• Bulletin of Korea Environmental Preservation Association
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• v.28 s.361
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• pp.6-6
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• 2006

하수관거는 생활환경의 개선, 공중위생의 향상, 침수의 방지, 공공수역의 수질보전 및 건전한 물순환 등을 유지하기 위하여 반드시 필요한 도시기반시설이다. 우리나라는 도시민의 쾌적하고 안전한 생활을 확보하기 위하여 하수관거를 지속적으로 부설하였지만 '03년말 기준 전국의 보급률이 65.8%에 불과하고, 설치된 관거도 8.6m당 1곳이 불량하고, 하수관 유량의 31%가 침입수여서 하수관거 개선이 시급한 실정이다. 정부에서는 하수관거정비 종합투자계획을 수립ㆍ하수관거 개보수사업을 적극적으로 추진하고 있다. '07년까지 5조 6천억원을 투자하여 하구관거보급률을 75%수준으로 향상시켜 하수처리장 운영효율 제고 및 수계별 목표 수질 달성에 기여 할 것으로 전망하고 있다. 하수관거정비는 시민 및 사회단체의 환경을 향상시키는 반면에 많은 예산과 장기간이 소요되는 사업이다. 그동안 민간자본을 이용하여 하수처리장 건설 등 환경기초시설 설치 등에 활용되어 왔던 BTO 방식에서 탈피하여 BTL(건설-이전-임대)방식을 도입하여 추진하게 된다. 이에 본지에서는 하수관거정비사업의 현황, 향후 추진방향 등에 대하여 자세히 살펴 보고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.93-93
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• 2023

최근 범지구적인 기후변화로 인해 도시유역의 홍수 발생 빈도가 빈번하게 발생하고 있다. 이로 인해 불투수성이 큰 도시지역의 침수 등의 자연재해 증가로 인명 및 재산피해가 발생하고 있다. 이에 따라 하수도의 제 기능을 수행하고 있다면 문제가 없지만 이상기후로 인한 기록적인 폭우에 의해 침수가 발생하고 있다. 홍수 및 집중호우와 같은 극치사상의 발생빈도가 증가됨에 따라 강우 사상의 변동에 따른 하수관로의 수위를 예측하고 침수에 대해 대처하기 위해 과거 수위에 따른 수위 예측은 중요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 수위 예측 연구에 많이 활용되고 있는 시계열 학습에 탁월한 LSTM 알고리즘을 활용한 하수관로 수위 예측을 진행하였다. 데이터의 학습과 검증을 수행하기 위해 실제 하수관로 수위 데이터를 수집하여 연구를 수행하였으며, 대상자료는 서울특별시 강동구에 위치한 하수관로 수위 자료를 활용하였다. 하수관로 수위 예측에는 딥러닝 알고리즘 RNN-LSTM 알고리즘을 활용하였으며, RNN-LSTM 알고리즘은 하천의 수위 예측에 우수한 성능을 보여준 바 있다. 1분 뒤 하수관로 수위 예측보다 5분, 10분 뒤 또는 1시간 3시간 등 다양한 분석을 실시하였다. 데이터 분석을 위해 하수관로 수위값 변동이 심한 1주일을 선정하여 분석을 실시하였다. 연구에는 Google에서 개발한 딥러닝 오픈소스 라이브러리인 텐서플로우를 활용하였으며, 하수관로 수위 고유번호 25-0001을 대상으로 예측을 하였다. 학습에는 2012년 ~ 2018년의 하수관로 수위 자료를 활용하였으며, 모형의 검증을 위해 결정계수(R square)를 이용하여 통계분석을 실시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.958-962
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• 2006

하수처리수를 농업용수로 관개함에 있어서, 관개 유입수 및 논 담수에서의 수질은 작물이나 인체에 미치는 영향이 크다. 따라서 하수재처리수를 농업용수로 사용함에 있어서 수질 기준이 필요하게 되었으며, 이에 환경부에서 $\ulcorner$하수처리 재이용 수질 권고기준$\lrcorner$을 마련하게 되었다. 본 연구에서는 환경부에서 제시한 하수처리 재이용 수질 권고기준에 제시된 수질기준과 본 시험에 사용된 하수처리장 방류수 및 하수재 처리수의 수질을 비교하여 하수처리수의 농업용수 재이용의 적합성을 판단하였으며, 수질 모니터링을 실시하여 논에서의 수질 정화효율을 알아보았다. 본 시험을 위하여 경기도 수원시 하수처리장 인근에 시험포장을 설치하였으며, 하수처리장 방류수와 하수재처리수(여과, 소독, 저류)를 이용하여 논벼 작물 생육시험을 실시하였다. 하수처리장 방류수 수질과 하수재처리수의 수질을 분석한 결과, 수질 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 4년간 실시된 논 유입수 및 담수의 수질 모니터링 결과 논에서의 수질 정화 효율은 TN의 경우 $40{\sim}65%$, TP의 경우 $15{\sim}60%$로 나타났다. 이는 배출수를 통한 하천이나 호소로의 유입에 있어서 환경개선효과를 기대할 수 있을 것이다. 농작업시 인체에 미치는 보건위생정도를 평가하기 위하여 지표미생물의 농도를 분석하였으며, 하수 재이용에 따른 농업용수 활용에 있어 인체에 크게 문제가 되지 않는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2003.11b
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• pp.55-58
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• 2003

본 연구는 하수처리장으로 유입되는 합류식 하수관거의 강우시의 누적강우량에 따른 하수량 변화 및 수질 농도의 변화와 청천시 하수량 변화에 따른 수질변화 특성에 대해 조사하였다. 유량 및 수질 분석 결과 강우시 하수량은 누적강우량에 좌우되었으며, 수질 또한 강우에 의해 희석되어 낮은 농도가 나타났다. 주거지역인 경우 청천시 하수량은 대부분 출근시간과 퇴근시간의 물 사용량에 영향을 받았다 그리고, 청천시 수질은 주거지역인 경우 하수량과 비슷한 경향을 보였다.

• 월간 기계설비
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• s.238
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• pp.36-46
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• 2010

에너지 다소비 시설인 하수처리시설이 녹색기술을 도입해 에너지 사용량은 줄이고 청정에너지를 생산하는 에너지 독립시설로 탈바꿈한다. 환경부는 최근 하수처리시설에 고효율 에너지 설비 재생에너지이용 설비 등을 설치해 2030년까지 3단계에 걸쳐 에너지자립을 50% 달성 등의 내용을 골자로 하는 '하수처리시설 에너지자립화 기본계획'을 확정 발표했다. 환경부에 따르면 하수처리시설은 하수처리 과정에서 소화가스, 소수력, 하수열 등을 이용할 수 있을 뿐만 아니라 하수처리시설물의 넓은 부지를 활용한 태양광 풍력발전이 가능하다는 것. 이에 따라 환경부는 올해부터 소화가스, 소수력발전, 에너지절감 설비, 태양광 풍력발전설비를 도입해 에너지 자립율을 2015년 18%에 이어 2020년 30%, 2030년 50%까지 끌어올린다는 방침이다.

• 월간 기계설비
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• s.239
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• pp.52-60
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• 2010

에너지 다소비 시설인 하수처리시설이 녹색기술을 도입해 에너지 사용량은 줄이고 청정에너지를 생산하는 에너지 독립시설로 탈바꿈한다. 환경부는 최근 하수처리시설에 고효율 에너지 설비 재생에너지이용 설비 등을 설치해 2030년까지 3단계에 걸쳐 에너지자립율 50% 달성 등의 내용을 골자로 하는 '하수처리시설 에너지자립화 기본계획'을 확정 발표했다. 환경부에 따르면 하수처리시설은 하수처리 과정에서 소화가스, 소수력, 하수열 등을 이용할 수 있을 뿐만아니라 하수처리시설물의 넓은 부지를 활용한 태양광 풍력발전이 가능하다는 것. 이에 따라 환경부는 올해부터 소화가스, 소수력발전, 에너지절감 설비, 태양광 풍력발전설비를 도입해 에너지 자립율을 2015년 18%에 이어 2020년 30%, 2030년 50%까지 끌어올린다는 방침이다. 본지는 지난호에 이어 이번호를 끝으로 연재를 마친다.

• Environmental engineer
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• s.328
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• pp.92-96
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• 2013

본 발명은 화장실의 세면대에서 사용된 세척수 및 하수를 중수도 수질기준에 적합하도록 처리하여 화장실 용수로 재활용하는 화장실의 중수도 시스템에 관한 것이다. 화장실의 중수도 시스템의 구성을 살펴보면, 세면대에서 사용된 세척수 및 하수가 유입되는 반응조와, 상기 반응조로 유입된 세척수 및 하수를 살균 및 소독하는 마이크로버블 오존 발생장치와, 살균 및 소독된 처리수를 정장하는 처리수조와, 상기 처리수조에 저장된 처리수를 화장실 용수로 공급하는 용수공급펌프를 포함한다. 이 중에서 상기 마이크로버블 오존 발생장치는, 외부에서 유입된 공기를 정화하는 에어필터와, 상기 에어필터에서 정화된 공기를 공급하는 에어펌프와, 상기 에어펌프를 통해 유입된 공기에 자외선을 조사하여 오존을 발생시키는 오존발생기와, 상기 오존발생기에서 발생된 오존을 세척수 및 하수에 혼합시키는 기액혼합펌프와 상기 오존과 상기 세척수 및 상기 하수의 혼합 효과를 극대화하기 위한 라인믹서로 구성된다. 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 화장실의 중수도 시스템은 상수(上水)의 소비량을 줄이고 하수(下水)의 발생량을 감소시켜 경비절감의 효과를 얻을 수 있고, 지하수의 고갈 및 생활용수의 증가에 따른 물 부족 현상에 대해 능동적으로 대처할 수 있다. 특히, 재활용된 화장실 용수에는 오존이 함유되어 화장실 내의 악취제거, 살균 및 소독효과가 있으며, 외부로 배출되는 세척수 및 하수에 포함된 유지성분을 제거하여 환경오염을 방지할 수 있다.

• 발명특허
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• v.30 no.6 s.348
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• pp.36-39
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• 2005

복개되었던 청계천을 살리기 위한 서울시의 정책추진으로 청계고가가 철거되고, 그 위를 뒤덮었던 콘크리트 도로들이 사라지면서 청계천이 사람들의 눈앞에 모습을 드러냈다. 오래도록 도로 아래 묻혀있던 청계천은 그 복원을 계기로 많은 이들에게 생활하천이던 청계천의 옛 모습을 기억하게 했다. 삼삼오오 둘러앉아 빨래를 하거나 멱을 감는 아련한 추억으로, 혹은 빛바랜 사진으로 말이다. 추억 속 그 시절은 사람이 많이 살지 않고 빨래나 멱을 감는 것이 큰 하수가 아니었지만, 도시가 개발되고, 사람들이 많아지고, 생활하수가 늘어나면서 하수처리의 문제는 오늘날 도시계획 속에 포함될 만큼 중요한 문제가 되었다. 사람이 사는 곳이라면 어디든지 하수가 생기기 마련이다. 생활하수이건 산업하수이건 그로 인해 생겨나는 오염된 물, 오수인 하수는 불결하기 마련이다. 이 하수가 제대로 배수되지 않으면 전염병의 원인이 되기도 하고 생활 주변환경을 심각하게 오염시키는 결과를 초래하게 된다. 그렇기 때문에 하수는 신속하게 사람들이 살고 있는 환경 주변에서 배제되어져야 하며 하수도는 그 하수들을 처리하는 과정으로 하수도관과 종말처리장, 유수지 배수펌프장으로 구분된다. 이 하수를 처리하기 위해 하수관이 시가지 안의 도로 아래에 그물모양으로 어지럽게 깔려 있는데 도로 아래 매립되어 있기 때문에 견고한 시공이 필수적이다.

• 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)

• 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.