선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 국내에서도 급·배수관로를 대상으로 플러싱을 통한 관세척 적용 사례가 일부 있었으나, 세척대상물질에 대한 사전조사가 부족하여 적절한 기술적용이 이루어지지 못했고, 세척효과에 대해서도 세척 전·후를 비교 평가한 결과가 부족한 것이 사실이다. 본 연구에서는 수도꼭지 이물질 발생 문제로 민원이 빈번한 배수관로 구간에 대해 공기주입과 스와빙 피그 세척을 적용하고 배수관로로부터 배출되는 침전물의 종류, 침전물의 제거 특성과 세척에 따른 수질개선 효과 등 전반적인 성능을 평가하고, 각 세척기술에 대한 현장 운영조건과 절차 등을 마련코자 하였다.
제안 방법
- 4와 같은 단계로 수행하였다. 각 배수관로 세척을 시행하기 전에 세척구간에 대한 압축공기 또는 스와빙피그 주입과 세척수 방류 또는 피그 배출을 위한 소화전 유무를 조사하였고, 적절한 지점에 소화전이 없는 경우에는 점검구 등과 같은 세척을 위한 별도의 인프라를 구축하였다. 또한 세척 시행시 단수가 발생되므로 단수계획에 대하여 수용가와 해당 관련기관에 단수와 일정을 통보하였고.
- 그리고, 세척과정 중 유출되는 입자물질의 주요성분을 파악하기 위하여 세척 방류수가 유출되는 배관라인에 별도의 샘플링 탭을 설치하였다. 세척 후 방류되는 물의 탁도를 측정하고, 탁도가 가장 높게 나타날 때 방류수 2 L를 샘플링하여 방류수 속에 포함된 입자물질의 주요조성과 성분을 분석하였다.
- 45㎛ 필터(Cellulose acetate filter)로 여과하여 농축하였다. 다만 세척 전․후로 물 속에 존재하는 입자들의 농도에 따라 필터 폐색시기가 달라 여과되는 물의 부피도 달라지는 특성을 있으므로 필터에 농축된 입자농도 변화는 일정 시간과 일정 부피를 갖는 물이 필터에 여과되어 농축되었을 때의 농도(mg/hr․L)로 나타내어 세척에 따른 변화를 분석하였다.
- 각 배수관로 세척을 시행하기 전에 세척구간에 대한 압축공기 또는 스와빙피그 주입과 세척수 방류 또는 피그 배출을 위한 소화전 유무를 조사하였고, 적절한 지점에 소화전이 없는 경우에는 점검구 등과 같은 세척을 위한 별도의 인프라를 구축하였다. 또한 세척 시행시 단수가 발생되므로 단수계획에 대하여 수용가와 해당 관련기관에 단수와 일정을 통보하였고. 세척 수행시 발생될 수 있는 사고에 대비하여 비상용수공급이 가능하도록 준비하였다.
- 탁도, 잔류염소, 그리고 입자크기와 개수 등 수질변화는 세척구간 후단에 설치된 소화전에 탭(Tap)을 설치하여 24시간 전․후로 현장에서 측정하였다. 물 속에 존재하는 입자의 전체적인 변화를 파악하기 위하여 입자농축 시험을 수행하였다. 입자농축 시험은 세척 24시간 전․후로 단위시간 동안에 일정 수압(1.
- 본 연구에서는 PJ 지역의 5개 배수관로 구간에 대하여 공기주입과 스와빙피그 세척을 시행하고, 세척 전·후의 관 내부 수질변화, 입자거동 등 침전물의 제거 특성, 수질개선효과를 평가하였다.
- 본 연구에서는 공기주입 또는 스와빙 피그 세척을 통하여 배출된 침전물들을 조사하기 위해 세척수 방류지점에 각각 Bag filter를 설치하였으며, 이러한 침전물을 Fig. 5와 같이 모두 포집하였다. 이후 Bag filter 내부에 포집된 유출 침전물을 육안 관찰하여 Fig.
- 본 연구에서는 관 세척 전․후 효과를 비교하기 위하여 관 내부 수질변화, 입자거동, 그리고 침전물 제거 특성 등을 비교 평가하였고, 조사내용은 Table 2와 같다. 세척으로 GYL 등 5개 구관 세척을 통해 배출된 침전물들이 무엇인가를 조사하기 위해 세척수 방류지점에 각각 Bag filter를 설치하여 50 ㎛의 공극을 갖는 침전물을 포집하고, 이후 Bag filter 내부에 포집된 유출 침전물을 육안 관찰을 수행하였다.
- 세척 후 방류되는 물의 탁도를 측정하고, 탁도가 가장 높게 나타날 때 방류수 2 L를 샘플링하여 방류수 속에 포함된 입자물질의 주요조성과 성분을 분석하였다. 성분분석은 강열감량(560˚C 이상)을 통하여 유기물과 무기물에 대한 양을 추정하기 위하여 강열감량 시험을 수행하였고, 총 부유 고형물 중 휘발성부유고형물(VSS, Volatile Suspended Solid)은 유기물로 보았으며, 강열감량 후 남은 시료에 대해서는 무기물(Inorganic substance)로 추정하였다. 또한 무기물에 대해서는 별도로 Fe, Al, Cu, Mn, Ca, Zn, Si 등 주요 7개 성분을 분석하였다.
- 그리고, 세척과정 중 유출되는 입자물질의 주요성분을 파악하기 위하여 세척 방류수가 유출되는 배관라인에 별도의 샘플링 탭을 설치하였다. 세척 후 방류되는 물의 탁도를 측정하고, 탁도가 가장 높게 나타날 때 방류수 2 L를 샘플링하여 방류수 속에 포함된 입자물질의 주요조성과 성분을 분석하였다. 성분분석은 강열감량(560˚C 이상)을 통하여 유기물과 무기물에 대한 양을 추정하기 위하여 강열감량 시험을 수행하였고, 총 부유 고형물 중 휘발성부유고형물(VSS, Volatile Suspended Solid)은 유기물로 보았으며, 강열감량 후 남은 시료에 대해서는 무기물(Inorganic substance)로 추정하였다.
- 후 효과를 비교하기 위하여 관 내부 수질변화, 입자거동, 그리고 침전물 제거 특성 등을 비교 평가하였고, 조사내용은 Table 2와 같다. 세척으로 GYL 등 5개 구관 세척을 통해 배출된 침전물들이 무엇인가를 조사하기 위해 세척수 방류지점에 각각 Bag filter를 설치하여 50 ㎛의 공극을 갖는 침전물을 포집하고, 이후 Bag filter 내부에 포집된 유출 침전물을 육안 관찰을 수행하였다.
- 5와 같이 모두 포집하였다. 이후 Bag filter 내부에 포집된 유출 침전물을 육안 관찰하여 Fig. 6과 같이 종류별로 분류하였다. Fig.
- 물 속에 존재하는 입자의 전체적인 변화를 파악하기 위하여 입자농축 시험을 수행하였다. 입자농축 시험은 세척 24시간 전․후로 단위시간 동안에 일정 수압(1.5kgf/cm2)까지 0.45㎛ 필터(Cellulose acetate filter)로 여과하여 농축하였다. 다만 세척 전․후로 물 속에 존재하는 입자들의 농도에 따라 필터 폐색시기가 달라 여과되는 물의 부피도 달라지는 특성을 있으므로 필터에 농축된 입자농도 변화는 일정 시간과 일정 부피를 갖는 물이 필터에 여과되어 농축되었을 때의 농도(mg/hr․L)로 나타내어 세척에 따른 변화를 분석하였다.
- 12에 나타내었다. 탁도 또한 잔류염소와 동일하게 세척 24시간 전후 동일 시간대에 측정하였다. 그림에서 세척 전 탁도는 0.
- 탁도, 잔류염소, 그리고 입자크기와 개수 등 수질변화는 세척구간 후단에 설치된 소화전에 탭(Tap)을 설치하여 24시간 전․후로 현장에서 측정하였다. 물 속에 존재하는 입자의 전체적인 변화를 파악하기 위하여 입자농축 시험을 수행하였다.
대상 데이터
- 각 세척연장은 최소 335~1,237 m 였다. 관종은 강관, 시멘트모르터 닥타일주철관, PVC 관 등이고, 관경은 50 mm에서 최대 400 mm로 구성되어 있다. 세척구간은 지속적인 수질민원 발생, 장기 미사용 후 활용에 따른 침전물 유출위험성 등을 저감 또는 예방이 필요한 구간으로 본 연구 시범대상 구간으로 선정하였다.
- 성분분석은 강열감량(560˚C 이상)을 통하여 유기물과 무기물에 대한 양을 추정하기 위하여 강열감량 시험을 수행하였고, 총 부유 고형물 중 휘발성부유고형물(VSS, Volatile Suspended Solid)은 유기물로 보았으며, 강열감량 후 남은 시료에 대해서는 무기물(Inorganic substance)로 추정하였다. 또한 무기물에 대해서는 별도로 Fe, Al, Cu, Mn, Ca, Zn, Si 등 주요 7개 성분을 분석하였다.
- 관종은 강관, 시멘트모르터 닥타일주철관, PVC 관 등이고, 관경은 50 mm에서 최대 400 mm로 구성되어 있다. 세척구간은 지속적인 수질민원 발생, 장기 미사용 후 활용에 따른 침전물 유출위험성 등을 저감 또는 예방이 필요한 구간으로 본 연구 시범대상 구간으로 선정하였다. PJ 배수관로 세척적용구간의 경우 JY취수장에서 원수를 공급받는 GY정수장과 KP취수장에서 원수를 공급받는 MS정수장에서 생산된 정수를 각각 공급받고 있으며, 신도시와 구도시가 혼재된 특성을 가지고 있는 지역이다.
성능/효과
- 각 구간의 입자물질 주요 조성의 차이가 크게 나타났다. GYL와 BHL 등에서는 주로 VSS 성분의 비율이 높았으며, ADD, SUL, CHD 등에서는 무기물 비중이 더 높게 나타났다. 이는 Fig.
- 34 mg/hr․L로 감소하였다. 각 세척구간별 입자농도 감소율을 보면, GYL구간 44.4 %, BHL구간 75.8 %, ADD구간 85.4 %, SUL구간 68.9 %, CHD구간 61.6 %로 ADD구간에서 입자농도 감소가 가장 크게 나타났다. 이는 ADD 구간은 경질염화비닐관이 매설된 구간이지만 그 전단의 주철관종 등으로부터 상당부분 녹 입자 등이 이동하여 축적된 구간이다.
- 잔류염소 농도는 동일시간대에 세척 24시간 전과 세척 24시간 후에 각각 측정하였다. 그 결과 세척 전의 잔류염소 농도에 비해 세척 후의 잔류염소는 1~9.6 배까지 상승하였다. GYL 등은 세척 전 잔류염소는 0.
- 48 mg/L까지 상승하였다. 그 외 BHL, ADD, CHD 등에서도 잔류염소 농도가 향상되는 것으로 나타났다. 세척에 따른 이러한 잔류염소의 증가는 세척구간 내 정체 등 수리적인 여건 변화(전단의 물 유입 등)에 의한 것일 수도 있으나, 그간 세척구간 내 축적된 침전물이 제거됨으로써 잔류염소 감소에 영향을 주는 요소들도 제거되었기 때문으로 판단된다.
- 557 NTU 범위었으나 세척이 진행되는 동안 GYL와 ADD은 공기주입 10분 후 각각 최대 탁도인 319 NTU와 554 NTU까지 상승하였으며, SUL는 피그 주행 35분 경과 후 최대 탁도 926 NTU까지 상승하였다. 대부분 최대 탁도 도달 후부터 탁도가 급격히 감소하는 경향을 보였으며, 이후 구간에 따라 차이는 있으나 최대 탁도 보다는 낮은 2차 또는 3차 탁도 피크(Peak)가 나타났다. 이러한 경향은 관 내부에 존재하는 입자물질들의 크기와 비중이 달라 세척과정 중 유출되는 시간대가 상이하기 때문으로 판단된다.
- 둘째, 전체적으로는 공기주입 세척보다 스와빙 피그 세척을 통해서 m 당 침전물이 비교적 많이 제거되었으며, 주요 성분은 철 성분이 가장 높았고, 그 외 알루미늄, 칼슘 등이 높게 나타났다. 다만 공기 주입 세척은 스와빙 피그 세척과 달리, 관경변화, 밸브 등 제약조건과 관계없이 세척이 가능하여, 향후 상수관망 세척에 활용성이 클 것으로 기대된다.
- 셋째, 세척 후 관 내부 침전물 제거로 인하여 잔류염소는 1.0~9.6 배가 증가하였고, 탁도는 25.61~84.14% 감소하였고, 입자개수와 농도 등이 감소하는 등 수질이 개선되는 경향을 보였다. 따라서 수돗물 공급과정 상의 신뢰도 회복과 수질 건강성을 확보하기 위해서는 관 세척이 매우 중요하며, 향후 상수관망 수질유지관리 기술로서 정착되어야 할 것으로 판단된다.
- 28 NTU 범위로 나타나 탁도가 상당히 감소한 것으로 나타났다. 탁도 감소율로 보면, ADD이 25.61 % 가장 낮은 감소율을 보였고, 그 외 구간에서는 43.25~84.14 %까지 탁도가 감소하였다. 이는 공기주입 또는 스와빙 피그 세척을 통해서 관 내부에 축적해 있던 상당량의 침전물들이 제거됨으로써 탁도 영향물질이 감소되었기 때문으로 판단된다.
후속연구
- 둘째, 전체적으로는 공기주입 세척보다 스와빙 피그 세척을 통해서 m 당 침전물이 비교적 많이 제거되었으며, 주요 성분은 철 성분이 가장 높았고, 그 외 알루미늄, 칼슘 등이 높게 나타났다. 다만 공기 주입 세척은 스와빙 피그 세척과 달리, 관경변화, 밸브 등 제약조건과 관계없이 세척이 가능하여, 향후 상수관망 세척에 활용성이 클 것으로 기대된다.
- 다만 이들 침전물 종류 대부분이 녹 조각을 제외하고는 대부분 시공 또는 관 재질관 관련된 종류들이다. 따라서 관 재질에 대한 품질과 시공관리를 잘하게 되면, 상당부분 관로내 침전물이 수질에 미치는 영향과 민원발생을 예방할 수 있을 것으로 판단된다.
- 14% 감소하였고, 입자개수와 농도 등이 감소하는 등 수질이 개선되는 경향을 보였다. 따라서 수돗물 공급과정 상의 신뢰도 회복과 수질 건강성을 확보하기 위해서는 관 세척이 매우 중요하며, 향후 상수관망 수질유지관리 기술로서 정착되어야 할 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.