• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.486-486
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• 2023

하수처리장 내 생물반응조에서는 유기물을 제거하거나 질산화(Nitrification) 반응을 일으키기 위하여 산소를 요구하고 있으며, 필요한 산소는 송풍기 운영을 통해 공급하고 있는 상황이다. 질산화 반응을 일으키기 위해서 처리장 내 일정 이상의 산소가 수중에 공급되어야 한다. 생물반응조내 용존산소가 부족할 경우 활성슬러지의 침전성이 저해되어 오염물질 저감 효율이 떨어지게 되며, 과도한 산소가 공급되어도 수처리의 효율은 개선되지 않으며 반응에 사용되지 않은 산소들은 대기중으로 방출된다. 또한 유입수질에 따라 실시간으로 반응조 내 필요한 산소는 달라지게 되므로 유입수질에 맞는 효율적인 하수처리장 운영이 요구되고 있다. 하수처리장 내 적절한 산소를 공급하기 위하여 많은 연구들이 활발하게 진행되어 왔으나 실제생물학적 처리시 요구되는 산소의 양을 산정할 수 있는 한계점을 지니고 있으며, 하수 성분, 용량과 같은 환경에 따라 차이를 보이고 있어 범용적으로 사용하기에는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 적용 한계점을 극복하기 위하여 하수도 설계 시 사용되어지고 있는 하수도 시설기준의 산소요구량 및 공기공급량 산정식을 통하여 유입수질에 따라 실제 하수처리장에 필요한 산소요구량 & 공기공급량을 산정하는 시스템을 개발하고자 하였다. 하수도 설계기준의 여러 가지 수식을 실제 하수처리장 내 필요한 요소로 변환시켜 범용적으로 사용가능한 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 하수처리장 송풍량 산정 시스템 적용에 따른 송풍량 절감 효율을 비교분석하기 위하여 2021년 A하수처리장의 4월 월간 데이터를 활용하여 하수처리장에서 필요한 송풍량을 산정하여 실제 사용된 송풍량과 비교 분석하여 송풍량 절감 효율을 분석하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 실제 하수처리장 내 송풍량 산정 시스템을 도입하게 된다면 운전자 경험에 의존하고 있는 수동적인 제어 방식에서 벗어나 자율 제어를 통한 효율적인 하수처리장을 운영할 수 있어 송풍량 절감 및 탄소중립에도 이바지 할 수 있을 것이라고 판단된다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.19 no.2
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• pp.211-215
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• 2017

The market of the municipal wasetewater treatment plant (MWTP) operation is expanding across the world including Korea. The contracting-out system was introduced for the effective operation of MWTPs. However, an improvement of the contracting-out system of MWTP has been continuously required. This research investigated current operational status of MWTPs in Korea, to suggest the improvement of the cost effective MWTP operation to promote the contracting-out system of MWTP operation. Results showed that lower operational costs of MWTP were lower in larger MWTPs than in smaller MWTPs. Overall, MWTPs operated by a public enterprise showed lower operational costs than those operated by government agencies and private enterprises. Among the MWTPs similar in their treatment capacity, treatment process and operation period, MWTPs operated by private enterprises showed the lowest operational cost. According to the survey, managers and operators of MWTPs emphasized the importance of improvement on the methods of selecting operating agencies and estimating operationing costs. The results of this study should be useful as important supporting data to promote the contracting-out system for the MWTP operation.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2005.05a
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• pp.183-185
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• 2005

영산강 유역 생활하수처리장의 방류수의 분석 결과, 일일 처리량이 타지점들에 비해 다량이며 인구수가 많고 산업이 발달되어 있는 광주지역에 위치해 있는 광주 하수처리장과 송대 하수처리장에서 다종의 유기화합물이 검출되었다. 특히 polycyclic compounds, phenols, phthalates, pesticides는 여름철에 다종 고농도로 검출되어 여름철 영산강 유역 방류수의 주 오염물질로 판단된다. 이들 광주 하수처리장 방류수와 송대 하수처리장 방류수에서는 내분비계 장애물질인 diethylph thalate와 bis(2-ethyhexyl)phthalate가 4회 이상 검출되었다. 또한 송대, 장성 하수처리장에서 고농도로 검출된 물질이 대부분 산업용 화학물질이나 반응에 의해 2차로 생성되는 화학물질들이 다종으로 검출되었다. 따라서 이들 지점의 영향은 산업폐수에 의한 것으로 판단된다. 현재 각 하수처리장에서 실시하는 표준활성오니법, 회전원판접촉식 처리공정으로는 본 연구에서 검출된 물질과 같이 생태계나 인간의 건강에 유해한 유기화합물을 처리하기에는 역부족이라고 판단된다. 따라서 영산강 유역 수질 안정성을 확보하기 위해서는 polycycli compounds, phenols, phthalates, pesticides와 같은 난분해성 유기 화합물질을 처리할 수 있는 고도산화처리 시스템 도입이 필요하다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.495-495
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• 2023

본 연구는 하수처리장 운영시스템 자료를 활용하여, 머신러닝 기반의 예측 모델을 개발하고, 모델 정확도 향상에 대하여 검토하였다. 하수처리장에 설치된 각종 센서를 통해 실시간으로 자료가 모니터링되고 있으며, 수집된 자료는 운영시스템에 저장된다. 하수처리장 시스템은 설정된 값과 센서의 측정값을 비교해 이상치가 발생하면 운영자가 즉각적으로 조치하여 문제를 해결하고 있으나, 비정상적인 상황 발생시 이를 대처할 시간이 부족하여 적절한 조치가 이루어지지 못하는 경우가 발생 되고 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 A 하수처리장 운영자료를 활용하여 결과 예측이 신속하고 신뢰도 높은 머신러닝 기반의 예측 모델을 개발하고자 하였다. 모델의 예측 정확도 및 신뢰성을 향상하기 위하여 결과에 영향을 미치는 주요 영향 인자를 분석하고, 이를 기반으로 모델의 추가 분석 및 개선을 수행하여 모델의 예측력을 평가하였다. 금회 연구는 데이터 전처리를 과정을 통한 인사이트를 도출하고 이를 활용하여 하수처리장 운영자료 예측 정확도를 높일 수 있었으며, 이 결과를 바탕으로 다른 하수처리장의 모델 개발시에도 유용하게 활용이 가능할 것으로 검토되었다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.12 no.3
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• pp.149-155
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• 2000

The effects of the WfP construction are analysed quantitatively based on the pollutant budget change in Masan Bay. The reduction effects of the watershed pollutant loads are clearly shown, while the positive influence of the water quality (WQ) are not substantial because the pollutant load also increased continusly after WTP construction. The reduction effects of the COD, 55, TN and TP parameters are 17.6%, 68.9%,66.7%, and 38%, respectively in Masan Bay (zone I). The environmental condition of the northern part of Chinhae Bay (zone ll), however, is slowly degraded because of the direct and indirect effects - effluents discharge from the WTP and pollutants release from the sediment, respectively.

• Journal of Wetlands Research
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• v.19 no.2
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• pp.216-222
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• 2017

Recently, opinions on the need for revision regarding the nitrogen effluent standard of nitrogen from sewage treatment plant(STP) are consistently suggested. However, it is axiomatic that if nitrogen effluent standard is strengthened without a clear basis, it will cause confusion in domestic STP. In this research, nitrogen fraction was analyzed based on a long-term incubation method, according to STP capacity, and the linked treatment of industrial wastewater. As a result, NBDDON, which is difficult to treat in STP, ranged from 1.0 to 1.9 mg/L. larger DON and NBDDON/DON was detected in small STP (under 10,000 m3 /d) as opposed to the large STP. NBDDON/DON in industrial STP was about 0.7 and it was higher than municipal STP. This research result will be used in the important raw data for revision of nitrogen effluent standard of nitrogen from STP.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.499-499
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• 2023

최근 컴퓨터 성능 향상과 새로운 머신러닝 알고리즘 개발됨에 따라, 각 분야별 연구자들이 이를 활용한 연구를 다양하게 수행하고 있으며, 하수처리시설의 경우에는 막대한 양의 운영자료가 축척됨에 따라 머신러닝을 활용한 다양한 연구가 가속화 되고 있다. 기존 하수처리장의 물리학적 모델은 적용된 영향 인자에 여러 가지 가정이 고려되어 모델 정확도가 부정확해지는 경향이 있었으며, 이러한 문제점을 보완하기 위해 하수처리장의 수집된 운영자료 및 머신러닝 기반의 예측 모델을 활용하여 예측 모델 정확도를 향상하는 선행 연구들이 진행되고 있다. A 하수처리장의 부지 내에 설치된 센서를 통하여 운영자료가 중앙제어실 서버에 실시간으로 저장되는 자료를 활용하여 NN (Neural Network), SVM (Support Vector Machine), RF (Random Forest) 등과 같은 다양한 머신러닝 모델을 적용하였고, 하수처리장 운영자료를 적용할 경우 어느 모델이 가장 높은 성능이 나타나는지 인사이트를 도출하고자 하였다. 금회 연구는 A 하수처리장을 대상으로 여러 머신러닝 기반 예측 모델을 개발하고, 각 모델의 예측정확도를 서로 평가함으로써, 머신러닝 모델 최적화를 수행할 수 있었다. 이번 연구에서 도출된 결과를 활용하여 하수처리장 예측 모델 최적화를 진행할 경우, 향후 비교적 짧은 시간에 하수처리장 머신러닝 기반 예측 모델 개발이 가능하다는 점에 의의가 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2018.10a
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• pp.631-633
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• 2018

국내 하수처리장의 수질기준이 강화되고 하수처리량이 지속적으로 증가하면서 하수처리장이 수용할 수 있는 처리용량의 한계와 이에 따른 관리 비용이 급격하게 증가하고 있다. 이러한 문제들을 개선하기 위한 다양한 방법들이 시도되고 있으나, 열악한 하수 환경과 높은 처리 비용 등으로 인하여 많은 어려움을 겪고 있는 것이 현실이다. 본 논문에서는 하수처리장으로 유입되는 하수를 오염도에 따라 하수량을 제어함으로서 하수처리장으로 유입되는 부하를 경감하여 하수 처리 비용을 줄이고, 환경 오염을 최소화 할 수 있는 친환경 하천 생태계 보존을 위한 IoT 기반 하수정보화 플랫폼을 제안하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.388-388
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• 2022

하수처리 공정 중 생물반응조에서는 미생물의 산화 반응을 통해 하수 내 각종 유기물들을 처리하고 있다. 블로워는 호기조를 유리산소상태로 만들어 미생물들의 유기물 제어, 질산화가 원활하게 이루어질 수 있도록 지원하는 역할을 담당하고 있다. 그러나 실제 하수처리장에서는 유기물을 원활하게 처리하기 위하여 과도하게 블로워를 가동하고 있어 경제적인 측면에서 문제를 겪고 있다. 블로워를 통해 수중에 산소를 부족하게 공급할 경우 활성슬러지의 침전성이 저해되어 방류수 수질이 저해되는 반면, 용존산소가 과도하게 공급되어도 유기물질의 처리 효율은 증대되지 않으며 잉여용존산소는 대기 중으로 방류된다. 이러한 이유로 국내 하수처리장에서는 강화된 방류수 수질 기준을 만족하기 하고자 유입수질에 관계없이 과도하게 송풍기를 운영하고 있다. 이러한 하수처리장의 운영 및 경제적인 문제점을 해결하고자, 본 연구에서는 하수처리장으로 유입되는 원수의 수질을 처리하는 데 실제로 미생물이 필요한 산소요구량 및 공기공급량을 산정하는 프로그램을 개발하였다. 이를 통해 실제 하수처리장에서 필요한 산소요구량, 공기공급량을 산출하여 효율적인 하수처리장 운영이 가능하다. 실제 하수처리장에서의 프로그램을 통한 송풍량 절감 효율을 분석하고자 한 달간의 A 하수처리장 수질 데이터를 기반으로 하수처리에 필요한 산소요구량 및 공기공급량을 산정하였다. 실험 결과 프로그램 적용시 약 평균적으로 10%의 송풍량을 절감이 가능하며, 연구 결과를 바탕으로 효율적이고 경제적인 송풍기 운영조건의 기준을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2003.05b
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• pp.329-330
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• 2003

우리나라의 경우, 생활문화 수준의 향상과 소득 증대에 따라 물 소비량이 증가하고 있으며, 이러한 물 소비량의 증가는 필연적으로 다량의 하수를 배출하게 되었고, 하수에 의한 수질오염을 방지하기 위하여 정부에서는 하수처리장 건설을 적극 추진하고 있는 실정이다. 2000년 현재 전국의 하수처리장은 172개소이며 처리 용량은 18,399.83 천ton/일이며, 하수처리율은 70%에 달하고 있다. 정부에서는 하수처리율을 2005년까지 85%로 높이기 위한 계획을 수립ㆍ추진 중에 있다. (중략)