• 환경기술인
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• 통권181호
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• pp.70-75
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• 2001

본 연구는 '99년 7월에 벤처형 중소기업 기술개발 지원사업으로 신규 계약된 과제로서 상수원수의 전처리 및 하수 2차 침전수의 재처리 공정에 활용될 생물 산화 여과지를 개발하는 것이다. 생물 산화 여과 system은 상수 원수의 전처리, 상수도의 고도정수 처리, 하수 및 폐수처리에 이용될 수 있는 것으로, 특히 물리적 여과기능과 포기 과정을 통한 산화 기능을 포함하는 생물학적 분해 및 자연정화처리환경을 유지하여 수질이 악화된 상수도의 전·후처리나 하.폐수의 3차 처리에 적용하기 위한 것이다. 생물 산화 여과 시스템은 여과지의 하부 장치에 균등한 공기(산소)공급시설을 하여 여과층에 연속적으로 공기를 공급하면서 여과를 함으로서 생물막 여과 및 산화 기능으로 유기물질, 철, 망간 등을 제거하고 공기의 부상력에 의하여 조류, 부유물질, 냄새 등을 동시에 제거하는 System이다. 현재 상수처리 공정으로서의 생물 산화 여과지 개발을 위해 Bench-scale과 semi-pilot plant를 거쳐 Y시 M취수장애 pilot plant를 설치하여 연구를 진행중에 있으며, 또한, G시 G하수처리장에 하수처리 공정에 관한 연구를 위해 pilot plant를 설치하고 하수 3차 처리와 저농도 하·폐수 처리를 중심으로 연구중에 있다. 아래의 연구 결과는 정수처리 공정 연구를 위한 Bench-scale plant실험을 통해 얻은 결과치이며 현재까지 진행된 연구는 주로 정수처리 공정 중심으로 이루어 졌으나 pilot plant에서는 정수 및 하수처리에서의 생물산화여과공정의 연구가 진행중이다. 현재 연구가 진행중이므로 각 인자별 최적운전조건 등은 계속적인 실험과 연구를 통해 찾아지겠으나 현재까지 수행된 연구자료를 기반으로 볼 때 생물산화 여과장치는 탁도, SS, VSS 등의 제거에 탁월한 효능을 보이고 있다. 수처리용 장치로서의 이러한 기본적인 기능 이외에 NPOC, DOC 제거에도 뛰어난 효능을 보이고 있으며 특히 정수처리 공정에서 문제시 되고 있는 동절기 암모니아성 질소제거 또한 큰 가능성을 보여주고 있다. 그 동안 외국기술에 전면 의존해 오던 생물 산화 여과방식의 국내개발은 비용 절감뿐만 아니라 국내 실정에 맞는 기술개발이라는 점에서 향후 그 적용 범위를 넓혀 갈 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권8호
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• pp.462-469
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• 2017

최근 부영양화 문제, 인광석 자원이 부족해지고 있는 국제적 상황, 하수처리장 관로 스케일 문제 등에 대응하기 위하여, Struvite 결정화 공정을 하수처리장 슬러지처리 계통의 고농도 인 제거/회수에 적용하려는 시도를 하고 있다. 본 연구는 실제 국내 하수처리장 슬러지처리 계통에 대한 Struvite 결정화 공정 적용 가능성을 평가를 목표하여, 첫째, 운영자료 및 현장측정자료 분석을 통하여 실제 하수처리장 슬러지처리 계통의 인 농도 및 물질수지를 분석하였고, 둘째, 평형화학 계산 프로그램을 활용하여 Struvite 결정화 반응 포텐셜, 이에 따른 최적 $Mg^{2+}$ 주입량, pH 등에 관해 연구하였고, 셋째, 실험실규모 배치실험을 통해 실제 Struvite 결정화 반응 동역학에 대해 연구하였다. 슬러지처리 계통에서의 인 농도 및 물질수지를 분석하였을 때, Struvite 결정화 공정은 소화슬러지 및 탈리여액에 적용함이 바람직한 것으로 파악되었다. 평형화학 계산결과, 안정적인 공정 운영을 위해서는 pH 8 이상, $Mg^{2+}$ 주입량은 몰비 기준 이론 요구량의 1.2배 이상을 첨가해야 하는 것으로 파악하였다. 그리고, Struvite 결정화 반응 동역학은 1차 반응속도식을 따르고, Struvite 결정화 반응이 평형상태에 도달한 경우, 모든 pH 조건에서 인산염인 제거율이 80% 이상으로 우수하게 나타났다. Struvite 결정화 반응 시 NaOH 첨가 없이 폭기만으로 $CO_2$ 탈기를 일으켜 반응 종결 후 pH 8.7 이상까지 상승했으며, $Mg^{2+}$ 주입원의 경우 간수 등 저가 대체물질을 활용할 수 있으므로, 약품비에 의한 운영비 증대 없이 Struvite 결정화 공정을 적용할 수 있으리라 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권11호
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• pp.763-768
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• 2013

본 논문에서는 하수처리장 주요 장비 고장밀도함수를 기반으로 시스템 가용성 평가가 수행되었다. 프로세스 구성과 구성요소의 고장률에 따른 시스템 가용성 및 위험요소 분석에 초점을 맞추고 있다. 하수처리장 시스템 가용성 분석을 위하여 기자재 분류와 해당기자재의 고장확률밀도함수를 정립하였다. 가용성 평가 과정의 불확실성의 해소를 위하여 몬테카를로 시뮬레이션 기법과 이벤트기법을 도입하였다. 하수처리장 시스템 가용성은 구성장비가 직렬연결 상태인 경우에 50.4%로 평가되었으며, 장비별 보조시스템이 추가 적용된 경우 80.1% 이상으로 증가하였다. 슬러지 탈수 및 농축 공정의 시스템 오작동은 전체 시스템 오작동의 77% 이상에 해당하고 있어 주 위험 요인으로 평가되었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.61-68
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• 2018

본 논문에서는 우수토실에서 강우시의 시간 당 우수량이 일정량에 도달할 경우, 그 이상의 우수를 하수 처리장으로 송수하지 않고 하천으로 직접 방류하도록 설계된 장치인 우수토실 일체형 하수유량조절장치를, LoRa 네트워크를 이용하여 원격지에서 모니터링하는 시스템의 개발을 제안한다. 본 시스템은 우수토실 일체형 하수유량조절장치가 LoRa 네트워크에 등록된 이후, 센서에서 생산된 정보를 LoRa 네트워크 서버로 전송하여 갱신되었을 때, 이를 어플리케이션 서버에서 자동으로 수신할 수 있도록 어플리케이션 서버의 통신 인터페이스를 구현하며, 우수토실 장치 관리 및 구독 정보 관리를 수행한다. 또한 각 우수토실 장치의 유량과 개폐 정보를 수집하고, 수집된 데이터를 이용하여 통계 정보를 제공하는 기능을 수행한다. 안드로이드 어플리케이션에서는 우수토실 장치의 오작동 여부를 사용자에게 즉시 전달하도록 파이어베이스(Firebase) 기반의 알림 기능을 수행한다.

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.363-370
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• 2014

농촌 지역 마을하수도 보급률은 도시 지역에 비해 38% 정도 수준밖에 되지 않는다. 농촌 지역은 상수원 인근에 위치하여 농촌지역에서 발생하는 하수는 상수원 오염의 원인으로 알려져 있다. 그래서 정부에서는 마을하수도 관리에 많은 노력을 기울이고 있다. 본 연구에서는 동절기 마을하수도 영양염류 제거 효율을 분석하였으며, 안동 임하댐 인근에 위치한 봉화, 영양 그리고 안동의 신설된 마을하수도를 연구 대상으로 선정하였다. 동절기 마을하수도 영양염류 제거 효율은 체류 시간과 미생물 농도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 마을하수도 운전 시 영양염류 처리를 위해 운전 조건 조절 및 유지관리가 필요하다는 것을 의미한다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.271-275
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• 2006

여수 하수처리장 하수처리 방류수가 배출구 인근해역에 미칠 수 있는 영향정도를 파악하기 위하여 해양수질 및 저질 환경을 조사하였다. 조사는 총 30개 지점에서 수질과 저질의 일반항목과 영양염류에 대하여 실시하였다. 조사시기는 2005년 9월 3일 (하계), 2005년 11월 20일(추계), 2006년 2월 13일 (동계), 2006년 5월 28일 (춘계) 에 4 계절에 걸쳐 밀물시와 썰물시에 현장 조사를 실시하였다. 배출수는 해양수질환경의 특성을 통해 추정한 결과 직접영향권은 0.5km, 간접 영향권은 반경 약 2km까지로 추정되었다. 저질의 결과를 보면 산 휘발성 황화물의 농도가 많은 해역에서 저질의 오염기준을 초과하는 동 오염된 저질의 특성을 보였으며, 산 휘발성 황화물과 화학적 산소요구량의 분포는 니질 퇴적상이 두드러지게 나타나는 배출구 동측과 돌산도 남동쪽, 돌산도 서측과 대경도 동측사이에 위치한 해역에서는 대체적으로 높은 값들을 보이고 있으며, 조립질 퇴적상이 주로 분포하고 있는 배출구와 국동항사이의 수로에서는 대체적으로 낮은 분포를 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권2호
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• pp.158-165
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• 2004

Pilot Plant 에서 도시하수가 처리되는 경우와 전 처리된 분뇨가 하수에 섞여 처리되는 두 가지 종류의 처리장하수를 대상으로 식종과 무식종의 경우로 나누어 활성슬러지의 정착 단계까지 조사하였다. 원생동물의 천이과정은 편모충류, 육질충류, 섬모충류 순이며, 섬모충류 내에서는 자유 유영형이 먼저 출현하고 포복형과 고착형이 차츰 증가하여 활성슬러지 원생동물상을 구성한다. 정상적으로 가동되는 처리장 포기조의 원생동물분포는 시운전초기단계의 원생동물 분포와 다르며, 시운전 안정화 단계에서의 원생동물 분포와 유사하였다. 포기조의 원생동물은 유입수에서 유래하는 것으로 판단되며, 포기조에 유입된 후 환경조건에 맞는 종이 증식하여 활성슬러지를 구성한다. 슬러지식종은 활성슬러지 원생동물 군집구조 형성에 영향을 미치지 못했으나 활성슬러지의 안정화기간을 다소 단축시키는 효과가 있었다. 처리장별로 활성슬러지 원생동물의 종류는 비슷하나 개체수는 달라 유입수의 성상에 영향을 받는 것으로 판단된다. Pilot plant 가동 후반기에는 섬모충류 비율이 70%전후, 개체수도 3,000∼5,000 개체/$m\ell$이며, 유출수의 BOD 농도도 안정적으로 나타나 정상적으로 가동된다고 판단된다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2006년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.59-59
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• 2006

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1998년도 정기학술강연회 발표논문 초록집 Annual Meeting of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• pp.65-71
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• 1998

유조선의 빈번한 왕래로 발생되는 원유의 누출사고, 무절제한 해안환경 파괴 및 생활하수, 공장폐수의 방류 문제가 최근 대중매체를 통하여 빠짐없이 보도되고 있으며 또 그로 인하여 양식장, 바다낚시, 해수욕장 등 생산 및 생활 환경이 오염되어 일반인들도 직접 간접으로 적지 않게 피해를 입게 되므로 그에 대한 관심이 날로 증가되고 있다. 동해 어항의 경우는 수산물 가공폐수 외에 주변에 주거지 및 상가(횟집) 등이 위치하여 생활오수 등이 다량 발생하고 있다. (중략)

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.401-408
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• 2018

하수처리 공정모델링 소프트웨어인 EQPS(Effluent Quality Prediction System, Dynamita, France)를 적용하여 A하수처리시설 생물반응조 설계의 적합성을 분석하였다. A하수처리장은 친수용수 수준의 목표수질을 준수하기 위하여 이차침전지 유출수 설계농도를 총질소와 총인, 각 10 mg/L, 1.8 mg/L로 설정하여 설계하였다. 4-Stage BNR 공정인 반응조의 체류시간은 총 9.6시간으로 전무산소조 0.5, 혐기조 1.0, 무산소조 2.9, 호기조 5.2시간이었다. 동절기 공정모델링 결과 친수용수 수준의 목표수질을 만족하기 위하여 혐기조의 체류시간을 0.2시간 늘렸고 당초 설계조건이던 외부탄소원 비상시 주입을 상시적으로 주입해야 하는 것으로 조사되었다. 모델링 결과의 왜곡을 배제하기 위하여 소프트웨어 제조사가 제시한 one step nitrification denitrification 모델의 Default 계수를 사용하였다. 공정모델링은 대체적으로 최적의 상태를 제시하기 때문에 생물반응조 여유율을 고려하면 4-Stage BNR의 체류시간은 9.8시간보다 증가시켜야 한다. 하수처리장 설계단계에서 공정 모델링의 정확한 사용은 하수처리장 건설 후 처리성능과 효율의 안정성을 담보할 수 있는 방법이므로 설계단계에서 철저한 평가가 필요하다.