• 산업기술연구
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• 제31권A호
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• pp.135-145
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• 2011

This study was conducted to analyze the cost effectiveness in line with total phosphorus standard enforcement of public sewage treatment facilities. The additional cost for the total phosphorus removal process was calculated to analyze the cost effectiveness of the advanced water purification process. The analysis results showed that the T-P removal by coagulation sedimentation was more efficient than the advanced water purification facilities in terms of facilities investment cost, and if the coagulation filteration was used for T-P removal, the activated carbon process among the advanced water purification techniques was more efficient in terms of facilities investment cost. In this study, the effects of the T-P removal process that will be additionally introduced according to the tightening of the effluent T-P standard were analyzed within a limit. The actual benefits of improved T-P concentration in the water source will provide diverse values, including the leisure water, environment improvement water, eco-system in the water source and industrial water, in addition to the advanced water purification.

• 상하수도학회지
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• 제31권5호
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• pp.421-430
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• 2017

In this study, a model was developed to predict for Disinfection By-Products (DBPs) generated in water supply networks and consumer premises, before and after the introduction of advanced water purification facilities. Based on two-way ANOVA, which was carried out to statistically verify the water quality difference in the water supply network according to introduce the advanced water treatment process. The water quality before and after advanced water purification was shown to have a statistically significant difference. A multiple regression model was developed to predict the concentration of DBPs in consumer premises before and after the introduction of advanced water purification facilities. The prediction model developed for the concentration of DBPs accurately simulated the actual measurements, as its coefficients of correlation with the actual measurements were all 0.88 or higher. In addition, the prediction for the period not used in the model development to verify the developed model also showed coefficients of correlation with the actual measurements of 0.96 or higher. As the prediction model developed in this study has an advantage in that the variables that compose the model are relatively simple when compared with those of models developed in previous studies, it is considered highly usable for further study and field application. The methodology proposed in this study and the study findings can be used to meet the level of consumer requirement related to DBPs and to analyze and set the service level when establishing a master plan for development of water supply, and a water supply facility asset management plan.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.167-177
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• 2014

최근 수질오염의 악화로 고도정수처리시설에 대한 수요가 커지고 있으며, 오존처리와 같은 밀폐형 고도정수처리시설의 설치가 늘고 있는 실정이다. 그러나 오존의 강력한 산화작용으로 인해 콘크리트 구조물의 침식이 우려됨에 따라 오존에 대응 가능한 에폭시 방수방식재가 콘크리트 표층부 보호 코팅재로 적용되고 있다. 그러나 이러한 에폭시가 오존에 대한 성능수준 및 장기적 내구성을 명확히 측정할 방법과 기준이 없어 정확한 품질관리가 이루어지지 않고 있는 실정이며, 이로 인해 수처리용 콘크리트 구조물의 장기내구성 확보에 대한 우려가 제기되고 있다. 이 연구에서는 AFM과 나노인덴테이션 기법이 기존에 사용하던 평가방법인 육안관찰, 중량변화, 표면관찰, 색차분석 등의 간접적 평가방법과 함께 에폭시 방수방식재 평가방법으로써의 적합한지를 판단하고자 하였으며, 이를 위해 오존용으로 개발된 6종의 다른 성분으로 구성된 에폭시계 방수방식재를 대상으로 열화특성을 분석하였다. 연구결과 AFM과 나노인덴테이션을 활용할 경우 기존 평가방법보다 직접적이고 정량적인 평가가 가능함을 확인하였으며, 일부 에폭시 코팅재료의 경우 오존에 대한 성능 한계치 (임계치)를 명확히 확인할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제38권5호
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• pp.240-246
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• 2022

Water and energy are inextricably linked and referred to as 'Water-Energy Nexus'. Recently, this topic has been drawing a lot of attention from various studies due to the exacerbated water availability. Korea's water and energy consumption has been increasing consistently, which calls for better management. This paper aims to identify changes in electricity consumption in relation to water intake and purification processes. Using Log Mean Divisia Index (LMDI) Decomposition Analysis method, this study attributes the changes to major factors such as; Total population (population effect), household/population (structure effect), GDP/household (economic effect), and water-related energy use/GDP (unit effect). The population effect, structure effect, and economic effect contributed to an increase in water-related electricity consumption, while the unit effect contributed to a decrease. As of 2019, the economic effect increased the water supply sector's electricity consumption by 534 GWh, the population effect increased by 73 GWh, and the structure effect increased by 243 GWh. In contrast, the unit effect decreased the electricity consumption by -461 GWh. We would like to make the following suggestions based on the findings of this study; first, the unit effect must be improved by increasing the energy efficiency of water intake and purification plants and installing renewable energy power generation facilities. Second, the structure effect is expected to increase over time, and to mitigate it, water consumption must be reduced through water conservation policies and the improvement of water facilities. Finally, the findings of this study are expected to be used as foundational data for integrated water and energy management.

• 한국습지학회지
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• 제10권3호
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• pp.79-86
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• 2008

전형적인 농촌유역을 가지는 충남 아산시 마산저수지는 상류 유역으로부터 다량의 점, 비점오염물질이 유입되어 과영양 상태를 나타내는 농업용 저수지이다. 주요 유입하천인 황산천과 초사천의 수질('05년~'06년)은 TN과 TP 등 영양염류와 유기물의 농도가 매우 높은 수준을 유지하고 있으며, 이로 인해 마산저수지의 수질은 COD가 농업용수 기준을 초과하는 상태를 보여주고 있다. 이러한 저수지의 수질개선을 위해 저수지 유입부에 설치 및 관리가 용이한 조립식의 오염물질 침강장치를 개발하여 그 효과를 평가하고자 하였다. 그 결과 침강시설의 평균 정화효율은 부유물질(SS) 55.7%, 총질소(TN) 61.0%, 총인(TP) 55.9%로 장정렬등(2004)이 제시한 부댐형 침강지의 정화효율에 비해 안정적으로 높은 효율을 보였을 뿐 만 아니라 저비용으로 높은 수질개선 효과를 거둘 수 있는 경제적인 시설로서 저수지 수질개선에 효과적인 것으로 사료된다.

• 상하수도학회지
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• 제37권6호
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• pp.447-456
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• 2023

Risk assessment on Jeju Special Self-Governing Province(JSSGP)'s water supply facilities and establishment of adaptation measures for climate crisis factors were implemented. JSSGP's vulnerability to the climate crisis was high in the order of drought, heat wave, heavy rain and strong wind. As a drought adaptation measure, policies of water saving and revenue water ratio improvement were considered. As for the heat wave adaptation measure, the introduction of an advanced water treatment process was suggested in response to the increase of algae cell number which resulting in taste and odor problem. As for heavy rain adaptation measures, the installation and operation of automatic coagulant injection devices for water purification plants that take turbid surface water were proposed. As a measure to adapt to strong winds, stabilization of power supply such as installation of dual power line was proposed in preparation for power outages. It is expected that water facilities will be able to supply high-quality tap water to customers even under extreme climate conditions without interruption through risk assessment for climate crisis factors and active implementation of adaptation measures.

• 상하수도학회지
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• 제33권1호
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• pp.17-29
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• 2019

This study developed prediction models of chlorine bulk decay coefficient by each condition of water quality, measuring chlorine bulk decay coefficients of the water and water quality by water purification processes. The second-reaction order of chlorine were selected as the optimal reaction order of research area because the decay of chlorine was best represented. Chlorine bulk decay coefficients of the water in conventional processes, advanced processes before rechlorination was respectively $5.9072(mg/L)^{-1}d^{-1}$ and $3.3974(mg/L)^{-1}d^{-1}$, and $1.2522(mg/L)^{-1}d^{-1}$ and $1.1998(mg/L)^{-1}d^{-1}$ after rechlorination. As a result, the reduction of organic material concentration during the retention time has greatly changed the chlorine bulk decay coefficient. All the coefficients of determination were higher than 0.8 in the developed models of the chlorine bulk decay coefficient, considering the drawn chlorine bulk decay coefficient and several parameters of water quality and statistically significant. Thus, it was judged that models that could express the actual values, properly were developed. In the meantime, the chlorine bulk decay coefficient was in proportion to the initial residual chlorine concentration and the concentration of rechlorination; however, it may greatly vary depending on rechlorination. Thus, it is judged that it is necessary to set a plan for the management of residual chlorine concentration after experimentally assessing this change, utilizing the methodology proposed in this study in the actual fields. The prediction models in this study would simulate the reduction of residual chlorine concentration according to the conditions of the operation of water purification plants and the introduction of rechlorination facilities, more reasonably considering water purification process and the time of chlorination. In addition, utilizing the prediction models, the reduction of residual chlorine concentration in the supply areas can be predicted, and it is judged that this can be utilized in setting plans for the management of residual chlorine concentration.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.68-75
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• 2018

기존의 정수처리 방법으로는 제거되지 않는 물질이 발생함에 고도정수 처리 시설의 도입이 증가하고 있다. 그러나 오존을 이용한 고도정수처리 시설의 내부 방수 방식재는 오존의 산화력에 의해 열화되며 콘크리트까지 영향을 미쳐 내구성 저하의 원인이 된다. 본 연구에서는 내오존성 및 내화학성이 뛰어난 금속 패널을 기존의 시공법 보다 손쉬운 방법으로 시공하기 위한 방법으로 금속용사 공법을 이용하여 수처리 시설 콘크리트 구조물의 열화를 원천적으로 방지하기 위한 마감공법 개발 연구의 일원으로 용사금속 종류 및 피막의 표면처리 방법에 따른 내오존성 평가를 실시하였으며, 오존처리 후의 부착강도를 평가하였다. 실험결과 용사금속 Ti이 용사 후에도 내오존성이 뛰어난 것으로 나타났으며 표면처리 방법으로는 테프론계 봉공처리제를 사용하여 마감하는 것이 내오존성 및 부착성능 확보에 가장 적합한 방법이라 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권1호
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• pp.38-46
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• 2012

마산만은 폐쇄성이 강하여 해수유통이 원활하지 못해 소량의 오염물질이 유입되어도 외해로 확산되지 못하고 만내에 계속 머물게 되어 해역의 오염이 가중되고 있고, 만내에서 증식한 식물플랑크톤과 하천을 통하여 유입된 오염물질은 해저에 침강되어 분해·무기화를 거쳐 영양염이 다시 수중으로 공급되어 부영양화, 적조, 빈산소 등을 유발하여 생태계 건강도를 악화시키고 있다. 이러한 마산만의 해양환경개선을 위해 해수유동모델(COSMOS)과 생태계모델(EUTRP2)을 이용하여 환경용량을 산정하고 이매패의 개체군 성장모델을 연계하여 이매패를 포함한 생태계내 물질 순환 구조를 해석하여 이매패의 수질정화 효과를 분석함으로써 비용효과적이고 친환경적인 내만수질개선방안을 도출하고자 한다. 육상오염원의 효과적인 관리 방안으로 환경용량 산정을 통해 시나리오별 유입부하 삭감에 의한 수질관리 방안은 유입부하의 50~90%에 해당하는 비현실적인 삭감량이 제시된다. 마산만의 자생 COD를 평가한 결과 총 COD의 30.7%가 외부유입에 의한 COD이고 69.3%가 자생 COD에 의한 것으로 계산되었다. 이는 마산만의 수질관리에 있어 유기물의 공급원에 대한 제어뿐만 아니라, 자생 COD를 증가시키는 영양염의 유입원에 대한 제어가 필수적이라는 것을 의미한다. 마산만의 자생 COD를 유발하는 영양염류를 제거하기 위해 현재 상황에서 적용가능한 고도처리 증설의 비용을 산정하여 이매패류에 의한 생물정화 효과와의 경제성을 비교분석해 본 결과 20년 동안의 총 비용에 있어 질소를 제거하기 위한 질산화탈질법 906억원, 인을 제거하기 위한 화학침전법은 559억, 이매패류 양식은 461억원으로 산정되어 이매패류 양식은 질소와 인을 같이 제거하는 고도처리 도입에 비해서는 약 1/3의 비용이 소요되는 것으로 나타났다.