본 연구노트는 K-water가 고안하여 개발한 녹조수상 콤바인 장치에 대하여 소개하고자 하였다. 녹조제거장치는 본체와 부력재, 이송호퍼, 스크린 컨베이어, 슬러지 제거기 및 수거물질 분리대 등 총 5개 모듈로 구성되어 있다. 그리고 스컴성 녹조현상 이하일 때 녹조제거제를 전처리할 수 있는 살포기가 별도로 장착되어 있다. 전반적으로 본 장치의 모듈 시스템은 매우 간단하다. 2014년 5월부터 7월까지 낙동강 및 대청호 현장에서 테스트 운영한 결과, 1일 처리할 수 있는 수표면적은 $500,000m^2day^{-1}$에 해당하였다. 그리고 장치 적용 전후 처리효율은 90%를 상회하였고, 수처리량은 수질 상태에 따라 차이가 있지만 $500,000m^3day^{-1}$은 가능하였다. 또한 장치의 운영기간은 3월~11월(9개월) 동안으로써 기존 계획보다 연장될 수 있었다. 본 장치 및 기술을 통해 상수원과 공공수역의 녹조현상 및 사회문제로 확대된 파급 영향을 해결하는 데 기여할 수 있는 신기술로서 활용되기를 기대한다.
본 연구노트는 K-water가 고안하여 개발한 녹조수상 콤바인 장치에 대하여 소개하고자 하였다. 녹조제거장치는 본체와 부력재, 이송호퍼, 스크린 컨베이어, 슬러지 제거기 및 수거물질 분리대 등 총 5개 모듈로 구성되어 있다. 그리고 스컴성 녹조현상 이하일 때 녹조제거제를 전처리할 수 있는 살포기가 별도로 장착되어 있다. 전반적으로 본 장치의 모듈 시스템은 매우 간단하다. 2014년 5월부터 7월까지 낙동강 및 대청호 현장에서 테스트 운영한 결과, 1일 처리할 수 있는 수표면적은 $500,000m^2day^{-1}$에 해당하였다. 그리고 장치 적용 전후 처리효율은 90%를 상회하였고, 수처리량은 수질 상태에 따라 차이가 있지만 $500,000m^3day^{-1}$은 가능하였다. 또한 장치의 운영기간은 3월~11월(9개월) 동안으로써 기존 계획보다 연장될 수 있었다. 본 장치 및 기술을 통해 상수원과 공공수역의 녹조현상 및 사회문제로 확대된 파급 영향을 해결하는 데 기여할 수 있는 신기술로서 활용되기를 기대한다.
We introduce a technical equipment of GATe (Green (algae)-tide) water combine developed by K-water. The GATe water combine consists of five modules: main body and buoyant, transfer hopper, screen conveyer, sludge remover, and separator of algae and waste. Also a sprinkler, as the pre-treatment step ...
We introduce a technical equipment of GATe (Green (algae)-tide) water combine developed by K-water. The GATe water combine consists of five modules: main body and buoyant, transfer hopper, screen conveyer, sludge remover, and separator of algae and waste. Also a sprinkler, as the pre-treatment step if necessary, is equipped to the device to spread out environmental-friendly algaecide under the circumstance that the level of algal bloom does not reach to the scum-forming condition. The overall module system of this device is very simple. Based on the field test, the device covers surface area of ca. $500,000m^2day^{-1}$ during the period from May to July, and treats water volume as much as $500,000m^3day^{-1}$ in spite of some variation depending on the water quality condition. The removal efficiency of the device appeared to be over 90%. In addition, the operating duration of the device was able to expand to cover the period between March and November. We expect this new technology can be used to solve algal bloom problems in drinking water resource and public water area.
We introduce a technical equipment of GATe (Green (algae)-tide) water combine developed by K-water. The GATe water combine consists of five modules: main body and buoyant, transfer hopper, screen conveyer, sludge remover, and separator of algae and waste. Also a sprinkler, as the pre-treatment step if necessary, is equipped to the device to spread out environmental-friendly algaecide under the circumstance that the level of algal bloom does not reach to the scum-forming condition. The overall module system of this device is very simple. Based on the field test, the device covers surface area of ca. $500,000m^2day^{-1}$ during the period from May to July, and treats water volume as much as $500,000m^3day^{-1}$ in spite of some variation depending on the water quality condition. The removal efficiency of the device appeared to be over 90%. In addition, the operating duration of the device was able to expand to cover the period between March and November. We expect this new technology can be used to solve algal bloom problems in drinking water resource and public water area.
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문제 정의
본 연구노트는 K-water가 고안하여 개발한 녹조수상콤바인 장치에 대하여 소개하고자 하였다. 녹조제거장치는 본체와 부력재, 이송호퍼, 스크린 컨베이어, 슬러지 제거기 및 수거물질 분리대 등 총 5개 모듈로 구성되어 있다.
제안 방법
개발된 녹조수상콤바인 (K-water GATe Water Combine)은 처리효율 90%, 수처리량 100,000 m3 day-1를 최종목표로 하였다. 기존에 유용한 기술들 (USPEA, 1990; Cook et al.
이에 대해서는 다각적으로 현장 테스트를 수행하여 보완하였다. 주로 수중 암반과 협잡물(못)의 뾰쪽한 부분에 의해 야기될 수 있음을 확인하였다.
대상 데이터
(Module 1. 본체 및 부력재) 본체의 크기는 4,000×8,000 mm이고, 재질은 사각 강관과 강판으로 되어있다 (Table 1).
부력재는 지름 800 mm, 길이 9,000 mm이고, 형태는 바나나 모양이며, 재질은 경질의 특수고무로 되어있다. 부력재는 본체의 좌우측에 각각 2개로서 총 4개가 장착되었다(Fig.
2. Photographs showing the elimination process of algal scum from the waterbody by K-water GATe water combine at Chusori station of Sookcheon tributary located in the watershed of Daecheong Reservoir from June to July 2014. ① scum state ② GATe water combine ③ suspended algae thickener ④ transfer hopper ⑤ screen conveyer ⑥ water quality condition before (right) and after (left) application of the device ⑦ remover of attached materials ⑧ separator of algae and waste ⑨ concentrated sludge.
2014년 5월부터 7월까지 낙동강과 대청호의 현장에서 테스트한 결과, 1일 처리할 수 있는 수표면적은 500,000 m2 day-1에 해당하였다. 그리고 장치 적용 전후 처리효율(Chlorophyll-a 농도 기준 7,593 mg m-3 vs.
본 연구노트는 K-water가 고안하여 개발한 녹조수상콤바인 장치에 대하여 소개하고자 하였다. 녹조제거장치는 본체와 부력재, 이송호퍼, 스크린 컨베이어, 슬러지 제거기 및 수거물질 분리대 등 총 5개 모듈로 구성되어 있다. 그리고 스컴성 녹조현상 이하일 때 녹조제거제를 전처리할 수 있는 살포기가 별도로 장착되어 있다.
부력재는 지름 800 mm, 길이 9,000 mm이고, 형태는 바나나 모양이며, 재질은 경질의 특수고무로 되어있다. 부력재는 본체의 좌우측에 각각 2개로서 총 4개가 장착되었다(Fig. 1). 또한 한 개의 부력재는 4등분되어 각각의 격실로 나누어져 있고, 그 사이마다 격벽을 갖추고 있다.
성능/효과
3). 따라서 장치의 운영기간이 기존에 계획하였던 6월~9월(4개월)에서 수정된 3월~11월(9개월)기간으로 확대될 수 있었다.
에 해당하였다. 그리고 장치 적용 전후 처리효율(Chlorophyll-a 농도 기준 7,593 mg m-3 vs. 17 mg m-3 )은 90%를 상회하였고, 수처리량은 수질 상태에 따라 그 차이가 크지만 500,000 m3 day-1은 가능하였다 (Fig. 2 참조). 또한 여름철 녹조현상이 본격화되기 전에 강우와 수온의 점진적 증가에 의해 상류하천의 하상에서 자갈(epilithic algae)과 흙 표면(epipelic algae)에 붙어있던 부착조류가 탈리된 후 부유성 스컴 조각형태를 이루게 된다.
2014년 5월부터 7월까지 낙동강 및 대청호 현장에서 테스트 운영한 결과, 1일 처리할 수 있는 수표면적은 500,000 m2 day-1에 해당하였다. 그리고 장치 적용 전후 처리효율은 90%를 상회하였고, 수처리량은 수질 상태에 따라 차이가 있지만 500,000 m3 day-1은 가능하였다. 또한 장치의 운영기간은 3월~11월(9개월) 동안으로써 기존 계획보다 연장될 수 있었다.
후속연구
를 최종목표로 하였다. 기존에 유용한 기술들 (USPEA, 1990; Cook et al., 2005)과 함께 우리나라의 상수원과 공공수역의 녹조현상 및 사회문제로 확대된 그 파급영향을 해결하는데 다소 기여할 수 있는 신기술로서 활용되기를 기대한다.
끝으로, 본 기술을 통하여 과학적 측면에서 녹조관리 관련 원천기술 확보와 국가 및 사회적 측면에서 녹조문제를 완화시키는 사전예방 및 사후처리 도구로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 환경적 측면에서 총체적 수질개선과 저탄소 정책 실천 등의 다양한 효과가 기대된다. 녹조수상콤바인의 연구용 장치(시제품)를 제작하여 현장 테스트한 결과 현재 상태로도 녹조방제에 사용하기에 별 무리가 없지만, 앞으로 보다 세련된 외형적 형태, 재질 경량화 및 운영 효율성 향상 등 기술적 고도화의 필요성도 제기된다.
끝으로, 본 기술을 통하여 과학적 측면에서 녹조관리 관련 원천기술 확보와 국가 및 사회적 측면에서 녹조문제를 완화시키는 사전예방 및 사후처리 도구로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 환경적 측면에서 총체적 수질개선과 저탄소 정책 실천 등의 다양한 효과가 기대된다. 녹조수상콤바인의 연구용 장치(시제품)를 제작하여 현장 테스트한 결과 현재 상태로도 녹조방제에 사용하기에 별 무리가 없지만, 앞으로 보다 세련된 외형적 형태, 재질 경량화 및 운영 효율성 향상 등 기술적 고도화의 필요성도 제기된다.
또한 장치의 운영기간은 3월~11월(9개월) 동안으로써 기존 계획보다 연장될 수 있었다. 본 장치 및 기술을 통해 상수원과 공공수역의 녹조현상 및 사회문제로 확대된 파급영향을 해결하는 데 기여할 수 있는 신기술로서 활용되기를 기대한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
녹조란 무엇인가?
녹조 (Green (algae)-tide, 綠潮)는 일반적으로 부영양화에 의해 고수온기에 수중에서 녹색을 띠는 부유성 미세조류(planktonic microalgae)가 번성하여 수표면에 고농도로 밀집된 후 스컴(scum) 형태로 나타난다(Shin et al., 2009).
녹조의 발생은 어떤영향을 주는가?
또한 이들은 수질 환경조건에 따라 개별 분류군의 특징적 생존전략과 분포양상을 보인다(Shin, 1998; Wetzel, 2001; Kalff, 2002). 대발생 후 영향으로는 미관 저하, 냄새 및 독소물질 배출, 생태계 구조와 기능 저해 등을 들 수 있으며, 이를 경감시키기 위해서 상당한 경제적 비용이 수반되게 된다 (Shin et al., 2009).
우리나라에서 녹조의 발생 경향은 어떠한가?
, 2009). 우리나라의 경우 녹조는 장소에 따라 차이는 있지만 여름철 하천과 저수지의 우심수역을 중심으로 장마 직전과 장마 후 1주일 정도 경과되면 어김없이 발생하는 경향을 보이고 있다(Shin, 1998). 일반적으로, 녹조를 형성하는 원인종으로는 속(genus) 수준으로 볼 때 남조류 Microcystis, Anabaena, Oscillatoria, Aphanizomenon 등이 해당된다.
참고문헌 (7)
Cooke, G.D., E.B. Welch, S.A. Peterson and S.A. Nichols. 2005. Restoration and Management of Lakes and Reservoirs. 3rd Edition. CRC Press Taylor & Francis Group, USA.
Environmental Protection Agency (USEPA). 1990. The Lake and Reservoir Restoration Guidance Manual. 2nd Edition. EPA-440/4-90-006. Washington, USA. 326p.
Kalff, J. 2002. Limnology: Inland Water Ecosystems. Prentice-Hall, Inc., New Jersey, USA. 592p.
Korea Water Resources Corporation (KWRC). 2007. A Study on the Development Mechanisms and Reduction Technology of Water-Bloom in the River-Reservoir System. Interim Report No. KIWE-WERC-2007-03. Daejeon, Korea. 101p.
Shin, J.K. 1998. Eutrophication and Ecological Characteristics of Algal Population in the Freshwater Zone of the Naktong River, Korea. Ph.D. Thesis, Inje University. 202p.
Shin, J.K., H.S. Yi, S.A. Jeong and S.J. Hwang. 2009. Construction of environmental friendly special-purpose ship for the removal of blue-green algae. Korean Journal of Limnological Society 42(3): 404-406.
Wetzel, R.G. 2001. Limnology: Lake and River Ecosystems. 3rd Edition. Academic Press, California, USA. 1006p.
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