• Korean Journal of Ecology and Environment
• /
• v.37 no.1 s.106
• /
• pp.112-121
• /
• 2004

A study was performed to examine the effects of UV-disinfected reclaimed water on microorganism concentration during rice culture. Four treatments were used and each one was triplicated to evaluate the changes of microorganism concentrations: stream water irrigation (STR), biofilter effluent irrigation (BE), UV-disinfected water irrigation with dose of 6 mW ${\cdot}$ s $cm{-2}$ (UV-6), and UV-disinfected water irrigation with dose of 16 mW ${\cdot}$ s $cm{-2}$ (UV-16). The indicator microorganisms of interest were total coliform (TC), fecal coliform (FC), and E. coli. The biofilter effluent from 16-unit apartment sewage treatment plant was used as reclaimed water and flowthrough type UV-disinfection system was used. Concentrations of indicator microorganisms in the treatment plots ranged from $10^2$ to $10^5$ MPN/100 mL during 24 hours after irrigation in May and June, where initial irrigation water for transplanting reparation was biofilter-effluent without UV-disinfection. It implies that initial irrigation using only non-disinfected reclaimed water for puddling in paddy field can be health-concerned because of more chance of farmer's physical contact with elevated concentration of microorganisms. The concentrations of microorganisms varied widely with rainfall, and treatments using UV-disinfected water irrigation showed significantly lower concentrations than others and their levels were within the range of paddy rice field with normal surface water irrigation. The mean concentrations of STR and BE during growing season were in the range of 4 ${\times}\;10^3$ MPN/100 mL for TC, and 2${\times}\;10^3$ MPN/100 mL for FC and E, Coli, While mean concentrations of UV-S and UV-lS were less than 1${\times}\;10^3$ MPN/100 mL for all the indicator microorganisms. Overall, UV-disinfection was thought to be feasible and practical alternative for agricultural reuse of secondary level effluent in Korea.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.31 no.4
• /
• pp.256-262
• /
• 2009

The use of hydrodynamic separator is becoming increasingly popular for suspended solids reduction in urban storm runoff. This study is a laboratory investigation of the use of Vortex Screen to reduce the solids concentration of synthesized storm runoff. The synthesized storm runoff was made with water and addition of particles; manhole sediment, road sediment, fly ash, and ployvinyl chloride powder. Vortex Screen was made of acryl resin with 250 mm of diameter and height of 700 mm. To determine the removal efficiency for various influent concentrations of suspended solids (SS) and chemical oxygen demand (COD), tests were performed with different operational conditions. The samples were taken simultaneously at the influent storage tank and effluent tank, and measured SS and COD concentrations. The ranges of surface loading rate were 110 to 1,550 $m^3/m^2$/day, and influent SS concentrations were varied from 141 to 1,986 mg/L. This paper was intended to evaluate the effect of inlet baffle and the ratio of underflow to overflow ($Q_U/Q_O$) on particle separation efficiency for various particle size using Vortex Screen. It was found that when increase of $Q_U/Q_O$ from 10% to 20%, SS removal efficiency was increased about 6%. The range of SS and COD removal efficiencies of road sediment particle size 125<$d_p$<300 ${\mu}m$ were 68.0~81.0%, 53.1~71.9%, respectively. Results showed that SS removal efficiency with inlet baffle improved by about 10~20% compared without inlet baffle.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.888-888
• /
• 2012

본 연구는 3년(2008~2011년)간의 연구기간동안 저탄장에서 발생하는 유량과 수질농도를 분석하여 저탄장의 비점오염 유출특성을 파악하고자 하였다. 연구지점은 강원도 태백시에 위치한 가행 광산으로써 광산작업으로 인해 생산되는 비축탄(석탄과 광재)을 저장하는 대규모 저탄시설이다. 저탄장에는 강우로 인해 발생하는 강우유출수의 오염물질 배출량을 줄이기 위해 콘크리트 배수로와 침사지 시설이 설치되어 있다. 침사지를 거쳐 하천으로 유입되기 전에 강우유출수의 모니터링을 위해 모니터링 시설(유량계, 자동수질시료채취기, 강우량계)을 설치하여 유량과 농도를 측정하였다. 또한 정확한 강우량 측정을 위해 자기우량계를 설치하였다. 연구결과 강우에 의해 유출이 발생한 최저 강우량은 6.0 mm 인 것으로 나타났으며, 강우사상의 강우량은 6.0~248.4 mm의 범위로 나타났다. 이때 평균 강우강도는 0.6~13.1 mm/hr 인 것으로 나타났으며, 강우에 발생한 강우유출수의 유출률은 0.02~0.40으로 나타났다. 저탄장의 경우 저탄장의 표면을 비닐 캔버스로 덮어두기 때문에 불투수층이 많아 6.0 mm 정도의 적은양의 강우가 발생해도 유출이 발생하는 것으로 나타났다. 각 강우사상의 EMC 농도는 SS 6.5~712.3 mg/L, $COD_{Cr}$ 11.6~263.9 mg/L, $COD_{Mn}$ 3.4~106.8 mg/L, $BOD_5$ 1.0~56.0 mg/L, TN 0.145~5.600 mg/L, TP 0.101~2.526 mg/L, DOC 0.6~22.0 mg/L로 나타났다. 저탄장에서 측정된 수질농도는 기존 가행 광산에 관한 연구에 비해 SS 농도가 낮게 산정 되었으며, 이는 저탄장에 설치되어 있는 침사지 시설의 영향인 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 저탄장에서 발생하는 비점오염원의 유출특성을 파악하고, 모델링이나 환경정책에 필요한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 강우량, 면적, 피복율 또는 침사지 시설 등의 영향에 대한 추가적인 모니터링을 통한 다각적인 분석의 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.34 no.5
• /
• pp.312-315
• /
• 2012

In this study, the model which can predict the quality of effluent has been implemented through multiple regression analysis to use operation data of a sewage treatment plant, to which a media process is applied. Multiple regression analysis were carried out by cases according to variable selection method, removal of outliers and log transformation of variables, with using data of one year of 2011. By reviewing the results of predictable models, the accuracy of prediction for $COD_{Mn}$ of treated water of secondary clarifiers was over 0.87 and for T-N was over 0.81. Using this model, it is expected to set the range of operating conditions that do not exceed the standards of effluent quality. In conclusion, the proper guidance on the effluent quality and energy costs within the operating range is expected to be provided to operators.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.29-29
• /
• 2011

SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형은 물리적 기반의 준분포형 강우-유출 모형으로서, 대규모의 복잡한 유역에서 장기간에 걸친 다양한 종류의 토양과 토지이용 및 토지관리 상태에 따른 유출과 유사 및 오염물질의 거동에 대한 토지관리 방법의 영향을 예측이 가능하여, 수자원 관리 계획 및 유역관리를 위한 의사결정 지원 등 그 적용 범위가 매우 광범위하다. 이러한 모형의 적용성 검증을 위해서는 매개변수 민감도 분석 및 검 보정, 예측 불확실성 분석을 필요로 한다. 최근 수문 모델의 불확실성을 분석하기 위한 다양한 기법들이 개발 되었는데, 본 연구는 충주댐 유역(6,581.1 m)을 대상으로 유역출구점의 실측 일 유출량 자료(1998~2003)를 바탕으로 SWAT 모형의 유출관련 매개변수(총 18개)에 대한 불확실성 분석을 실시하였다. 이때 사용된 분석 기법으로는 SUFI2 (Sequential Uncertainty FItting algorithm 2), GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation), ParaSol (Parameter Solution)등을 적용 하였다. 이러한 기법은 모두 SWAT-CUP (SWAT-Calibration Uncertainty Program, Abbaspour, 2007) 모형에 탑재되어있으며, 모형의 결과로써 검 보정, 매개변수의 민감도 분석, 각종 목적 함수 및 불확실성의 범위 등이 자동으로 산출 되므로 모형의 사용자가 불확실성 평가 기법의 분석 및 비교를 손쉽게 할 수 있다. 그 결과 대표적인 목적 함수인 결정 계수( $^2$)와 NSE (Nash-Sutcliffe Model Efficiency)는 모두 0.65에서 0.92사이의 값을 나타내어 대체적으로 모의가 잘 이루어졌음을 알 수 있었다. 그러나 불확실성의 범위를 나타내는 지표인 p-factor 및 r-factor에서는 평가 기법 별로 그 차이가 확연하게 드러났다. 여기서 p-factor는 불확실성 범위에 실측치가 포함되는 비율이며, r-factor는 불확실성의 상대적인 범위로 각각 1과 0에 가까울수록 모의 기법의 성능이 우수함을 의미한다. 세 가지 알고리듬 중에서 SUFI2의 p-factor가 약 0.51로 가장 높게 나타났으며, ParaSol의 r-factor가 0.00으로 가장 작게 나타났다. 여기서 p-factor는 불확실성 범위에 실측치가 포함되는 비율이며, r-factor는 불확실성의 상대적인 범위를 의미한다. 본 연구의 결과는 SWAT 모형을 이용한 수문모델링에서 수문분석에 따른 예측결과의 불확실성을 정량적으로 평가함으로서, 모형의 적용성 평가 및 모의결과의 신뢰성 확보에 근거자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
• /
• v.8 no.4
• /
• pp.119-122
• /
• 2008

The paved area like a road or bridge where having high impermeable rates were accumulated various non-point sources(NPS) by passing vehicles during dry season periods. They are flowed in the river continuous when it rains and could negative impact on environment. Therefore, this study monitoring NPS for two years and determinating for each pollutant EMCs and mass loading. The result shows that the EMC ranges are 11.60$\sim$230.90 mg/L for TSS, 4.58$\sim$31.90 mg/L for BOD, 1.86$\sim$9.20 mg/L for TN and 0.14$\sim$1.55 mg/L for TP. Also, the ranges of washed-off mass loading are determined to 0.78$\sim$18.01 kg/day for TSS, 0.47$\sim$1.17 kg/day for BOD, 0.00$\sim$0.01 kg/day for Pb and 0.01$\sim$0.06 kg/day for Zn.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.574-574
• /
• 2016

유역으로 유입되는 오염물질의 발생원은 점오염원과 비점오염원으로 구분할 수 있으며 점오염원의 경우 생활하수, 산업폐수, 그리고 축산폐수에 대해 처리시설 확충 및 기술개발을 통해 관리하고 있다. 비점오염원에서의 오염물질 유출은 토지이용, 강우, 불특정적인 오염물질 투입상태 등에 따라 다르며, 지역적 특성에 영향을 받기 때문에 불확실성이 고려되어야 한다. 특히 농촌지역에서의 비점오염은 접근이 어렵고 관리주체가 모호하여 좀처럼 규명되지 않았으며, 전국적으로 그 영향이 정량화되지 않아 실질적인 관리 및 대책마련에 어려움이 있었다. 특히, 가축분뇨의 발생으로부터 처리, 자원화에 이르기까지 각 관리체계에 있어서 축산비점오염의 배출경로와 수계오염부하량, 수질환경 영향을 정밀하게 분석하여 향후 대책마련을 위한 기초자료를 확보할 필요가 있다. 또한 전국적으로 비점오염이 수계에 미치는 영향과, 그 중 축산비점오염의 영향을 면밀히 분석하여 향후 정책 및 제도개선을 위한 과학적 기초자료로서 활용할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 축산 밀집 지역을 대상으로 오염원 조사를 통해 강우시 비점오염 모니터링 지점을 선정 하였으며, 년5회씩 강우 모니터링을 하여 기초데이터를 축적 하였다. 대상지역은 강원도 횡성군에 위치한 일리천 유역이며 농가 수는 총 90개의 농가가 위치하고 있는데 그 중 돼지 1,467마리, 한우 1,957마리, 젖소 581마리, 개 2,880마리, 닭 75,000마리, 사슴 4마리로 조사되었다. 대상유역을 대상으로 배출부하량을 조사한 결과 BOD 배출부하량은 총 509.3 kg/day, T-N 배출부하량은 총 331.5 kg/day, T-P 배출부하량은 총 28.3 kg/day로 조사되었다. 유출특성을 파악하기 위하여 유량가중평균농도(Event Mean Concentration, EMC)를 산정한 결과 BOD의 경우 MW-4에서 1.2 mg/L - 7.2 mg/L, MW-5에서 0.8 mg/L - 6.3 mg/L, MW-7에서 0.7 mg/L - 5.2 mg/L의 범위를 보였다. T-N의 경우 MW-4에서 1.426 mg/L - 5.321 mg/L, MW-5에서 1.205 mg/L - 4.27 mg/L, MW-7에서 0.989 mg/L - 3.859 mg/L의 범위를 보였다. T-P의 경우 MW-4에서 0.245 mg/L - 0.632 mg/L, MW-5에서 0.236 mg/L - 0.596 mg/L, MW-7에서 0.213 mg/L - 0.521 mg/L의 범위를 보였다. 본 연구에서 EMC를 산정한 방법은 평시 수질 및 유량을 정하는 기준에 따라 값이 많이 달라질 수 있다. 따라서 합리적으로 평시 부하량을 제외하고 강우시의 영향을 파악할 수 있는 EMC 산정방법에 대한 추가적인 고찰이 필요할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.349-349
• /
• 2022

기후변화가 고착화되면서 강우와 기온 변동으로 인한 가뭄 및 홍수 발생이 점차 증가하고 있다. 유역 단위의 유출량 예측은 기후변화로 인한 자연재해에 대비하기 위한 수자원 관리의 시작이라 할 수 있다. 하지만, 기후변화와 유출모형의 불확실성은 정확한 유출 분석을 어렵게 한다. 본 연구에서는 위에 제시된 불확실성을 완화하기 위하여 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 개의 집중형 수문모형, 즉 airGR과 IHACRES를 이용하여 강우 및 온도 변화에 따른 유출량 변화를 비교, 분석하였다. 연구 대상 지역은 합천댐과 섬진강댐 유역이며, 각 모형을 NSE(Nash-Sutcliffe Efficiency) 및 KGE(Kling Gupta Effieicncy)를 목적함수로 하여 매개변수를 최적화를 하였다. 모형의 보정과 검정은 20년(1995년~2014년)의 유출 자료를 활용하였으며, 보정 및 검정 기간은 각각 6:4 비율로 설정하였다. 두 모형 모두 보정과 검정 기간에 비교적 높은 신뢰도(NSE>0.7, KGE>0.8)를 보여, 모형이 과거 사상을 재현하기에 적합하고, 모의 결과가 비교적 유사함을 확인하였다. 다음으로, 기후 스트레스 시나리오를 구축하기 위해 위 20년 입력 자료를 바탕으로, 강우는 -50%에서 +50%의 범위를 1%씩 구분하였으며, 기온은 0℃에서 8℃까지 0.1℃ 범위로 하여 총 8,181개의 시나리오를 구축하였다. 이후, 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 모형의 풍수량, 최대 유량, 평수량을 비교, 분석하였다. 기후 스트레스 영향을 반영한 풍수량과 연최대유량의 경우, 강우 증가에 따른 유출 증가 등의 패턴은 두 모형에서 비슷하였으나, 강우와 기온의 변화가 커질수록 더욱 상이한 결과를 얻었다. 이와 반대로, 평수량의 경우 강우와 온도의 변화가 증가함에 따라 더욱 유사한 결과를 얻었다. 즉, 유역의 탄력적 기후변화 대응을 위해서는 모형의 불확실성에 대한 정량적 평가가 필요하다는 것을 시사한다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.30 no.6
• /
• pp.628-636
• /
• 2008

Anaerobic denitrification in a two phase anaerobic digestion(TPAD) process combined with biological nutrients removal (BNR) system was studied for a piggery wastewater treatment. Denitrification efficiency and the effects of the nitrified effluent on acidification was investigated by recycling the nitrified effluent to the acidogenic reactor. Recycle of the nitrified effluent to the acidogenic reactor enhanced the conversion efficiency of the influent COD into volatile fatty acids(VFAs) in the TPAD-BNR system treating the piggery wastewater. Acidification rate of the acidogenic sludge acclimated with the nitrified effluent showed 6 times higher than that acclimated without it. VFA could be used for denitrification as carbon sources, however, nitrate could enhance acidification activity in the acidogenic reactor. VFA production rate was affected on the COD/Nitrate(COD/N) ratio, however, it depended much more whether the acidogenic sludge acclimated with nitrate or not. Denitrification with the acidogenic sludge acclimated without nitrified effluent followed zero-order reaction and the reaction rate constants were in the range of 1.31$\sim$1.90 mg/L$\cdot$h. Denitrification reaction rate constants of the acidogenic sludge acclimated with nitrified effluent were 3.30 mg/L$\cdot$h that showed almost twice of them evaluated from the previous tests. The stoichiometric ratios of utilized COD to removed nitrate showed similar in both tests which were in the range of 5.1$\sim$6.4 at COD/N ratio of 10.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
• /
• v.24 no.1
• /
• pp.17-23
• /
• 2005

In order to examine effects of sampling frequency during rainfall-runoff process from paddy field on the estimation of pollution load, EMCs of several water sampling frequencies were examined. Water quality samples were conducted by every two hours interval for each event. It was found that difference of load estimation between five times sampling and two hours consecutive sampling during rainfall-runoff showed $15.2{\sim}-15.2%$ for T-N, $20.0{\sim}-26.2%$ for T-P, $28.6{\sim}-35.7%$ for the SS, respectively. In the same way, the effects of number of sampling data on estimation of pollution load using runoff-mass load(L-Q) method were investigated. L-Q equation made of five times sampling data provided 10% differences in estimation of mass loads of T-N, T-P, and SS when compared to those by L-Q equation using entire two hours consecutive sampling data during runoff process.