본 연구에서는 하수처리 과정에서 분리된 항생제 내성균(Antibiotic Resistant Bacteria, ARB)을 제거하기 위해 박테리오파지와 차아염소산 나트륨(NaClO)을 결합한 병용 처리 기술을 응용하였다. ARB를 감염시키는 용균성 박테리오파지는 폐수 샘플에서 성공적으로 분리되었다. 이러한 박테리오파지와 NaClO를 순차적으로 적용한 결과, 5시간 이내에 ARB를 상당히 감소시킬 수 있었다. 환경 안정성 평가에서는 분리된 박테리오파지가 온도, pH, 독성 물질에 대한 노출 등 다양한 조건에서도 효과를 유지하는 것으로 나타냈다. 또한, 실험실 규모의 반응기 실험을 통해 단독 염소 소독과 비교했을 때, 결합 처리가 ARB를 효과적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 박테리오파지와 차아염소산 병용 처리는 유기물, 질소(N), 인(P)과 같은 영양소 제거 효율에 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과는 박테리오파지를 기반으로 한 생물학적 제어법과 기존의 소독 방식을 결합하여 폐수 처리 공정(Wastewater treatment plant, WWTP)에서 효과적인 항생제 내성 박테리아 제어 방안을 제시할 가능성을 시사한다.
본 연구는 배수지에서 저수조를 포함한 대수용가의 수도꼭지에 이르는 구간에서 탁도와 잔류염소 농도의 시간적⋅공간적 변화를 분석하였다. 모니터링은 배수지, 중블록 유입 지점, 대수용가 유입 지점, 저수조 유출 지점, 수도꼭지 등 5개 지점에서 수행되었으며, 유량, 잔류염소, 탁도, pH, 전기전도도, 온도를 측정하였다. 연구 결과, 수돗물 이동 경로를 따라 잔류염소 농도는 점차 감소하고 탁도는 증가하는 경향을 보였다. 특히, 비업무시간대에는 수돗물 정체로 인한 수질 저하가 확인되었다. 또한, 저수조의 건전성을 평가하기 위해 반응계수를 산출한 결과, 시간에 따른 저수조 내부 건전성 저하와 수질 악화 가능성이 확인되었다. 본 연구는 수돗물의 이동 거리, 사용 시간대, 유량 변화 및 공급 방식에 따라 수질이 달라질 수 있음을 보여주며, 저수조에 의존하는 지역에서는 안전한 수돗물 공급을 위해 지속적인 모니터링과 관리가 필요함을 시사한다.
상수도 배관에서 누수 또는 이상을 감지하는 기계학습 및 인공신경망 분류 모델에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 그러나 누수음 데이터는 시간과 환경에 따라 계속 변동하기 때문에, 입력 데이터의 변화에도 일정 수준 이상의 분류 성능을 유지하는 분류 모델을 찾는 데 어려움이 있다. 본 연구에서는 모델 선택과 초매개변수 조정보다 데이터 전처리 방법이 분류 성능 향상에 더 큰 영향을 미친다는 점에 주목했다. 변동성이 큰 누수음의 특징을 효과적으로 추출하기 위해 푸리에 변환 및 MFCC(Mel-Frequency Cepstral Coefficients)를 사용하였으며, 일부 정보가 중복될 가능성을 고려하여 다중공선성에 덜 민감한 트리 기반 모델을 사용해 누수음의 분류 성능을 평가했다. 연구 결과, 푸리에 변환과 MFCC를 결합한 데이터 세트를 사용했을 때 LightGBM 모델의 분류 정확도가 84.62%로 나타났으며, 각각의 전처리 방법을 단독으로 사용했을 때보다 더 높은 성능을 달성하였다. 이 결과는 두 전처리 방법의 상호 보완적 특성이 분류 성능 향상에 기여했음을 입증하며, 상수도 관망 누수 탐지 시스템 개발에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다.
본 연구는 조류가 발생하는 낙동강에 위치한 정수장에서 남세균 및 마이크로시스틴(MC)을 분석하였다. 마이크로시스틴 분석을 위한 독소 추출 방법의 효과를 확인하였다. 정수처리 공정별로 취수원수, 착수정수, 전오존 처리수, 응집⋅침전 처리수, 여과 처리수, 정수의 수질을 분석한 결과, 탁도와 클로로필-a 농도는 공정 진행에 따라 크게 감소하며 남세균이 효과적으로 제거되었음을 확인하였다. 마이크로시스틴 분석을 위해 세포 내 독소 추출을 위한 초음파 처리, 동결/해동법, 메탄올 추출법을 비교한 결과, 동결/해동법이 가장 효과적인 것으로 나타났으며, 메탄올 추출법은 상대적으로 낮은 추출 효율을 보였다. 본 연구 수행 시 남세균이 충분히 발생하지 않아 모든 샘플에서 마이크로시스틴이 검출되지 않았다. 따라서 고농도 남세균 발생시 정수장 공정별 남세균 및 독소 농도에 대한 후속 연구가 반드시 필요하다고 생각된다. 정수처리공정은 남세균과 독소를 제거하는 데 있어서 가장 중요한 부분이며 공정에서의 남세균과 독소의 제거 능력을 정확히 분석하는 것이 중요하다.