• 제목/요약/키워드: 하수기반역학

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하수도 체계에서의 SARS-CoV-2 검출 및 감염 확산 예측 (SARS-CoV-2 detection and infection scale prediction model in sewer system)

  • 김민경;조윤근;신중곤;장호진;류재원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.392-392
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    • 2022
  • 세계적 규모의 팬데믹 감염병의 출현은 전 세계적으로 경제적, 문화적, 사회적 파급효과가 매우 강력하며 전 인류를 위협하고 있다. 최근에 발병한 중증급성 호흡기질환 코로나바이러스 2(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2, SARS-CoV-2)는 2019년 12월 중국 우한에서 첫 보고 되었고 2022년 현재까지 종식되지 않고 있으며 바이러스의 전파력과 치명률이 높고 무증상 감염상태일 때에도 전염이 가능하여 현재 역학조사의 사후적 대응에 대한 한계가 있어 선제적 대응을 위한 수단이 필수 불가결해지고 있는 실정이다. 하수기반역학(Waste Based Epidemiology, WBE)이란 하수처리장으로 유입되기 전의 하수를 분석하여 하수 집수구역 내 도시민의 생활상을 예측하는 것으로 하수로 배출된 감염자의 분비물 및 배설물 속 바이러스를 하수관로에서 신속하게 검출함으로써 특정지역의 감염성 질환 전파 정도와 유행하는 타입(변이)등을 분석하고 기존 역학조사의 문제점을 극복할 수 있으며 선제적인 대응이 가능하다. 현재 COVID-19의 대유행과 관련하여 WBE를 기반으로 한 다양한 연구가 진행되고 있으며 실제 환자의 발생과 상관관계가 있음이 확인되고 있고 백신 접종과 새롭게 발생한 변이바이러스의 관계 속에서 발생하는 변수를 고려한 모델이 없다는 점을 들어 새로운 감염병 확산 예측 모델에 대한 필요성 또한 커지고 있다. 본 연구에서는 병원에서부터 하수처리장까지의 하수관거와 하수처리장에서의 SARS-CoV-2 검출농도 및 거동을 파악하는 것을 목적으로 하고 있으며 COVID-19의 감염규모 확산에 관한 방법론에서 수학적모델 (Euler Method, RK4 Method, Gillespie Algorithm)과 딥러닝 기반의 Nowcasting model과 Fore casting model을 살펴보고자 한다.

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하수기반역학을 이용한 커뮤니티 생활상 및 건강 관리: 물 인프라의 새로운 가치 (Wastewater-based epidemiology for the management of community lifestyle and health: An unexplored value of water infrastructure)

  • 조은혜;김형일;최용주;윤영호;이도연;김근영
    • 상하수도학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.63-77
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    • 2019
  • Traditional wastewater research mainly focuses on 1) estimating the amount of waste entering sewage treatment facilities, 2) evaluating the treatment efficiency of sewage facilities, 3) investigating the role of sewage treatment effluent as a point source, and 4) designing and managing sewage treatment facilities. However, since wastewater contains a variety of chemical and biological substances due to the discharge of human excreta and material used for daily living into it, the collective constituents of wastewater are likely a reflection of a community's status. Wastewater-based epidemiology (WBE), an emerging and promising field of study that involves the analysis of substances in wastewater, can be applied to monitor the state of a defined community. WBE provides opportunities for exploiting indicators in wastewater to fulfill various objectives. The data analyzed under WBE are those pertaining to selected natural and anthropogenic substances in wastewater that are a result of the discharge of metabolic excreta, illicit or legal drugs, and infectious pathogens into the wastewater. This paper reviews recent progress in WBE and addresses current challenges in the field. It primarily discusses several representative applications including the investigation of drug consumption across different communities and the management of community disease and health. Finally, it summarizes established indicators for WBE.

익형 형상 설계를 위한 실수기반 적응영역 다목적 유전자 알고리즘 연구 (A Study on Real-Coded Adaptive Range Multi-Objective Genetic Algorithm for Airfoil Shape Design)

  • 정성기;김지홍
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권7호
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    • pp.509-515
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    • 2013
  • 본 연구에서 익형 형상 설계를 위해 전역적 다목적 최적화 기법인 적응영역 다목적 유전자 알고리즘 코드를 개발하였다. 저마하수에서 최대 양력과 순항조건에서 최대 양항비를 동시에 만족시키기 위해 목적함수로 양력계수와 양항비를 선정하였으며, 익형 형상 설계를 위해 PARSEC 기법을 이용하였다. 그 결과 참조 익형 대비 나은 공력 특성을 나타내는 2개의 익형이 선택되었으며 최대 양력과 양항비는 첫 번째 익형에 대해 약 4.89%, 5.38% 증가하였으며, 두 번째 익형에 대해 약 7.13%, 4.33% 증가하였다.

하수기반역학을 적용한 공공하수처리시설 역할 재정립 (A Study on the Role of Public Sewage Treatment Facilities using Wastewater-based Epidemiology)

  • 박윤경;윤상린;윤영한;김이호;;;김일호
    • 한국물환경학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.231-239
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    • 2023
  • Public sewage treatment facilities are a necessary infrastructure for public health that treat sewage generated in cities and basin living areas and discharge it into rivers or seas. Recently, the role of public sewage treatment is receiving attention as a place of use of wastewater-based epidemiology (WBE), which analyzes human specific metabolic emissions or biomarkers present in sewage to investigate the environment to which the population is exposed in the water drain. WBE is mainly applied to investigate legal and water-law drug use or to predict and analyze the lifestyle of local residents. WBE has also been applied to predict and analyze the degree of infectious diseases that are prevalent worldwide, such as COVID-19. Since sewage flowing into public sewage treatment facilities includes living information of the population living in the drainage area, it is easy to collect basic data to predict the confirmation and spread of infectious diseases. Therefore, it is necessary to establish a new role of public sewage treatment facilities as an infrastructure necessary for WBE that can obtain information on the confirmation and spread of infectious diseases other than the traditional role of public sewage treatment. In South Korea, the sewerage supply rate is about 95.5% and the number of public sewage treatment facility is 4,209. This means that the infrastructure of sewerage is fully established. However, to successfully drive for WBE , research on monitoring and big-data analysis is needed.