[논문]우리 나라 저수지의 수중 폭기 장치의 설계 방법 및 용량 분석

서동일; 석관수; 이병두; 정상기

[국내논문] 우리 나라 저수지의 수중 폭기 장치의 설계 방법 및 용량 분석
Design Methods and Capacity Analysis of Artificial Circulation Systems in Korean Reservoirs 원문보기

上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater, v.18 no.3, 2004년, pp.366 - 376

서동일 (충남대학교 환경공학과) , 석관수 (한국수자원공사) , 이병두 (한국수자원공사) , 정상기 (한국수자원공사)

Abstract ▼ AI-Helper

Use of artificial circulation system has become popular in Korean reservoirs to control algal blooms and subsequent color, taste and odor problems in drinking water. It was found that the most of aeration system in Korean reservoirs are under-designed compared to existing installations in US and Australia. This was especially true for larger reservoirs greater than $5{\times}10^7m^3$ in volume since it is common to install the system in the vicinity of intake areas only. Consequently, successful cases of artificial circulation systems operations are limited to few small reservoirs less than $1{\times}10^7m^3$. It is suggested that the design methods need to be developed considering physical characteristics and water quality kinetics inside of reservoirs. Also operation methods of artificial circulation systems need to be established considering the water quality dynamics, stratification and morphological characteristics of reservoirs. Finally, it is suggested to maintain comprehensive and long term monitoring programs to validate the application of artificial circulation system in reservoirs.

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

수질 및 순환에 대한 효과에 대한 검증 또는 확신이 존재하지 않는 가운데 수중 폭기 장치 의사용은 지속적으로 증가되는 추세에 있으며, 실제로 신규로 건설되는 저수지에도 설치를 예정하고 있는 것으로 알려지고 있다. 본 고에서는 우리나라에 설치되어 운영되고 있는 인공순환장치의 용량과 성층파괴효과를 분석하고 향후 상수원의 수질관리를 위해 바람직한 활용방안을 제안하고자 한다.
본 장에서는 기존의 문헌에 나와 있는 자료를 토대로 우리나라의 인공순환 장치의 설계에 사용되는 방법을 정리하고자 한다. Table 5와 Table 6은 대청댐과 연초댐의 간헐식 인공 순환 장치 설계시 사용되었던 방법과 수식을 각각 나타낸다.
위에 열거된 방법들은 저수지에 성층현상이 나타났을 때 무산소충이 되는 심수층을 수표면으로 양수하여 대기의 공기와 접촉시켜 산화시키는 것을 목적으로 수립되었으며, 공기량 계산은 저수지의 산소소비량에 대응한 산소공급량에 근거하고 있다. 따라서 위 설계 기법은 호수가 완전 혼합되어 있는 상태를 대상으로 하며 호수의 성층현상이 고려되어 있지 않다는 문제점이 지적된다.

성능/효과

무산소층 제거와 조류제거, 철 . 망간의 용출 방지 등에 효과가 있는 것으로 나타났다.
셋째, 5,000만톤 이상의 대규모댐에서는 조류 제거의 효과는 나타나지 않았고 저층의 무산소층 해소로 인한 망간의 용출방지 등의 효과가 나타난 것으로 분석된다.
따라서 저수지의 성층 현상과 폭기장치의 특성을 연관지여 고려하여 장치를 효율적으로 운영함으로서 시설의 설치 및 운영의 효율화를 기하는 것이 바람직하다. 결론적으로 우리나라의 저수지의 인공순환 장치의 설계방법은 대상 호수의 문제점과 장치의 기능을 고려할 수 있도록 대폭 보완되어야 하며 , 지속적인 확인 작업을 통하여 인공순환 장치의 효과를 검증하는 것이 바람직하다.
첫째, 1,000만톤 이하 소규모댐에서는 주로 성층파괴, 저층의 무산소층 제거, 조류제거 등의 효과가 있는 것으로 나타났다.

후속연구

현재에는 자동측정장치에서 수심별 수온, pH, DO 등 여러 항목을 동시에 연속적으로 측정하여 실시간으로 데이터를 전송하면 무선 모뎀에서 전송되는 데이터롤 받아 운영 PC로 전송할 수 있는 시스템이 상용화되어 있다. 이러한 수심별 수온등의 데이터를 이용하여 효과적인 운영을 위한 공기량 등을 계산하고(서동일 등, 2004a, 2004b), 공기압축기의 유압밸브를 통제하여 실시간으로 현장 상황에 맞는 공기량을 공급함으로써 효율적인 운영이 가능할것으로 판단된다.

참고문헌 (26)

서동일, 권오헌, 장동순(1993), 수중폭기에 따른 장래수질변화예측 및 효과규명에 관한 연구 보고서(1차)，p.337. 한국수자원공사보고서
서동일，권오헌，장동순(1994), 수중폭기에 따른 장래수질변화예측 및 효과규명에 관한 연구 보고서(2차). p.417, 한국수자원공사보고서
서동일，송무석, 허우명(2002). 수중폭기 운영관리 최적화보고서, p.268, 한국수자원공사 보고서
서동일，송무석，황현동(2004a), 저수지수질관리를 위한 간헐식 양수통형 인공순환장치의 설계방법，상하수도학회지，인쇄중
서동일，송무석，황현동(2004b). 저수지의 수질관리를 위한 산기판형 인공순환장치의 설계방법，상하수도학회지. 인쇄중
서동일，황현동，이병두，석관수(2004c), 연초호의 수중폭기장치 운영에 의한 수질개선효과 분석，상하수도학회지，인쇄중
한국수자원공사(1990), 다목적댐 수중폭기장치 설치타당성 조사연구 보고서 , p.380
한국수자원공사(1991), 수중폭기에 의한 대청호 수질개선 효과분석 보고서， p.71
한국수자원공사(1993), 연초댐 저수지의 수중폭기에 의한 수질개선 효과분석 보고서, p.120
한국수자원공사 한강사업본부(1996), 광동. 달방댐 수중폭기장치 효과분석 보고서, p.180
한국수자원공사 한강사업본부(1997), 광동，달방댐 수중폭기장치 효과분석 보고서. p.13l
한국수자원공사(2000a). 2000 수중폭기 효과분석 보고서(유지관리 및 운영지침서), p.176
한국수자원공사(2000b), 수중폭기장치 설치 및 효과분석 방법, p.20
한국수자원공사(2002). 2001년 수중폭기 효과분석 보고서，p.217
Brosnan, T. and Cooke, D.(1987) Response of Silver Lake trophic state to artificial circulation, Lake and Reservoir Management, 3, pp. 66-75
Cooke, D., Welch, E. Peterson, S, and Newroth, P.(1993), Restoration and Management of Lakes and Reservoirs, 2nd Ed., Lewis Pub. Co
Johnson, P.L.(1984) Thoughts on Selection and Design of Reservoir Aeration Device, in Lake and Reservoir Management, Proceedings of the 3rd Annual Conference, pp. 537-541, EPA440/5/84-001
Kamp-Nielson, L.(1975) Seasonal variation in sediment-water exchange of nutrient ions in Lake Esrom, Verb. Int. Verein. Limnol., 19,pp.1057-1065
King, D.(1970) The role of carbon in eutrophication, JWPCF, 42, pp. 2035-2051
Lorenzen, M.W. and Fast, A, A Guide to Aeration/Circulation Techniques for Lake Management, Ecol. Res. Ser. EPA 600/3-77-004,126p., USEPA,1977
Lorezen, M.W. and Mitchell, R.(1975), An evaluation of artificial destratification for control of algal blooms, American Water Works Assoc., 67, pp. 373-376
Little, J.C.(1995), Hypolimnetic aerators: predicting oxygen transfer and hydrodynamics, Water Research, 29(11), pp. 2475-248

상세보기
McGinnis, D.F. and Little, J.C.(1998), Bubble dynamics and oxygen transfer in a Speece Cone, Water Science & Technology, 37(2), pp. 285-292
Speece, R.E.(1971) Downflow Bubble Contact Aeration, J of San. Eng. Div., ASCE, 97(SA4), pp. 433-441
Shapiro, J.(1973) Blue Green algae: why they become abundant, Science, 197, pp. 382-384
Shapiro, J.(1990) Current beliefs regarding dominance by blue greens: the case for the importance of $CO_2$ and pH, Verb. Int. Verein. Limnol., 24, pp. 38-54

저자의 다른 논문 :

활용도 분석정보

상세보기

다운로드

내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증