• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.215-215
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• 2022

현재 국내 정수시설은 정수공정별 감시제어-데이터수집시스템(SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition)에 기반하여 감시제어 및 모니터링 위주로 운영·관리를 실시하고 있다. 또한, 주요 핵심 공정인 응집제 약품투입, 소독 및 여과 설비 공정의 운영방식에 있어서 선험적 운영지식에 의한 방식으로 운영되고 있기 때문에 지속적인 안정적 운영을 위해서는 표준적이고 체계적인 운영관리 수단이 필요하다. 국외에서는 다양한 운영 조건에 기반한 정수처리 효율을 예측할 수 있는 모의(simulation) 도구의 개발을 통해 기존 운영되고 있는 정수장의 효율을 예측하는 데 활용하고 있는 실정이다. 본 논문은 실시간 운영관리가 가능한 기반을 구축하여 정수처리의 효율을 예측할 수 있는 시뮬레이터 개발을 통해 정수처리 공정별 기본 및 조합의 공정 시뮬레이션 모의 모듈 기술을 개발하기 위한 연구를 수행하였다. 또한 개발된 기술의 실증 운영을 통해 검증된 모듈을 반영한 정수장 시뮬레이터 시스템을 개발을 위한 연구를 수행하였다. 정수장 시뮬레이터는 수질정보, 물질수지, 수두손실등의 운영현황 데이터를 수집하는 기능, 착수-혼화-응집-침전-여과-소독 등 개별 공정별 주요 운전변수의 모니터링 및 제어를 통한 운영관리 기능, 원수 수질변화에 신속한 대응을 위한 정수처리 공정제어 의사결정지원 기능, 그리고 온라인 관망해석을 포함한 정수처리 전(단위)공정 시뮬레이터 기능 및 공정별 운영인자 최적화 기능 등으로 구성되어 있다. 현재 운영 중인 정수장의 공정별 운전 상태를 평가·관리하여 정수공정 운영 안정화 체계를 확보하고, 정수장의 유량과 수질의 갑작스런 변화에 따른 모의를 통한 수질예측으로 실시간 정수장 최적운영관리가 가능하다. 또한 원수 성상에 따른 적정 공정운영 자동화로 운영비 절감 및 효율적 인력 활용으로 정수장 운영 효율성을 제고함으로써 지속적이고 안정적인 정수장 운영 체계를 확보할 수 있다.

• 월간양계
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• 제41권10호
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• pp.130-133
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• 2009

양계를 하는 사람에게 질병 없는 안전한 축산물 생산을 위한 필수요건을 꼽으라면 수질을 빼놓지 않을 것이다. 적절한 양과 좋은 수질은 사료섭취량 증가로 인해 증체율에도 영향을 미치기 때문에 양계 음수관리는 곧 생산성과 직결되는 부분이다. 최근 축산농장에서 정수 연수기계를 설치해 깨끗한 음수 공급으로 생산성 향상에 도전하면서 정수업체들도 과학적인 정수 시스템 개발에 나서고 있다. 일반적으로 알려진 정수기능을 넘어서 3단계 처리방식시스템으로 1일 최대 정수량 50~70톤의 기능수를 대량 생산하는 축산 전용 정수시스템 '청무원(주)'를 찾아 제품의 특징과 함께 이 제품을 설비한 농장을 방문해 그 효과에 대해 직접 들어보았다.

• 수도
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• 제24권4호통권85호
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• pp.30-38
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• 1997

County는 비용과 부지소요는 최소화하면서도 증가하는 지역적 물수요에 부합되는 높은 유량에서 정수장의 성능을 최대화해야하는 필요성에 직면해있다. 개선사항을 찾아내기 위하여 시설물에 대한 상세한 성능평가가 행해졌다. 성능평가는 여과와 소독공정이 운전방식의 조정과 함께 추가시설의 건설에 의하여 개선될 수 있음을 나타내었다. Pilot test는 실험된 여러 가지 대안들 중에서 혼화, 응집, 이중 여과방식이 입자의 제거와 정수 수질에 가장 좋은 것임을 보여주었다. 소독에 대한 분석 결과는 소독방법을 교정하고 추가적인 염소접촉시간을 주는 것이 소독의 안전성을 확보함과 동시에 정수의 소독부산물 농도를 최소한으로 하고 강화되는 규제치와 부합할 수 있는 최선의 방법이 될 것이라는 것을 보이고 있다. Pilot test는 저수두 자동역세척여과지가 1차여과지(roughing filter)로서 효과적이라는 것을 보여주었다. 실험결과는 이중여과가 최종유출수의 탁도를 평균 0.1NTU이하로 감소시키며 입자의 제거율을 3 log로 증가시킴을 나타내고 있다. 정수공정 전반에서의 입자의 제거는 여러 개의 공정의 개별적 성과의 합이 아니므로 시설물들을 건설하기 전에 정수장 전체적으로 예상되는 개선정도를 수량화하기 위하여 Pilot 실험이 필요하였다. Pilot test중에 탁도보다는 입자측정이 유량, 응집제의 주입량, 및 여타 운전조건의 변화에 훨씬 민감함을 보여주었다. 이러한 점이 입자측정이 특히 저탁도 원수에서 처리공정의 성능을 나타내 주는 적절한 추가적 수질인자라는 결론을 보강하여 주었다. 물수요에 부합하기 위하여 Freedom District 정수장을 성공적으로 개선하는 데는 원수의 수질, 단위공정의 성능, 활용가능한 수리학적 수두, 현시설의 배치, 운전양태 등과 같은 기술적 사항에 대한 고려가 필요하였다. 비록 모든 사항들이 각각 일정정도의 영향을 가지고 있으나, 상기의 모든 것들이 수질에 영향을 미쳤으며 수질의 성공적인 개선은 정수장 운전의 모든 부분을 파악할 수 있는 상세한 성능평가를 통하여 가장 잘 달성될 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.15-27
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• 2013

본 연구에서는 대구 G정수장 막여과 정수처리시설을 계획하기 위해 원수수질 처리에 적합하고 경제적인 시스템을 적용하고자 현장모형실험을 통하여 동절기를 포함한 6개월 동안의 연속운전에 따른 수량과 수질, 그리고 공정의 안정성을 평가하였다. 환경부 막여과 정수시설의 설치기준에 의해 실시된 현장모형실험에서 1계열 목표수질 검증설비와 2계열 막공정 평가설비로 나누어 2계열로 수행되었다. 공정수질은 탁도 0.03 NTU 이하로서, 증류수 수질의 탁도를 나타내었으며 먹는 물 수질기준을 모두 충족하였다. 공정운전에서 99%의 회수율로 안정된 막차압을 나타내어 공정운전에 수질 및 수온 등의 영향에 대비한 공정설계가 되었음을 확인하였다. 따라서 지속적인 기술개발을 통해 설계 및 시공 노하우에 대한 지속적인 경험이 축적되어 막여과 고도정수처리 기술에 대한 엔지니어링 원천기술을 확립하고자 한다.

• 수도
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• 통권66호
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• pp.90-107
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• 1994

일반 정수시설의 설계는 15년 이전경까지는 기성의 기본 Pattern에 따라서 토목기사에 의해서 행해져 왔고 괄목 할만한 변화는 보이지 않았다. 그러나 최근은 살균처리에 따른 부생성물의 발암성에 대한 공포 때문에 미국의 EPA는 음료수의 허용수질의 대폭 개정을 행함과 동시에 살균제, 살균처리의 기준, 발암성이 의심스러운 물질량의 제한, 여과수 탁도의 저감, 급수관의 부식을 방지하기 위한 정수 수질의 조정 등을 공공 수도에 의무화했다. 따라서 이와 같은 조건을 만족시키는 정수처리 계통과 그에 따르는 계장 시설과 정수관리가 필요하며, 화학, 화학 공학, 미생물학, 계장공학 등의 넓은 분야의 전문 지식이 토목 공학에 첨가해서 필요하게 되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.673-677
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• 2009

현재 상수시설의 경우 갈수록 악화되는 수질과 정수장의 유지관리 인원 상주의 어려움, 기존의 응집, 침전, 여과 정수처리 시스템의 처리성능 증대에 따른 한계성에 직면한 상황이다. 안정적으로 수질의 개선을 통한 장치의 컴팩트화, 유지관리가 편리한 고도정수 수질기준에 만족하는 정수처리 시스템이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 정수처리 시설인 혼화지에 응집제와 함께 다양한 비중을 가지고 있는 모래입자를 투입하여 응집제와 모래의 결합에 따른 탁도 제거효율과 슬러지의 양을 비교하였으며, 침전지내에 정류벽을 설치하여 침전지 초반에 가라앉을 수 있도록 유도하여 탁도 및 슬러지양을 비교하였다. 응집제만 투입한 경우보다 시료를 투입한 경우가 탁도제거율과 슬러지양이 상승하는 것을 볼 수 있으며 그중에서도 규사의 경우가 가장 많은 탁도제거율의 상승을 나타냈다. 또한 이중 정류벽을 설치하여 탁도 및 슬러지양을 측정한 결과 이중정류벽을 설치하지 않은 경우보다 탁도제거율 및 슬러지양 또한 높게 측정되었으며 슬러지의 양 또한 침전지 앞부분에 집중되는 것으로 나타났다. 이러한 경우 상기 플럭의 질량이 증가하기 때문에 처리속도를 높이고, 체류시간을 줄이고, 처리를 효율적으로 안정되게 수행하는 것이 가능하다. 본 연구결과를 바탕으로 정수시설의 설치에 있어 시료와 이중정류벽을 함께 사용할 경우 응집제의 절감 또는 침전지의 컴팩트화를 가져올 것으로 예상된다.

• 수도
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• 통권20호
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• pp.41-56
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• 1980

이 논문은 한강 하류지역의 수질이 상수도 수원으로서 적합치 못한 상태에 있어 이에 대한 적정한 정수처리계통을 제시한 논문으로서, 현재 서울특별시 건설국장으로 재식하고 있는 필자가 과거 다년간의 상하수도 행정을 담당해 오면서 얻은 경험으로 한강수의 적정처리에 대한 기초자료를 얻기 위한 연구논문이다. 이 논문으로 79. 8. 31. 한양대학교로부터 공학박사 학위를 받은바 있다. 특히 전국적으로 상수도 수원의 수질오염문제가 심각하게 논의되고 있는 이때 귀중한 자료로서 평가되고 있다. 논문을 상.하로 나누어 2회에 걸쳐 게재한다.

• 수도
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• 통권19호
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• pp.17-48
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• 1979

이 논문은 한강 하류지역의 수질이 상수도 수원으로서 적합치 못한 상태에 있어 이에 대한 적정한 정수처리계통을 제시한 논문으로서, 현재 서울특별시 건설국장으로 재식하고 있는 필자가 과거 다년간의 상하수도 행정을 담당해 오면서 얻은 경험으로 한강수의 적정처리에 대한 기초자료를 얻기 위한 연구논문이다. 이 논문으로 79. 8. 31. 한양대학교로부터 공학박사 학위를 받은바 있다. 특히 전국적으로 상수도 수원의 수질오염문제가 심각하게 논의되고 있는 이때 귀중한 자료로서 평가되고 있다. 논문을 상.하로 나누어 2회에 걸쳐 게재한다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권5호
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• pp.469-476
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• 2010

상수원수의 특성 변화와 갈수기 조류 발생으로 인한 원수 pH 상승 시기에 이산화탄소($CO_2$)를 주입하여 원수 pH를 조정함으로써 혼화·응집지의 응집 효율을 향상시켜 생산 정수 중의 잔류알루미늄, 탁도, 입자수 등의 농도를 낮추는 방법을 조사하고자 본 연구를 실시하였다. 원수 pH 8.0 이상이며 밤 낮의 pH 변화가 크지 않은 2월, 3월, 4월, 12월 중에 이산화탄소 주입 전 후의 정수 수질 변화를 고찰하였으며, 정수처리 공정수를 대상으로 정수 수질평가와 밀접한 관련이 있는 알루미늄, 탁도, 입자수, TOC, THMs, 2-MIB, geosmin 등의 농도 변화를 조사하였다. 조사결과, 혼화 응집지의 응집 효율 향상으로 입자수, 탁도, 알루미늄과 같은 입자성 물질과 무기물질은 감소하였으며 서울시 정수 목표수질값인 입자수 30개/mL 이하, 탁도 0.05 NTU 이하, 알루미늄 0.02 mg/L 이하의 양호한 정수 수질을 유지하기 위해서는 원수 pH 상승시기 이산화탄소를 주입하여 착수정원수 pH를 7.4 이하로 유지해야 하는 것으로 나타났다. 또한 THMs, CH, HAAs, HANs 등 소독부산물과 이취미 유발물질인 2-MIB, geosmin 농도는 원수 pH 변화와 무관함을 알 수 있었으며, 특히 이취미 유발물질인 2-MIB, geosmin는 pH 변화보다는 원수 중의 2-MIB, geosmin 농도가 정수 중의 농도 결정에 주요한 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.146-149
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• 1998

우리 나라는 1994년 말 현재 654개소에 28,434개소의 수도사업체가 있으며, 이중 간이상수도는 26,363개소로 총 93%를 차지하고 있다. 간이상수도와 같은 소규모 수도사업체에서는 재정적인 기반이 취약하며, 기술자 등이 인재확보가 어려운 형편이다. 이에 따라 대부분의 경우 수도시설의 일상적인 유지관리에 많은 불편이 따르고 있을 뿐만 아니라 적정 수질을 확보하기가 곤란한 실정이다. 간이상수도에서 수질이 좋은 물을 효율적으로 공급하기 위해서는 기존의 정수처리 시스템으로는 어려운 형편이다. 즉, 우리 나라 간이상수도의 정수처리과정은 소독을 기본으로 하여 응집침전, 급속모래여과, 등의 고액분리조작을 주체로 하고 있어 각 과정에 대한 유지관리에 많은 노력이 필요하다. 이에 따라 간이상수도에서는 보다 효율적으로 수질관리가 이루어질 수 있는 장치 및 시스템의 개발이 절실하다.