초록 ▼

국내 하천은 기후변화와 하천정비사업 등으로 정체수역이 꾸준히 증가하고 있으며, 이로 인한 수체내 자체정화작용의 약화로 조류가 증가하고 녹조가 발생 등의 문제들이 야기되고 있다. 마이크로 버블은 용해율이 높고 크기가 미세하여 수중에서 오래 잔존하는 특성이 있어 최근 세정이나 오염물질 제거를 위해 많이 활용되고 있다. 이 기술은 주로 수질 개선을 위한 사후처리로 이용되고 있는데 본 연구를 통해 정체수역에의 수질오염에 대한 사전예방 기술로서 독립적으로 활용 가능할 기술로 개발하고자 한다.

본 연구에서는 본 연구의 대상 하천인

국내 하천은 기후변화와 하천정비사업 등으로 정체수역이 꾸준히 증가하고 있으며, 이로 인한 수체내 자체정화작용의 약화로 조류가 증가하고 녹조가 발생 등의 문제들이 야기되고 있다. 마이크로 버블은 용해율이 높고 크기가 미세하여 수중에서 오래 잔존하는 특성이 있어 최근 세정이나 오염물질 제거를 위해 많이 활용되고 있다. 이 기술은 주로 수질 개선을 위한 사후처리로 이용되고 있는데 본 연구를 통해 정체수역에의 수질오염에 대한 사전예방 기술로서 독립적으로 활용 가능할 기술로 개발하고자 한다.

본 연구에서는 본 연구의 대상 하천인 정체수역의 수질조건과 유량조건을 확인하기 위해 낙동강 상류 9개 지점의 수질을 2010년~2018년까지의 자료를 분석하였으며, 정체수역의 실험조건으로 선정하고자 하였다. 마이크로 버블 분사 노즐은 주로 폭기식 버블 발생장치가 개발되었으나 최근 분쇄식 버블 발생 장치에 대한 관심이 증가하고 있으며, 본 연구에서는 무기막을 이용한 분쇄식 분사노즐을 제작하여 정체수역에 적용하고자 한다. 1차년도에는 분사노즐의 연구동향을 조사하고 하천구조에 적합한 분사노즐의 형상을 설계 및 제작하여 테스트를 위한 시스템을 설치하였다. 2차년도에는 실규모 실험을 통한 성능 검증 및 최적 운영기법 개발을 수행하였다.

(출처 : 서지자료 86p)

Abstract ▼

The number of stagnant streams has been steadily increasing owing to factors such as climate change and implementation of river maintenance projects. Consequently, the self-purification function of water deteriorates, causing problems such as an increase in the growth of algae and the occurrence of

The number of stagnant streams has been steadily increasing owing to factors such as climate change and implementation of river maintenance projects. Consequently, the self-purification function of water deteriorates, causing problems such as an increase in the growth of algae and the occurrence of green tide.
Microbubbles have a high dissolution rate and small size in water and they are expected to have a long lifetime. Therefore, they have been widely used for cleaning and removing contaminants. Microbubble technology has been mainly used for post-treatment and througn this study, it can be utilized independently as a precautionary technology to prevent water pollution.

In this study, the water quality and discharge of the nine reaches in the upstream direction of the Nakdong River from 2010 to 2018 were analyzed to determine the experimental conditions of the stagnant water. A microbubble distribution nozzle was developed mainly for bubble generation using aeration. Recently, bubble generation using grinding has been attracting increasing attention. In this study, we developed a distribution nozzle using grinding with an inorganic membrane and applied it to stagnant waters. In the first year, research trends regarding microbubble generators were analyzed, a microbubble generator suitable for the stream structure was designed and produced, and a test system was set up. In the second year, we performed performance verification and development of optimal operating techniques through real scale experiments.

(출처 : Bibliographic Data 87p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• Executive Summary ... 6
• 목차 ... 8
• 표목차 ... 10
• 그림목차 ... 11
• 제1장 서론 ... 14
• 1. 연구 필요성 ... 14
• 2. 연구 목표 ... 16
• 2.1 최종 연구목표 ... 16
• 2.2 연차별 연구목표 및 주요 연구내용 ... 16
• 3. 국내·외 현황분석 ... 17
• 3.1 국내 현황 ... 17
• 3.2 국외 현황 ... 18
• 제2장 연구 목표 및 추진 전략 ... 20
• 1. 1차년도 연구내용 및 방법 ... 20
• 2. 연구 추진체계 ... 20
• 3. 연구 추진전략 ... 21
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 22
• 1. 정체수역의 수질범위 조사 ... 22
• 2. 기존 마이크로 버블 발생장치의 특성 및 특허조사 ... 29
• 2.1 수처리 기술에 적용한 마이크로 버블 발생장치의 특성 ... 29
• 2.2 특허조사 ... 30
• 2.3 특허리스트 ... 32
• 3. 마이크로 버블 장치의 설계 및 제작 ... 34
• 3.1 마이크로 버블 분사 노즐 소재 선정 ... 34
• 3.2 원뿔형 분사 노즐 장착 마이크로 버블 토출부 시제품 제작(1차) ... 35
• 3.3 원판형 분사 노즐 장착 마이크로 버블 토출부 시제품 제작(2차) ... 36
• 3.4 마이크로 버블 분사 시스템 시제품 제작 ... 39
• 4. 마이크로 버블 장치 적용 실험 ... 40
• 4.1 실험 설계 ... 40
• 4.2 모듈형 마이크로 버블 시스템 시제품 테스트 ... 40
• 4.3 30 m 순환수로 마이크로 버블 실험 ... 42
• 4.4 실규모 수로 마이크로 버블 실험 ... 43
• 5. 실험결과 및 분석 ... 44
• 5.1 30 m 순환수로 마이크로 버블 실험 ... 44
• 5.2 실규모 수로 마이크로 버블 실험 ... 48
• 제4장 결론 ... 51
• 제5장 활용방안 및 기대효과 ... 52
• 1. 활용방안 ... 52
• 2. 기대 효과 ... 52
• 2.1 기술적 파급효과 ... 52
• 2.2 사회적 파급효과 ... 53
• 2.3 경제적 파급효과 ... 53
• 참고문헌 ... 55
• 부록. 독립형 마이크로 버블 운전 매뉴얼(하천 정체수역의 수질개선을 위한 독립형 마이크로 버블 장치) ... 56
• 서지자료 ... 86
• Bibliographic Data ... 87
• 끝페이지 ... 88