• 제목/요약/키워드: 용수재이용

검색결과 228건 처리시간 0.03초

도시 여건, 외부 영향 및 운영관리 효율이 넥서스 관점에서 도시 물순환 시스템에 미치는 영향 (The effect of urban conditions, external influences, and O&M efficiency on urban water system from the perspective of water-energy nexus)

  • 최서형;신봉우;신은허
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
    • /
    • pp.31-31
    • /
    • 2022
  • 기후변화, 물 부족, 인구 증가와 도시화로 인한 물 수요 증가, 수질 악화, 노후화된 인프라와 같은 세계적인 물문제의 증가로 인해, 도시 물순환 시스템 관리는 더 큰 어려움을 겪고 있다. 취수, 도·송수, 정수처리, 배·급수, 용수 사용, 하수 집수, 하수 처리, 재이용 및 배출 과정을 포함하는 도시 물순환 시스템의 과정은 매우 에너지 집약적인 활동이며, 이와 같은 에너지 소비는 탄소 배출과 양의 직접적인 상관관계가 있다. 따라서 자원 관리 및 데이터 관리를 최적화하기 위해 넥서스 관점의 접근법이 도시 물순환 시스템에 점차적으로 도입되고 있는 추세이다. 도시 물순환 시스템 넥서스에서는 일반적으로 에너지 인텐시티로 표현되는 물을 위한 에너지를 이해하는 것이 중요하다. 에너지 인텐시티의 차이는 기후(연평균 강수량, 단기 기후 변동성, 기후패턴 등), 지리적 특징(표고차, 평지비, 위치 등), 시스템 특성(총급수량, 인구, 인구밀도, 관로 연장 등) 및 운영관리 효율(수압, 누수율, 에너지 효율 등)과 밀접한 관계가 있다. 그리고 도시 물순환 시스템에서 에너지 관리를 증진시킨 방안은 유지관리 효율 개선(물·에너지 관리전략, 물손실 관리, 수요 관리 및 수요 대응 등), 신기술 도입, 그리고 에너지 회수로 나누어진다. 본 연구에서는 기존 문헌의 자료를 분석하여 도시 물순환 시스템의 각 공정별 에너지 인텐시티를 분석하였으며, 시스템 다이나믹스를 적용하여 다양한 도시 여건(인구, lpcd, 누수율, 취수원, 에너지 인텐시티)에서 외부영향(기후변화, 도시화)과 운영효율 변동(운영효율 향상, 신시술 도입)에 따른 도시 물순환 시스템 내 자원 사용 및 이동을 분석하였다. 에너지 인텐시티는 전체 도시 물순환 시스템, 상수 시스템, 하수시스템에서 각각 2.334 kWh/m3, 1.029 kWh/m3, 1.024 kWh/m3를 나타내었으며, 용수사용, 담수화, 재이용 과정에서는 매우 높은 값이 나타났다. 에너지 인틴시티의 값은 외부 영향에 크게 좌우되는 것으로 분석되었으며, 운영효율의 변동에 따라서 물 및 에너지 사용량은 변화하였지만 에너지 인텐시티의 변동은 크지 않았다. 이에 따라 도시 물순환 시스템을 넥서스 관점에서 관리하기 위해서는 에너지 인텐시티 이외에 물 및 에너지 사용량, 유수수량 관점 에너지 인텐시티, 사용수량 관점 에너지 인텐시티를 종합적으로 고려하는 것이 필요하다.

  • PDF

중수도개발연구(中水道開發研究) (A Study on the Water Reuse Systems)

  • 박중현;이성기;정재철
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제4권4호
    • /
    • pp.113-125
    • /
    • 1984
  • 우리 나라는 수공급(水供給)을 주로 댐개발(開發)에 의존(依存)하여 왔으나 이와 같은 방식(方式)은 앞으로 댐적지(適地)의 감소(減少), 건설비(建設費)의 앙등(昻騰), 수몰지역주민(水沒地域住民)의 생활재건대책(生活再建對策), 환경영향(環境影響) 등의 제요인(諸要因)으로 인하여 계속하여 개발(開發)하기 어려운 상황(狀況)에 있다. 한편 수수요(水需要)는 도시(都市)로의 인구집중(人口集中), 생활수준(生活水準)의 향상(向上), 산업발전(産業發展) 등으로 인하여 계속 증가(增加)되고 있으며 앞으로도 인구(人口)의 증가(增加)와 경제활동(經濟活動)의 고도화(高度化)에 따른 도시기능(都市機能)의 향상(向上)에 의해 증가(增加)될 것으로 예상(豫想)된다. 따라서, 앞으로 늘어날 수수요(水需要)에 대처(對處)하기 위해서는 지하수(地下水)의 개발(開發), 해수(海水)의 담수화(淡水化), 그리고 물을 순환재이용(循環再利用)하는 중수도(中水道)의 도입(導入)이 절실(切實)하며 그 연구(硏究) 또한 시급하다. 중수도(中水道)란 종래(從來) 수도(水道)에 의해서 급수(給水)되고 있던 용도(用途)가운데 반드시 음용수(飮用水)와 같은 정도(程度)의 청정(淸淨)을 요(要)하지 않는 용도(用途)에 대(對)하여 각(各) 용도(用途)에 적합(適合)한 수질(水質)의 중수(中水)를 공급(供給)하는 것으로써 사람이 마시기에 적합(適合)하지 않은 물을 공급(供給)하는 시설(施設)의 총체(總體)라고 정의(定義)한다. 이와 같은 중수도(中水道)의 용도(用途)로는 수세식(水洗式) 변소용수(便所用水), 에어컨냉각용보급수(冷却用補給水), 세차용수(洗車用水), 살수용수(撒水用水), 가로청소용수(街路淸掃用水), 조경용보급수(造景用補給水), 소화용수(消火用水) 등을 들 수 있으며, 원수(原水)로는 건물내(建物內)에서 발생(發生)하는 잡배수(雜排水), 수세식(水洗式) 변소용수(便所用水), 냉동냉각배수(冷凍冷却排水), 하수처리수(下水處理水), 오탁하천수(汚濁河川水), 그리고 우수(雨水), 지하수(地下水) 등을 생각할 수 있다. 그러나, 원수(原水)를 선정(選定)할 때는 수질(水質)과 함께 수량(水量)이 풍부(豊富)한가에 대해서도 고려(考慮)하여야 한다. 중수도(中水道)의 형태(形態) 및 분류(分類)는 개방계(開放系) 순환방식(循環方式)과 폐쇄계(閉鎖系) 순환방식(循環方式)으로 대별(大別)되며, 이를 규모(規模)에 따라 개별순환방식(個別循環方式), 지구순환방식(地區循環方式), 광역순환방식(廣域循環方式)의 3 가지로 나눈다. 중수도처리방식(中水道處理方式)은 활성오니법(活性汚泥法), 회전원판법(回轉圓板法), 접촉폭기법(接觸曝氣法)을 포함(包含)한 생물화학적(生物化學的) 처리법(處理法)과 의집심의법(擬集沈擬法), 사려과법(砂濾慮過法), 활성탄처리법(活性炭處理法), ozone 처리법(處理法), 염소처리법(鹽素處理法), 막처리(膜處理) 등을 포함(包含)한 물리화학적(物理化學的) 처리법(處理法)으로 대별(大別)된다. 또한 현재(現在) 외국(外國)에서 실시(實施)하고 있는 중수도(中水道)의 예(例) 조사(調査)하였으며, 중수도이용(中水道利用)의 효과(效果)를 직접적(直接的) 효과(效果)와 부수적(附隨的) 효과(效果)로 나누어 기술(記述)하였다. 또한 중수도(中水道) 개발시(開發時)의 문제점(問題點)을 순환방식별(循環方式別)로 조사(調査)하였으며, 기술(技術), 위생(衛生), 관리상(管理上)의 문제(問題)와 비용문제(費用問題), 법령상(法令上)의 문제(問題)를 다루었다. 중수도(中水道)를 개발(開發)하기 위해 사업자(事業者)(설치자(設置者))와 행정기관(行政機關)의 역할(役割) 중수도(中水道)를 위한 시설(施設)의 구조기준(構造基準) 및 유지관리기준(維持管理基準), 재정적(財政的) 조치(措置) 등에 대해서 연구(硏究)하였다.

  • PDF

축소모형 실험을 통한 침윤소화약제 소화성능 평가 (Wetting Agent Performance Evaluation Using Scale Model)

  • 김남균;임경범;이동호
    • 한국화재소방학회논문지
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.20-25
    • /
    • 2014
  • 본 연구는 자체제작 축소모형 실험 장치를 이용하여 목재를 대상으로 침윤소화약제의 소화성능평가를 수행하였다. 축소모형실험의 최적조건 확인을 위해 소화용수의 양과 목재의 수를 변화시켜 조건설정 실험을 진행한 결과 20 pieces의 목재를 적층한 후 물과 소화용수 100 mL를 살수한 경우에 한하여 소화성능의 변별력을 확인하였다. 따라서 해당 조건에서 현재 사용되고 있는 국내외 침윤소화약제를 대상으로 소화성능을 평가한 결과, 물의 경우에서만 재 발화가 발생하는 것을 확인하였다. 또한 살수 시간에 따른 온도분포를 통해 소화능력의 변별력을 판단할 수 있었다. 본 실험 결과를 바탕으로 추후 최적화 침윤소화약제 성능평가 방법을 제시하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

최근(2008-2019년) 하수도통계 자료 분석 기반 국내 하수재이용량 예측 (Recent(2008-2019) trend and expectations in future of the water reuse capacity based on the statistics of sewerage in Republic of Korea)

  • 마정혁;정성필
    • 상하수도학회지
    • /
    • 제35권6호
    • /
    • pp.477-487
    • /
    • 2021
  • Due to the global climate change, Korean peninsula is has been experiencing flooding and drought severely. It is hard difficult to manage water resources sustainably, because due to intensive precipitation in short periods and severe drought has increased in Korea. Reused water from the wastewater treatment plant (WWTP) could be a sustainable and an alternative water source near the urban areas. In order to understand the patterns of water reuse in Korea, annual water reuses data according to the times and regional governments were investigated from 2008 to 2019. The reused water from WWTP in Korea has been mainly used for river maintenance flow and industrial use, while agricultural use of water reuse has decreased with time. Metropolitan cities in Korea such as Seoul, Busan, Daegu, Ulsan, and Incheon have been mainly used reused reusing water for river maintenance flow. Industrial water reuse has been limitedly applied recently for the planned industrial districts in Pohang, Gumi, Paju, and Asan. By using the collected annual water reuse data from the domestic sewerage statistics of sewerage, the optimistic and pessimistic future estimations of for future annual water reuse were suggested from 2020 to 2040 on a five year interval for every five years.

시스템 다이내믹스를 이용한 농업용수 재이용시스템 경제성 분석 (Economic Analysis of Wastewater Reuse Systems for Agricultural Irrigation using a System Dynamics Approach)

  • 정한석;서교;장태일;성충현;김학관;박승우
    • 한국농공학회논문집
    • /
    • 제55권2호
    • /
    • pp.9-20
    • /
    • 2013
  • Many studies have reported additional treatment is needed to use wastewater for agricultural purpose. Economic considerations should be taken into account to establish infrastructure for agricultural reuse because of a large amount of water use in irrigation and relatively low water quality requirement. The objective of this study was to conduct economic analysis of wastewater reclamation and reuse systems for agriculture. A system dynamics approach considering complexity and dynamics in the wastewater reuse systems was used for the economic analysis, which are related with social, environmental, and economic problems. Sensitivity and benefit cost analysis for wastewater reuse systems was conducted through the established economic assessment model. The result of sensitivity analysis showed that water resources development and installation cost were the most sensitive for total benefits and costs, respectively. The scenario-based test of the organized economic assessment model shows marginal cost ranges and enables decision-makers to decide reasonable cost for the wastewater reuse systems for agriculture.

CLUE-s 모형을 이용한 금강권역의 미래 농업지역 토지이용변화 예측 (Prediction of Future Agricultural Land Use Change of Geum River Basin using CLUE-s)

  • Son, Moobeen;Kim, Jinuk;Lee, Yonggwan;Kim, Seongjoon
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
    • /
    • pp.131-131
    • /
    • 2020
  • 우리나라는 농산물시장개방이후 휴경면적의 증가, 농지전용, 도시화의 가속화, 시설작물 재배면적 변화 영향에 의한 논과 밭의 이용 패턴변화 등으로 농촌지역의 토지이용구조가 변화되어 왔다. 이는 곧 국내 토지이용패턴의 변화로 연결되고, 농업구조의 변화는 농촌경관, 농업용수 이용, 농촌지역 비점오염 물질 발생패턴의 변화를 야기할 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 금강권역을 연구지역으로 하여, 농업지역의 토지이용변화 중 논 내 시설작물 재배면적 변화에 주안점을 두고 토지이용변화 예측모형인 CLUE-s(Conversion of Land Use and its Effects at Small regional extent) 모형을 이용하여 미래 농업지역의 토지이용변화를 예측하고자 하였다. CLUE-s 모형의 입력 자료로 국가수자원관리종합시스템(WAMIS)의 1980~2010년까지 5년 간격 토지이용 통계자료 및 환경부 2008, 2013년 중분류 토지이용 자료에서 금강유역을 추출하여 구축하였다. 모형의 입력자료를 위해 토지이용 항목을 총 7개(수역, 시가지, 논, 밭, 시설재배지, 산림, 초지)로 분류하고 특별토지이용 정책 자료로 농업진흥구역도 및 국토환경성 평가도를 이용하였다. 관측자료의 경향을 이용하여 환경부 중분류 토지이용 변화를 기준으로 농업지역(논, 밭, 시설재배) 변화에 대한 회귀식을 도출하였다. 본 연구의 결과를 활용하여 농업지역 변화에 따른 수문 및 수질의 영향을 파악하고 미래 토지이용 변화에 따른 농촌지역 비점오염 물질 발생패턴 등을 분석하기 위한 기초 자료로 활용할 것으로 판단된다.

  • PDF

빗물이용시설의 빗물이용 활성화 방안 연구 (A Study on Rainwater Utilization Methods of Rainwater Harvesting System)

  • 박윤경;송양호;최영권;김이호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
    • /
    • pp.501-501
    • /
    • 2022
  • 2014년 개정된 물의 재이용 촉진 및 지원에 관한법률(이하, 물재이용법)에 따라서 빗물이용시설의 수는 꾸준히 증가하고 있는 추세이나 실제 연간사용량의 경우 연별 증가량은 미미하다. 또한 2016년도 환경부 하수도 통계에 따른 2,043개의 빗물이용시설 중 집수면적 미파악시설의 749개, 여과시설 유무 미파악시설 564개, 연간 운영비 산출 불가능 시설 1,843개, 연강 사용량 미집계 시설 905개로 관리실태가 부실함을 확인할 수 있다. 이에 빗물이용시설의 설치·운영 실태조사 및 문제점을 분석하고 빗물이용이 비교적 활성화 된 시설을 대상은 현장조사를 수행을 통해 빗물이용시설의 현황을 분석하고 현실적인 여건을 반영하여 빗물이용을 활성화할 수 있는 방안을 마련하고자 하였다. 물재이용법에 따른 빗물이용시설 법정의무대상시설의 빗물활용처는 전체의 약 92%가 조경요수로 활용하고 있으며, 다음으로 청소화장실용수(약 3%)로 활용하고 있다. 건축물 용도에 따라서 골프장, 공공기관청사/공공업무시설, 대규모점포, 실내체육관/종합운동장, 학교의 경우 건축물 용도별로 각 30% 정도가, 공동주택의 경우 약 60%가 빗물이용시설을 활용하고 있음에도 빗물을 사용하지 았는 것으로 파악되었다. 이는 빗물을 사용해야하는 시기에 저류조에 저류된 빗물의 양이 부족한 것과 운영비 부담 순으로 조사되었다. 따라서 빗물이용시설의 빗물이용활성화를 위해서는 물수요-공급에 대한 개념을 도입한 물수지 분석이 필요하며, 운영비 부담을 줄일 수 있는 다양한 방안을 탐색하는 것이 적절할 것이다. 현장조사 결과에서도 기술 등의 발달로 빗물이용시설은 잘 구축되고 있으나 활용처에서 필요한 필요수량에 따라 활용률이 상이한 것으로 조사되었다. 이러한 실태조사 및 현장조사를 바탕으로 빗물이용시설의 빗물이용 활성화를 위한 방안에 대하여 기술적 및 제도적 방안에 대해서 제안하였다.

  • PDF

폐양액과 하수처리수 재이용이 배추생육 및 토양에 미치는 영향 (Effect of Waste Nutrient Solution and Reclaimed Wastewater on Chinese Cabbage Growth and Soil Properties)

  • 최봉수;임정은;신용건;양재의;이상수;옥용식
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제44권3호
    • /
    • pp.394-399
    • /
    • 2011
  • 배추 재배를 위해 관수한 용수의 특성은 대조구인 지하수가 pH 7.0, EC $0.06dS\;m^{-1}$였으며, 폐양액이 pH 6.3, EC $1.5dS\;m^{-1}$, 하수처리수가 pH 6.8, EC $0.4dS\;m^{-1}$였다. 배추재배지에 관수된 폐양액은 $NH_4^+$ 함량이 낮았으나 $NO_3^-$, $K^+$, $SO_4^{2-}$$Ca^{2+}$$10g\;m^{-2}$ 이상으로 작물생육에 필요한 다량의 원소를 함유하고 있었으며, 이와 달리 하수처리수는 폐양액과 달리 원소 함량이 낮았으며 $Cl^-$$Na^+$ 함량이 높았다. 지하수, 폐양액 및 하수처리수를 이용하여 재배한 배추는 모든 처리구에서 구고, 구폭, 생체중, 건물중, 상품율 등 그 생육에 차이가 없었으며, 다양한 수준으로 질소 비료를 절감하고 폐양액을 관수한 처리구에서도 모든 처리구간 생육이 유사하였다. 한편 배추재배지의 배추수확 후 토양 pH는 대조구인 지하수 처리구에서 작물재배 전과 차이가 없었으며 폐양액 처리구는 양분의 토양집적으로 인하여 pH가 감소하였고 하수처리수 처리구는 pH가 상승하는 것으로 나타났다. 다량의 양분을 함유하고 있는 폐양액 관수는 토양의 EC를 관행재배구보다 현저히 증가시켰으며, 배추재배에 의한 양분의 흡수에도 불구하고 토양 내 인산과 칼륨 함량도 관행재배구보다 증가하는 것으로 나타났다.

반도체 생산용 초순수 제조공정의 농축수 재이용에 따른 온실가스 발생량 평가에 관한 연구 (A Study on the Estimation of the GHGs Emissions to the Reuse of De-ionized Water Production Process in Semiconductor Factory)

  • 한종민;정진도;김산
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제19권9호
    • /
    • pp.518-525
    • /
    • 2018
  • 21세기에 들어서면서 기후변화로 인한 환경변화가 심각해짐에 따라 온실가스 배출에 대한 관심도 높아지고 있다. 우리나라의 기온은 1904년 이후 2000년까지 약 $1.5^{\circ}C$ 상승하였으며, 기후가 아열대 특성을 나타내는 것으로 조사되었다. 이에 따라 홍수 및 가뭄 등의 발생횟수가 증가하여 인간이 활용할 수 있는 용수가 매년 감소하고 있으며, 상수도 사용에 대한 비용은 매년 상승하고 있어 평소 버려지는 폐수의 재이용은 불가피한 상황에 직면해 있다. 본 연구는 반도체 공정에 투입되는 초순수 제조과정에서 발생되는 농축폐수를 재이용시스템을 설치하여 6개월간 운전한 월별 자료를 활용하여 온실가스 발생량 및 절감방안 등에 대하여 조사하였다. 조사결과 상수도 공급량은 월 평균 약 $2,767m^3$의 절감 효과가 있음을 알 수 있었다. 온실가스 발생량은 물재이용시스템의 전기사용량으로 인해 월 평균 약 $1,329.07kg-CO_2$ 추가발생 하였지만, 상수도 사용량 절감에 따른 월 평균 $918.64kg-CO_2$ 감축량을 반영하면, 월 평균 $410.43kg-CO_2$의 온실가스가 증가됨을 알 수 있었다. 물재이용시스템의 일부 공정을 개선한다면 온실가스 발생량은 증가가 아닌 월 평균 $254.41kg-CO_2$로 절감됨을 확인할 수 있었다.

우리나라 토양(土壤)의 토성별(土性別) 유효수분(有效水分) (Available Soil Water for Textural Class of Korean Soils)

  • 정석재;문준;김태순;현근수;박창서
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제23권3호
    • /
    • pp.167-172
    • /
    • 1990
  • 우리나라 토양(土壤)(제주도(濟州道) 토양(土壤) 제외(除外))의 토성별(土性別) 유효수분함량(有效水分含量) 평균치(平均値)를 구(求)하고 토양성질(土壤性質) 사이의 상관(相關)을 구명(究明)하고 유효수분함량(有效水分含量)의 추정식(推定式)을 얻기 위하여 시(市) 군(郡) 대표단면(代表斷面)의 토양분석치(土壤分析値)(표본(標本)크기 : 2,808개(個))를 이용(利用)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 토성별(土性別) 평균(平均) 유효수분함량(有效水分含量)은 사토(砂土) 4.7, 양질토양(壤質砂土) 7.7, 사양토(砂壤土) 13.2, 토양(壤土) 17.7, 미사질양토(徵砂質壤土) 19.2, 식양토(埴壤土) 15.9, 사질식양토(砂質埴壤土) 14.5, 미세질양토(徵砂質埴壤土) 18.7, 미사질식토(微砂質埴土) 17.3 그리고 식토(埴土) 14.9%이었다. 2. 포장용수량(圃場容水量)일때의 수분함량(水分含量)과 유효수분함량(有效水分含量)은 대체로 조립질토양(組粒質土壤)에서 모래 그리고 세립질토양(細粒質土壤)에서는 유기물(有機物), 영구위조점(永久萎凋點)에서의 수분함량(水分含量)은 점토(粘土)가 가장 크게 관계(關係)가 있었다. 3. 유효수분함량(有效水分含量)은 포장용수량(圃場容水量)일때의 수분함량(水分含量)과 고도(高度)의 유의성(有意性)을 나타내었고 영구위조점(永久萎凋點)일때의 수분함량(水分含量)과는 상관(相關)이 없었다. 유효수분함량(有效水分含量)은 미사(微砂)의 영향(影響)을 크게 받았다. 4. 토성별(土性別) 포장용수량(圃場容水量)일때의 수분함량(水分含量) 및 유효수분함량(有效水分含量)의 추정식(推定式)이 얻어졌다.

  • PDF