• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1370-1374
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• 2010

하수종말처리시설은 가정 등에서 배출되는 생활하수를 처리하여 오염물질을 제거한 후 다시 하천으로 물을 되돌려 보내는 시설로 하천수의 수질 측면에서 매우 중요한 역할을 수행하고 있다. 그러나 하천수의 수질 측면뿐만 아니라 수량적인 측면에서도 하수종말처리시설은 하천유량 관리에 있어 중요한 고려사항이라 할 수 있다. 하수종말처리시설을 통해 하천으로 방류되는 물은 비교적 일정한 수준을 유지하고 있으며, 이는 평저수기 및 갈수기 하천유량 관리 측면에서 매우 중요한 의미를 갖는다. 효율적인 하천유량 관리를 위해서는 하천을 중심으로 이루어지는 물 순환 구조에 대해 명확하게 파악할 수 있어야 하며, 하천에서 빠져나가는 물의 양과 하천으로 들어오는 물의 양을 파악함으로써 적절한 하천유량 관리가 이루어질 수 있다. 본 연구에서는 하수종말처리시설에서 하천으로 방류되는 물의 양이 하천유량에서 차지하는 비중을 파악하기 위한 분석을 수행하였다. 이를 위해 하수종말처리시설의 처리수 방류위치를 확인한 후 이를 기준으로 인접한 상 하류 하천구간에 유량자료가 생산되고 있는 수위관측시설을 검토하여 분석을 위한 대상 지점을 선정하였다. 선정된 지점을 중심으로 홍수기(6~9월)를 제외한 기간에 대해 하천유량과 하수종말처리시설의 방류수량을 검토하여 하수처리수의 기여도를 분석하였다. 하천유량과의 비교와 함께 분석 대상 지점에 고시되어 있는 하천유지유량과 비교한 후 그 결과를 제시하였다. 본 연구의 결과를 통해 하수처리수가 하천에 흐르는 유량에 기여하는 정도를 파악할 수 있으며, 이는 하천유량이 상대적으로 적은 평저수기 및 갈수기 하천유량 관리를 위한 기반 정보로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.759-762
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• 2008

연안지역에 위치하는 하수처리장은 배제된 우수와 처리수를 해양에 방류하는 것을 고려한다. 현재 인천 학익하수처리장은 해안에 인접한 수면에 처리수를 직접 방류하는 표층방류 방법으로 설계되었다. 이러한 표층방류 방법은 조차(Tidal Range)가 큰 해안에서 방류수위가 조위(Tidal Level)보다 낮을 경우 방류관거로 해수가 유입하여 하수처리장내에서의 수리적인 문제를 유발할 수 있다. 본 연구에서는 하수처리장 방류관거로의 해수유입 방지를 위하여 방류맨홀에 Weir를 설치하는 방안을 제시하였다. 그리고 Weir의 설치에 따른 수리계산을 수행함으로써 그 적정성을 검토하였다. 수리계산 결과 방류맨홀에서 해수의 유입이 발생되지 않는 것으로 분석되었으며, 이로 인해 인천 연안의 기왕 고극조위 발생시에도 처리수의 원활한 배출이 이루어질 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.292-296
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• 2009

우리나라의 용수공급체계는 주로 여름에 집중된 강우를 댐이나 저수지에 저류하였다가 연중고르게 사용자들에게 공급하는 방법을 취하고 있다. 이때 도시지역의 생활용수는 갈수기에도 가장먼저 공급되어져야하는 우선순위를 가지는 반면, 농업용수는 가장 우선적으로 그 사용을 제한받는다. 하지만, 도시화로 인해 도시의 하수처리장 배출수량은 지속적으로 증가하고 있으며, 그 처리수의 대부분은 하천으로 방류되어 유실되고 있다. 방류수 수질기준에 맞추어 방류되는 처리수는 대량방류로 인해 자주 하천에 수질문제를 야기하기도 한다. 그러나 실제로 하수처리장의 처리수는 갈수기에 매우 유용하게 사용될 수 있는 수원 중 하나이다. 그러므로 그 처리수의 재이용에 관한 연구를 적절히 수행한다면, 갈수기에도 농업용수사용의 제한을 최소화할 수 있을 것이다. 그러므로 본 연구에서는 처리수 재이용 모형을 혼합정수계획법으로 개발하고, 하수처리장 처리수의 농업용수나 공공용수로의 사용을 제안하였다. 개발된 처리수 재이용 모형에서는 하천으로 방류되던 처리수를 농업용수나 공공용수로 재사용하는 시스템을 구축한다는 가정 하에, 그 공사비를 최소화하는 것을 목적으로 하였다. 또한 관말의 최소유지압력 등 수리학적인 제약조건을 만족시키도록 설계하였으며, 이 때문에 야기되는 비선형성을 선형화하여 계산시간이 짧은 동시에 전역해에 가까운 해를 찾을 수 있도록 하였다. 개발된 모형은 가상의 처리수 재이용 모형에 적용되어 시스템의 설계자에게 갈수기 용수공급의 최적 대안을 제시해 줄 수 있는 가능성을 보였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.191-192
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• 2018

해안을 따라 인구밀도가 증가하고 임해지역공단 등 산업시설이 밀집하여 처리되지 않은 하 폐수가 증가하고 있다. 특히, 최근엔 필리핀 보라카이와 같이 관광 위락시설에 의한 하수가 대량으로 발생하고 있다. 또한, 세계적으로 거의 모든 국가의 주요 해안도시는 이러한 도시하수를 바다로 방류하고 있다. 현재로선 이러한 하 폐수의 처리는 바다의 자정능력(self-purification capacity) 한계를 고려한 하수의 해양으로의 방류가 최선의 방법으로 판단된다. 현재 국내에서는 지역에 따른 배출허용기준에 따라 하수의 처리수 방류가 규제되고 있지만, 확산영역에 대한 법적 기준치는 제시되지 않고 있으며, 인근에 위치한 권리자들과의 이해관계 해결에만 몰두하고 있는 실정이다. 또한 확산영향예측이 원역 해석모형(Far Field analysis model)에 의해 수행되기 때문에 근역(Near Field)에서의 영향을 간과하고 있다고 판단된다. 따라서 금회 연구에서는 기존 연구결과를 기준하여 특정해역에 대한 원역과 근역 해석에 따른 확산영향 예측을 수행하고 그 결과를 비교하여 앞으로의 해석방법을 제시하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권1호
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• pp.127-133
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• 2020

해안에 위치한 대부분의 하수 처리장의 처리수는 직접 또는 하천을 통해 해안으로 배출된다. 따라서, 하수 처리장에서 배출되는 처리수의 수질은 하천 및 해안으로 방류되는 수질에 영향을 미친다. 본 연구에서는 연안에 인접한 하수처리장으로부터 배출되는 처리수가 연안 환경에 미치는 영향을 파악하기 위해 현장조사와 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 해안에 미치는 영향을 파악하기 위해 처리수가 방류된 하천 및 하구 주변에서 채수된 시료로 수질과 저질을 분석한 결과, 하수처리장에서 배출된 처리수는 설계기준을 초과하지 않은 상태로 하천으로 방류되고 있으나, 하구를 통해 해안으로 방류되는 수질은 처리수보다 오염된 상태였다. 해안방류수의 수질악화에 대한 원인은 하구 주변에서 나타난 연안표사에 의해 하구가 일시적으로 퇴적되고, 하구폐색 현상이 발생하여, 하구에서의 정체시간이 증가함에 따라 처리수가 유입된 하천수가 하계에 부영양화되어 방류됨에 따라, 하구 주변에서 저질, 수질 및 해양 생물에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 따라서, 연안표사가 강한 동해안의 경우, 해양으로 방류되는 하수처리시설을 계획할 경우, 연안표사에 의한 하구폐색과 같은 처리수의 수질에 미치는 영향에 대한 면밀한 검토가 반드시 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.863-878
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• 2003

본 연구에서는 하천의 유지용수를 확보하기 위하여 하수처리장에서 처리하여 방류하는 하수처리수를 활용하기 위한 방안을 검토하고 이를 하천유지용수로 직접 활용하기 위하여 역순환시스템의 활용을 검토하였다. 역순환시스템은 하천 하류에 위치한 하수처리장으로부터 방류되는 하수처리수를 펌핑하여 하천상류부로 이송함으로써 하천에 부족한 유지유량을 확보하는 방법으로 여러 가지 형태의 이송방안을 조합하여 하천의 특성에 맞는 최적의 시스템을 구성하고 간단한 수처리를 적용함으로서 하수처리수의 수질을 추가적으로 개선할 수 있는 특징이 있다. 또한 이송된 하수처리수를 하천에 유입시키는 방안들은 시각적으로 친수적인 경관을 제공하고 폭기 등에 의한 수질개선효과를 얻을 수 있다. 이러한 하수처리수를 활용한 역순환시스템을 하천유지용수확보에 적용하기 위하여 국내 하수처리장의 처리수 활용실태 및 수질 상태 등을 검토하였고, 국내의 하수처리수 활용 사례를 조사하였으며 외국의 유사사례 조사를 통해 국내에 적용하기 위한 방안을 마련하고 실제 하천을 대상으로 역순환시스템의 적용방안을 제시하였다.

• 생태와환경
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• 제49권2호
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• pp.124-129
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• 2016

본 연구는 하수처리장에서 최종 방류되는 하수처리수의 거품발생 원인분석과 저감방안을 제시하고자 수행되었다. 감조하천의 방류구에서 거품이 발생하는 것은 구조적인 문제점으로 파악되었다. 거품은 낙차에 의한 공기 연행과 확산방지막에 의한 내부축적이 주요한 원인이었다. 이러한 여건을 고려하여, 방류수로와 방류구 종단에서 미세스크린과 수중방류를 통해 거품발생을 완화시킬 수 있는 효과적인 방안을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.620-620
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• 2012

에너지 다소비원인 공공하수처리시설은 기후협약에 따른 온실가스 저감시설로서의 그 역할이 증대되고 있다. 환경부는 '하수처리시설 에너지 자립화 계획'을 통해 2015년까지 에너지 자립율 18%를 목표로 하고 있으며, 이를 위해서는 신재생에너지를 이용한 능동적 에너지 생산이 필요하다. 소수력발전은 공급 안정성이 우수하고 소수력발전은 일정한 처리수가 방류되는 하수처리장에 적용되었을 때 그 가동율은 하천에서의 소수력발전에 비하여 우수하다고 알려져 있으며, 향후 하수처리장에 널리 보급될 수 있는 청정에너지원이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 기흥 레스피아에서 처리되는 하수를 이용한 소수력발전이 검토되었다. 최근 5년간 방류량 자료를 살펴보면 기흥 레스피아의 일평균 실제 처리량은 약 $30,000m^3/day$로 나타났으며, 우수 유입과 물 사용량이 증가하는 여름 및 가을에 처리량이 증가하였다. 설계유량은 유량변화에 따른 누적 확률밀도와 유량지속곡선에 근거해 산정하였으며, 시간빈도(T)로 보았을 때 26%의 유량이 지속되는 $0.35m^3/s$를 설계유량으로 선정하였다(그림 1). 또한 이를 기반으로 성능특성을 분석한 결과, 단위낙차당 수차발전기의 용량은 2.4kW이며, 시스템 가동율은 74%, 그리고 연 전력생산량은 16.6MWh로 나타났다(그림 2).

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1997년도 가을 학술발표회 프로그램
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• pp.52-53
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• 1997

수역의 유기오염 개선을 위하여 생활하수, 산업폐수 등의 저하시키는데 주안점을 두어왔으나 공공수역에서의 제거되지 않은 질소와 인의 유입으로 부영양화가 진행되어 하천에는 남조류가 대량발생하고 해역에는 적조가 광역에서 발생하여 큰 사회문제가 되고 있고, 질소와 인의 유입으로 인한 자생 COD가 전체COD의 약 절반을 차지하고 있는 실정이다. 따라서 앞으로의 수질을 개선하기 위해서는 조류증식의 제한인자인 질소와 인의 규제가 필요할 뿐만아니라 하수처리장에 고차처리를 적용하거나, 해양의 회석자용을 이용한 Ocean을 적용하여 연안해역 수질을 관리해야 할 것이다. 따라서 본 연구는 수영만을 대상으로 Ocean Outfall과 폐수처리시절을 적절하게 조합하기 위해서 3차원 생태계모델을 적용하여 유기물질 뿐만 아니라 영양염류인 질소와 인의 농도를 예측하여 환경기준을 만족시키고 비용을 최소화 할 수 있는 폐수처리공법과 해중방류관의 위치를 선정하고자 하였다. 본 연구결과 수영만의 1994년 COD는 II등급, DIN과 DIP는 III등급이었다. 현재의 활성슬러지공법으로 질소와 인을 제거하지 않고 방류할 경우 2001년에 는 하수처리량의 증가로 인해 COD의 경우 1994년 보다 조금 감소하지만 DIN 과 DIP는 1994년과 같은 III등급을 유지하였다. 고도처리공법을 도입할 경우 COD의 농도는 광안리와 해운대해수욕장에서 I등급을 보이고, DIP의 농도도 수영만 전체에서 강등급을 보이지만, DM의 농도는 광안리해수욕장에서 II등급, 해운대해수욕장에서 IH등급을 보였다 하수처리장 유출수를 Ocean Outfall을 이용하여 하수처리장으로부터 4km에 서 방류할 경우의 COD농도는 I등급을 보이고, DE 농도도 광안리와 해운대해 수욕장에서는 I등급을 보이고, DU의 농도는 ll등급을 보여 수질이 개선된 것 을 볼 수 있다. 이상에서와 같이 광안리와 해운대해수욕장의 해역환경기준 ll등급을 만족 하는 하수처리방법은 Ocean Outfall이었다. 수영하수처리장에 인을 처리하기 위한 화학적 침전법의 경우 956억원이 소요되고, 질소를 제거하기 위한 질소제거공정을 추가 건설 할 경우는 2181억원이 전요된다. 그리고 두공정을 같이 건설할 경우에는 3137억원의 비용이 소요된다 수영하수처리장에서 4km 거리와 관경을 2m의 Ocean Outfall 건설비용은 325 억원 정도가 소요되는 것으로 산출되었다. 고차처리시 증가되는 비용으로 건설할 수 있는 Ocean Outfall의 길이는 인 제거공정을 첨가하는 경우에는 18km을 건설할 수 있고, 질소제거공정을 첨가 하는 경우에는 46km를 건설할 수 있는 것으로 산출되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권12호
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• pp.1169-1180
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• 2013

본 연구에서는 복하천 중상류 유역에 대해 준분포형 유역수문모형 SWAT-K를 적용하여 자연유량을 산정하고, 하천유량 변화를 야기하는 지하수 양수량, 하천수 취수량, 하수처리수 방류량 등의 인위적인 요인으로 인한 영향을 평가하였다. 2006년부터 2013년까지의 자연상태의 하천유량을 모의한 결과 최저유량은 $1.7m^3/s$, 평균유량은 $26.2m^3/s$, 갈수량은 약 $2.0m^3/s$로 산정되었다. 지하수 이용, 하천수 취수, 하수처리수 방류 등 각각의 인위적 요인에 의한 하천유황의 상대적 변화를 분석한 결과, 갈수량은 지하수 양수로 인해 자연상태에 비해 약 34% 감소, 하수처리수 방류와 하천수 취수의 복합 영향으로 인해 약 15% 증가, 지하수 양수, 하수처리수 방류와 하천수 취수의 복합 영향으로 약 19% 만큼 감소하는 것으로 분석되었다. 복하천 본류를 따라 모의된 자연유량 자료를 이용하여 비유량의 거동 특성을 분석한 결과, 중상류 유역에서는 지배면적이 증가할수록 비풍수량, 비평수량, 비저수량, 비갈수량 등의 값이 증가하는 경향을 나타내었으며, 하류부로 내려오면서 지배면적이 약 180 $km^2$ 이상에서부터는 면적과 상관없이 거의 일정한 비유량 값을 나타내는 것으로 분석되었다.