[논문]하수관거 I/I(침입수/유입수) 분석방법에 따른 산정 결과 비교 -기존 보정방법과 환경부 표준 매뉴얼에 의한 방법-

안병모; 송호면

문제 정의

본 연구는 P시의 DW 처리구역에서 6개월간 유량을 측정하여 기존 보정방법과 환경부의 표준 매뉴얼에 의한 방법을 통해 I/I(침입수/유입수) 분석을 실시하였으며, 각각의 방법에 따른 결과 값을 분석하여 분석방법별 차이가 발생하는 원인을 규명하고 기존 보정방법에 대비 새로운 표준 매뉴얼에 의한 방법의 적절성에 대해 검토하였다.

가설 설정

일최대-최소 평가법 : 침입수량 및 공정폐수량은 일정하다고 가정됨.

제안 방법

I/I(침입수/유입수) 분석을 위한 유량조사를 실시한 지점은 아래 의 모식도와 같이 처리구역내 오수관거가 합류되어 차입관거로 유입되기 직전의 맨홀지점으로 선정하였으며, 해당 지점에 고정식 유량계를 설치하여 연속적인 유량측정이 가능하도록 하였다.
I/I(침입수/유입수) 분석은 기존 보정방법과 표준 매뉴얼에 의한 방법을 통해 실시하였으며, P시의 DW 처리구역에서 측정한 미가공 데이터를 기준으로 하였다.
분석에서 제외하는 방법을 사용한다. 또한, 정상 데이터의 일단위 유효데이터 확보율을 판단하여 침입수의 경우유효데이터 확보율 80% 이상, 유입수의 경우 유효데이터확보율 70% 이상인 일단위 데이터만 사용하여(/“침입수/ 유입수) 분석을 실시한다.
또한, 산정방법이 동일한 야간생활하수 평가법 결과만 비교하는 경우에도 평균 침입수 값이 17m3/d 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 이의 원인은 산정 방법의 차이에 의한 것으로 기존 보정 방법의 경우 4가지 방법에 의해 침입수를 산정하여 최대/최소값을 제외한나머지 값을 평균하여 최종 침입수를 산정한 반면, 표준 매뉴얼에 의한 방법의 경우 야간생활하수 평가법 1가지 방법에 의해 최종 침입수를 산정하였다. 또한 분석에 사용된 유효 데이터도 각각의 방법별로 상이하여 최종 침입수 산정결과 차이 발생에 영향을 미쳤을 것으로 판단된다.
본 연구는 P시 하수관거정비공사 지역 중 DW 처리구역을 대상으로 기존 보정방법과 표준 매뉴얼에 의한 방법으로 하수관거 I/I(침입수/유입수) 분석을 실시하여 각각의 방법에 대한 분석결과를 비교/검토하였다. 이를 통해 각각의 방법으로 산정된 I/I(침입수/유입수) 결과값의 차이를 비교하여 산정결과 차이의 발생원인 및 분석방법의 적절성에 대하여 검토하였다.
대한 분석결과를 비교/검토하였다. 이를 통해 각각의 방법으로 산정된 I/I(침입수/유입수) 결과값의 차이를 비교하여 산정결과 차이의 발생원인 및 분석방법의 적절성에 대하여 검토하였다.

대상 데이터

본 연구는 하수관거정비공사를 실시한 P시의 DW 처리구역을 대상으로 2009년 7월 16일부터 2010년 1월 15일까지 6개월간 조사한 유량 데이터를 바탕으로 연구를 실시하였다.
비정상 데이터를 새로운 데이터로 재생성한다. 최종 분석에 사용하는 유효 데이터는 정상 데이터와 보정 데이터를합한 데이터를 사용한다. I/I(침입수/유입수) 분석방법은아래와 같다

데이터처리

위 기간 동안 측정한 유량 데이터를 기존 보정방법과 표준 매뉴얼에 의한 방법으로 분석하여 I/I(침입수/유입수)의분석을 실시하였으며, 각각의 산정결과에 대한 비교/검토를실시하였다.

이론/모형

침입수 분석은 물사용량 평가법, 일최대-최소유량 평가법, 일최대유량 평가법, 야간생활하수 평가법 4가지 중 최대/최소 값을 제외한 나머지 값의 평균을 사용한다.
침입수 분석은 야간생활하수 평가법, 유사사례 확인을 통한 침입수 전환율(%)을 적용을 하는 방법을 사용한다. 본 연구에서는 DW 처리구역과 유사한 사업지역을 찾기 어려운 관계로 유사사례 확인을 통한 침입수 전환율(%) 방법은 제외하였으며, 표준 매뉴얼에 의한 방법 중 야간생활하수 평가법 산정방법은 기존 보정방법과 동일하다.

성능/효과

사용한다. 본 연구에서는 DW 처리구역과 유사한 사업지역을 찾기 어려운 관계로 유사사례 확인을 통한 침입수 전환율(%) 방법은 제외하였으며, 표준 매뉴얼에 의한 방법 중 야간생활하수 평가법 산정방법은 기존 보정방법과 동일하다.
기존 보정방법과 표준 매뉴얼에 의한 방법으로 분석한 유효데이터 확보 결과 평균 유량값은 유사하게 나타난 반면최대/최소 유량값은 분석방법별 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 이는 유효데이터 확보 방법의 차이에 의한 것으로기존 보정방법에서는 최대/최소 유량값을 비정상 데이터로판정하여 보정을 실시하였고, 표준 매뉴얼에 의한 방법에서는 정상 데이터로 판정하였기 때문으로 판단된다.
기존 보정방법과 표준 매뉴얼에 의한 방법을 통한 침입수산정결과 분석방법별 평균 침입수 값은 21m3/d 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 산정방법이 동일한 야간생활하수 평가법 결과만 비교하는 경우에도 평균 침입수 값이 17m3/d 차이가 발생하는 것으로 나타났다.
것으로 나타났다. 또한, 산정방법이 동일한 야간생활하수 평가법 결과만 비교하는 경우에도 평균 침입수 값이 17m3/d 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 이의 원인은 산정 방법의 차이에 의한 것으로 기존 보정 방법의 경우 4가지 방법에 의해 침입수를 산정하여 최대/최소값을 제외한나머지 값을 평균하여 최종 침입수를 산정한 반면, 표준 매뉴얼에 의한 방법의 경우 야간생활하수 평가법 1가지 방법에 의해 최종 침입수를 산정하였다.
6개월간의 유입수 분석결과를 보면, 기존 보정 방법의 경우 평균 강우량 39mm, 일평균유입수 1.75m3/d, 표준 매뉴얼에 의한 방법의 경우 평균 강우량 37mm, 비유입수 3.05m3/mm으로 나타났다.
둘째, 분석방법의 상이함에 의한 것으로 판단된다. 기존 보정방법과 표준 매뉴얼에 의한 방법에 대한 하수관거 I/I(침입수/유입수) 분석방법의 적절성을 검토할 경우 표준 매뉴얼에 의한 방법이객관성 및 재현성 확보(표준화된 기준 수립을 통한 분석자의 주관적 판단 개입 차단), 합리성 확보(강우사상을 고려한 유입수 산정 형식 도입 및 침입수와 유입수를 별개의 지표로 적용)측면에서 기존 보정방법에 비해 우수한 분석방법인 것으로 판단된다.
1. 기존 보정방법과 표준 매뉴얼에 의한 방법에 따른 유효 데이터 분석 결과 데이터의 판정 및 처리 방법의 차이로 인해 분석결과의 차이가 발생한 것으로 나타났으며, 기존보정 방법 대비 표준 매뉴얼에 의한 방법의 적용을 통해 분석자의 주관적 판단 개입이 차단된 객관적이고 재현성 있는 분석 결과를 도출할 수 있을 것으로 판단된다.
2. 기존 보정방법과 표준 매뉴얼에 의한 방법에 따른 침입수 분석 결과 산정값의 차이가 발생하나, 침입수 분석방법별로 각각의 오차발생 가능성을 내포하고 있음으로 인해분석방법의 적절성에 대한 규명은 불가하였다.
3. 기존 보정방법과 표준 매뉴얼에 의한 방법에 따른 유입수 분석 결과 분석 방법별 유입수 산정 형식이 상이하여 직접적인 비교는 불가하였으며, 유입수 형식 측면에서 비교할 때 비유입수량(m3/mm)를 적용한 표준 매뉴얼에 의한 방법이 일평균 유입수량(m3/d) 를 적용한 기존 보정 방법에 비해 강우사상을 고려한 합리적인 방법인 것으로 판단된다.
4. 기존 보정방법과 표준 매뉴얼에 의한 방법에 따른 I/I (침입수/유입수) 분석결과 발생특성이 상이한 침입수와 유입수를 별개의 지표로 적용한 표준 매뉴얼에 의한 방법이 기존 보정방법에 비해 합리적인 방법인 것으로 판단된다. 5.
기존 보정방법과 표준 매뉴얼에 의한 방법에 따른 I/I (침입수/유입수) 분석결과 발생특성이 상이한 침입수와 유입수를 별개의 지표로 적용한 표준 매뉴얼에 의한 방법이 기존 보정방법에 비해 합리적인 방법인 것으로 판단된다. 5. 표준 매뉴얼에 의한 방법이 기존 보정방법에 비해 객관성 및 재현성 확보(표준화된 기준 수립을 통한 분석자의 주관적 판단 개입 차단), 합리성 확보(강우사상을 고려한 유입수 산정 형식 도입 및 침입수와 유입수를 별개의 지표로 적용)측면에서 우수한 분석방법인 것으로 판단된다.

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