• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.668-672
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• 2009

상대오염도가 높은 초기유출수에 대한 1차 처리의 화학적인 효율성 증대에 대한 연구는 많이 진행되어온 반면 동수역학적 분석에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 수처리 시설에 대해서 수리모형 및 수치모의의 결과를 비교 분석하였다. 연구에 사용된 수처리 시설은 내부 격벽(baffle)의 배열에 변화를 주어 흐름제어를 유도하여 초기유출수의 처리 효율에 변화를 줄 수 있도록 시설을 고안하였다. 수리모형 및 수치모의 실험을 통해 구조물 내에 복잡한 난류흐름을 관찰하였고, 주입된 염수의 농도분포 양상을 시간변화에 따라 분석하였다. 수치모의를 위해서 3차원 수치모형 프로그램인 FLOW-3D를 사용하였으며 LES 난류모형과 질량생성(mass source)모형을 적용하여 수처리 시설 내에서의 동수역학적 거동분석 및 오염원(source)의 농도분포를 모의하였다. 실험 결과 수처리 시설의 3차원 난류흐름을 통해 오염원이 지체 및 확산되고 이에 따라 배출되는 농도가 현격하게 차이 냄을 확인하였다. 또한 추후 본 연구에서 제시된 바와 같이 다양한 내부구조에 대한 수치모의 결과를 분석하게 되면 초기 유출수 처리 효율을 증가시킬 수 있는 수처리 시설모형의 최적화 방안을 고려할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1688-1689
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• 2007

수 처리 분야에서 기존에는 각 시설 단위로 감시제어 시스템을 별도로 구축 해 왔다. 하지만 근래에는 이미 구축되어 있는 수 처리 시설이나 신설 시설들을 하나의 단위로 통합하려는 시도가 행해지고 있다. 이는 하나의 통합 시설이 여러 수처리 시설에 대한 감시 및 제어를 가능케 한다는 의미이다. 본 연구는 수 처리 시설의 감시 및 제어 통합 방안과 본 사의 통합시스템 개발에 관한 내용이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.425-425
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• 2021

북평산업단지내 공공폐수처리시설(6,500톤/일)의 가동률은 30% 이하로 매우 저조하며, 폐수배출업체는 29개소로 그 수가 적어 배출오염부하량 비율에 따른 처리비용이 일부 업체의 경우 과도하게 부과되고 있는 실정이다. 입주업체 운영비용 부담을 저감하기 위해 해당 지자체에서는 운영비용의 65% 이내에서 일정금액을 지원하고 있으나, 동일업종에 대한 원인자비용부담금 비율의 경우, 동해시 A업체는 30.18%로 타 지역 B업체의 4.83% 보다 높은 것으로 나타났으며, 지자체 지원금을 제외한 순수 처리부과금의 경우 A업체가 2배 이상 큰 것으로 나타났다. 이에 북평산업단지 공공폐수처리시설의 전체 운영비 절감을 위한 효율적인 운영방안 마련이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 북평산업단지내 공공폐수처리시설의 운영 및 관리현황을 검토하여 효율적인 운영방안을 제시하고자 하였다. 현재 운영시설에 대한 현황을 파악하고 관련 법률 및 계획등을 검토한 결과, 북평산단 지역은 하수처리 구역이 아닌 공공폐수처리구역으로 산업폐수의 공공하수도처리시설 연계처리 지침에 따라 인근 공공하수처리시설과의 연계처리가 불가한 것으로 나타났다. 또한, 환경부에서는 가동률이 저조한 처리시설에 대해서는 시설개선을 통한 방안을 제시하고 있어 현 처리시설의 공정개선을 통한 운영비 절감방안이 가장 효율적인 것으로 판단되었다. 이에, 현재 생물 반응조 후단에서 운영 중인 가압 부상조에 새로운 배관을 설치하여, 최초 침전지 유출수를 가압부상조 처리 후, 생물 반응조로 유입하고, 최종 침전 후 총인을 제어 할 수 있는 약품투입 시설을 설치하는 공정 개선 방안을 제시하였다. 이처럼 생물 반응조 이전에 가압부상조를 설치하고, 후단 가압 부상조 미운영시 공정개선 전·후에 따른 총 슬러지 발생량은 24.2%, 탈수케익 처리비용은 27.6% 절감할 수 있는 것으로 산정되었으며, 전체 처리시설에 대한 총 운영비 감소율은 13.4%로 분석되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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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.

• Environmental engineer
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• s.325
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• pp.86-93
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• 2013

본 발명은 약품 혼합조와 침전조 일체형 초고속침전 수처리 장치 및 이를 이용한 수처리 방법에 관한 것으로서, 일반적인 수처리 공정에서 필요한 각각의 다수의 단위 공정들을 단일 처리조 내에서 수행하게 함으로써 약품혼합, 응집반응, 침전, 슬러지 인출 및 처리수의 배수가 시간 간격을 두어 이루어지도록 하여 전체적인 유체의 체류시간이 줄여 최대 30분 이내의 초고속 수처리가 가능하도록 하는 효과를 갖는다. 또한, 약품 혼합조, 반응조 및 침전조를 별도로 구성하지 않고 단일 처리조로 시설을 컴팩트화하여 시설비 및 소요 부지를 줄일 수 있도록 함과 아울러 처리수의 수질을 SS(Suspended Solids) 기준으로 1ppm 이하로 만족시킴으로써 후단의 여과공정이 불필요하여 시설비를 절감할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, pH 감지부에 별도의 pH 지시계 세척부를 설치하여 안정적으로 pH 감지가 이루어지도록 하여 약품 주입을 경제적이고 효율적으로 이루어질 수 있도록 하여 수처리에 따른 유지 및 관리 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2004.05a
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• pp.346-349
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• 2004

광주시 관내 폐수배출시설 방류수 6지점과 대형 건축물 오수 처리시설 방류수 4지점 및 중수 처리 재이용수, 건물 옹벽 지하수 2지점의 수질을 분석하여 중수로써 재이용 가능 여부를 조사한 결과 폐수 배출시설 방류수의 경우 조립금속제품 제조시설, 축전지제조시설 및 타이어제조시설이 대체적으로 중수도의 수질기준을 만족하고 있어 현재의 방류수를 그대로 중수로 이용 가능하리라 판단된다. 오수 처리시설 방류수의 경우 4지점 모두 유기물질은 물론 색도, 탁도 등 대부분의 항목이 중수도 수질기준을 초과하여 현재의 방류수 자체를 중수로 사용하기는 불가능 할 것으로 판단되며, 이들 방류수를 중수로 재이용하고자 한다면 모래 여과조나 활성탄 여과조, 소독시설 등 중수 처리시설을 설치하여야 할 것으로 판단된다. 오수처리시설 방류수를 중수 처리하여 재이용 하고 있는 중수의 경우 대부분 중수도의 수질기준을 만족하였으나, 색도와 탁도, 대장균군의 경우 일부 상당히 불안정한 수질을 보였으나 현재 화장실 세정수로 이용하고 있는데 색도 외에는 별다른 문제가 없는 것으로 나타났고, 대형빌딩 옹벽에서 흘러나오는 지하수의 경우 일반세균과 질산성 질소를 제외하고는 모두 먹는물 수질기준에 적합한 것으로 나타나 현재의 지하수를 그대로 청소용수나 화장실 세정수 등의 중수로 재활용해도 충분하다고 판단되며, 활성탄 여과조와 소독 시설 등의 추가시설을 갖춘다면 먹는 물로도 사용이 가능하리라 보며, 수량적인 측면에서도 1일 발생량이 100~400톤 이상이므로 충분히 경제성이 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.491-491
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• 2023

환경기초시설은 인간의 활동으로 인하여 발생하는 오염물질에 대한 적극적인 대응시설이다. 이는 환경기초시설로 유입되는 오염물의 경우 농도와 양적인 측면에서 부하가 상당히 크다는 것을 알 수 있으며 이러한 오염물질들이 제대로 처리되지 못하면 심각한 환경오염문제를 초래함은 자명한 사실이다. 환경기초시설 중 하폐수처리장은 수계관리에 있어 대표적인 점오염원으로 해당 방류수역의 적절한 수질을 유지하기 위해 하폐수처리장의 방류수는 수질기준을 엄격하게 준수함을 넘어 수질기준보다 훨씬 낮은 수준으로 방류수의 농도를 유지함이 바람직하다. 재난 등으로 인하여 이러한 하폐수처리장의 정상운영에 문제가 발생하였을 때 해당 방류수역에 심각한 영향을 주게 된다. 실제 경주 및 포항지진, 태풍 매미 등 자연재해로 인한 하폐수처리장의 피해가 다수 발생하여 해당 방류수역에 많은 영향을 미쳤을 것으로 추정되나 과거 피해를 입은 환경기초시설의 경우 시설 자체에 대한 피해정도나 복구상황에 대한 조사 및 후속보고는 있었으나 하페수처리장의 기능상실에 따른 해당 수역의 오염정도나 피해에 대한 보고는 없었다. 이는 하폐수처리장의 기능상실이 해당 수역에 미치는 영향을 정확하게 파악하지 못함으로 실질적인 피해 정도를 가늠할 수 없게 만들었을 뿐만 아니라 향후 비슷한 피해가 발생하였을 때 어떠한 대처가 필요한지에 대한 계획수립에 도움을 줄 수 없게 되는 결과를 초래하였다. 본 연구에서는 폐수처리시설이 여러변수에 의해 피해를 입어 정상적인 가동이 어려운 상황이 발생하여 유입수가 처리되지 않고 방류되었을 때 방류수역에 미치는 영향을 모의하였다. 낙동강으로 처리수를 직접 방류하는 달성2차 산업단지 폐수처리장을 대상으로 모의를 진행하였고 모의결과는 하폐수처리장의 미처리수 방류에 있어 가장 중요한 점은 방류수의 수질상태 보다는 유량이었음을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 하폐수처리장의 기능상실에 따른 피해정도를 가늠함으로 향후 하폐수처리장의 기능상실에 대처할 수 있는 적절한 대응대책 수립에 기초적인 자료를 제공할 것으로 기대된다.

• KDI Journal of Economic Policy
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• v.19 no.2
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• pp.159-211
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• 1997

환경기초시설에 대한 투자가 우리나라 총 환경관련 예산의 80%이상을 차지하고 있다는 사실에서도 알 수 있듯이, 수질 폐기물의 관리를 위한 기초시설의 건립과 운영은 환경정책의 가장 중요한 부분인 동시에 대규모의 재원을 필요로 하는 사업이며, 따라서 비용극소화를 위한 많은 노력이 요구된다. 환경기초시설의 설치 운영에 소용되는 비용은 크게 두 부류로 나누어지는데, 설치비와 운영비에는 규모의 경제가 있어서 규모가 큰 시설일수록 평균비용이 감소하는 반면, 수거운반비와 보상비는 규모가 큰 시설일수록 평균비용이 증가한다. 따라서 총비용은 시설규모의 U자형 함수가 될 것이며, 이 논문의 목적은 각 비용요소를 계량화하여 환경기초시설의 적정규모, 즉 총비용을 극소화시키는 시설규모를 도출하기 위한 모형을 제시하는 것이다. 이 논문에서 제시한 모형은 수학적으로 단순하여 현실 문제에 쉽게 적용할 수 있으며, 간단한 컴퓨터 프로그램을 통하여 적정규모를 계산하고 비용분석을 할 수 있다. 이 모형을 우리나라의 소각시설에 적용한 결과 다음과 같은 정책적 시사점들을 얻을 수 있었다. 첫째, 생활폐기물의 수거운반비가 1,500원/톤/km이고 가구들이 폐기물 관리지역내에 고르게 분포되어 있다고 가정할 때에 총소각비용을 최소화하기 위해서는 약 23만 가구당 처리용량이 830톤/일인 소각장을 설치 운영하여야 하며, 이때에 폐기물 단위당 처리비용은 약 100원/kg이다. 둘째, 가구당 폐기물발생량과 인구밀도의 지역간 차이로 인하여 적정규모 역시 지역간 차이가 있으며, 우리나라에서는 도시지역일수록 규모가 큰 시설이 효율적이다. 셋째, 폐기물 처리사업은 오염의 원인과 수익의 주체가 분명하므로 처리에 소요되는 비용은 가계가 부담하여야 하며, 이를 위하여 현재의 쓰레기봉투가격을 인상하여야 한다. 넷째, 현재 폐기물 처리시설의 설치 운영이 공공부문에 의하여 이루어지고 있어 이를 민영화하는 것이 바람직한데, 그 이유는 환경기초시설의 적정규모를 도출함에 있어 핵심사항인 비용에 관한 정보를 관련 분야의 민간부문이 더 많이 가지고 있을 가능성이 높으며, 입찰을 통하여 사업자를 선정할 경우 가장 효율적인 기업에 의한 설치 운영이 가능하기 때문이다. 이를 위하여 쓰레기봉투가격의 인상과 함께, 폐기물의 처리가 행정구역에 연계되어 이루어지고 있는 현재의 제도 역시 폐지되어야 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1174-1178
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• 2007

본 연구는 다양한 공법으로 설치 운영되고 있는 고도처리시설에 대한 처리효율 및 운영현황을 조사하여 고도처리공법 선정시 활용할 수 있는 기초자료를 제공하고, 각 공법별 현장적용 및 운영상 문제점을 파악하여 하수처리시설 운영의 효율성을 도모하기 위한 목적으로 실시하였다. 6개월 이상 운영 중인 하수종말처리시설 145개소를 대상으로 일반적 현황을 분석하고 실제 현장조사는 고도처리시설 37개소의 현장조사표를 중심으로 실시하였다. 고도처리 공법은 $A_2O$계열, SBR계열이 대부분을 차지하였으며 대규모처리장은 $A_2O$계열, 소규모처리장은 SBR계열이 주로 적용되었으며 대규모 하수처리시설일수록 유입수질의 농도 및 처리효율이 높고 톤당 시설설치비용과 유지관리비용이 적었다. 현장조사 결과, 첫째, 하수처리시설의 유입문제로 시설용량대비 하수유입량이 초과되거나 50%미만인 시설이 10개소로 조사되었다. 이에 따라 하수관거의 조속한 정비 및 인구감소에 따른 대책수립, 효율적인 운영을 위한 하수처리시설 증설 및 계열 축소운전이 필요하였다. 둘째, 각 처리공법별로 몇몇 문제점이 있어 공법사의 문제점 보완, 운영기술전수 및 원활한 A/S가 필요한 것으로 나타났다. 셋째, 운영관리자가 수시로 현상을 파악하고 주의하여 운전해야 하는 것으로 나타났다.

• Journal of Environmental Policy
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• v.11 no.4
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• pp.85-105
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• 2012

In this paper, the energy efficiency of wastewater utilities was evaluated to explore ways to save energy via operational measures. The correlation of each wastewater characteristic parameter to energy was assessed to find a set of parameters that explained most of the variations in energy use among utilities. The results show that increases in inflow, influent COD concentration, and ratio of advanced treatment generally increased the energy use. On the other hand, increases in load factor (influentaverage flow/design flow) reduced the energy use. In the regression analysis, the energy efficiency was highest in the A2O advanced process. On the other hand, the membrane process (among the advanced processes) and the contacted aeration process (among the secondary processes) require more efforts in saving energy. However, the data base system related to energy use must be supplemented in order for more accurate analysis of energy consumption in wastewater treatment facilities. In particular, i) electricity consumption of relay pumps and, ii) energy usage per unit process, iii) pump power usage to discharge treated wastewater in a long distance, if necessary, and iv) alternative energy production and utilization status must be recorded. By utilizing the results of the analysis conducted in this study, it is possible to quantify a level of energy savings needed and establish customized energy saving measures to achieve a certain target level for benchmarking a successful case of wastewater utilities.