• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.505-510
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• 2000

본 연구는 부영양화시 다량 발생하고, 독소생성의 주원인 종으로 알려진 Microcystis aeruginosa의 정수처리 중 응집공정에서 전염소처리의 영향을 조사하였다. Microcystis aeruginosa를 실험실에서 배양하여, $10^5cell/mL$가 되도록 인공시료를 만들었다. 전염소처리의 염소주입량은 각각 0.2, 1.0, 10 mg-Cl/L으로 하였고, 반응시간은 1시간과 1분으로 하였다. 응집 후 모든 시료의 탁도는 응집제를 0.4 mg-Al/L 주입한 후 매우 낮게 나타났으므로 탁도 유발물질은 염소주입량에 의한 영향이 매우 낮은 것으로 나타났다. 염소량이 증가함에 따라 응집 후 잔류알루미늄은 감소하였고, $UV_{254}$는 증가하였다. 적당한 염소농도(1.0 mg-Cl/L)에서는 반응시간이 길어짐에 따라 $UV_{254}$가 증가하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1997년도 가을 학술발표회 프로그램
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• pp.67-67
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• 1997

정수공정은 "원수 -1 침사지 1 전염소 -1 전오존 -1 침전지 1 여과지 1 후오존 1 GAC 4 후염소 1 가정수"로 이루어져 있으며 전처리 공정으로 염 소와 오존을 주입하게 되는데, 여기서 전염소 처리 공정으로 인해 잔류 유리염 소가 수중의 유기물질과 반웅하여 유해성 유기염소 화합물 (i.e.. Trihalomethane, Haloacetonitriles, Chlorophenol 등)을 생성하는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 고도 정수처리 공정에서는 강한 산화력을 지닌 대체 산화 제로서 오존을 이용하고 있다. 전오존 처리공정은 OOC와 탁도 제거에 있어 응 집제 주입량을 감소시키는 것과 더불어 전오존 효과 (산화, 생분해 증대, 살균 등)를 얻을 수 있는 것으로 알려져 왔다. 그러나 낙동강과 같이 유기물이 많은 원수에 과다한 오존이 주입되면 수중 의 유기물이 저분자화 또는 응집이 어려운 오존 산화물로 변화하여 응집제의 소비가 많아지게 된다. 실제, 오존을 응집 효과에 대해서 pilot plant로 운전한 결과 전오존에 의해 입자성 물질의 제거 효율은 향상된 반면에 유기물 제거는 뚜렷한 효과를 볼 수 없었다고 보고되었다 (류, 1997). 본 연구에서는 물금 지역의 원수와 응집-침전 공정까지 거치는 각각의 처 리수에 대해서 전처리가 응집에 미치는 영향을 천연유기물질 (NOM)의 조성 변화로 파악하였다. 그 방법으로 천연유기물질 (NOM)을 XAD-1, -4 수지를 이 용하여 소수성 물질 (hydrophobic components)과 친수성 물질 (hydrophilic components)로 분리 및 농축하여 용존 유기물이 처리 과정에서 어떻게 변화하 는지를 조사하여 개선된 상수 처리 시스템을 설계하는데 기초 자료를 제공하고 수질 관리 분야에서도 적용하고자 하였다. 상수원수인 물금 지역의 소수성 물질(hydrophobic components)은 75~80%, 친수성 물질(hydrophilic components)은 30~33%정도의 분포를 보였고, 전염소 및 전오존 공정을 거친 처리수에서는 각각 62.2-62.8%, 43.9~49.0% 및 50~ 55%, 40~57% 정도의 분포를 보였다. 그리고 웅집-침전을 거친 처리수에서는 그 분포가 77~82%, 24-48%였다. 전주리 공정을 통하여 소수성 물질(byoghobic components)의 분포가 감 소하는 것을 볼 때 전염소 및 전오존 처리가 용존유기물의 응집에는 오히려 역 효과를 나타내는 것으로 판단된다. 것으로 판단된다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.129-132
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• 2003

• 대한환경공학회지
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• 제33권12호
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• pp.893-899
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• 2011

정수처리공정별 THMs 현황과 영향인자와의 상관성 등 생성특성을 분석하고 저감할 수 있는 운영방안을 연구하였다. M정수장의 처리공정은 전염소-응집-침전-여과-오존-활성탄-후염소로 구성되어 있다. 공정별 THMs 농도는 응집침전여과의 기본공정에서 92~93%가 생성되어 전염소처리공정이 주된 영향을 미치는 것으로 조사되었다. THMs 생성과 원수수온, $KMnO_4$소비량의 결정계수는 0.80, 0.72로 높게 나타났으며 정수장에서는 원수수온과 $KMnO_4$소비량으로 생성농도를 예측하는 것이 효율적이라 판단된다. 중염소처리를 한 경우 정수 THMs이 전염소처리의 48% 수준으로 나타나, 염소 주입지점만 변경하는 중염소 처리가 THMs 저감에 유용한 방식으로 판단된다. 전구물질 제거를 위한 분말 활성탄 실험에서는 전염소 앞단에 주입하는 경우에 THMs 생성이 줄었다. 생성된 THMs 제거에는 에어스트리핑 방법이 효과가 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권10호
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• pp.556-560
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• 2017

Microcystis sp.로 수화된 원수에 대해 전염소 처리시 발생하는 문제점과 응집보조제로 polyamine을 투입하였을 때의 응집 및 여과공정에서의 효과를 수중의 입자상 물질의 분포로 평가하였다. Microcystis sp.로 수화된 원수를 전염소 처리하면 Microcystis sp. 군집이 각각의 세포들로 분산되어 응집에 불리한 것으로 나타났다. 응집보조제로 polyamine을 이용하면 응집제 단독으로 응집하는 경우에 비해 탁도와 입자성 물질 제거에 효과적이었으며, 특히 직경 $5{\mu}m$ 이하의 입자상 물질의 제거에 탁월하였다. Microcystis sp.로 수화된 상수원수를 이용하는 정수장에서는 전염소 처리를 배제하고 정수장을 운영하는 방법이 후단공정에서 입자상 물질의 제거 및 관리에 효율적이었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1999년도 정기총회 및 봄 학술발표회 프로그램 The Korean Environmental Sciences Society
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• pp.113-115
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• 1999

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2002년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.154-157
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• 2002

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.235-245
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• 1997

대청호 원수를 취수하여 정수하는 대청수도에서 이취미를 제거하고 THM(Trihalomethanes) 발생량을 줄이기 위하여 기존 표준정수공정에 오존과 활성탄여과공정을 추가한 pilot plant 실험을 수행하였다. pilot 실험결과 표준정수공정에서 DOC(dissolved organic carbon)는 약 25% 제거되었으나, 오존공정에서는 거의 제거되지 않았고, 30일이 지난 후 GAC(granular activated carbon)에서는 약 75%까지 제거되는 것으로 나타났다. 표준정수공정에서 이취미는 약 30%, 오존산화공정에서 약 60%정도 제거되었고, 활성탄여과에서 대부분 제거되었으나, Column 1과 2에서는 DOC와 같이 이취미물질도 파과(breakthrough) 되는 것으로 나타났다. 전염소처리 대신에 중1, 2염소처리를 도입할 경우 전염소처리와 비교하여 약 25%정도의 THM발생량이 감소하였으며, 후염소처리만할 경우 약 30%까지 감소하는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권7호
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• pp.721-728
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• 2008

정수처리과정 중 염소처리로 발생되는 소독부산물(DBPs) 발생현황을 파악하고 저감방안을 제시하기 위해 대표적인 염소소독부산물인 트리할로메탄(THMs)의 공정별 발생현황을 조사하였다. 또한, 계절별 수질별 영향인자와의 상관관계를 분석하고, 공정에서 전 염소 다단투입을 통하여 THMs 생성현황을 파악하고, 원수 수질에 따라 THMs을 저감시킬 수 있는 최적의 운영방안을 고찰하고자 하였다. Y 정수센터는 취수장과 착수정간의 도수시간이 평균 10시간이 소요되어 취수장에서 전염소 처리 시 염소와 THMs 전구물질간의 충분한 반응시간을 제공함으로써, THMs 발생을 억제하는데 한계를 가지고 있다. 따라서, 도수관로상의 THMs 생성을 억제하고 염소 과잉투입을 방지하기 위하여 전염소를 취수장과 착수정에 동시에 투입하여 정수중 THMs 발생을 저감시키고자 하였다. 계절별 정수의 THMs 발생량은 저수온기(겨울철)에 0.015 mg/L 이하로 적게 생성되었고, 고수온기(여름철)에는 평균 0.021 mg/L 이상 생성되어 수온상승에 따라 증가하였다. 공정별 THMs 발생량은 전염소 처리 후 착수정 원수에서 평균 0.013 mg/L, 응집/침전/여과 공정에서 0.014 mg/L, 후염소 처리 후 정수에서 평균 0.016 mg/L로 정수처리공정 시 착수정원수에서 대부분의 THMs이 발생하였다. 정수처리 공정에서 트리할로메탄생성능(THMFP)은 응집 침전공정 후 42.7%가 제거되었고, 여과공정 후 약 50%가 제거되어 공정에서 TOC 제거율과 비슷한 추세를 보였다. 전염소 다단투입은 취수장과 착수정에 염소를 분할하여 주입함으로써 유기물질과 염소와의 접촉시간(T) 및 농도(C)를 감소시키고, 염소주입량을 최적화하여 도수관로에서 생성되는 THMs을 억제시키고 염소사용량을 저감시킬 수 있었다. 수온이 높은 하절기에 전염소 다단 투입을 실시한 결과, 정수에서 THMs 농도는 평균 0.013 mg/L이 생성되어 취수장 단독 전염소 처리 시기에 발생된 정수 THMs 농도 대비 약 50%를 저감시킬 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권spc1호
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• pp.1283-1293
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• 2022

본 연구는 정수장의 수처리 공정에서 계측되고 있는 수량 및 수질데이터의 활용과 수처리 공정제어의 지능화를 위한 것으로 정수장에서 전염소 공정이 수반되는 처리공정에서 침전지 유출수 잔류염소농도 안정화를 위하여 이를 추정할 수 있는 모형을 구축하고자 하였다. 정수장 침전지 유출수의 잔류염소농도를 예측하기 위하여 중회귀모형과 인공지능 알고리즘 중 다층퍼셉트론 신경망, 랜덤포레스트 및 장단기기억(Long Short Term Memory; LSTM) 모형을 활용하였고 그 결과를 비교, 평가하였다. 모형의 입력변수로는 전염소 공정이 도입된 정수장에서의 잔류염소농도, 수온, 탁도, pH, 전기전도도, 유량, 알칼리도 등이 사용되었고 전염소에 따른 침전지의 안정적 운영을 위해 요구되는 침전지 잔류염소농도를 출력변수로 구성하였다. 적용 결과에서는 랜덤포레스트 모형이 가장 양호한 결과를 보여 주었으며 다음으로 LSTM, 다층퍼셈트론 신경망 순으로 나타났다. 수학적 모형인 중회귀모형은 적합도 측면에서 가장 낮은 결과를 보여 주었는데, 이는 수량과 수질데이터의 수치적인 규모나 차원의 차이뿐만 아니라 계절별 수질특성에 따라 염소소비 특성이 매우 다양하게 반응하기 때문으로 판단된다. 따라서 정수장 수처리 공정에서 인공지능 알고리즘의 적용을 위해서는 랜덤포레스트와 같이 의사결정 트리구조의 도입과 적용이 타당한 것으로 나타났다. 본 연구에서 분석된 결과를 근거로 전염소 공정이 도입된 정수장 수처리 공정에서 염소주입량을 실시간으로 예측 가능하게 함으로써 침전지 유출수에서 잔류염소농도를 일정하게 유지하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.