• 유기물자원화
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• 제24권2호
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• pp.31-39
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• 2016

저수조는 유입/유출량의 시간적인 편차 때문에 필요하다. 저수조 용량 산정하기 위해서 공급(예, 강수) 누적 량과 요구(예, 관수) 누적 량의 차이를 사용한다. (-)와 (+)영역의 상관없이 누적 량 차의 절댓값 최대치가 되었을 때 용량의 산정이 이루어진다. 본 논문에서는, 온실 시설물의 강수와 관수를 이용하여 비선형적인 공급이나 요구량에서도 이를 적용하여 용량을 산정하였고, 비선형적인 변화가 커졌을 시에도 적용 할 수 있음을 증명하였다. 그리고 모니터링에 대한 시간 간격이 작아짐에 따라서, 저수조 용량이 증가되며, 강수량의 경우에는 약 10일을 변곡점으로 증가폭이 감소됨을 보인다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.266-266
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• 2022

효율적인 댐 운영은 정확한 수문자료가 필수이다. 많은 댐 운영자들은 실측자료, 수문모형 등을 이용하여 정확한 유입량과 유출량을 산정하지만 댐 저수용량은 상대적으로 정확하게 계산하지 않는 측면이 있다. 하지만 발전용수, 농업용수, 생활용수 등 실질적으로 이용되는 물은 댐저수지의 물이며 이를 정확하게 산정하는 것은 효율적인 댐 운영에 있어서 대단히 중요하다. 국내 대부분의 댐은 시간에 따른 수위 변화량을 이용하여 저수량을 산정하고 있으며 이는 실질적인 저수용량을 파악하기에 다소 어려움이 따른다. 더군다나 우리나라 댐 저수지는 대부분 저수지 내에 한 개의 수위를 관측하여 저수용량을 산정하고 있으며 이는 수km에서 수십km에 이르는 저수지 크기를 고려하면 큰 오차가 발생할 수도 있다. 본 연구에서는 북한강 유역의 화천댐, 춘천댐, 의암댐, 청평댐과 달천 괴산댐에서 실측유입량에 따른 댐 저수위 반응을 살펴보고 저수용량을 정확하게 산정하는 방안을 모색하고자 하였다. 각 댐별로 저수위 0.01m 변화에 따른 저수용량 변화를 검토하였으며 갈수기라고 할 수 있는 11월과 홍수기에 해당하는 7월의 실측 유입량에 따른 댐 저수용량 변화를 검토하였다. 이를 기존의 방법인 저수위 변화로 계산된 유입량과 실측자료에 산정된 유입량을 비교하여 그 차이를 확인하였다. 실측자료와 저수위 변화를 이용한 유입량을 비교·검토한 결과 차이를 보였으며 실측유입량이 저수지 수위를 0.01m 변화시키기 위해서는 최소 30분에서 최대 120분 가량 소요되는 것으로 나타났다. 즉 유입되는 물에 비해 저수위 변화는 미미하여 현재의 계측 시스템으로는 저수량을 실시간으로 산정하기에 무리가 있다. 결국 실시간으로 댐 저수량 변화를 모니터링하기 위해서는 저수위 계측 분해능을 현 0.01m에서 0.001m로 향상시키고, 저수지 구간을 설정하여 구간별로 수위를 계측하고 저수량을 산정하는 방안이 필요한 것으로 생각된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.194.1-194.1
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• 2011

본 연구에서는 지열히트펌프 시스템의 열원으로써 지열이외에 건축물의 미활용 에너지라고 할 수 있는 상수도의 에너지를 활용하여 지중열교환기의 천공길이를 줄이는 것이 주요 목적이며, 또한 건물의 미활용에너지를 냉난방에너지원으로써 이용 가능한 것을 보여주는 것에 있다. 실험은 4인 가족기준으로 3RT 용량의 히트펌프를 설치하고 인당 평균 177 liter/day 기준으로 하루에 약 710 liter/day의 물을 사용하는 것으로 가정하였다(환경부 2007년 상수도 통계값). 시간당 가정내에서 사용하는 물량은 일정하지 않아 일일 8시간 사용하는 것으로 하여 약 1.5 LPM 으로 실험하였다. 저수조의 크기 및 지열 히트펌프의 열원으로써 사용가능한 열량을 계산하기 위해 CFD 시물레이션을 수행하였다. CFD의 결과 상수도를 급수하기 위한 저수조의 크기는 $2m^3$로 결정하였으며 이때 열원으로써 사용가능한 열량은 약 0.7RT였다. 48시간의 실험기간 동안 저수조를 통해 얻은 열원은 0.6RT 였으며 100m의 지중열교환기를 통해 얻은 열원은 2RT 였다. 히트펌프 자체의 난방 COP는 평균 4.2를 나타내었으며 펌프등의 소비전력을 포함한 System COP는 4.0 나타내었다. 이번 연구를 통해 건물의 미활용에너지인 저수조의 물을 이용하여 지열히트펌프의 열원으로써 이용 가능하며 기존의 지열히트펌프 시스템대비 천공길이 단축, 시공비 저감이 가능한 것을 볼 수 있었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.63-75
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• 2016

안전한 수돗물 공급을 위해 정수처리장부터 최종 단계인 수도꼭지까지 일정 수준 이상의 잔류염소농도가 유지되어야 한다. 하지만 국내 문헌에 따르면 상수공급의 전체 과정 중에 30-60%의 잔류염소가 소실되고, 이에 대한 주요 원인으로 정수처리 과정에서 염소 사용량 감소 추세, 급수배관 내에서 염소분해 손실, 여름철의 높은 온도에 의한 잔류염소 분해 속도 증가, 급수배관의 노후화에 따른 잔류염소 손실, 저수조 내 저장 시 잔류염소 감소 발생 등이 파악되었다. 이러한 이유로 저수조를 거치는 급수 방식의 경우 최종 수도꼭지의 잔류염소 농도가 기준치보다 낮아질 개연성이 높고, 용량과 체류시간을 단순히 고려하는 기존의 저수조 설계 방식으로 인해서 수돗물 공급의 안전성에 대한 우려가 존재한다. 이의 개선 방안 도출을 위해서 본 연구에서는 저수조 내 잔류염소 감소에 관여하는 주요 기작들인 수체 내 잔류염소 분해, 벽체 표면 흡착, 그리고 증발에 의한 물질전달을 수학적으로 묘사하는 공식들과 계수 값들을 문헌을 통해서 획득하고, 일반적 저수조 조건에서 모델 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 저수조에 유입되는 수돗물 내 유기물 농도, 수돗물이 저수조에 유입되는 수리학적조건(난류 정도), 그리고 저수조 벽체 표면 재질의 흡착능 등이 저수조 내 잔류염소 감소에 주요 영향 인자들임을 알 수 있었다. 본 연구에서 획득된 결과들은 잔류염소 감소를 최소화하여 안전한 수돗물 공급을 가능하게 하는 새로운 저수조 설계기법이나 기술 개발에 유용하게 활용될 것이다.

• 환경정책연구
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• 제9권2호
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• pp.41-55
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• 2010

댐은 사회전반에 걸쳐 많은 편익을 제공하고 있다. 이를 위해서는 일정수준 이상의 저수용량 확보가 필수적이다. 그러나 상류의 토사 유입으로 인하여 댐의 저수용량은 줄어들고 있는 실정이다. 전 세계적으로 5조 톤의 토사가 매년 댐 뒤에 쌓이는 실정이다. 강이 여러 지역에 걸쳐 흐르는 경우 상류의 농업에서 발생하는 토사는 장시간에 걸쳐서 지속적으로 발생하기 때문에 상류 농업종사자들은 관리를 소홀히 하는 경향이 있다. 특히 토사는 댐의 저수용량을 지속적으로 줄여 궁극적으로는 댐의 경제적 가치를 소멸시키는 효과가 있다. 따라서 상류 지역의 토사저감 노력과 함께 댐의 저수용량 확보가 급선무이다. 실증분석으로 나일강 상류의 수단 농업지역과 하류의 이집트 Aswan High Dam을 분석하였다. 실증분석 결과 상류 농업부문의 토사저감 노력과 댐의 토사제거 방안이 사회전체의 경제적 편익을 극대화하는 것으로 나타났다. 동태적 최적제어이론을 이용한 유역토사관리 모형에서 댐의 경제적 편익을 포함한 사회전체의 편익은 크게는 약 1,510억 달러로 추산되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.418-418
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• 2022

본 연구에서는 수문학적 물수지 분석을 통한 물수요-공급 시계열 분석을 수행하여 빗물이용률을 산정하였다. 물수지 분석 도구를 개발하였으며, 이를 통해 빗물이용시설 공급충족률(필요수량 대비 빗물이용량), 빗물보장률(전체일수 대비 빗물이용일수), 빗물이용률(빗물이용시서용량 대비 빗물이용가능량)에 대해 분석을 수행하였다. 업무시설, 학교, 체육시설(공원), 공동주택에 대해 수요처별 수요 시나리오를 작성하였으며, 고수요 75%, 중수요 50%, 저수요 25%를 적용하였다. 시나리오별 실제 용량과 기준용량에 따른 빗물이용률을 비교함으로써 현재 설치된 빗물이용시설이 잘 계획되었는지, 과소 계획되었는지 파악할 수 있다. 빗물이용률 분석을 위해 빗물이용시설 유형별 2개소씩 선정하였으며, 빗물이용시설 실제용량 및 기준용량(집수면적(m²)×0.05 적용)에 따른 수요 시나리오별 빗물이용률을 비교하였다. 이와 같이 물수지 분석 도구를 이용하면 다양한 시나리오 적용에 따른 운영 결과를 향후 설치될 빗물이용시설의 설치 이전에 확인하여 최적 운영방안 도출 및 저류조 용량 계획에 참고할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.704-704
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• 2012

우리나라에 16,000개 이상의 농업용 저수지가 존재하고 있으나, 대부분의 농업용 저수지는 홍수조절량을 갖고 있지 않다. 하지만, 농업용 저수지는 관개용수의 공급으로 홍수기 (6-8월)에 빈 공간이 생겨 실제로 홍수조절량을 갖게 되나, 지금까지 이에 대한 평가는 전반적으로 이루어지지 않은 실정이다. 농업용 저수지의 저수율은 일반적으로 관개기 직전인 4월말에 100%가 되고 관개기 동안 서서히 감소하며 홍수기에는 홍수의 유입으로 증가하다가 이후 용수공급으로 인해 감소하여 관개기의 끝인 9월 중순에는 최소가 된다. 홍수조절량은 일반적으로 [유효저수량 ${\times}$ (1-저수율)]로 산정된다. 본 연구에서는 유효저수능력 100만 $m^3$ 이상의 농업용 저수지를 대상으로 홍수조절능력을 평가하고자 하였다. 1,000만 $m^3$ 이하의 저수지 16개, 1,000만 $m^3$ 이상의 저수지 15개로 대상으로 각각의 저수지에 대한 21년 (1991-2011년)동안의 저수율 자료를 이용하여 10년 빈도 강수량의 해를 대상으로 유효저수량과 월별 홍수조절량의 회귀식을 유도하였다. 또한, 이 회귀식을 이용하여 유효저수량 1,000만 $m^3$ 이하 397개, 1,000만 $m^3$ 이상 34개의 농업용 저수지의 유효저수량으로부터 홍수조 절량을 추정하였다. 월별 홍수조절량은 1000만 $m^3$ 이하 소규모 저수지에서 6월 1.9억 $m^3$, 7월 0.4 억 $m^3$, 8월 0.9억 $m^3$ 이며, 1000만 $m^3$ 이상 중규모 저수지에서 6월 2.0억 $m^3$, 7월 1.1억 $m^3$, 8월 1.2억 $m^3$으로 나타났다. 총 저수지에 대한 각각 홍수조절량의 비율은 유효저수량 1000만 $m^3$ 이하 소규모 저수지에서 6월 (49 %) > 8월 (41 %) > 7월 (26 %) 순으로 나타났으며, 1000만 $m^3$ 이상 중규모 저수지에서 6월 (51 %) > 8월 (59 %) > 7월 (74 %) 순으로 나타났다. 두 종류의 저수지의 유효저수량은 비슷하나, 홍수조절량은 소규모보다 중규모 저수지가 더 크다고 판단된다. 여기서 얻은 결과는 우리나라의 농업용 저수지의 홍수조절용량을 설정하는 지표를 제시하는 데 사용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권2호
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• pp.161-165
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• 2012

충전과 방전이 빈번히 발생하는 축전지의 사용수명을 늘리고 안정적인 사용을 위해서는 과 방전을 방지하는 것이 가장 중요한 요인중 하나이다. 축전지의 건강상태를 파악하는 방법에는 여러 가지로 연구가 진행되고 있으며, 그 중에서도 본 논문에서는 가장 간단하게 축전지의 상태를 파악할 수 있는 단자전압을 이용하는 방법을 활용하여 축전지의 잔존용량을 파악하였다. 일정 전압 이하로 축전지의 전압이 떨어지지 못하도록 간단하게 비교기를 이용하여 과 방전이 되지 못하도록 설계 제작하였다. 상수도 시설이 없는 장소의 저수조탱크의 물 소독을 목적으로 제작된 태양광발전을 응용한 소독약 자동 주입장치의 축전지에 설계한 회로를 제작 설치하여 그 동작실험을 하고 그 유용함을 확인하였다.