급속한 산업발전과 인구증가, 생활 수준의 향상으로 영양염류를 포함한 하·폐수 발생량이 매년 증가하고 있다. 증가하는 하·폐수 발생량과 더불어 미처리 연계처리수(분뇨, 가축분뇨, 산업폐수, 침출수, 음폐수)또한 발생량이 증가하고 있고, 연계처리수 상당 수가 인근 하수처리장으로 연계하여 연계처리되고 있다. 연계처리수는 기존 유입하수와 비교했을 때 저유량 고농도의 특징을 가지고 있기때문에 하수처리장에서는 방류수 수질 악화, 처리량 증가, 오염부하 증가, 충격부하 또는 중금속 유입 등과 같은 많은 문제점을 가지게 된다. 이와같은 문제를 해결하기 위해서 하수처리장에 연계 유입되는 연계처리수의 양 및 수질 등의 조사가 필요하고, 하수처리에 미치는 영향등에 관한 연구가 필요하다. 따라서 본 논문은 연계처리수의 영향을 살펴보기 위해 4계절에 따른 수온조건을 고려했을 때 연계처리수의 영향 및 연계처리수 유입 유량 분배 등 영향인자를 고려하여 시나리오를 만들고 최적의 효율을 나타내는 조건을 분석하고자 한다.
처리공정별 연계처리수질을 검토한 결과 생물학적처리만 거친 생물반응조 처리수의 경우 연계부하율이 $COD_{Mn}$의 경우 1.67%(설계수질 기준), 2.59%(운영수질 기준), T-P의 경우 3.69%(설계수질 기준), 7.67%(운영수질 기준)로 다소 높게 나타났으나 하수처리장 운영에 미치는 영향은 거의 없을 것으로 판단된다. 또한, 고도처리공정인 산화부상분리 처리수 및 생물여과 처리수의 경우 연계부하율은 1% 내외로 고도처리설비 설치 시 과대 설비설치의 우려가 있다. 따라서 S하수처리장의 경제성 및 안정적인 운영을 고려할 경우 생물학적처리인 생물반응조를 거친 처리수를 연계하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
산업발전과 인구증가, 생활수준의 향상으로 하·폐수 발생량 및 하수처리장 연계처리수가 매년증가 하고 있다. 연계처리수는 저유량 고농도의 특징을 가지고 있다. 따라서 하수처리장 운영에 큰 영향을 미치고 연계처리수를 처리하기 위해 많은 비용도 사용되는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 연계처리수의 유입 유량을 개별 반응조로 전량 유입시킬 경우 방류수 수질이 적게 상승한 시나리오를 도출했고, 모델링 결과 유입하수, 무산소조에 유입시킬 경우 방류수 수질이 가장 적게 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 바탕으로 연계처리수의 유입 유량을 유입하수와 무산소조로 분배하여 유입시킬 경우에 대하여 분배 비율에 대한 다양한 시나리오를 생성했다. 다양한 시나리오를 통해 모델링을 진행한 결과 유입하수(80%), 무산소조(20%)의 비율로 연계처리수의 유입유량을 분배 유입 시킬 경우 TN, TP의 수질이 가장 적게 상승하는 것으로 나타났다.
최근 고농도의 연계처리수를 인근 하수처리장으로 유입하고 있으나, 합리적이지 못한 연계처리 요금제도로 인해 지자체에서 하수처리 운영이 어려운 실정이며 이를 증명할 수 있는 근거나 데이터가 부족한 상황이다. 하지만, 국가 필수기반시설인 하수처리장은 일반적으로 예비타당성조사를 면제를 받기 때문에 경제성 평가를 실시한 사례가 전무하다. 따라서, 본 연구진은 선행연구를 통해 기존 연계처리 부과금의 단점을 보완할 수 있는 개선안을 제시하였고, 본 연구에서는 경제성분석을 실시하여 개선안을 적용하였을 때 기존 대비 얼마나 경제성이 개선될 수 있는지 비교평가를 하였다. 이를 위해 기존 환경시설의 예비타당성 평가 자료와 노후하수처리시설 현대화 진행 시 책정한 비용인자와 편익인자를 참고하였고, 연구진이 자체적으로 판단하였을 때 연계처리로 인해서 발생할 수 있는 편익 등을 고려하여 적용하였다. 연구결과 기존에는 B/C(Benefit/cost)값이 상당히 낮았으나, 연구진이 제안한 개선안을 적용하였을 경우 B/C값이 1에 가깝게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구진이 제안한 연계처리 부하에 따라 연계처리 부과금을 산정하는 방식은 매우 합리적이고 타당한 것으로 판단된다.
급격한 산업발전과 인구증가로 인해 최근 지자체 및 하수처리장에서 하수처리장으로 연계하여 처리하는 연계처리수가 많은 문제를 나타내는 것으로 조사되었다. 연계처리수는 일반하수대비 저유량 고농도의 특성을 가지고 있다. 따라서 이러한 특성은 공공하수처리시설의 하수처리 난이도 및 하수처리 단가를 증가시키는 영향을 미친다. 하수처리단가를 증가시키는 많은 영향인자 중 '연계처리부하/설계유입수부하(%)'가 가장 상관성이 높은 인자로 도출되었고, 그 후 공공하수처리시설 선정 및 모델링을 통해 4계절의 영향을 고려한 온도 조건 및 '연계처리부하/설계유입수부하(%)' 증가 조건에 따른 설계방류수질 초과 범위를 조사했다. 그 결과 TN의 경우 $5^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ 조건에서 각각 '연계처리부하/설계유입부하(%)'가 각각 19.7%, 22.6%, 25.1%. 27.7%로 나타났고, TP의 경우 $5^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ 조건에서 각각 '연계처리부하/설계유입부하(%)'가 각각 10.7%, 12.2%, 15.6%, 17.5%로 조사되었다.
유입하수와 기존 연계처리수(축산폐수, 분뇨, 음폐수 등)에 더하여 슬러지탄화시설에서 발생되는 유출수가 추가로 유입되며 질소성분의 처리에 어려움을 겪고 있는 하수처리시설을 대상으로 연계처리가 처리효율에 미치는 영향을 조사하였다. 하수처리시설에 유입되는 연계처리수의 부하량(kg/d)을 산출한 결과, BOD 및 COD의 경우 음폐수와 축산폐수가 차지하는 비중이 상대적으로 크게 나타났고, T-N과 $NH_3-N$은 탄화공정수가 차지하는 비중이 가장 큰 것을 확인할 수 있었다. 탄화공정수가 방류수질에 미치는 영향을 분석하기 위하여 탄화공정수 유입 유무에 따른 공정별 처리효율을 분석결과, 호기조에서 $NH_3-N$의 질산화율이 탄화공정수가 유입되지 않는 경우 89%이었으나 탄화공정수가 유입되는 경우 55%로 낮아져 탄화공정수 유입시 질산화효율이 현저히 떨어지는 것을 확인하였다. 탄화공정수 유입으로 인한 질소 및 암모니아 부하량 증가 및 이로 인한 제거율 악화를 해결하기 위해서는 탄하공정수의 전처리를 통해 질소성분의 부하를 낮추어야 할 것으로 판단된다.
연계처리란 분뇨, 가축분뇨, 침출수, 기타 산업폐수 등 고농도의 폐수들을 인근 하수처리장으로 연계하여 해당 사업체의 부담을 덜어주는 시스템을 의미한다. 2018년 하수도 통계 기준국내 하수처리장의 약 4.5%인 187개소의 하수처리장에서 연계처리 제도를 실시하고 있으나, 합리적인 비용산정기준이 마련되어 있지 않아 국내 지자체에서 하수처리 운영에 난항을 겪고 있다. 이에 본 연구진은 현재 연계처리수를 부과하는 산정방식에서 문제가 되는 점을 해결하고자 개선안을 제안하였다. 이를 위해 연계처리제도가 하수처리단가에 미치는 영향과 상관성을 분석하였고, 이 중 상관성이 가장 높게 나타난 주요 인자를 개선안에 적용하였다. 그 결과 기존 산정방식에 세 가지 부분을 개선한 개선안을 제시하였고, 산정방법과 기존 문헌값을 통한 산정사례를 함께 제시하였다. 이는 향후 연계처리를 시행하는 지자체에서 참고하고, 하수도조례 등을 개정할 수 있는 근거로 활용될 수 있으며, 합리적인 연계처리제도를 운영하는 데 있어서 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.
두가지 처리방법을 연계처리하여 실험한 결과 펜톤산화를 전처리로 적용하여 실험한 경우가 COD와 Color의 제거면에서 더 높은 처리효율을 보이고 있으며 본 연구의 실험 목적인 RFP상의 수질기준을 만족하였다. 배출수 수질 기준이 강화된 RFP상의 수질기준을 만족하기 위한 고도산화방법의 연계처리방법 중 오존산화와 펜톤산화를 조합한 결과 유기물과 색도를 고루 제거하는 펜톤산화를 전처리 공정으로 적용하고 유기물의 제거보다는 색도제거에 더 효율적인 오존처리 공정을 후처리로 둔 조합공정이 더 적합한 것으로 판단된다.
기존의 영상검지기는 한정된 구간에서 차량을 추출, 추적하는데 본 논문에서 제안한 카메라간 연계 추적 방법은 두 대의 카메라를 서로 연계하여 차량을 추적함으로써 넓은 구간에서도 효과적으로 차량을 추적할 수 있다. 한 대의 카메라는 전방을 검지하고 다른 카메라는 후방을 검지하여 전방 검지영역에서 추적한 차량을 후방 검지영역에서도 연계하여 추적하게 된다. 연계 추적을 위해 전방 카메라에서 취득한 차량의 차선정보와 차량의 대표 gray level 정보를 후방 카메라로부터의 영상 분석시 이용하여 차량 연계 추적을 한다.
지식정보화 사회에서는 정부기관 간 정보연계가 정보의 원활한 운영을 위해서는 필수적인 요소가 되었다. 하지만, 효율적이고 체계적인 정보연계를 위해서는 서비스 제공 측면뿐만이 아니라 DB관리, 연계대상, 확장성 등을 종합적으로 고려한 정보 레파지터리가 필요하고, 이를 위해서는 보다 효과적인 정보연계 모델이 필요하다. 특히 산재되어 있는 장애인 정보는 기관간의 독립적인 정보시스템에 의해 정보연계가 물리적인 기법과 서비스적 측면에 한정되어 있다. 이에 따라 본 논문에서는 연계의 용이성 및 효율성을 고려한 EAI 기반의 장애인정보 레파지터리 정보연계 모델을 제시한다. EAI 구조는 데이터 라우팅 등으로 이기종간의 정보연계를 용이하게 해주며, 장애인정보 레파지터리는 기존 서비스측면의 정보연계의 한계점을 극복할 수 있는 형태이다. 이로써 본 논문에서 제시한 연계모델을 이용하여 저비용고효율의 정보연계가 가능하게 되어 정부/공공기관 간 정보교류가 활발히 이루어질 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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