• 제목/요약/키워드: 지하수 고도처리

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Development of Real-time Groundwater Quality Monitoring and Advanced Groundwater Purification Technology for Groundwater using Photoinduced Reactive Oxygen Species (지하수 수질 실시간 모니터링 및 광유도 활성산소를 이용한 고도수처리 기술)

  • Kang-Kyun Wang;Byung-Woo Kim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.15-15
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    • 2023
  • 2020년 기준 국내 상수도 보급률은 99.1% 차지하고 있으며(환경부, 2019), 수도관리차원에서 수돗물은 먹는 물로 시판되어질 만큼 우수한 관리체계를 유지하고 있다. 그 반면에 지하수는 생활용수, 식품가공, 농·축산, 양어, 군부대를 비롯한 전국지역에서 연간 10억 8천만톤 용수를 소비하고 있음에도 (환겨례 신문, 2013; 환경부, 2019) 사용되는 지하수의 약 65%가 음용수 불가판정을 받았으며, 최근 지하수의 오염비율은 급격히 증가하는 추세이다. 특히, 지하수관정의 관리부주의에 의한 수질오염 및 수인성 다제내성균(슈퍼박테리아) 등에 의한 오염사례가 국내는 물론, 국제적으로 다수 보고되고 있는 실정이다 (환경부, 2013). 현재 지하수 수질관리는 공공기관 및 지자체 지정기관을 통해 진행되고 있으며, 검사기간은 수질채취로부터 통상 7~15일정도 소요되어 수질 관리 및 기준, 검사주기에 대한 애로가 많다. 현장 지하수관정에서 실시간 수질을 모니터링하고 이에 연동된 자동 수처리 시스템의 개발 및 도입은 나날이 심각해지는 환경오염 상황에서 선제적 예방과 해결방법으로 중요한 요소기술이다. 현재 지하수오염 및 부적합 음용의 수질처리는 화학약품, 필터여과, UV살균, O3 (플라즈마)을 이용하는 것이 대표적이나, 화학약품의 경우 2차 오염이나 식품 세척 및 가공에 있어 부적합성의 한계점이 있다. 필터여과의 대표적인 RO필터의 경우 약 50% 순손실이 발생하고, UV 살균의 경우 UV에 의한 사용관리자의 위험 및 장비의 광부식 문제, O3 의 경우 고압전류 사용에 따른 위험성 등의 한계점이 나타나고 있다. 지하수 수질정화를 위한 광유도 활성산소(1O2, ·O-2)는 광감응제에 가시광의 빛 조사를 통해 생성되는 활성산소로의 에너지 및 전자 전이가 동시 진행되어 단일항 산소(1O2)와 슈퍼옥사이드 이온(·O-2)을 생성하게 된다. 생성된 활성산소는 유해미생물 또는 유기화학물과 개열, 제거, 치환 반응 등을 통해 미생물사멸 및 유해화학물질들이 분해 가능하다. 이를 이용한 지하수 유해미생물 사멸기술, 장비, 실시간 지하수의 분석기술 및 정수처리, 지하수 물순환 시스템 개발뿐만 아니라 지하수 음용수 및 오염개선, 지하수 기저유출에 의한 오염원 저감으로부터 지류·지천, 하천 본류 수질개선 등의 대상지역에 활용 가능하다. 또한 광유도 활성산소는 기존 상수도 수처리에 있어 오존(O3) 처리와 이산화티탄을 이용한 AOP과정을 단일처리 공정으로, 기존 O3 의 특성상 확산 거리가 매우 길어 사람을 포함한 생체 내에 유입 시 다양한 부작용 발생과 O3 차폐시설 요구의 문제점 극복의 대안으로 환경 및 인체에 무해한 광유도 활성산소 시스템을 적극적으로 도입 및 적용해야 한다. 본 연구 목적은 정류상태 흡광분광기술을 이용한 실시간 수질 모니터링과 광유도 활성산소를 이용한 유해 미생물의 멸균효능 및 지하수 수질관리 기술로의 적용 가능성을 제시하고자 한다.

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유류오염토양의 화학적 고도산화 현장적용기술 개발

  • 김국진;고일원;이광표;이철효
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.235-238
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    • 2004
  • 유류 오염토양에 대한 과산화수소의 화학적 고도산화에 대한 실험실 및 현장 적용 가능성을 타진하였다. 현장 오염토양 10g에 각각 과산화수소(34.5%) 원액을 중량비로 0.3%, 0.6%, 1.0%, 2.0%를 처리하여 혼합 후 실험실에서 1일 반응 후 TPH 농도를 분석하였다. 분석결과 토양 대비 2.0%의 과산화수소를 투입한 처리구에서 가장 높은 복원 효율을 측정할 수 있었고 2.0%까지의 투입농도에서 미생물의 농도 변화는 측정되지 않았다. 오염된 토양에 과산화수소를 오염 토양 중량 대비 2%를 분무기로 살포 후 로타리가 설치된 경작 장비로 뒤집기 수행하여 1일 후 오염토양의 오염농도를 분석한 결과 초기 TPH 5,365ppm의 농도가 2,317ppm으로 56.8% 복원된 것을 확인할 수 있었다.

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Introduction of Wastewater Reuse Project in Jeju Island (제주 하수처리장 재이용사업 소개(판포))

  • Lee, Kwang-Ya;Kim, Hae-Do;Joo, Jin-Hun;Kim, Young-Jin;Kang, Su-Man
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.469-469
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    • 2012
  • 제주 지역은 대부분 지하수를 이용하고 있으며, 제주 서부지역의 경우, 지하수의 과다한 취수로 인해 지하수 하강은 물론 해수침투현상도 나타나고 있다.(제주미디어 2009.10) 제주지역의 지하수 적정 개발량은 약 97%에 이르고 있어 국지적으로는 지하수 개발이 한계에 이른 것으로 평가된다. 따라서, 농촌용수 공급을 위한 사업이 필요하며, 농업 환경 피해를 최소화할 수 있는 방안이 필요하다. 또한 농촌지역의 도시화에 따라 하수처리장의 농촌지역에도 늘어가고 있으며 이제는 농촌지역과 도시지역이 구분되지 않고 혼합되어 있는 형태로 발전하고 있기 때문에 과거의 농업활동도 변화되고 있으며, 하천에서 취수하는 용수중에서 농업용수로의 사용이 부적합한 용수가 취수되고 있다. 따라서 하수처리수의 농업용수 재이용시스템과 같이 수처리를 이용한 농업용수의 공급방안이 확대될 것으로 판단된다. 한국농어촌공사 농어촌연구원에서는 (주)필로스, (주)블루인바이로먼트엔텍과 함께 글로벌탑 환경기술개발사업의 과제를 수행하고 있으며, 본 연구를 통하여, 고내구성 고기능성의 복합막 기능이 부여된 UF/NF 분리막 소재 및 모듈을 개발하고 전기분해/오존조합에 의한 에너지 절약형 재이용수 공정기술을 개발하여, 판포하수처리장을 Test-bed로 선정하여 개발 기술을 적용하고자 한다. 제주도 한경면 판포리에 위치한 판포하수처리장은 하수재이용 사업을 통해 수처리 및 용수 공급 관로가 설치되어 있으며, 개발한 재이용수를 현지에서 공급 활용할 수 있어, 연구개발에 국한되지 않고 실증 플랜트에서 용수 사용자까지 연결이 가능하여 최적의 입지 연건을 가지고 있다. 개발될 시스템은, 유입조, ECR 반응조, AOPs, 나노버블을 이용한 막세정 시스템, UF/NF 시스템으로 공정이 설계되며, 제염처리는 물론 제주지역의 농업용수로써 안정적인 용수를 확보할 수 있는 시스템을 구축하고 있다. 본 연구개발을 통한 최종 목표는 하수처리장의 방류수 고도처리를 통해 도시, 농촌지역에 필요한 고품질 맞춤형 재이용수로 공급하고, 국내 외 하수 재이용시장으로 진출하는데 있다.

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Integrated Approach for Rehabilitating the Hydrologic Cycle in the Anyangcheon Watershed(II): Prefeasibility Study (안양천 유역의 물순환 건전화를 위한 통합관리방안(II): 예비 타당성 계획)

  • Lee Kil Seong;Chung Eun-Sung;Kim Young-Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.497-501
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    • 2005
  • 근래 들어 도시화로 인한 물순환 파괴를 근본적으로 연구하고 이를 정상화하기 위한 체계적이고 통합적인 유역관리 기술이 요구되고 있다. 유역통합관리의 이론을 실제로 적용한 계획을 세우기 위해서는 Heathcote(1998)가 제안한 다음과 같은 단계별 절차를 수행하는 것이 바람직하다. 단계별 절차는 (1) 대상유역에 대한 정보수집, (2) 문제점 도출, (3) 분명한 목적 수립, (4) 대안의 구성, (5) 대안의 검토, (6) 대안의 효과분석, (7) 최종계획 수립으로 이루어져 있으며 본 연구에서는 3단계의 과정에 해당된다. Heathcote(1998)는 대안의 선정과 평가를 위한 방법으로 단순평가방법(simple assessment method)과 세부평가방법(detailed assessment method)으로 구분하였는데 본 연구에서 수행한 내용은 단순평가방법에 해당된다. 본 연구는 안양천 유역에서 물순환 건전화의 핵심을 건천화 방지로 판단하고 이를 위한 대안을 크게 지표수, 지하수, 대체수자원 분야로 구분하여 제시하였다. 지표수 분야의 경우 구조적인 대안으로 소규모 저수지의 개발, 타유역에서의 도수, 보를 이용한 수량 확보, 우오수분리벽을 이용한 상류유출수의 확보, 저협수로 형성, 하천바닥에 차집관로 매설 방지 및 차집관로 유지관리 등이 있으며 비구조적인 대안으로는 기존 저수지의 유지용수 공급을 위한 운영, 유수지의 다목적 활용, 하천수 직접취수 제한 등이 있다. 지하수 분야의 대안으로는 지하철 용출수의 재이용, 지하수의 과다이용 제한, 침투증진시설의 설치 등이 있으며 대체수자원 분야의 대안으로는 하수처리수를 고도처리하여 유지용수로 재이용하는 것, 중소규모 하수처리장의 상류 설치, 대규모 사업장의 폐수를 고도처리하여 활용하는 것, 상수도의 이용 등이 있다. 이러한 여러 가지 대안들은 Walesh(1989)가 제안한 절차에 따라 기술가능성(technical feasibility), 경제성(economical efficiency), 환경성(environmental feasibility) 등을 정성적으로(qualitatively) 파악하여 실현가능한 대안을 선정하였다. 이렇게 선정된 대안들은 중유역별로 검토하여 효과가 있을 것으로 판단되는 대안들을 제시하는 예비타당성(Prefeasibility) 계획을 수립하였다. 이렇게 제시된 계획은 향후 과학적인 분석(세부평가방법)을 통해 대안을 평가하고 구체적인 타당성(feasibility) 계획을 수립하는데 토대가 될 것이다.

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Microbial removal of hazardous organic compounds on hazardous waste and contaminated soil (유해환경오염물질의 환경미생물을 이용한 제어연구)

  • 김무훈
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 1997.05a
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    • pp.105-111
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    • 1997
  • 환경에 관한 지식의 증가와 더불어 환경오염을 적극적으로 해결하기 위한 새로운 연구들은 국경을 초월하고 있다 특히, 미국을 비롯한 여러 환경고도기술국가들속의 실험실의 주역들은 <환경 미생물>을 이용한 제어연구에 엄청난 자본과 심혈을 바치고 있다. 실제로 미국 EPA에 의해 이미 유해유기화합물로 규정된 수많은 물질들이 이른바 환경미생물을 이용한 생물학적인 처리를 통해서, 이산화탄소와 물 및 메탄가스등의 무해한 무기화합물로 변환시킬 수 있음이 이미 확증된 바 있다. 아무리 많은 환경미생물들이라 할지라도 그 미생물 군들의 적절한 선택과, 대사작용이 최상의 상태로 유지될 수만 있다면, 환경오염물질들의 생물학적 처리는 개선된 최신방법중의 하나가 될 것이다. 또 이와 같은 미생물을 이용한 각종 처리방법 및 기작의 신개발은 21세기 환경오염문제 해결에 <마스터키> 역할을 감당해 나갈 것으로 기대된다.

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Effects of Artificial Acid Rain on Seed Germination and Seedling Growth of Several Conifers(1) (인공산성우(人工酸性雨)가 몇 침엽수종(針葉樹種)의 종자발아(種子發芽)와 묘목생장(苗木生長)에 미치는 영향(影響)(1))

  • Kim, Gab-Tab
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.80 no.2
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    • pp.237-245
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    • 1991
  • Artificial acid rain (pH 3.0, 4.0 and 5.0) was treated on thd seeds of 5 coniferous species to examine its effects on germination and seedling growth. Artificial acid rain was prepared by diluting sulfuric acid with ground water and ground water(pH 6.5) was used as control. Artificial acid rain was sprayed to seeded pots three times per week. About 5mm of artificial acid rain was treated each time from early April to early October, 1990. Germination, seedling establishment and seedling growth were measured and compared among the treatments. The results were summarized as follows ; 1. Germination, seedling establishment rate of Larix leptolepis and Picea koraiensis were highest on the pH 5.0 plot whereeas those of Abies holophylla and Cryptomeria japonica were highest on the control plot, and those of Abies koreana showed the highest value on the pH 3.0 plot. 2. The differences in seedling height growth of Larix leptolepis was signif- icant at 1% level among the treatment levels of acid rain, whereas those of other species were not significant, Height of Larix leptolepis, Abies koreana and Picea koraiensis were highest on the pH 4.0 plot, and that of Abies holuphylla and Cryptomeria japonica were highest on the pH 5.0 plot. 3. Seedling dry weight of Larix leptolepis and Abies holophylla differed significantly at 1% level among the treatments, but those of other species did not differ. Highest seedling dry weight of Larix leptolepis and Abies koreana were observed on the pH 4.0 plot, and that of Abies holophylla and Cryptomeria japonica did on the pH 3.0 plot, and that of Picea koraiensis did on the control plot. 4. With decrease of pH value of artificial acid rain, the number of injured needle and injured individual tended to be increased, obviously. 5. The differences of soil acidity were highly significant among the treatments for all species.

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Application of IHS Transform Method for Understanding of Groundwater Resources Distribution in the Haenam area (해남지역 지하수 부존 분포 파악을 위한 IHS 변환 적용)

  • 김승태;이기원;유인걸;송무영
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.51-55
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    • 2003
  • 본 연구는 조사대상지역인 전라남도 해남군 전역에 대해 현장조사된 지질 및 지하수 양수량 자료등과 같은 수리정보를 종합적으로 분석하고 이를 Landsat 영상자료과의 영상융합 과정을 통해 지하수 부존가능성에 대한 수리 지질 지표정보로 추출함으로서 지하수 특성정보를 위성영상정보와 연계하여 효과적으로 도시하고자 하였다. 현장조사시 획득된 자료는 해남지역을 11개 소유역으로 구분한 후 각 구역에 대한 2000여개 관점에서 측정된 양수량과 안정지하수위를 이용하여 산출한 비용출량 자료(groundwater specific capacity)와 각 소 유역 (unit watershed)에 대한 선구조 분석자료, 지질별 분포, 정밀고도자료를 추출하여 산출한 고도, 경사도 분포, 수계패턴과 수계밀도로서 이를 통합적으로 분석하여 해남지역에 대한 지하수 특성을 파악하고자 하였다. 위성영상자료의 처리과정은 Landsat 5 TM 영상자료는 '86. 12. 11 및 '98. 12. 28에 촬영된 WRS(World Reference System) Row-Path116-36로서, 1986년 영상은 12년 차이의 해남의 변화지역을 탐지하기 위한 영상자료로서 활용하였으며 98년 영상을 주요 분석 자료로 이용하였으며 지표 이용정보 추출은 크게 수역추출, 식생분포추출, 지표분류도, 변화탐지영역추출로 구분된다. 본 연구방법은 크게 위성영상분석을 통해 추출된 정보와 지표조사를 통해 획득된 선구조 및 지하수 정보를 Data fusion 방식으로 이용되고 있는 IHS 변환 기법을 통해 본 역에 대한 지하수 정보 및 간척지 등에 의한 지표 개발에 따른 지하수 부존 가능성을 탐색하기 위한 현황을 효과적인 자료로 표현하고자 하였다.및 스페클 잡영 제거 정도에 있어 다른 필터들과 큰 차이가 없지만 경계선보존지수는 다른 필터들에 비하여 가장 우수함을 확인할 수 있었다.rbon 탐식효율을 조사한 결과 B, D 및 E 분획에서 유의적인 효과를 나타내었다. 이상의 결과를 종합해볼 때, ${\beta}$-glucan은 고용량일 때 직접적으로 또는 $IFN-{\gamma}$ 존재시에는 저용량에서도 복강 큰 포식세로를 활성화시킬 뿐 아니라, 탐식효율도 높임으로써 면역기능을 증진 시키는 것으로 나타났고, 그 효과는 crude ${\beta}$-glucan의 추출조건에 따라 달라지는 것을 알 수 있었다.eveloped. Design concepts and control methods of a new crane will be introduced in this paper.and momentum balance was applied to the fluid field of bundle. while the movement of′ individual material was taken into account. The constitutive model relating the surface force and the deformation of bundle was introduced by considering a representative prodedure that stands for the bundle movement. Then a fundamental equations system could be simplified considering a steady state of the process. On th

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Development of Practical Advanced Oxidation Treatment System for Decontamination of Soil and Groundwater Contaminated with Chlorinated Solvent (TCE, PCE) : Phase I (염소계 화합물(TCE, PCE)로 오염된 토양 및 지하수 처리를 위한 실용적 고도산화처리시스템 개발 (I))

  • Sohn, Seok-Gyu;Lee, Jong-Yeol;Jung, Jae-Sung;Lee, Hong-Kyun;Kong, Sung-Ho
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.12 no.5
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    • pp.105-114
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    • 2007
  • The most advanced oxidation processes (AOPs) are based on reactivity of strong and non-selective oxidants such as hydroxyl radical (${\cdot}OH$). Decomposition of typical DNAPL chlorinated compounds (TCE, PCE) using various advanced oxidation processes ($UV/Fe^{3+}$-chelating agent/$H_2O_2$ process, $UV/H_2O_2$ process) was approached to develop appropriate methods treating chlorinated compound (TCE, PCE) for further field application. $UV/H_2O_2$ oxidation system was most efficient for degrading TCE and PCE at neutral pH and the system could remove 99.92% of TCE after 150 min reaction time at pH 6($[H_2O_2]$ = 147 mM, UVdose = 17.4 kwh/L) and degrade 99.99% of PCE within 120 min ($[H_2O_2]$ = 29.4 mM, UVdose = 52.2 kwh/L). Whereas, $UV/Fe^{3+}$-chelating agent/$H_2O_2$ system removed TCE and PCE ca. > 90% (UVdose = 34.8 kwh/L, $[Fe^{3+}]$ = 0.1 mM, [Oxalate] = 0.6 mM, $[H_2O_2]$ = 147 mM) and 98% after 6hrs (UVdose = 17.4 kwh/L, $[Fe^{3+}]$ = 0.1 mM, [Oxalate] = 0.6 mM, $[H_2O_2]$ = 29.4 mM), respectively. We improved the reproduction system with addition of UV light to modified Fenton reaction by increasing reduction rate of $Fe^{3+}$ to $Fe^{2+}$. We expect that the system save the treatment time and improve the removal efficiencies. Moreover, we expect the activity of low molecular organic compounds such as acetate or oxalate be effective for maintaining pH condition as neutral. This oxidation system could be an economical, environmental friendly, and practical treatment process since the organic compounds and iron minerals exist in nature soil conditions.

Effects of Aluminum Solution Treatment on the Growth of Forsythia koreana Cuttings (알루미늄용액 처리가 개나리삽수의 생장에 미치는 영향)

  • 김갑태
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.6 no.1
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    • pp.9-11
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    • 1992
  • To examine aluminum toxicity on woody plants, Forsythia koreana cuttings were grown in the aluminum solution and ground water(pH 6.75). Aluminum solution were prepared 1.0, 2.5 and 5.0mM aluminum potassium sulfate, dilulted with ground water. Shoot growth, leaf number, leaf injury and leaf chlorophyll content were measured and compared among the treatments. In all growth-related characters(shoot growth. leaf number, leaf injury and leaf chlorophyll content), differences among the treatments were highly significant. Forsythia koreana cuttings were severely stressed in aluminum solution more than 1.0mM concentration.

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