초록 ▼

본 연구는 국내의 면단위 농어촌지역이나 도서지역에서 사용되는 마을상수도 및 소규모 급수시설의 가장 큰 오염원인인 소독불량을 해결하기 위해 살균소독 설비의 기술개발에 있다 특히 . 본 기술개발의 목적은 국내 운영현황의 문제점으로 대두되는 재정자립도가 매우 낮은 운영주체의 상황, 대부분 시설이 노후화로 인한 개량 필요성 증대, 전문적 관리자의 부재, 주민의 불신감 등을 해결할 수 있는 현장적용형 기술개발에 있다. 본 기술은 소금물(NaCl)을 전기분해를 통해 염소계소독제의 하나인 차아염소산나트륨(NaOCl)을 생산하여 관정에 주입하는

본 연구는 국내의 면단위 농어촌지역이나 도서지역에서 사용되는 마을상수도 및 소규모 급수시설의 가장 큰 오염원인인 소독불량을 해결하기 위해 살균소독 설비의 기술개발에 있다 특히 . 본 기술개발의 목적은 국내 운영현황의 문제점으로 대두되는 재정자립도가 매우 낮은 운영주체의 상황, 대부분 시설이 노후화로 인한 개량 필요성 증대, 전문적 관리자의 부재, 주민의 불신감 등을 해결할 수 있는 현장적용형 기술개발에 있다. 본 기술은 소금물(NaCl)을 전기분해를 통해 염소계소독제의 하나인 차아염소산나트륨(NaOCl)을 생산하여 관정에 주입하는 방식의 전해살균소독설비와 이 장치의 운전상황을 원격으로 모니터링하여 안전한 먹는물을 안정적으로 확보할 수 있는 설비의 개발을 그 내용으로 하고 있다.
이러한 전해소독설비의 핵심기술은 요소기술로 전극소재 기술과 전극의 구성을 통한 전해조 설계기술 및 각 전극에 직류전원을 공급할 수 있는 정류기 기술로 크게 구분된다. 본 연구에서는 이러한 요소기술의 개발에서부터 마을상수도 적용에 최적화된 시스템 설계 및 제작을 수행하고 이를 현장평가를 통해 검증함으로 사업화 가능한 기술의 개발을 추진하였다.

Abstract ▼

This study relates to the technology development of disinfection equipment for solving the inferior disinfection problem that is the greatest cause of pollution of village water service and small-scale waterworks used in townships of farming and fishing villages or islands in Korea. Especially, the

This study relates to the technology development of disinfection equipment for solving the inferior disinfection problem that is the greatest cause of pollution of village water service and small-scale waterworks used in townships of farming and fishing villages or islands in Korea. Especially, the objective of this technology development is to develop a technology that can be applied to a field and can solve the problems of domestic operation status related to the operating entities having a very low degree of financial independence, increasing needs for improving the deteriorated equipment, absence of specialized managers and distrust of inhabitants. This technology is to develop electrolysis disinfection equipment for producing sodium hypochlorite(NaOCl) which is one of the chlorine-based disinfectants through electrolysis of salt water(NaCl) and injecting it into a tubular well and an equipment for monitoring the operation status of the aforesaid equipment by remote and securing safe drinking water in a stable way.
The essential technology of such electrolysis disinfection equipment is classified into an electrode material technology, a manufacturing technology of an electrolyzer through the constitution of electrodes and a rectifier technology for supplying DC power to each electrode as element technologies. This study developed a technology that can be commercialized by developing such element technologies, designing and manufacturing an optimized system to be applied to the village water service and verifying this through field evaluation.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...6
• Summary ...7
• Contents ...9
• 목차 ...12
• 표목차 ...16
• 그림목차 ...18
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...22
• 제 1절 기술개발의 필요성 ...23
• 제 2절 기술개발 개요 ...33
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...37
• 제 1절 국내 소규모 수도시설현황 ...38
• 1. 취수원별 현황 ...38
• 2. 여과시설별 현황 ...42
• 3. 소독시설별 현황 ...45
• 4. 배수시설별 현황 ...49
• 제 2절 국내 기술개발 현황 ...55
• 1. 마을상수도 정수처리 시설의 적용 기술사례 ...55
• 2. 마을상수도용 소독설비의 기술현황 ...59
• 3. 마을상수도 처리시설의 특허분석 ...65
• 제 3절 국외 기술개발 현황 ...68
• 1. 미국 ...68
• 2. 일본 ...70
• 3. 이탈리아 ...73
• 4. 독일 ...73
• 5. 기타국가 ...74
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...76
• 제 1절 고효율 전극개발 ...77
• 1. 전극 소재의 선정 ...77
• 2. 전극제조 조건 확립 ...79
• 가. 전극 제조 방법 ...79
• 나. 전처리 조건확립 ...81
• 다. Firing 온도에 따른 전극특성 변화 ...85
• 3. 전극 촉매의 선정 ...89
• 가. 촉매 종류에 따른 산화막 morphology ...94
• 나. 촉매 종류에 따른 차염발생량 ...97
• 다. 제조 전극의 수명 특성평가 ...99
• 4. 고효율 전극제조 조건의 확립 ...102
• 가. 전극의 표면처리방법의 개선을 통한 성능개선 ...102
• 나. 전류효율 시험 ...113
• 다. 전해조 전력 사용량 평가 ...120
• 제 2절 규격화된 전해조 개발 ...121
• 제 3절 정류기 및 제어모듈 개발 ...136
• 1. 전해소독장치용 제어모듈 ...136
• 가. AVR 마이크로프로세서 개요 ...136
• 나. 제어 모듈의 주요 설계 사양 ...137
• 다. 제어 모듈의 주요 설계 회로 ...139
• 2. 정전류형 정류기 ...149
• 3. 실험 결과 ...164
• 제 4절 실규모 장비의 설계 및 제작 ...166
• 제 5절 무선 Data 통신기술을 이용한 광역통합시스템 구축 ...174
• 1. 통합관리시스템 구성 ...174
• 2. 무선데이터 통신 모듈 ...175
• 가. 무선데이터 모듈의 특징 ...175
• 나. PBA ...177
• 다. 무선데이터 모듈 ...178
• 라. 지그비 RF Transceiver(CC2420) ...183
• 마. Power 로직 ...187
• 3. 통합관리시스템 ...189
• 가. 개발환경 ...189
• 나. 통합관리시스템 ...189
• 다. 향후 개발 과제 ...193
• 제 6절 서산시 마을상수도 소독설비의 현장평가 및 경제성분석 ...194
• 1. 현장평가의 개요 ...194
• 가. 배경 ...194
• 나. 시범 설치 대상 및 설치 전후 전경 ...194
• 다. 차염소독장치 구성도 및 상세설명 ...198
• 라. 성능시험 ...201
• 마. 순환식 소독 장치 ...203
• 바. 수질검사 결과 ...205
• 사. 향후 시험평가 계획 ...210
• 2. 마을 상수도 소독방식별 경제성 검토자료 ...214
• 가. 재염소 투입설비 비교검토 ...215
• 나. 마을상수도 소독설비의 비교분석 ...218
• 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ...221
• 제 1절 연구개발 목표 및 달성도 ...222
• 1. 연구개발의 최종목표 ...222
• 2. 연도별 연구개발의 목표 및 내용 ...223
• 3. 평가의 착안점에 따른 목표달성도 ...224
• 제 2절 관련분야의 기여도 ...225
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...226
• 제 1절 연구개발결과의 기대효과 및 활용방안 ...227
• 1. 활용방안 ...227
• 2. 기대효과 ...227
• 가. 기술적 측면 ...227
• 나. 환경적 측면 ...228
• 다. 경제적.산업적 측면 ...228
• 제 2절 향후 사업화 추진계획 ...229
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...231
• 제7장 참고문헌 ...234