를 위해 SC를 이용한 응집 제어는 매우 효율적으로 수행할 수 있었으며, 특히 SP 설정을 위해서는 원수의 수질 특히 전기전도도의 실시간 측정을 고려할 필요가 있는 것으로 나타났다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1999년도 심포지움시리즈 Jan-99 막분리공정을 이용한 재활용 기술
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• pp.69-90
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• 1999

역삼투공정을 이용하여 염료폐수를 공업용수로 재활용하기 위해 설비의 구성, 운전조건 및 경제성에 대한 검토를 실시하였다. 이를 위해 먼저 원수의 성상 및 처리수 수질기준에 대한 검토를 통해 단위공정으로 물리적여과, 역삼투 및 증발농축으로 선정하고 2차에 걸친 Pilot Test를 실시하여 실 Plant 설치를 위한 설계인자를 확보하였다. 이를 바탕으로 750m$^{3}$/일의 염료폐수재활용 Plant를 설치하고 시운전과정을 통하여 성능 확인 및 운전조건을 확보하고 이에 따른 설비투자비 및 운전비 등의 경제성 검토를 실시하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.53-58
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• 2005

본 논문은 정수장에서 사용하는 응집제의 종류와 주입량을 결정하기 위한 시스템 개발에 관한 내용이다 정수장은 여러 단위 처리장으로 구성되며, 탁도와 색도를 제거하기 위하여 혼화지에서 응집제를 주입하여 침전을 시킨다. 현재까지 응집제 결정을 위해 Jar-test를 이용하였는데, 이 방법은 사람의 주관적인 판단에 의존하므로 실험 오차가 발생할 수 있다. 특히정수장의 자동화를 위한 시스템 개발에서 가장 큰 걸림돌로 작용하고 있다. 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 데이터 마이닝 기법 등을 이용한 응집제 종류와 양을 결정하는 제어기를 개발하였다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 1996년도 제19회정기학술대회(The 19th Symposium of the Korean Society of Environmental Toxicology)
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• pp.75-75
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• 1996

최근 가장 관심이 집중되고 있는 음용수중의 미량오염물질로는 인위적으로 첨가되는 소독제(disi octant)로 인한 소독부산물(disinfection by-products: DBPs)을 들 수 있다. 1970년대부터 염소소독시 수중의 유기오염물길과 반응하여 발암성물질 과 돌연변이 물질이 다수 함유되어 있는 클로로포름(chloform)을 포함한 트리할로메탄(Trih리omethane: THMs)의 생성이 발견되었으며 이로 인한 건강상의 영향이 지속적으로 보고되고 있다. 염소소독시 780가지 이상의 화합물이 염소와 휴믹산(humic acids)과의 반응에 의해 생성되며, 이중 대부분이 할로겐 화합물로 알려져 있다. 염소 소독부산물로는 인체발암력을 지니고 있는 트리할로메탄(THMs) 이외에도 할로아세틱산(Haloaceticacids: HAAs), 할로아세토나이트릴(Haloacetbnitriles: HANs)등이 주 생성물질인 것으로 알려져 있으나 우러나라의 원수특성에 따른 소독부산물의 생성능 (Formation potential)에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 우리나라 주요 4대강(한강, 대청호, 영산강, 낙동강)의 원수를 실험실내에서 염소처리하여 생성되는 소독부산물의 생성농과 pH, 체류시간 등의 조건에 따라 생성능을 조사하였다. 각 화합물은 추출 및 농축과정을 거친 후 GC/MSD를 사용하여 물질을 확인한 후 할로겐화합물에 민감한 GC/ECD를 사용하여 시료를 분석하였다. pH와 시간, 원수중의 유기물 함량이 소독부산물의 생성에 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. THMs은 알칼리에서, HAAs의 경우는 약산성에서 접촉시간이 증가할수록 높은 생성능을 보였고, HANs의 경우는 급속히 생성했다가 시간이 경과함에 따라 소멸하며 약산성에서 높은 생성능을 보임을 알 수 있었다, 강별로는 낙동강에서 THMs파 HANs의 생성능이 비교적 높았고, 영산강에서는 HAAs의 생성능이 높았다. 각 원수의 특성에 따른 생성능을 파악함으로써 생성능 저감방안을 마련하며, 소독 부산물질의 인체노출평가에 따른 위해성평가를 통해 관리기준을 설정해야 할 것이다.