• 대한환경공학회지
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• 제39권3호
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• pp.155-163
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• 2017

최근 막여과 공정은 입자상 물질뿐만 아니라 Giardia, cryptosporidium과 같은 병원성미생물이 효과적으로 제거됨에 따라 국내외 적용성이 확대되는 추세이다. 본 연구는 광주광역시 D정수장의 원수 침전상등수의 처리를 위해 $120m^3/d$ 처리규모의 Pilot Plant (2014. 1월부터 운영)와 $2,500m^3/d$ 처리규모의 실증실험시설(2015. 1월부터 운영)의 막여과 공정을 운영하면서 최적 운전조건과 한계여과속도를 찾고자 하였다. 정밀여과막의 Pilot-test에서 얻어진 운전모드는 유입 1.0분, 여과 36.5분, 공기역세 0.9분, 역세 1.0분, 배출 1.0분이었으며, 이를 적용하여 실증실험을 하였다. 한계여과속도(critical flux)는 Pilot 운전에서 Flux 20, 40, 56 및 62 LMH일 때의 시간의 변화에 따른 막간차압의 증가식을 기반으로 $50L/m^2-h$로 산정(TMP 0.5bar 이내)되었다. 화학세정은 1차로 산세정 2회, 2차로 알칼리 세정을 하여 95%의 회복율을 얻었다. 이러한 적정 조건으로 운전한 결과 처리수의 탁도는 봄 여름 가을 겨울 평균 각각 0.028, 0.024, 0.026 및 0.028 NTU, 연평균 탁도는 0.026 NTU로, 탁도 제거율은 98.4%로 나타났다. 광주광역시 D정수장의 원수 침전상등수를 1일 $2,500m^3$ 처리하는 실증실험시설 운영을 통해 부유고형물 및 콜로이드성 물질을 제거하는데 탁월한 처리성능을 확인하였고, 일반적인 모래여과공정을 대체할 수 있는 적정운영기술이 확보되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.966-970
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• 2009

경기도 용인시, 오산시와 화성시 지역의 농업용수와 공업용수의 공급원으로 이용되고 있는 신갈호는 현재 유입하천으로부터 미처리된 도시하수, 공장 폐수, 축산 폐수 등의 점오염원 및 도시 지역 불투수층에 쌓여있는 오염물질인 비점오염원이 무분별하게 유입되어 수질이 매우 악화되어 용수로의 사용이 어려운 지경에 달하였으며, 자연정화능력도 감소하는 등 심각하게 오염되었다. 또한 최근에는 신갈호 유역의 개발에 따른 토지이용 변화로 신갈호 유역의 총오염부하량이 증가하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현재 날로 심각해지는 신갈호 유입하천의 비점오염원 조사를 통해 신갈호 및 유입하천의 기초데이터의 확충 및 현황 파악을 하고자 하였다. 본 연구에서는 강우 시 신갈호로 유입되는 3개의 유입지천인 신갈천(SG), 지곡천(JK), 공세천(KS)에서 비점오염부하량을 산정함으로써 강우 시 호소로 유입되는 총오염부하량 및 비점오부하량의 비율을 알아보고자 하였다. 강우사상에 따른 총 오염물질 부하량은 EMC 농도를 구한 후 총 유출유량을 곱하고 총 강우지속시간을 곱하여 산정하였다. 조사결과 강우기에 있어서 거의 모든 항목의 농도는 평수기보다 매우 높은 수치를 나타냈다. 특히 SS 농도는 토사의 하천유입으로 인해 다른인자에 비해 큰 변동폭을 나타내었으며, COD와 T-P는 토양입자에 흡착되어 함께 이동하기 때문에 SS와 밀접한 관계를 가졌다. 강우시의 각 유입하천별 오염부하 기여율은 SG의 경우 SS 74.1%, BOD 64.4%, COD 65.7%, T-N 63.8%, T-P 73.8%를 나타내었다. JK의 경우 SS 25.4%, BOD 31.5%, COD 30.5%, T-N 32.5%, T-P 24.2% 였고, KS의 경우 SS 0.5%, BOD 4.1%, COD 3.8%, T-N 3.7%, T-P 2.0%를 나타내었다. 강우시의 각 유입하천별 오염부하 기여율을 평수기때의 오염부하 기여율과 비교하였다. 비교결과 SS의 경우는 SG가 강우시에 74%, 평수기에 83%, BOD의 경우는 강우시 64%, 평수기 80%, T-N은 강우시 64%, 평수기에 84%, T-P의 경우는 강우시 74%, 평수기에 82%로 모든 항목에서 평수기에 신갈천이 신갈호의 오염부하에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났는데, 이는 강우시 지곡천의 기여율이 평수기 보다 상대적으로 높아지기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제7권4호
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• pp.441-450
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• 1998

The purpose of this study is to evaluate and to predict of eutrophication in lakes by using VollenweiderGECD model and total phosphorus concentration and inflow rate which were measurded in 1993-1996. The results of study was as follows. The annual total phosphorus loading from the watershed was calculated to be 181-195tP /yr at lake Soyang, 591-680tP/yr at lake Chungju, 420-466tP/yr at lake Taechong, 229-278tP/yr at lake Andong, 103-106tP/yr at lake Hapchon, 57-59tP/yr at lake Imha, 194-244tP/yr at lake Namgang, 8386tP /yr at lake Chuam, 99-109tP /yr at lake Somjin. These are discharged, for the most parts, from population and ftshfarm facility. TP loading on the surface area at lake Soyang was 3.0lgP/$m^2$/yr, 2.82gP/$m^2$/yr, 2.84gP/$m^2$/yr, 3. 03gP/$m^2$/yr, at lake Chungju 7.91gP/$m^2$/yr, 6.87gP/$m^2$/yr, 7.38gP/$m^2$/yr, 7.l8gP/$m^2$/yr, at lake Taechong 6.7lgP/$m^2$/yr, 7.25gP/$m^2$/yr, 7.24gP/$m^2$/yr, 6.53gP/$m^2$/yr and TP loading on the surface area of Nakdong river basin, that is, lake Andong, Imha, Hapchon and Namgang were 5.39gP/$m^2$/yr, 4.47gP/$m^2$/yr, 4. 56gP/$m^2$/yr, 4.45gP/$m^2$/yr and 2.20gP/$m^2$/yr, 2.23gP/$m^2$/yr, 2.24gP/$m^2$/yr, 2.l7gP/$m^2$/yr and 4.50gP/$m^2$/ yr, 4.50gP/$m^2$/yr, 4.54gP/$m^2$/yr, 4.43gP/$m^2$/yr and 8.25gP/$m^2$/yr, 8.48gP/$m^2$/yr, 8.48gP/$m^2$/yr, 10. 39gP/$m^2$/yr respectively. Also those of lake Chuam was 2.51gP/$m^2$/yr, 2.61gP/$m^2$/yr, 2.52gP/$m^2$/yr, 2. 54gP/$m^2$/yr and TP loading on the surface area at lake Somjin was analysed 4.09gP/$m^2$/yr, 4.l0gP/$m^2$/yr, 3.98gP/$m^2$/yr,3.73gP/$m^2$/yr. The tropic states of nine lakes can be assessed as eutrophy because phosphorus loading exceeds the critical phosphorus loading by Vollenwelder-GECD model.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.626-631
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• 2018

비상 피난 지원 시스템은 화재시 차연막이 형성되며 차연막 내에 가압을 하여 안전한 피난로를 확보해주는 시스템이다. 안정적인 작동을 위해서는 비상 피난지원 시스템의 차연막은 적절한 내화성능을 갖추어야 한다. 따라서 본 연구에서는 화재가 차연막에 미치는 영향을 수치해석적 방법으로 분석하였다. 수치해석 대상은 다중이용 건축물의 대공간 의류 상점의 화재로 가정 하였으며 상점의 가연물에 따라 화재 시나리오를 설정하였다. 차연막의 내화 안전 온도는 화재에 의해 발생하는 고온의 가스 온도가 $200^{\circ}C$ 이하 일때로 가정 하였다. 그 결과 Ceiling jet 의 영향으로 천장 부분에서 가장 높은 온도가 나타났으며 차연막의 내화 안전성은 열 방출률에 따라 화재로부터 차연막의 거리가 20 m부터 또한 최대 열방출율시 30 m 이후에 확보 할 수 있을 것으로 판단하였다. 또한 비상 피난지원 시스템 내부로 연기 유입을 차단하기 위해 차연막 내부를 양압으로 유지 하여야 하며 약 5 Pa 이상 가압이 필요 할 것으로 판단하였다. 따라서 향후 비상 피난 지원 시스템의 설계시 본 연구의 결과가 유용하게 사용 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.441-453
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• 2017

남해 중앙부 연안해역에서 식물플랑크톤 군집의 시 공간적 분포특성을 파악하기 위하여 2012년 7월부터 2013년 4월까지 20개 정점의 표층과 저층(Bottom + 1m)에서 계절별 조사를 실시하였다. 출현한 식물플랑크톤은 52속 87종으로 규조류가 62.1%, 식물성 편모조류가 37.9%로서 여름에 69종으로 높고, 봄과 가을에 42종으로 낮았다. 현존량은 봄 $1.0{\times}10^3cells{\cdot}L^{-1}$에서 겨울에 $4.51{\times}10^5cells{\cdot}L^{-1}$의 범위로 연평균 $7.9{\times}10^4cells{\cdot}L^{-1}$로 낮았다. 최우점 및 차우점종은 여름 Chaetoceros curvisetus, Ch. debilis, 가을은 Eucampia zodiacus, 겨울은 E. zodiacus, Thalassiosira curviseriata 그리고 봄은 Skeletonema costatum -ls (like species), Leptocylindrus danicus었다. 우점종을 이용한 주성분분석에서 중심규조와 우상규조의 출현환경은 다른 것으로 나타났으며, 득점에 의한 해역구분은 전체적으로 남해중앙부에서는 서쪽해역인 여수해만 및 동산연안과 중앙부 개방해역이 서로 다른 환경특성을 나타내어, 남해 중앙부 연안해역은 섬진강에서 유출되는 담수 및 외해역에서 영향을 미치는 쓰시마난류, 중국대륙연안수 및 한국고유연안수에 의한 혼합수가 계절에 따라 세력을 달리하면서는 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.453-458
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• 2016

보 설계 시 세굴을 고려한 설계가 요구되지만 실험 시설의 한계와 제한된 실험 수행 기간 등으로 설계 기준 및 감세공의 효과 분석 연구는 부족하다. 따라서 본 연구에서는 보 하류부의 세굴 문제 개선을 위해 다방향 감세공의 세굴 감세효과를 분석하였으며 세굴을 최소화하기 위한 설계 기준을 제시하였다. 수리모형실험은 낙동강 합천창녕보를 대상으로 실험을 수행하였으며 수명 축척 1/25, 연직 축척 1/25의 모형으로 제작하였다. 실험 장치는 수로와 유량 공급부로 구분하였으며 최대 $2.0m^3/s$의 유하가 가능하도록 수중펌프를 설치하였다. 실험 시 유입 유량은 $1.3m^3/s$, 상류수위는 0.36 m, 하류 수위는 0.24 m이며 감세공인 배플은 나무를 이용해 지름 0.05 m 원기둥형으로 제작하였다. 배플 설치 전과 설치 후 뿐만 아니라 배플의 길이 변화에 대한 정확한 세굴심 비교를 위해 3D 광대역 레이져 스캐너를 활용하였다. 실험결과 배플의 V형 배치시, 배플 설치 전에 비해 흐름 감세로 인해 세굴성은 36%, 세굴 길이는 49% 감소 효과가 나타났다.

• 환경위생공학
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• 제24권3호
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• pp.7-15
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• 2009

본 연구에서는 DEPHANOX공정을 변형한 두 개의 질산화 반응조를 둔 M-DEPHANOX 공정과 기존 변형된 질산화 반응조를 RBC로 대체한 형태로 단일 질산화 반응조로 운전된 M-DEPHANOX 공정을 운전하였다. 그리고 두 공정의 제거율을 비교하기 위하여 질소, 인 및 유기물 제거율과 질산화 반응조의 유기물 부하에 따른 $NH_3$-N 제거율을 조사하였다. 연구결과 $NH_3$-N 제거율은 M-DEPHANOX공정이 91.8%, M-eBNR 공정은 96.9%로서 두 공정 모두 높게 나타났다. TCOD와 SCOD 제거율은 M-DEPHANOX공정은 84.1와 78.2%, M-eBNR공정은 83.4%와 75.6%이었다. 또한 유기물이 $NH_3$-N 제거율에 미치는 영향은 M-eBNR 공정의 질산화 반응조에서는 1차 침전조에서 거의 나타나지 않았다. M-eBNR 공정의 $NH_3$-N 제거율은 도시하수의 유입성상이 달라지더라도 안정적으로 유지되었다.

• 한국습지학회지
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• 제18권1호
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• pp.68-75
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• 2016

본 연구에서는 습지에 널리 적용되는 혼합토양이나 자갈여재 대신 공극율이 90% 이상으로 매우 커서 공극폐색의 염려가 적은 합성섬유를 대체여재로 적용한 수직 흐름형 컬럼습지를 제작하여 서로 다른 수리학적 체류시간, 내부순환빈도 및 오염 부하량 조건에서 축산지역 인공 강우유출수 처리시험을 수행하였다. 모든 습지에서 TSS 제거효율은 94~96%, COD 68~73%, TN 35~58% 이었다. 체류시간 등의 운전인자가 TSS와 COD 제거에 미치는 영향은 미미하였다. 그러나 질소의 경우 부하량과 체류시간, 내부순환빈도가 증가할수록 효율이 증가하였다. 특히 운전기간 동안 합성섬유의 생물학적 분해작용으로 인하여 유기물질이 다량 용출되었으며 탈질을 위한 내부공급 탄소원으로 기여하는 것으로 밝혀졌다. 그러나 용출기간은 40일 정도 지속되었으므로 그 효과는 매우 제한적이었다. 습지 내부충진 여재로서 합성섬유가 갖는 장점은 가벼우므로 구조체의 시공에 소요되는 비용을 저감할 수 있고, 비표면적이 크고 습지수명을 연장할 수 있다는 점이다.

• 한국환경과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1423-1436
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• 2010

The effects of meteorological and reclaiming conditions on the reduction of suspended particles are investigated using a computational fluid dynamics (CFD) model with the k-$\varepsilon$ turbulence closure scheme based on the renormalization group (RNG) theory. Twelve numerical experiments with different meteorological and reclaiming conditions are performed. For identifying the meteorological characteristics of the target area and providing the inflow conditions of the CFD model, the observed data from the automatic weather station (AWS) near the target area is analyzed. Complicated flow patterns such as flow distortion, horse-shoe vortex, recirculation zone, and channeling flow appeared due to the topography and buildings in the domain. Specially, the flow characteristics around the reclamation area are affected by the reclaiming height, reclaiming size and windbreak height. Reclaiming height affected the wind speed above the reclaiming area. Windbreak induces more complicated flow patterns around the reclaiming area as well as within the reclaiming area. In front of the windbreak, flow is distorted as it impinges on the windbreak. As a result, upward flow is generated there. Behind the windbreak, a secondary circulation, so called, a recirculation zone is generated and flow is reattached at the end of the recirculation zone (reattachment point). At the lower part of the recirculation zone, there is a reverse flow toward the windbreak. Flow passing to the reattachment point starts to be recovered. Total amounts of suspended particles are calculated using the frictional and threshold frictional velocities, erosion potential function, and the number of surface disturbance. In the case of a 10 m-reclaiming and northerly wind, the amount of suspended particles is largest. In the presence of 5 m windbreak, the friction velocity above the reclaiming area is largely reduced. As a result, the total amount of the suspended particles largely decreases, compared to the case with the same reclaiming and meteorological conditions except for the windbreak The calculated suspended particle amounts are used as the emission rate of the dispersion model simulations and the dispersion characteristics of the suspended particles are analyzed.

• 생물환경조절학회지
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• 제4권1호
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• pp.32-42
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• 1995

1. 시설형태별 온도분포는 Type 1의 경우 지붕의 환기구가 없기 때문에 중력환기는 거의 일어나지 않고, 풍력환기에만 의존하게 되므로 풍속이 약한 경우는 온도가 상승하였다. Type 2 및 Type 3는 지붕의 환기구를 통하여 중력환기가 일어나기 때문에 대체로 온도 분포도 균일한 편으로 나타났다. 2. 시설형태별 평면 광분포는 Type 1가 가장 높고 Type 2, Type 3순으로 나타났다. 즉 일사투과율에 의한 지면 일사 도달율과 직접적으로 관련되기 때문에 Type 1, Type 2, Type 3순으로 지면온도 상승에 영향을 주었다. 3. 환기모델과 열수지 모델을 도입하여 환기량 및 실내온도 변화를 구한 결과, 시설형태별 풍속의 변화에 따른 내외기온차 변화는 Type 1이 가장 크고 Type 2, Type 3순이었다. Type 1의 경우 다른 형태에 비하여 풍속이 1 ㎧로 증가하면 급격히 내외기온차가 감소하였다. 4. 실측치를 사용하여 모델에 의한 풍속변화에 따른 환기량의 변화를 추정한 결과, Type 3 및 Type 2가 상대적으로 Type 1보다 낮은 경향을 나타냈다. 5. 전체적으로 개량형인 Type 2 및 Type 3은 관행형인 Type 1보다 효율적이라고 판단된다. 특히, 성력화의 차원에서 보면 Type 3이 Type 2보다 월등히 우수하기 때문에 자연적인 강우차단 능력이 보장된다면 Type 3이 Type 2보다 효율적이라고 사료된다.