• Title/Summary/Keyword: 초기 유출수

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Recycled packed-bed reactor for efficient denitrification (재순환 충전탑식 반응기를 이용한 효율적 탈질)

  • 김성홍;송승훈;박재연;유영제
    • KSBB Journal
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    • v.19 no.2
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    • pp.154-158
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    • 2004
  • Recycled packed-bed reactor emploring immobilized microorganism was suggested in this paper for efficient denitrification. In the batch reactor, the effects of initial oxidation-reduction potential and nitrate concentration on denitrification were investigated. As the initial oxidation-reduction potential was decresed to -70 mV from +40 mV, the removal rate of nitrate was increased to 3.33 from 1.25 m9 NO$_3$$\^$-/-N/min under the experimental conditions. As the initial nitrate-N concentraion was increased to 200 mg/l, the removal rate of nitrate was proportional to the concentration of nitrate. When the concentration of nitrate-N was 400 mg/min, nitrite was detected, and when the initial nitrate-N concentration was reached at 1,000 mg/l, it took longer time for the complete nitrate removal. In order to decrease the initial oxidation-reduction potential and the nitrate-N concentration in the feed stream, the effluent was recycled to the influent stream in the packed-bed reactor. In the case of recycling, the initial oxidation-reduction potential was decreased to 30 mV from 150 mV, and the initial nitrate concentration could be decreased to 85 from 120 mg NO$_3$$\^$-/-N/l. As the result of recycling, the removal rate of nitrate was increased to 91.7% from 49.2%.

Design Technique of First Flush Treatment System Using Waterside Land (제외지 지하공간을 활용한 초기우수 제어 시스템 설계기술)

  • Seo, Dongil;Koo, Young Min;Kim, Jaeyoung;Kim, Byung R.
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.652-652
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    • 2015
  • 도시유역의 소하천은 불투수 면적의 증가 및 우수관거의 설치로 인해 오염물질 및 강우의 유달률이 증가한 반면 침투 및 저류 기능의 감소로 인해 지하수위가 저하되어 비강우시에 현저하게 유량이 감소되어 하천환경에 심각한 문제를 나타내고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다수의 연구에서 유역에 저영향개발기술을 제안하고 있으나 이들은 과다한 면적을 필요로 함에 따라 설치 및 유지관리에 많은 비용이 발생하고 기존에 개발되어 있는 도시유역에 적용하기 어렵다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 도시 소하천의 유량과 수질 문제를 저감하기 위해 위와 같은 문제점을 고려하여 하천 제외지 지하공간을 이용하여 초기 우수 제어 시스템을 개발하고자 하였다. 본 시스템은 도시유역에서 강우에 의해 초기에 오염물질이 다량으로 유출되는 소위 초기세척효과를 제어하기 위해 침전시스템을 설치하고 및 교체가 가능한 카트리지형 여과 시스템으로 구성하였다. 여과 시스템에서 섬유필터를 이용하여 수질을 개선하고 또한 침전 및 여과시스템에 저류가 가능하도록 하여 도시 소하천의 유량에 따라 방류를 조절함으로써 도시 하천의 건천화 감소에 도움이 되도록 구성하였다. 또한 초기우수 제어 시스템을 효율적으로 운영하기 위해 SWMM(Storm Water Management Model) 적용 결과와 자동모니터링 스시템을 활용하는 종합설계 및 관리시스템을 개발하고 있다. 이를 위해 시범 유역에 SWMM을 구축하고 보정 및 검증을 실시하였다. ?측 및 SWMM을 이용하여 계산한 결과 연구대상 지역에서 처리시설에서 수용할 수 있는 초기우수유출량의 적정량은 초기강우 4시간 또는 6 mm의 누적강우량으로 산정되었으며 이를 토대로 현장의 지형여건에 따라 시스템의 설계기준이 수립될 수 있다.

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Prediction of rainfall-induced runoff considering infiltration of water in both unsaturated and saturated porous media (불포화 및 포화 투수층에서의 침투를 고려하여 강우 유출 해석)

  • Changhoon Lee;Minh Thang Tran
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.62-62
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    • 2023
  • 강우가 지표면 아래로 침투할 때 초기에는 투수층이 불포화 상태이어서 부압이 작용하면서 침투할 것이다. Richards 식(Richards, 1931)을 써서 불포화 투수층의 침투를 모의할 수 있다. 강우가 지속되는 동안 하상 아래 어느 구간은 포화 상태가 되어 Richards 식을 더 이상 사용할 수 없다. 하지만 현재까지의 연구는 Richards 식을 사용하여 침투를 모의하는 오류를 범하고 있다. 강우에 의한 침투를 예측할 때 지표면에서의 침투율 qb 가 필요한 데 현존하는 연구에서는 Horton 식(Horton, 1941)을 사용하여 초기 침투율 fo 와 장시간 후 침투율 fc 와 시간에 따라 지수함수로 감소하는 계수 k 의 3가지 계수값을 실험이나 현장 관측값에서 찾아서 쓰고 있다. 그런데, 이 계수값은 강우강도 ri 가 클수록 침투율 q 가 커지는 물리 현상을 반영하지 못하는 한계가 있다. 본 연구에서 먼저 포화 투수층에서의 침투를 모의하는 식을 개발하였다. 지표면 아래에서 불포화 투수층에는 Richards식을 사용하고 포화 투수층에는 개발한 식을 사용하여 침투를 모의하였다. 또한 지표면에서의 침투율 qb 를 구하는 공식을 개발하였다. 하상에서의 침투율의 최대값은 $q_{bmax}=-{\lambda}{\sqrt{2g(s-b)}}$ 일 것이다. 여기서 λ 는 투수층의 공극율, s 는 유출수면의 위치, b 는 지표면의 위치이다. 지표면에서의 침투율의 최소값 qbmin 은 지표면 바로 아래 지점에서의 침투율일 것이다. 지표면에서의 침투율 qb 로 qbmax 와 qbmin 사이의 적절한 값을 선택한다. 강우강도를 ri 라고 하면 지표면 위 유출수의 연속방정식은 다음과 같다: $s-b={\int}(r_i-{\mid}q_b{\mid})dt$. 즉, 유출수면의 위치 s 는 강우강도 ri 가 클수록 또는 지표면에서의 유출율의 크기 |qb| 가 작을수록 크다. 또한 지표면에서의 침투율 qb 와 지표면 아래에서의 침투율 q 는 s - b 가 클수록 크다. 따라서, 강우강도 ri 가 클수록 침투율 qb, q 가 큰 현상이 잘 반영되었다. 강우-침투-유출 모형실험을 수행하여 강우강도에 따라 침투율과 유출량이 다른 현상을 관측하여 수치실험 결과와 비교·검증하였다.

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Mass Transfer during Salting and Desalting Processes of Chinese Cabbage (배추의 염절임 및 탈염 공정중 물질이동)

  • Kim, Dong-Kwan;Kim, Myung-Hwan;Kim, Byung-Yong
    • Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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    • v.22 no.3
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    • pp.317-322
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    • 1993
  • The diffusion phenomena of water, solid and reducing sugar in Chinese cabbage during salting (5$0^{\circ}C$, 25% salt solution) and desalting (5$0^{\circ}C$, distilled water) were investigated. Water loss and solid gain during salting were rapid in the first 6hrs and then almost leveled off. After 24hrs of salting, water loss and solid gain in 100g of initial wet Chinese cabbage were 33.35g and 6.26g respectively. Moisture content was changed from 94.29% to 83.11% during 24hrs of salting. The reducing sugar concentration was also changed from 29.2 mg/$m\ell$ to 6.5mg/$m\ell$, which was linearized as a function of the square root of salting time and showing that Y=30.1841-5.0269√t. After 24hrs salting, water gain and solid loss during desalting were rapid in the first 4hrs and then increased linearly. After 12hrs of desalting, the water gain and solid loss in 100g of initial wet Chinese cabbage were 20.82g and 9.14g respectively. The amount of solid loss after 12hrs desalting was higher than that of solid gain after 24hrs salting due to the diffusion of solute presented initially in the Chinese cabbage during salting and desalting. The concentration of salt in Chinese cabbage after 12hrs desalting was 2.98% which was a suitable salt concentration for the preparation of Kimchi. At this time, the concentration of reducing sugar was only 1.6mg/$m\ell$. The linear regression equation of reducing sugar concentration during desalting was Y=6.7854-1.5992√t.

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Characteristics of Stormwater Runoff from Urban areas with Industrial Complex (산업단지의 도시 강우유출수 배출 특성)

  • Jung, Yong-Jun;Kim, Si-Won
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.14 no.1
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    • pp.131-137
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    • 2012
  • This study was investigated to characterize the stormwater runoff pollutant materials from the urban area mixed with industrial area. Almost the similar rainfall pattern is shown during the 5 years, and the yearly precipitation was 5.2~6.6 mm. The first flushing effect during the early-stage rainfall-run off was observed in some events. EMC ranges are 19.3~39.9 mg/L for BOD, 45.2~190 mg/L for CODcr, 67.2~351 mg/L for TSS, 3.6~10.3 mg/L for TN, 1.2~2.5 mg/L for TP. Heavy metal are not detected except Zn which is observed at only one event. The particle size was distributed to 10 ${\mu}m$ at the 3% weight volume and the 50% cumulative weight percent was shown at 12 ${\mu}m$.

Grid-based Estimation of Reservoir Flood Inflow using Radar Observed-Precipitation (레이다강우를 이용한 격자기반의 저수지 홍수유입량 모의)

  • Kang Boosik;Kim Seoyoung;Ko Ick-Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.183-188
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    • 2005
  • 레이더강우관측의 수문학적 적용성을 검토하고 개념적 유출모형과 분포형 유출모형에서 지점강수 및 레이더강수를 적용하여 매개변수의 민감도 및 수문곡선변화를 관찰하였다. 레이더강수의 계통적오차는 총강수량비를 이용하여 보정하였고, 이결과 레이더강수가 지점강수에 비하여 첨두강수를 더욱 양호하게 표현하고 있음을 확인할 수 있었다. 지점강수와 레이더강수를 이용하여 용담댐 상류유역에 대한 유출해석을 수행하였다. 개념적모형으로는 저류함수모형을, 분포형모형으로는 실시간 홍수 조절을 목적으로 미국 Oklahoma대학에서 개발된 $V\;flo^{TM}$모형을 이용하여 테스트하였다. 결과 개념적 모형과 분포형모형 모두에서 경험식으로부터 구한 매개변수의 초기값을 이용한 수문곡선은 관측수문 곡선과 상당한 차이를 보이고 있었으나 분포형 수문곡선의 경우 천천상류지점의 수문곡선은 매개변수의 추가적 보정이 필요없을 정도로 매개변수의 초기값이 수문곡선을 잘 모의 하고 있었다. 이는 매우 고무적인 결과로서 실시간 홍수모형으로서 요구되는 중요한 특성과 동시에 물리적 기반의 분포모형의 가장 큰 장점일 수 있는 사상독립적 유역매개변수군을 구축하는데 중요한 단서가 될 것으로 보여진다.

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Effects of Fouling on Permeate Flux during Ultrafiltration of Protein Solutions in a Hollow-Fiber Membrane Reactor (중공사 막반응기에서 단백질용액의 한외여과시 유출속도에 미치는 Fouling의 영향)

  • 김세권;변희국이환근하진환
    • KSBB Journal
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    • v.9 no.5
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    • pp.483-491
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    • 1994
  • It is known that a key limiting factor to the use of ultrafiltration membranes is that of membrane fouling, which has been a major cause of permeate flux reduction. In this work, the effects of several factors (operating time, protein concentration, temperature and pH, etc.) influencing permeate flux during ultrafiltration of gelatin, casein and bovine serum albumin using a hollow fiber membrane(M. W. 10,000 cut off) reactor have been examined. The permeate flux of gelatin solution was maintained almost constant during the operation up to 6 hours, but those of casein and albumin solutions were decreased to 50% and 43% of initial value after an operation time of 60min. The permeate flux with increasing concentration and temperature of protein solutions increased, but the permeate flux showed a minimum value near the isoelectric point of proteins. The permeate fluxes of protein solution were enhanced by a temperature increase and pH control. Also, it is proposed that fouling can be decreased by the pretreatment of insoluble proteins with enzymes.

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Modeling the Reduction Effects of Nonpoint Source Pollutants by Parking Lot BMP Using Stormwater Improvement Model (강우유출수 개선모형을 이용한 주차장 BMP의 저감효과 모의)

  • Jung, Min-Jae;Pak, Gi-Jung;Kim, Hwan-Suk;Kim, Deok-Woo;Yoon, Jae-Young
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.444-447
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    • 2012
  • 주차장에서 발생하는 비점오염을 저감하기 위한 대책이 필요할 것으로 전망됨에 따라 최적관리기법(Best Management Practices, BMP) 또는 저영향개발(Low Impact Development, LID)과 같은 관리방안을 적용하여 강우에 의해 발생되는 강우유출수와 비점오염물질을 동시에 저감하는 연구가 수행되고 있다. 기존 연구사례들에서는 대상유역에서 발생된 강우유출수에 대한 모니터링을 수행을 통해 얻은 자료를 이용하여 비점오염물질 배출량을 산정하였지만, 이러한 방법은 다양한 강우사상에 따른 유출량을 직접 산정할 수 없으며, 미계측 유역에 활용하는데 있어서는 제약이 따르는 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 강우유출수 개선모형으로 국내 외에서 강우유출수의 모의와 저감시설의 성능평가에 많이 사용되고 있는 MUSIC(Model for Urban Stormwater Improvement Conceptualization) 모형과 SWMM(Storm Water Management Model) 모형을 이용하여 주차장 BMP 설치에 따른 저감효과를 산정하기 위해 주차장에 적합한 대상 BMP(식생수로, 통로화분, 투수성 포장)을 선정하고, 이를 강우유출수 개선모형의 BMP 모듈을 통해 모의하여 저감효과를 산정하는 방법론을 제시하고자 한다. BMP별 저감효과는 통로화분, 투수성 포장, 식생수로 순으로 나타났으며, 모형의 초기우수현상 재현성이 BMP설치에 따른 저감효과에 큰 영향을 미치는 것으로 파악되었다.

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Pollutants Characteristics of Surface Runoff from the Industrial Complex (산업공단에서의 지표유출수 오염물질 특성)

  • Kim, Youn-Kwon;Kim, Ji-Yeon
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.390-392
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    • 2007
  • 강우시 발생되는 강우유출수는 배수구역내 지표오염물질로부터 기인한 다양한 오염물질을 포함하고 있으며 전세계적으로 이에 대한 많은 연구가 진행중에 있다. 초기강우시 산업공단에서 발생되는 지표유출수내 오염물질의 특성은 아직도 완벽하게 이해되고 있지 못하고 있다. 본 연구는 산업공단을 대상으로 강우시 지표유출수의 수질과 특성을 분석 평가하였고 시료채취는 공단을 배수구역별 4개 구역으로 구획 후 해당 배수구역에 대해 grab sampling 방법을 적용하였다. 석유 화학산업과 일반 야적장 등에서는 BOD, COD, SS, TN 등의 일반오염물 항목들이 주로 검출된 반면, 기계 금속산업, 고철야적장 지역에서는 중금속 항목의 오염물이 고농도로 측정되었다. 산업공단에서 발생하는 지표유출수내 오염물질들은 대부분 업종과 연관성을 나타내었고, 각 지점별 발생 오염물질의 농도는 오염물질의 노출정도 및 강우사상의 특성에 따라 결정되어지는 것으로 나타났다.

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Characterization of Stormwater Runoff according to Sewer System in Paldang Watershed (하수도 시스템 유무에 따른 강우유출특성 분석 - 팔당호 유역을 대상으로)

  • Kang, Dong-Han;Sajjad, Raja Umer;Kim, Keuktae;Lee, Chang-Hee
    • Journal of Korean Society on Water Environment
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    • v.32 no.2
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    • pp.142-148
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    • 2016
  • The characterization of stormwater runoff from mix land-use catchments with an inadequate sewer network is a challenge. This study focused on characterizing stormwater runoff from the Paldang watershed area based on land-use type and sewer system coverage. A total of 76 sites were monitored during wet weather from seven different counties within Paldang watershed. Public sewer system (PSS) was installed at 48 sites, while 28 sites had no or individual sewer system (ISS) coverage. The results indicated that the sites included in the ISS group with higher forest and paddy land-use percentage exhibit higher values of average event mean concentrations (EMCs) and first flush intensity for suspended solids (SS), total nitrogen (TN), and total phosphorous (TP). In addition, upgrading runoff interception system can capture 59 % of the TP load in the first 43% of runoff within these sites. Similarly, rainfall depth and storm duration showed a positive correlation (R > 0.6) with nutrient loads within ISS group sites, as compared to PSS group. Therefore, these sites are likely to contribute higher TP and TN loads during heavier storm events and should be selected as priority management areas to combat the problem of eutrophication in Paldang reservoir.