[논문]도시 및 도로 조경공간을 활용한 소규모 인공습지 조성 기술

강창국; 손영규; 조혜진; 김이형

doi:10.17663/jwr.2011.13.2.231

[국내논문] 도시 및 도로 조경공간을 활용한 소규모 인공습지 조성 기술
Development of small constructed wetland for urban and roadside areas 원문보기

한국습지학회지 = Journal of wetlands research, v.13 no.2, 2011년, pp.231 - 242

강창국 (공주대학교 건설환경공학부) , (공주대학교 건설환경공학부) , 손영규 (공주대학교 건설환경공학부) , 조혜진 (도로연구실.한국건설기술연구원) , 김이형 (공주대학교 건설환경공학부)

초록
AI-Helper

도시화가 진행될수록 건물의 옥상 및 교통관련 시설물 또한 증가하여, 녹지공간은 감소하고 불투수면은 증가하게 된다. 불투수면이 증가함에 따라, 도시내 자연적 물순환 시스템 파괴, 비점오염물질 증가, 생태축 단절 등과 같은 다양한 환경수리학적 문제점이 발생되고 있다. 최근 들어 국민들의 생활 및 의식수준이 향상되면서, 도시의 경제적인 측면뿐만 아니라 심미적인 측면, 환경적인 측면을 동시에 고려한 지속가능한 도시 개발이 요구되고 있다. 또한 강우유출수 관리에 대한 관심과 인식이 높아지면서 Low Impact Development(LID) 관련 기술의 개발 및 적용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 국내 환경에 적합한 가이드라인, 설계기준 등은 매우 부족한 실정이다. 본 연구는 도시 및 도로가에 적용하기 위한 소규모 인공습지 기술을 개발하기 위하여, Pilot-scale 실험을 실시하였으며, 분석 결과, TSS, $COD_{Cr}$, TN, TP, Total Pb에 대한 평균저감효율이 각각 95%, 82%, 35%, 91%, 57%로 나타났다. 이러한 결과는 소규모 인공습지가 향후 도시 내 효율적인 물순환 시스템을 구축하고, 수생태계 보전에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, the green spaces in the urban areas were greatly reduced due to urbanization and industrialization. As urban structures such as roads and buildings are built, the amount of impervious area within a watershed increases. High impervious surfaces are the common causes of high runoff volumes as the soil infiltration capacity decreases and the volume and rate of runoff increase thereby decreasing the groundwater recharge. These effects are causing many environmental problems, such as floods and droughts, climate change, heat island phenomenon, drying streams, etc. Most cities attempted to reduce sewer overflows by separating combined sewers, expanding treatment capacity or storage within the sewer system, or by replacing broken or decaying pipes. However, these practices can be enormously expensive than combined sewer overflows. Therefore, in order to improve these practices, alternative methods should be undertaken. A new approach termed as "Low Impact Development (LID)" technology is currently applied in developed countries around the world. The purpose of this study was to effectively manage runoff by adopting the LID techniques. Small Constructed Wetland(Horizontal Subsurface Flow, HSSF) Pilot-scale reactors were made in which monitoring and experiments were performed to investigate the efficiency of the system in removing pollutants from runoff. Based on the results of the Pilot-plant experiments, TSS, $COD_{Cr}$, TN, TP, Total Pb removal efficiency were 95, 82, 35, 91 and 57%, respectively. Most of the pollutants were reduced after passing the settling tank and the vertical filter media. The results of this study can contribute to the conservation of aquatic ecosystems and restoration of natural water cycle in the urban areas.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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

문제 정의

본 연구는 도시 및 도로가의 조경시설 공간을 활용하여, 자연적인 물순환을 구축하고, 강우시 발생되는 비점오염물질을 효율적으로 처리·배제할 수 있는 HSSF형 소규모 인공습지를 개발하고자 Pilot-plant 실험을 실시하였으며, 결론은 다음과 같다.
본 연구의 목적은 도시 및 도로가 등의 조경공간에 소규모 인공습지를 적용시킴으로써 자연적인 물 순환 시스템을 구축하고, 강우시 발생되는 비점오염물질을 효과적으로 처리, 배제할 수 있는 LID 기술을 개발함에 있다. 또한 본 연구결과는 소규모 인공습지에 대한 적용가능성과 적정설계인자 도출에 필요한 자료구축에 기여할 수 있겠다.

제안 방법

Bottom ash의 인공습지 적용가능성을 평가하기 위하여 중금속에 대한 용출 및 흡착 실험을 수행하였다. 용출 및 흡착 실험은 1mm 이하, 1∼2mm, 2∼5mm의 입경 대하여 수행되었으며, Table 4와 Fig.
내부 충진 여재로는 침전부에 자갈(20∼30mm), 습지부에 자갈(10∼20mm), 모래(2∼5mm)를 사용여재로 선정하였으며, 입자성 물질 및 중금속의 흡착능 향상을 위하여 수직여재층에 Woodchip(10∼20mm) 또는 Bottom ash(1∼2mm)를 사용하였다. 공극률(KS F 2505), 비중(KS F 2504), 균등계수(KS F 2502), 투수계수(KS F 2322) 등과 같은 여재의 물성은 시설의 효율 및 운영에 영향을 미치는 인자로서 이에 대한 실험을 수행하였으며, 산업폐기물인 Bottom ash의 재이용 및 적용 가능성을 판단하기 위하여 용출 및 흡착 능력에 대한 실험을 실시하였다.
도시 및 도로에 적용하기 위한 소규모 인공습지 기술을 개발하기 위한 Lab scale 시설의 형태, 여재 및 식생 등과 같은 구성 재료를 구축하기 위하여 국내외 문헌으로부터 기초자료조사를 체계적으로 실시하였다. Fig.
유입수와 유출수는 포장지역의 강우유출수 유출특성을 고려하여 0분, 30분, 1시간, 1시간 이후로는 1시간 간격으로 4시간 동안 각각 6개의 샘플을 채취하였다. 또한 습지부를 통과하는 오염물질의 거동을 살펴보기 위하여 시설 측면에 위치한 노즐을 통해 거리별, 높이별로 샘플을 채취하였다. 현장 측정 항목은 pH, DO, Conductivity이며, 채취된 시료는 실험실로 옮겨져 TSS, Turbidity, COD_Cr, BOD, TN, NH₄-N, TP, PO₄-P, Total Fe, Total Pb, Total Zn에 대하여 수질오염공정시험 기준에 준하여 수질분석을 실시하였다.
소규모 인공습지의 적용 가능성 및 적정 설계인자를 도출하기 위하여 EMC 산정 결과를 토대로 Pilot-plant 시설의 저감효율을 산정하였으며, Table 5는 시설별 저감효율을 정리한 것이다. 대부분의 오염물질은 유입유량이 증가할수록 저감효율이 감소하는 경향을 보였는데, 이는 오염물질을 제거함에 있어서 시설 내 체류시간에 짧아질수록 오염물질과 여재, 식생, 습지 내 미생물과의 접촉시간 역시 짧아졌기 때문인 것으로 보인다.
유입수는 교반탱크로부터 연결된 PVC관을 통해 유입되며, 유출부는 습지부 말단 45cm 높이에 위치하였다. 습지부의 유하거리와 깊이에 따른 오염물질의 거동을 살펴보기 위하여 반응조의 측면에 12개의 포트를 설치하였으며, 유입된 원수가 습지부 하부로부터 습지부에 전체적으로 고루 퍼져나갈 수 있도록 습지부 바닥에 길이 방향으로 유공관을 적용하였다.
현장 측정 항목은 pH, DO, Conductivity이며, 채취된 시료는 실험실로 옮겨져 TSS, Turbidity, COD_Cr, BOD, TN, NH₄-N, TP, PO₄-P, Total Fe, Total Pb, Total Zn에 대하여 수질오염공정시험 기준에 준하여 수질분석을 실시하였다. 식생유무, 수직여재의 종류에 따라 우드칩 소규모 인공습지(Woodchip Small Constructed Wetland, WSCW), 우드칩 식생대조군(Woodchip Plant Control Group, WPCG), Bottom ash 소규모 인공습지(Bottom ash Small Constructed Wetland, BSCW), Bottom ash 식생대조군(Bottom ash Plant Control Group, BPCG)로 나타내었다.
Pilot-plant 시설의 유입수는 인공강우유출수로써, 150μm 이하의 도로퇴적물로 제조되었다. 유입수와 유출수는 포장지역의 강우유출수 유출특성을 고려하여 0분, 30분, 1시간, 1시간 이후로는 1시간 간격으로 4시간 동안 각각 6개의 샘플을 채취하였다. 또한 습지부를 통과하는 오염물질의 거동을 살펴보기 위하여 시설 측면에 위치한 노즐을 통해 거리별, 높이별로 샘플을 채취하였다.
2는 시설에 대한 상세설계도면으로써 Woodchip이 충진된 경우이다. 집중강우 시 발생할 수 있는 초과유입량을 신속하게 배제할 수 있도록 인공습지 진행방향의 우측면에 길이 방향으로 폭 10cm의 우회수로를 두었다. 유입수는 교반탱크로부터 연결된 PVC관을 통해 유입되며, 유출부는 습지부 말단 45cm 높이에 위치하였다.
또한 습지부를 통과하는 오염물질의 거동을 살펴보기 위하여 시설 측면에 위치한 노즐을 통해 거리별, 높이별로 샘플을 채취하였다. 현장 측정 항목은 pH, DO, Conductivity이며, 채취된 시료는 실험실로 옮겨져 TSS, Turbidity, COD_Cr, BOD, TN, NH₄-N, TP, PO₄-P, Total Fe, Total Pb, Total Zn에 대하여 수질오염공정시험 기준에 준하여 수질분석을 실시하였다. 식생유무, 수직여재의 종류에 따라 우드칩 소규모 인공습지(Woodchip Small Constructed Wetland, WSCW), 우드칩 식생대조군(Woodchip Plant Control Group, WPCG), Bottom ash 소규모 인공습지(Bottom ash Small Constructed Wetland, BSCW), Bottom ash 식생대조군(Bottom ash Plant Control Group, BPCG)로 나타내었다.

대상 데이터

Pilot-plant 시설의 유입수는 인공강우유출수로써, 150μm 이하의 도로퇴적물로 제조되었다.
내부 충진 여재로는 침전부에 자갈(20∼30mm), 습지부에 자갈(10∼20mm), 모래(2∼5mm)를 사용여재로 선정하였으며, 입자성 물질 및 중금속의 흡착능 향상을 위하여 수직여재층에 Woodchip(10∼20mm) 또는 Bottom ash(1∼2mm)를 사용하였다.
습지내 식물은 미생물에게 필요한 서식환경을 제공하며, 수중의 줄기나 잎은 유속을 감소시켜 물리적, 화학적 반응시간을 증가시키고, 침전을 용이하게 한다. 본 소규모 인공습지는 습지내부가 여재로 충진 된 HSSF형 인공습지로써, 오염물질 정화능력이 뛰어난 정수식물 중, 구입이 용이하며 내한성, 수집능력 등이 좋은 식물인 갈대와 애기부들을 선정하여 식재하였다. 특히 갈대는 각종 수질오염물질에 강한 내성을 가지고 있으며, 뿌리줄기(rhizome)의 발달로 근권에 산소를 원활히 공급함으로써, 호기성 미생물의 활성을 높이기 때문에 수처리에 널리 이용된다(Copper and Boon, 1987).
습지부를 통과하는 오염물질의 거동을 살펴보기 위하여 반응조 측면에 위치한 12개의 포트로부터 샘플을 채취하였다. 샘플링은 각각의 유량조건에 대하여 2회씩 수행되었으며, Fig.

이론/모형

4는 실험결과를 보여준다. 용출시험은 폐기물공정시험방법(환경부, 2007)에 준하여 Pb, Cu, As, Cr, Cd, 총 5항목에 대하여 수행되었다. 분석 결과, 모든 항목은 환경부의 폐기물 관리법에서 지정한 허용치를 만족하였으며, 소규모 인공습지의 여재로 적용함에 있어 문제가 없는 것으로 나타났다.

성능/효과

1. Pilot-plant 실험 결과, 대부분의 오염물질은 침전부 및 수직여재를 통과하면서 저감되는 양이 상당한 것으로 나타났다. 도시지역 비점오염물질 중 큰 비중을 차지하는 입자성물질, 중금속 등은 침전, 흡착, 여과와 같은 물리적 처리가 주된 처리기작인 만큼 소규모 인공습지에 침전부와 수직여재층의 접목은 성능 및 유지관리 측면을 고려했을 때 적절하다고 판단된다.
2. 대부분의 오염물질은 유입유량이 커질수록 저감효율 역시 감소하는 것으로 나타났으며, WSCW와 BSCW 모두 식생 대조군에 비해 높은 저감효율을 보이며, 식생에 의한 심미적 효과뿐만 아니라 수처리 효과도 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 수직여재의 경우, Bottom ash를 적용한 BSCW가 우수한 저감효율을 보였으며, 특히 중금속 항목에 있어 다른 시설에 비해 높은 저감효율을 보이는 것으로 나타났다.
3. 식생의 성장과정이 오염물질의 저감 및 제거에 미치는 영향을 살펴보기 위한 Pilot-plant 실험 결과, 대부분의 오염물질은 식생이 성장할수록 저감효율이 증가하는 것으로 나타났으며, 영양염류의 경우 이러한 경향이 크게 나타났다. 하지만 보다 명확한 결과를 얻어내기 위하여 Bio-mass 측정, 식물체의 TN, TP 측정 등과 같은 추가 실험결과가 보완되어야 할 것으로 보여진다.
수직여재의 경우, Bottom ash를 적용한 BSCW가 우수한 저감효율을 보였으며, 특히 중금속 항목에 있어 다른 시설에 비해 높은 저감효율을 보이는 것으로 나타났다. BSCW에서 TSS, COD_Cr, TN, TP, Total Zn, Total Pb의 평균저감효율은 각각 95%, 82%, 35%, 91%, 71%, 57%로 나타났으며, 도시 및 도로지역 강우유출수에 다량 포함되어 있는 입자성물질 및 중금속을 처리함에 있어 매우 효과적인 시설이 될 것으로 판단된다.
또한 WSCW와 BSCW 모두 각각의 식생 대조군에 비해 높은 저감효율을 보여, 식생이 오염물질의 저감효율을 높이는데 기여를 하는 것으로 나타났다. WSCW에서 Turbidity와 TSS의 평균저감효율은 각각 91%, 95%로 입자성물질의 저감효율이 매우 우수한 것으로 나타났으며, BSCW 역시 92%, 95%로 입자성 물질에 대하여 높은 저감효율을 보였다. WSCW와 BSCW에서 COD_Cr의 평균저감효율이 각각 71%, 82%, TN의 평균저감효율이 각각 24%, 35%, TP가 각각 76%, 91%로 나타나, WSCW에 비해 BSCW의 저감효율이 전반적으로 우수한 것으로 분석되었다.
WSCW에서 Turbidity와 TSS의 평균저감효율은 각각 91%, 95%로 입자성물질의 저감효율이 매우 우수한 것으로 나타났으며, BSCW 역시 92%, 95%로 입자성 물질에 대하여 높은 저감효율을 보였다. WSCW와 BSCW에서 COD_Cr의 평균저감효율이 각각 71%, 82%, TN의 평균저감효율이 각각 24%, 35%, TP가 각각 76%, 91%로 나타나, WSCW에 비해 BSCW의 저감효율이 전반적으로 우수한 것으로 분석되었다. 이는 Woodchip(10∼20mm)보다 Bottom ash(1∼2mm)의 입경이 비교적 작으며, 상대적으로 오염물질과 충돌할 기회가 많아져 침전, 여과, 흡착 등과 같은 물리적 반응이 보다 활발하게 일어난 결과로 보여진다.
이는 Woodchip(10∼20mm)보다 Bottom ash(1∼2mm)의 입경이 비교적 작으며, 상대적으로 오염물질과 충돌할 기회가 많아져 침전, 여과, 흡착 등과 같은 물리적 반응이 보다 활발하게 일어난 결과로 보여진다. WSCW와 BSCW의 Total Zn의 평균저감효율이 각각 57%, 71%, Total Pb가 각각 22%, 57%로 수직여재 교체 후 중금속의 저감효율이 다른 오염물질에 비하여 크게 향상되었으며, 이는 Woodchip에 비해 Bottom ash의 중금속 흡착능이 우수하게 작용한 결과로 판단된다.
pH의 경우, 7.5∼8.3의 범위를 보였으며, 침전부, 습지부를 거치면서 서서히 감소하는 경향을 보였으나 변화량은 매우 미비한 것으로 나타났다.
DO는 침전부를 거쳐 습지부를 통과하면서 서서히 감소하는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 깊이별로 살펴보면, High 0과 High 40에 비해 High 20에서 비교적 높은 DO가 나타났으며, 이는 High 20 부근에 식생의 근권이 발달하여 산소가 계속적으로 공급된 결과로 보인다. pH의 경우, 7.
애기부들은 5월∼7월 사이에 급격히 성장하다가 9월 이후 서서히 감소하는 경향을 보였으며, 갈대의 경우 5월∼10월까지 꾸준히 성장하는 것으로 나타났다. 대부분의 오염물질은 식생이 성장할수록 저감효율 또한 증가하는 것으로 나타났다. 특히 PO₄-P와 NH₄-N과 같은 무기태 영양염류의 경우, 이러한 경향이 뚜렷하게 나타났으며, 이는 수중에 이온 상태로 존재하면서 식생의 뿌리 및 줄기가 발달할수록 습지내 침전 및 여재에 의한 흡착제거 외에 식생에 의한 흡수, 식생 근권에 존재하는 미생물에 의한 분해 작용 등이 활발히 작용한 결과로 보여진다.
대부분의 오염물질은 유입유량이 증가할수록 저감효율이 감소하는 경향을 보였는데, 이는 오염물질을 제거함에 있어서 시설 내 체류시간에 짧아질수록 오염물질과 여재, 식생, 습지 내 미생물과의 접촉시간 역시 짧아졌기 때문인 것으로 보인다. 또한 WSCW와 BSCW 모두 각각의 식생 대조군에 비해 높은 저감효율을 보여, 식생이 오염물질의 저감효율을 높이는데 기여를 하는 것으로 나타났다. WSCW에서 Turbidity와 TSS의 평균저감효율은 각각 91%, 95%로 입자성물질의 저감효율이 매우 우수한 것으로 나타났으며, BSCW 역시 92%, 95%로 입자성 물질에 대하여 높은 저감효율을 보였다.
용출시험은 폐기물공정시험방법(환경부, 2007)에 준하여 Pb, Cu, As, Cr, Cd, 총 5항목에 대하여 수행되었다. 분석 결과, 모든 항목은 환경부의 폐기물 관리법에서 지정한 허용치를 만족하였으며, 소규모 인공습지의 여재로 적용함에 있어 문제가 없는 것으로 나타났다. 흡착실험 결과, 입경이 작을수록 흡착능력이 뛰어난 것으로 나타났으며, 6시간 경과 후 62%, 24시간 경과 후 98%의 제거율을 보여, 중금속 흡착능력이 매우 뛰어난 것으로 나타났다.
비중은 여재별로 1.08∼2.64의 범위를 보였으며, 균등계수는 1.6∼1.7의 범위를 보이며 일반적인 여과사의 조건을 만족하는 것으로 나타났다.
대부분의 오염물질은 유입유량이 커질수록 저감효율 역시 감소하는 것으로 나타났으며, WSCW와 BSCW 모두 식생 대조군에 비해 높은 저감효율을 보이며, 식생에 의한 심미적 효과뿐만 아니라 수처리 효과도 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 수직여재의 경우, Bottom ash를 적용한 BSCW가 우수한 저감효율을 보였으며, 특히 중금속 항목에 있어 다른 시설에 비해 높은 저감효율을 보이는 것으로 나타났다. BSCW에서 TSS, COD_Cr, TN, TP, Total Zn, Total Pb의 평균저감효율은 각각 95%, 82%, 35%, 91%, 71%, 57%로 나타났으며, 도시 및 도로지역 강우유출수에 다량 포함되어 있는 입자성물질 및 중금속을 처리함에 있어 매우 효과적인 시설이 될 것으로 판단된다.
시험 결과, 여재별 공극율은 0.37∼0.46으로 분석되었으며, 입경이 커질수록 공극률 또한 커지는 경향을 보였다.
애기부들은 5월∼7월 사이에 급격히 성장하다가 9월 이후 서서히 감소하는 경향을 보였으며, 갈대의 경우 5월∼10월까지 꾸준히 성장하는 것으로 나타났다.
, 2001). 이렇듯 TSS를 비롯한 COD_Cr, TP의 주된처리기작은 침전 및 여과, 흡착작용이며 Fig. 5에서 보여주듯이 TSS, COD_Cr, TP에 대한 오염물질 저감량중 대부분이 침전부와 수직여재를 거치면서 제거되는 것으로 나타났다. 또한 High 0의 농도가 High 20, High 40에 비해 높게 나타났으며, 이는 침전부와 습지부를 거치면서 침전, 여과, 흡착에 의해 저감된 입자성물질중 일부가 시설 바닥부분에 축적된 결과로 보인다.
각각의 인공습지에 대하여 2 L/min, 4 L/min, 8 L/min의 유입유량이 적용되었으며, 유출유량은 유입유량과 동일하게 측정되었다. 인공습지의 수위는 유입유량이 2 L/min일 때 43cm, 4 L/min일 때, 46cm, 8 L/min일 때 49cm로 일정하게 유지되는 것으로 나타났다.
분석 결과, 모든 항목은 환경부의 폐기물 관리법에서 지정한 허용치를 만족하였으며, 소규모 인공습지의 여재로 적용함에 있어 문제가 없는 것으로 나타났다. 흡착실험 결과, 입경이 작을수록 흡착능력이 뛰어난 것으로 나타났으며, 6시간 경과 후 62%, 24시간 경과 후 98%의 제거율을 보여, 중금속 흡착능력이 매우 뛰어난 것으로 나타났다.

후속연구

특히 PO₄-P와 NH₄-N과 같은 무기태 영양염류의 경우, 이러한 경향이 뚜렷하게 나타났으며, 이는 수중에 이온 상태로 존재하면서 식생의 뿌리 및 줄기가 발달할수록 습지내 침전 및 여재에 의한 흡착제거 외에 식생에 의한 흡수, 식생 근권에 존재하는 미생물에 의한 분해 작용 등이 활발히 작용한 결과로 보여진다. 그러나 단순히 식생의 평균 신장과 저감효율을 연계시키기에는 한계가 있기 때문에, Bio-mass 측정, 식물체의 TN, TP 측정 등과 같은 추가 실험이 보완되어야할 것으로 보여진다.
본 연구의 목적은 도시 및 도로가 등의 조경공간에 소규모 인공습지를 적용시킴으로써 자연적인 물 순환 시스템을 구축하고, 강우시 발생되는 비점오염물질을 효과적으로 처리, 배제할 수 있는 LID 기술을 개발함에 있다. 또한 본 연구결과는 소규모 인공습지에 대한 적용가능성과 적정설계인자 도출에 필요한 자료구축에 기여할 수 있겠다.
식생의 성장과정이 오염물질의 저감 및 제거에 미치는 영향을 살펴보기 위한 Pilot-plant 실험 결과, 대부분의 오염물질은 식생이 성장할수록 저감효율이 증가하는 것으로 나타났으며, 영양염류의 경우 이러한 경향이 크게 나타났다. 하지만 보다 명확한 결과를 얻어내기 위하여 Bio-mass 측정, 식물체의 TN, TP 측정 등과 같은 추가 실험결과가 보완되어야 할 것으로 보여진다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	도시화가 진행될수록 어떤 변화가 일어나는가?	도시화가 진행될수록 건물의 옥상 및 교통관련 시설물 또한 증가하여, 녹지공간은 감소하고 불투수면은 증가하게 된다. 불투수면이 증가함에 따라, 도시내 자연적 물순환 시스템 파괴, 비점오염물질 증가, 생태축 단절 등과 같은 다양한 환경수리학적 문제점이 발생되고 있다.
	불투수면이 증가할수록 어떤 문제가 발생하는가?	도시화가 진행될수록 건물의 옥상 및 교통관련 시설물 또한 증가하여, 녹지공간은 감소하고 불투수면은 증가하게 된다. 불투수면이 증가함에 따라, 도시내 자연적 물순환 시스템 파괴, 비점오염물질 증가, 생태축 단절 등과 같은 다양한 환경수리학적 문제점이 발생되고 있다. 최근 들어 국민들의 생활 및 의식수준이 향상되면서, 도시의 경제적인 측면뿐만 아니라 심미적인 측면, 환경적인 측면을 동시에 고려한 지속가능한 도시 개발이 요구되고 있다.
	도시 및 도로가의 조경시설 공간을 활용하여, 자연적인 물순환을 구축하고, 강우시 발생되는 비점오염물질을 효율적으로 처리, 배제할 수 있는 HSSF형 소규모 인공습지를 개발하고자 본 논문에서 실시한 Pilot-plant 실험을 통해 얻은 결론은 무엇인가?	1. Pilot-plant 실험 결과, 대부분의 오염물질은 침전부 및 수직여재를 통과하면서 저감되는 양이 상당한 것으로 나타났다. 도시지역 비점오염물질 중 큰 비중을 차지하는 입자성물질, 중금속 등은 침전, 흡착, 여과와 같은 물리적 처리가 주된 처리기작인 만큼 소규모 인공습지에 침전부와 수직여재층의 접목은 성능 및 유지관리 측면을 고려했을 때 적절하다고 판단된다. 2. 대부분의 오염물질은 유입유량이 커질수록 저감효율 역시 감소하는 것으로 나타났으며, WSCW와 BSCW 모두 식생 대조군에 비해 높은 저감효율을 보이며, 식생에 의한 심미적 효과뿐만 아니라 수처리 효과도 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 수직여재의 경우, Bottom ash를 적용한 BSCW가 우수한 저감효율을 보였으며, 특히 중금속 항목에 있어 다른 시설에 비해 높은 저감효율을 보이는 것으로 나타났다. BSCW에서 TSS, CODCr, TN, TP, Total Zn, Total Pb의 평균저감효율은 각각 95%, 82%, 35%, 91%, 71%, 57%로 나타났으며, 도시 및 도로지역 강우유출수에 다량 포함되어 있는 입자성물질 및 중금속을 처리함에 있어 매우 효과적인 시설이 될 것으로 판단된다. 3. 식생의 성장과정이 오염물질의 저감 및 제거에 미치는 영향을 살펴보기 위한 Pilot-plant 실험 결과, 대부분의 오염물질은 식생이 성장할수록 저감효율이 증가하는 것으로 나타났으며, 영양염류의 경우 이러한 경향이 크게 나타났다. 하지만 보다 명확한 결과를 얻어내기 위하여 Bio-mass 측정, 식물체의 TN, TP 측정 등과 같은 추가 실험결과가 보완되어야 할 것으로 보여진다.

참고문헌 (17)

강현경, 이경재, 녹지축 연결을 통한 생태공간 조성계획, 환경생태학회지, 10(1), pp. 24-38, 1996.

원문보기 상세보기
강성원, 김석구, 김영임, 윤상린, 김소정, 도시지역 불투수면의 오염물질 유출특성 평가, 대한환경 공학회 2005 추계학술연구발표회 논문집, pp. 813-818, 2005.
김이형, 21세기 친환경 건설을 위한 Low Impact Development(LID) 기술, 물과 미래, 41(6), pp. 47-57, 2008.

원문보기 상세보기
윤춘경, 권순국, 우선호, 권태영, 농촌지역 수질개선을 위한 인공습지실험시설의 3년간 실험결과 검토, 한국물환경학회지, 15(4), pp. 518-589, 1999.
허재규, 남종현, 김용전, 김인선, 최경숙, 최승익, 안태석, 6년 동안 운영한 인공습지의 처리효율 분석, 한국환경물환경학회, 10(3), pp. 1-7, 2007.
환경부, 비점오염원관리 업무편람, 2006.
환경부, 폐기물공정시험방법, 2007.
환경연구정보시스템, 인공습지를 이용한 자연형 하천정화 기술(2), DICER Techlnfo Part II, 3(12), pp. 589-597, 2004.
Chrisotos S. Akratos, Vassilios A. Tsihrintzis, Effect of temperature, HRT, vegetation and porous media on removal efficiency of pilot-scale horizontal subsurface flow constructed wetlands, Ecological Engineering, 29, pp. 173-191, 2007.

상세보기
Copper, P. F. and A. G. Boon, The use of phragmites for wastwater treatment by the root zone method: The UK approach. In K. R. Reddy and W. H. Smith (eds.), Aquatic Plants for Water Treatment and Resource Recovery, Magnoila Pub. Inc., Orlando, Florida. pp. 153-174, 1987.
F. Zurita, J. De Anda, M.A. Belmont, Treatment of domestic wastwater and production of commercial flowers in vertical and horicontal subsurface-flow constructed wetlands, Ecological Engineering, 35, pp. 816-869, 2009.
J.A. Herrera Melian, A.J. Matrin Rodriguez, J. Arana, O. Gonzalez Diaz, J.J. Gonzalez Henriquez, Hybrid constructed wetlands for wastewater treatment and reuse in the Canary Islands, Ecological Engineering, 36, pp. 891-899, 2010.

상세보기
M.S. Fountoulakis, S. Terzakis, N. Kalogerakis, T. Manios, Removal of polycyclic aromatic hydrocarbons and linear alkylbbenzene sulfonates from domestic wastewater in pilot constructed wetlands and a gravel filter, Ecological Engineering, 35, pp. 1702-1709, 2009.

상세보기
Pant, H. K., Reddy, K. R. and Lemon. E., Phosphrous retention capacity of root bed media of sub-surface flow constructed wetlands, Ecological Engineering, 17, pp. 345-355, 2001.

상세보기
Rousseau, D., Vanrolleghem, P., and Pauw, N., Model-based Design of Horizontal Subsurface Flow Constructed Treatment Wetlands : A Review, Water Res., 38(6), pp. 1484-1493, 2004.

상세보기
T.Y. Yeh, C.C. Chou, C.T. Pan, Heavy metal removal within pilot-scale constructed wetlands receiving river water contaminated by confined swine operations, Desalination, 249, pp. 368-373, 2009.

상세보기
U.S. EPA, Low Impact Development (LID); A Literature Review. EPA-841-B-00-005, 2000.

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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