간행물
상하수도학회지 KCI 등재 Journal of the Korean Society of Water and Wastewater
- 발행기관 대한상하수도학회
- 자료유형 학술지
- 간기 격월간
- ISSN 1225-7672 (Print)2287-822X (Online)
- 수록기간 1993 ~ 2025
- 주제분류 공학 > 건축공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 539DDC 628
권호리스트/논문검색
제39권 제6호 (2025년 12월) 18건
1.
2025.12
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2019년 기준 국내 인체 항생제 사용량(DDD/1,000명/일)은 26.1로 OECD 29개국 중 세 번째로 높으며, 2024년에는 가축 및 반려동물에 약 850톤의 항생제가 판매되는 등 다량으로 사용되고 있다. 특히 낙동강 인근 하수 및 축산폐수 처리장 방류수에서는 sulfonamide 계열 항생제가 높은 빈도와 농도로 검출되며, 기존의 생물학적 처리공정만으로는 완전히 제거되지 않아 수계로 유출된다. 항생제는 주로 복합 혼합물 형태로 환경에 유입되며, 물질 간 상호작용 (가산효과, 상승작용, 길항작용 등)에 따라 독성이 달라질 수 있다. 이에 본 연구에서는 sulfonamide 계열 항생제 3종(sulfamethoxazole, sulfamethazine, sulfathiazole)을 대상으로, 이들의 혼합물이 물벼룩(Daphnia magna)에 미치는 급성독성을 평가하였다. 급성독성 시험 결과, 단일 물질의 48hr-EC₅₀은 sulfamethoxazole(SMX) 50.17 mg/L, sulfamethazine(SMZ) 45.83 mg/L, sulfathiazole(STZ) 26.73 mg/L로 나타났으며, 혼합물은 M1(SMX+SMZ) 45.94mg/L, M2(SMZ+STZ) 31.65 mg/L, M3(SMX+STZ) 42.52 mg/L, M4(SMX+SMZ+STZ) 52.16 mg/L로 확인되었다. 또한, 비시험 독성 예측방법인 UN-GHS 모델과 Similar Mode of Action(MOA) 기반 분석을 통해 혼합 독성을 예측하였다. UN-GHS 모델을 이용한 예측은 실험값과 유사한 경향을 보였으나, 최대 21%의 상대오차가 발생하여 단순 가산으로 환경 내 독성영향을 평가하는 데 한계가 있음을 검증하였다. Similar MOA 분석 결과, M1은 단순 가산효과, M2는 상승작용, M3⋅M4는 길항작용을 보였다. 이는 항생제 혼합물이 항상 상승효과를 보이지 않음을 시사한다. 길항작용은 동일 표적 또는 수용체 경쟁, 연관 경로 내 영향, 혹은 한 물질의 독성 억제 등으로 발생할 수 있다. 본 연구 결과, 혼합물질의 독성은 단일물질 기반 비시험 예측법으로 정확히 평가하기 어렵고, 혼합물질의 조성과 종류에 따라 오차가 발생함을 규명하였다. 따라서 향후 연구에서는 다양한 조건에서의 실험적 데이터를 축적하고 보정인자를 도출하여 모델 신뢰도를 향상시킬 필요가 있으며, 다양한 작용 기작과 성분을 가진 혼합물을 대상으로 실험적 검증을 수행함으로써 혼합물의 실제 독성을 보다 정확하게 평가해야 한다.
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2.
2025.12
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본 연구는 경상남도 서부 12개 시⋅군에서 2010년부터 2021년까지 수집된 농업용 지하수 7,447개 시료를 대상으로, ｢지하수법｣ 및 ｢환경오염공정시험기준｣에 따라 수질을 분석하고 GIS 기법을 활용하여 부적합 항목의 공간적 분포와 원인을 규명하였다. 전체 표본 중 174개(2.3%)에서 수질 부적합이 확인되었으며, 주요 항목은 NO3-N(35.1%), Cl⁻(33.3%), As(11.5%), Phenol(10.9%) 등이었다. GIS 분석 결과, NO3-N은 남강 하류 시설재배지에서, Cl⁻는 해안 및 기수역 인근에서 주로 검출되어 각각 과다한 질소 비료 사용과 해수 침투의 영향을 받은 것으로 나타났다. 반면, As⋅pH⋅중금속(Cd, Pb 등)은 특정 지역에 집중되지 않고 지질학적 요인과 관련이 있는 것으로 분석되었다. 또한 Phenol⋅CN⋅TCE 등은 산업폐수 유입 가능성이 있으나, 연구지역 특성상 굴착 과정에서 혼입된 오염물질일 가능성이 제기되었다. 본 연구는 항목별 발생 원인에 기반한 맞춤형 관리의 필요성을 제시하며, 향후 정기검사 확대와 방치공 정비 등 제도적 보완을 통해 농업용 지하수의 체계적 관리가 강화되어야 함을 시사한다.
5,700원
3.
2025.12
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상수도 관망은 지하에 매설되어 있어 노후화로 인한 누수, 파손, 부식 등의 문제가 지속적으로 발생하고 있으며, 상수도 관망에서의 노후도 평가와 정비는 수돗물 안전성과 서비스 안정성을 확보하기 위한 중요한 과제 중 하나이다. 본 연구는 상수도 관망에서의 노후도를 효율적으로 평가하기 위해 모든 간접⋅직접평가 인자를 조사하지 않고도 최소한의 주요 평가 인자만으로 실제 직접평가 등급에 근접한 예측 결과를 효율적으로 도출할 수 있는 머신러닝 기반 상태평가 절차와 모델을 제안하였다. 상수관로 상태평가 모델은 랜덤 포레스트와 SHAP 해석기법을 결합한 머신러닝 기반 상태평가 절차를 제안하였으며, 28개 지자체의 강관과 주철관에 대한 간접⋅직접평가 데이터를 대상으로 SHAP-based feature importance 순위가 낮은 평가 인자부터 단계적으로 제거하여 주요 평가 인자를 도출하였다. 결과적으로 강관의 경우 내부 슬라임 분포면적 비율, 수질부식성, 매설연수, 최대 및 외면 부식깊이 비율, 내⋅외면 도장재 손상 비율, 외면 부식 면적 비율, 파손건수, 토양 산화환원전위 및 함수율로 11개의 평가 인자가 주요 인자로 선정되었고, F1 Score는 0.9273이었다. 주철관의 경우 CML 중성화도, 최대 부식깊이 비율, 내부압력, 외부 토압으로 4개의 평가 인자가 주요인자로 선정되었고, F1 Score는 0.6188이었다. 주요 평가 인자만으로도 직접평가 등급에 근접한 예측 결과를 도출할 수 있었으며, 이를 통해 효율적인 상수관로 상태평가를 위한 머신러닝 기법 적용 가능성을 확인할 수 있었다.
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4.
2025.12
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인천 적수 사고를 비롯한 수돗물 수질 사고가 연이어 발생하면서, 안전하고 깨끗한 물 공급의 중요성과 함께 상수도관망의 체계적인 유지관리에 대한 필요성이 증대된 실정이다. 이에 본 연구에서는 현장 세척 기록과 수리해석 및 관로 제원 등 데이터를 통합하여 상태가 취약한 상수관로의 최적 플러싱 주기를 결정하는 모델을 제안하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 문헌 검토를 통해 상수관로의 취약성을 평가하기 위한 6가지 핵심 지표로 평균 유속, 관 연령, 비내식성 밸브 산재 구역, 수질민원 발생 구역, 잔류염소 및 탁도 기준 미달 구간, 법정 세척 이력 부재 구역이다. 이러한 지표를 기반으로 상수관의 상태를 4가지 등급으로 분류하였다. 먼저, S시(2013∼2014 년)의 플러싱 데이터를 사용하여 관로 길이, 관경, 연령을 모델의 독립변수로 고려하여 최적 세척 주기를 예측하는 다중 회귀 모델을 개발했다. 이 모델은 통계적 유의성(R = 0.617, p < 0.05)을 갖으며, 다중공선성은 없는 것으로 나타났다. 개발한 모델의 적용성을 검토하기 위해 B시의 대규모 블록 구역에 모델을 적용한 결과, 취약한 관로가 관망의 말단 및 저유속 지역에 집중되어 있는 것으로 나타났다. 또한, 관경이 작고(100∼150mm) 노후된 배관은 일반적으로 월별 또는 분기별 주기로 더 짧은 세척 간격이 필요한 것으로 도출되었다. 이처럼 세척 간격이 짧은 구간은 세척을 정기적으로 수행하기 보다는 경제성 평가를 통해 개량 의사결정을 수립하는 것이 적절하다고 판단된다. 종합적으로 본 연구에서 제시한 취약관로 상태평가 기준 및 세척 주기 산정모델은 기존의 일률적 세척 주기 운영 방식의 한계를 보완하고, 관로별 상태에 따라 차등화된 유지관리 전략 수립에 기여할 수 있는 정량적 의사결정 도구로서의 활용 가능성을 확인하였다. 향후 다양한 지역에서의 세척 데이터 축적과 현장 실증을 통해 모델의 외삽성을 검증하고, 제한된 예산, 인력, 장비 등 현실적 제약조건을 고려한 최적화된 세척 스케줄링 기법으로의 확장이 필요할 것으로 판단된다. 이를 통해 정기적 세척뿐 아니라 예산 효율성, 유지관리 비용, 세척 효과 분석을 통합적으로 고려하는 종합적 의사결정 지원 모델로 발전시킬 수 있을 것으로 기대된다.
4,500원
5.
2025.12
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본 연구에서는 S시 소재의 하수처리장의 총인(TP) 처리 시설에서 수질 개선을 위해 적합한 응집제의 선정과 적용 방안을 검토하였다. 해당 시설에서는 17% 무기 고분자인 폴리알루미늄 클로라이드(PAC)를 이용한 화학적 처리법을 사용하고 있었다. 그러나 겨울철에는 17% PAC의 낮은 용해도와 염기성 부족으로 인해 반응성이 저하되고, 이로 인해 침전물과 응집제 공급라인의 막힘 문제가 발생하였다. 자테스트 시험 결과, 염기성이 높은 10% PAC가 고체-액체 분리와 침전 성능 면에서 우수하여 와류흐름용존공기부상법 (Swirling-flow dissolved air flotation)을 사용하는 대규모 TP 처리 시설에 적용하였다. 2019년부터 2021년까지는 17% PAC를 사용한 운영 데이터와, 2022년부터 2024년까지는 10% PAC로 변경된 데이터를 비교 분석하였다. PAC 10% 적용 후 약품 사용량은 감소하였으나, 응집제 단가가 상승하여 전체 약품비는 증가하는 경향을 보였다. 2021년 이후 유입수 TP 농도가 상승함에 따라 약품 사용량도 증가하였다. 본 연구는 고염기성 10% PAC가 기존 17% PAC 대비 수질 개선 및 안정성 향상에 효과적이며, 오염물질 제거 성능과 함께 운영 비용 측면에서도 유리함을 확인해 주었다.
4,000원
6.
2025.12
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초순수(UPW) 생산 공정에서는 이온과 유기물의 효과적인 제거가 필수적이며, 그 핵심 공정으로 역삼투(RO)가 활용된다. 본 연구에서는 다양한 RO 막 모듈의 성능을 평가하여 생산수 수질을 비교⋅분석하였다. 실험 결과, 모든 막에서 생산수 전기전도도(EC)는 거의 동일하게 나타나 염 투과 특성이 일정함을 확인하였다. 반면, 생산수 총유기탄소(TOC) 농도는 막 모듈 간 뚜렷한 차이가 관찰되어, 유기물 제거 효율이 막 모듈 특성에 크게 의존함을 보여주었다. 흥미롭게도, 원수의 농도가 높아질수록 생산수 TOC 품질이 개선되거나 저하되지 않는 경향을 나타냈으며, 이는 2차 RO 공정에서 높은 회수율을 유지하면서도 TOC 제거 효율을 저하시키지 않을 수 있음을 시사한다. 또한, 막 성능은 수 투과계수(A)와 염 투과계수(B)를 이용해 표준화하였으며, 이를 통해 막 간의 성능 비교가 가능함을 확인하였다. 분석 결과, 특히 B값이 낮은 막일수록 생산수 TOC를 더 효과적으로 감소시키는 우수한 성능을 보였다. 이러한 결과는 염 투과 성능이 비교적 균일한 반면, 유기물 제거 효율이 모듈 선택의 핵심 기준임을 강조한다. 따라서 A 및 B값을 활용한 표준화된 비교는 유기물 제거에 효과적인 막 모듈을 합리적이고 정량적으로 선택할 수 있는 근거를 제공하며, 초순수 제조 공정의 효율성과 신뢰성을 향상시킬 수 있음을 보여준다.
4,000원
7.
2025.12
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하수처리장의 안정성과 효율성의 향상을 위해 스마트 기술 도입이 요구되고 있으나, 운영 데이터베이스 구축에 있어 계측의 신뢰성과 연속성 확보에 어려움이 있다. 활성슬러지 모델은 하수처리장의 디지털트윈으로 활용되며, 유입수 성상이 동일하더라도 다양한 운전 조건에 대한 데이터를 생산할 수 있다. 본 연구에서는 실측 데이터와 시뮬레이터 기반 합성 데이터를 통합하여 하수처리장 질소 농도 예측 머신러닝 모델을 구축하였다. A2O 공정의 호기조를 대상으로 기체상 N2O 및 액상 NH4 + 농도를 측정하였으며, 내부반송량, 외부반송량 등 운전인자를 포함한 운영데이터베이스를 구축하고 분석하였다. 확보한 실측 데이터를 기반으로 운영 특성을 분석하고, Sumo4N 모델을 활용하여 다양한 운전 조건에서의 합성 데이터를 생성하였다. 이후 두 데이터를 통합하여 데이터 증강을 수행함으로써, 실측 데이터의 양적 한계를 보완하였다. 모델 학습을 위한 입력 변수로는 외부⋅내부 반송량, 폭기량, 온도, 유입 질소 부하, pH를 선정하였으며 호기조의 N2O, NH4 +과 방류수 TN 농도를 예측하기 위한 머신러닝 모델을 개발하였다. 모델 학습에는 Lasso Regression, Random Forest, k-NN, SVR 알고리즘을 적용하여 성능을 평가하였다. 그 결과 SVR 알고리즘이 모든 질소 성분 예측에서 가장 우수한 성능을 보였으며, 개발된 모델 모두 R² ≥ 0.75의 높은 예측 성능을 나타내었다. 이는 시뮬레이터 기반 데이터 증강을 통해 기체상 및 액상 질소의 통합 제어를 위한 머신러닝 모델 구축의 가능성을 시사한다.
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8.
2025.12
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본 연구에서는 개별 상수도관이 상수도관망 유지관리 데이터베이스에서 관의 격리 밸브 사이의 개체로 정의되지 않은 경우 상수도관의 사고 위험도를 산정할 수 있는 기법을 개발하였다. 이 기법은 사고 위험도 산정 과정에서 상수도관에서 사고 발생시 수리 및 복구 작업에 따른 상수도 관망의 일부 구간의 격리로 인한 사고 영향의 확장을 반영할 수 있도록 설계되었다. 이 기법을 활용하여 우리나라의 한 지자체 상수도 관망내 관들에 대한 사고 위험도를 평가하였다. 또한, 연구대상 상수도 관망의 관들에 대해 노후도를 산정하였으며, 이를 추정된 사고 위험도와 같이 활용하여 연구대상 상수도 관망의 유지관리 우선순위를 설정하였다. 마지막으로, 사고 위험도와 노후도에 적용한 가중치가 상수도 관망의 유지관리 우선순위 산정 결과에 미치는 영향을 분석하였다.
4,300원
9.
2025.12
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생태계에서 인산염은 중요한 영양물질이지만, 일정 농도 이상일 경우 부영양화의 원인이 된다. 본 연구는 수중 인산염의 제거효율 향상을 위해 Cu(Ⅱ)용액을 이용하여 분말활성탄의 표면개질을 진행하였으며, 회분식 실험을 통해 인산염의 흡착 특성을 분석하였다. SEM 분석을 통해 PAC-Cu 표면에 구리 기반의 결정을 보았고, 용출실험 결과 구리가 정량적으로 24 mg/g 용출된 것을 제시하였다. BET 분석결과 개질 후 비표면적과 기공 부피가 각각 7.53%, 8.66%로 유사하게 감소하였다. 제거 효율 실험에서 PAC-Cu는 PAC대비, 중성인 pH조건에서 최대 3.46배 높은 인산염 흡착능을 보였다. pH 실험에서 PAC의 경우 pH 6에서 최대 효율을 나타내고 있으나, PAC-Cu는 넓은 pH 범위(pH 5~8)에서 일정한 제거효율을 보였다. 등온흡착 모델링 결과, Langmuir와 Sip모델 적용했을 때 최대흡착량은 각각 52.3 mg/g과 126 mg/g으로 PAC의 9.48 mg/g과 31.6 mg/g보다 높은 값을 나타내고 있다. 반응속도실험의 경우, PAC-Cu와 PAC모두에서 30분 이내에서 모두 평형에 도달하였으나, PAC-Cu가 PFO 및 PSO 모델 적용시 높은 k값을 가진다.
4,000원
10.
2025.12
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한국의 공적개발원조(ODA) 예산이 2024년 6조 원을 초과하였음에도 불구하고 물 분야의 비중은 4.7%에 머물러 있다. 더욱이 국내 물산업 중소기업의 해외 수주 점유율이 3%에 불과한 현실은 이들의 ODA 시장 진출이 구조적 제약에 직면하고 있음을 시사한다. 본 연구는 2020년부터 2024년까지의 물 분야 ODA 사업 자료를 수집하여 문헌 검토 및 사례 분석을 수행하였다. 분석 결과, 국제 ODA 시장에서 기존의 자본집약적 건설사업(CAPEX) 중심의 구조가 장기 운영⋅유지관리(OPEX)를 기반으로 하는 민관협력(PPP) 모델로 점진적으로 전환되고 있음을 확인하였다. 이러한 시장 변화는 자본 규모가 제한적인 중소기업에게 물 인프라 운영관리 분야에서의 새로운 사업 기회를 창출할 수 있다. 기존 성공 사례를 분석한 결과, 한국의 개발금융 메커니즘(EDCF, EDPF, PDIF, ECA) 활용의 전략성, 27개 중점협력국의 프로젝트 파이프라인 내 위치 선정, 그린 ODA(자연기반해법, 순환경제)와 디지털 혁신(IoT, AI 기반 스마트 물관리)을 통한 기술적 차별화, 그리고 대기업⋅중소기업⋅현지 파트너⋅금융기관으로 구성된 전략적 컨소시엄이 주요 성공 요인으로 도출되었다. 이를 바탕으로 본 연구는 타당성조사 및 마스터플래닝 단계의 상류 참여를 통한 현지 네트워크 형성, 기술 현지화 및 사업 실적 축적을 위한 실증 사업, 그리고 본 사업 참여와 장기 운영⋅유지관리 계약을 통한 수익 창출로 구성된 3단계 진입 전략을 제시하였다. 추가적으로 운영비용 기반의 금융상품 개발과 중소기업을 대상으로 한 전담 ODA 지원 체계 신설 등의 정책적 방안을 제언하였다.
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11.
2025.12
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본 연구에서는 도시 배수관망에서 제한된 센서 자원으로 침수 대응 성능을 향상시키기 위한 NSGA-II 기반 수위 센서 최적 배치 프레임워크를 제안하였다. 연구 대상지의 검⋅보정된 EPA-SWMM 모형을 기반으로, 실제 종관기상관측소의 강우 자료로부터 33개의 집중호우 시나리오를 구성하여 노드별 수위비(Depth Ratio)를 산정하고, 관망의 수리적 이질성과 침수 취약성을 정량적으로 분석하였다. 비관측 지점의 단기 수위를 예측하기 위해 Ridge 회귀모형을 적용하였으며, 예측 성능은 선행예측시간(Δt = 5–30분)에 대해 sMAPE와 Accuracy로 평가하였다. NSGA-II를 통해 532개 후보 노드를 탐색 공간으로 설정하여 센서 수(k=1–5)와 위치 조합을 동시에 최적화한 결과, 센서 수가 1개에서 3개로 증가할 때 예측 정확도가 크게 향상되었고, k ≥ 4에서는 정보 포화로 인해 개선 폭이 제한적임이 확인되었다. 또한 도출된 최적 조합은 다양한 Δt 조건에서도 sMAPE ≤ 0.35, Accuracy ≥ 0.998 수준의 안정된 성능을 유지하여 시간적 강건성을 보였다. 본 연구는 센서의 개수와 위치를 동시에 고려하는 정량적 배치 기준을 제시함으로써, 도시 배수관망에서 저비용⋅고효율의 모니터링 체계 구축, 조기 침수 감지 인프라 설계, 및 실시간 도시침수 대응 체계 고도화에 실질적 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
4,600원
12.
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최근 고도화된 딥러닝 모형을 이용하여 하천 수질에 영향을 줄 수 있는 과도한 조류(algae) 발생을 예측하는 연구에 대한 관심이 지속되고 있으며, 모형의 구축에 사용되는 현장 측정 자료의 특성상 다양한 이상치를 포함할 수 있어 데이터의 이상치 관리 필요성이 높아지고 있다. 본 연구에서는 현장 자료의 이상치가 딥러닝 모형의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위해 딥러닝 Long Short-Term Memory(LSTM) 모형을 이용하여 하천 조류 발생을 정량적으로 평가하는 지표인 클로로필-a를 예측하는 모형을 구축하였으며, 10%의 이상치를 포함한 자료와 이상치가 포함되지 않은 원본 자료로 학습된 모형의 성능을 비교하였다. 또한 딥러닝 기반 이상치 탐지 알고리즘인 Autoencoder(AE)를 이용하여 이상치를 제거한 후 모형의 성능에 미치는 영향을 비교하였다. 분석 결과 이상치를 포함하지 않은 자료로 학습된 Base 모형과 10%의 이상치를 포함한 자료로 학습된 모형의 Nash-Sutcliffe efficiency(NSE)가 각각 0.882 및 0.858로 나타나 이상치가 모형의 성능을 저하시킬 수 있음을 확인하였다. 한편 AE를 이용하여 이상치를 다양한 비율로(5–20%) 제거한 자료로 학습된 모형의 성능을 분석한 결과 NSE가 0.883–0.896으로 이상치의 제거에 따라 모형의 성능이 Base 모형과 유사한 수준으로 개선되는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 이상치가 딥러닝 모형에 미치는 영향을 분석하고 이상치 탐지 모형의 활용에 따른 조류 발생 예측 딥러닝 모형의 성능 향상이 가능함을 확인하였다.
4,200원
13.
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기후 변화로 인한 강우 강도의 증가로 도시 우수 배제시설의 설계 기준이 상향되고 있으나, 노후 하수관로는 오히려 변형과 통수 효율 저하 문제를 겪고 있다. 다양한 노후화 유형 중에서도 이음부 관 침하로 인한 관정렬 교란은 국부적인 역구배, 퇴적물 누적, 추가적인 손실수두를 유발하는 주요 요인이다. 본 연구에서는 관 침하가 배수 성능에 미치는 수리적 영향을 평가하기 위해, 경사 2°의 직경 600 mm 원형 우수관을 대상으로 전산유체역학 해석을 수행하였다. 해석 영역은 맨홀 간 40 m 하수관로 구간을 모델링하였으며, 그중 10 m 구간은 경사 변형이 존재하도록 설정하였다. 상류단(P1)과 하류단(P2) 간의 압력 차이를 이용해 국부 손실수두(Δhloc)와 손실계수(K)를 계산하였고, 수정된 Manning 식을 통해 등가 조도계수(nnew)를 산정하였다. 해석 결과, 관 처짐각이 0°에서 14°로 증가함에 따라 압력 손실은 0 Pa에서 1,298 Pa로, 손실계수(K)는 0.00에서 0.293으로 증가하였으며, 이때 등가 조도계수(nnew)는 약 6% 상승하였다. 본 연구결과는 노후 하수관로의 관침하 현상이 에너지 손실과 수리 저항을 크게 증가시킴을 보여주며, 도시 배수 시스템에서 관 침하로 인한 성능 저하를 정량적으로 평가할 수 있는 근거를 제시한다.
4,000원
14.
2025.12
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최근 기후변화로 인해 산불 발생 빈도와 규모가 급증하면서 상수도시스템에 대한 영향이 심각한 문제로 대두되고 있다. 본 연구는 산불이 상수도시스템에 미치는 영향을 체계적으로 분석하고자 국외 문헌 및 사례를 조사하였으며, 국내 산불 피해지역의 취ㆍ정수장과 수도꼭지를 대상으로 긴급 수질조사를 실시하였다. 또한 문헌 및 사례조사 결과와 수질조사 결과를 종합하여 국내 실정에 적합한 대응방안을 제시하고자 하였다.
4,800원
15.
2025.12
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본 연구는 대수용가 공급체계 전환을 통한 상수관망 운영 에너지 절감방안을 검토하였다. 연구대상지역에 대한 대수용가 공급체계를 SD배수계통에서 JH배수계통으로 전환할 때의 물 공급 가능성과 전력비 절감효과를 분석하고, 능동형 관망관리 방안을 제시하였다. 수리해석 모델을 구축하여 2024년 7월 하절기 최악조건과 물축제 기간을 포함한 시나리오별 분석을 수행하였다. 분석결과, 하절기 최악조건에서는 물 공급 안정성 확보를 위해 SD배수계통 전량공급이 필요하며, 일반조건에서는 JH배수계통을 통한 제한적 공급이 가능한 것으로 나타났다. 전력비 절감효과는 물축제 미포함시 8.1%(SD가압장 57.1%), 물축제 포함시 13.9%(SD가압장 59.0%)로 분석되어 연간 최대 46.2백만원의 절감이 가능한 것으로 산정되었다. 능동형 관망관리 방안으로는 유량제어밸브 설치, 전동제수밸브를 이용한 교축운전, 경부하 시간대 펌프운영 등 3가지 방안을 제시하였다. 본 연구 결과는 대수용가가 포함된 상수관망의 효율적 운영과 에너지 절감을 위한 실무적 지침을 제공할 것으로 기대된다.
4,300원
16.
2025.12
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기후변화로 인한 고탁도, 조류 발생 심화나 과불화화합물(PFAS, Per- and Polyfluoroalkyl substances) 검출 등 취수원 수질 이슈가 최근 빈번하게 발생하고 있으며, 취수원 수질 변동성이 심화되고 있다. 이러한 문제 해결을 위해 다수의 정수장에 대하여 고도정수처리공정 도입이 검토되고 있으나, 현행 지침은 취수원의 잠재적 수질 위험을 반영하기 어려워 실질적 검토에 한계가 있다. 이를 개선하기 위해 본 연구에서는 취수원 수질특성을 반영하여 수질 잠재위험을 정량적으로 평가할 수 있는 체계를 제시하였다. 8개 취수원을 대상으로 2024년 8∼10월 동안 18개 수질항목을 조사하고, 일반수질, 수질등급, 맛냄새 유발, 소독부산물 생성, 색도 유발 등 5개 평가항목을 설정하여 평가를 실시하였다. 정량평가를 통해 취수원 수질여건 점수를 산정하고, 5개 등급으로 구분되는 선택취수 가능도 등급을 제안하였다. 평가 결과, A1취수탑(73.6점, E등급), A2취수탑(73점, E등급), F댐(67.3점, E등급)은 수질 잠재위험성이 매우 크게 평가되어 고도정수처리공정의 우선 도입 검토가 필요할 것으로 판단되었다. 수심별 평가결과 취수원에 따라 적절한 선택취수 지점은 상이하며, 본 연구방법에 의해 선택취수 지점 의사결정에도 활용할 수 있을 것으로 판단되었다. 월별 평가결과 8∼9월의 수질여건이 10월보다 열악하였으며, 강우 등 계절적 특성이 수질여건에 반영된 결과로 추정되었다. 본 연구에서는 취수원 수질여건 점수와 선택취수 가능도 등급이라는 정량평가 지표를 제시하여 취수원 수질에 따른 잠재위험 평가방법론을 제안하였으며, 향후 고도정수처리 도입 검토 의사결정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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17.
2025.12
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Case studies on renovation decision support for water supply pipelines based on direct investigation
광역상수도 시설의 노후화가 가속화됨에 따라 체계적인 관로 상태평가와 개량의사결정이 중요한 과제로 대두되고 있다. 이러한 상수도 관로의 개량의사결정 과정에서 정확한 조사와 진단이 수행되지 않는 경우, 관로의 실제 상태를 정확히 반영하지 못해 과도한 개량이 계획되거나, 또는 충분한 안전성 확보가 이루어지지 못하는 등 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 G 광역상수도와, S 광역상수도 2개 구간에 대하여 직접조사를 통해 기존 개량계획의 적정성을 평가하고, 정확한 진단을 바탕으로 한 과학적 의사결정을 통해 물공급 안전성 확보와 유지관리 방안을 제시하였다. 직접조사 결과 G 광역상수도 사례에서는 전체적 도장재 손상으로 인해 기능이 저하되어 비구조적 갱생공법 등을 적용, 복원이 필요한 것으로 나타났으며, S 광역상수도의 경우 관로 내면에 전체적으로 분포한 수포 후면에 물이 침투, 부식차단 능력 상실로 기존 계획된 관세척에서 갱생을 통한 기능복원이 필요한 것으로 나타났다. 이처럼 관로 직접조사에 기반한 진단은 맞춤형 개량방안 수립으로 관로의 기능복원과 용수공급 안전성 확보에 기여할 수 있음을 확인할 수 있었다.
4,500원
18.
2025.12
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기후변화로 인한 극한 고온 현상은 상수도 배수시스템에서 수온 상승 문제를 심화시키고 있다. 본 연구는 여름철 수돗물 고온 민원이 반복 발생하는 J시의 A, B 배수지 계통을 대상으로 혹서기 수온 변화를 실측하고 구간별 상승 메커니즘을 규명하여 실용적 저감 방안을 제시하였다. 배수시스템을 배수지, 배수관로, 급수관로, 취약구간으로 분류하고 2025년 8월 혹서기에 연속 모니터링을 실시하였다. 배수지 구간에서 지상식 A 배수지는 18.5℃에서 23.2℃로 4.7℃ 상승한 반면, 지하식 B 배수지는 12.5℃에서 15.5℃로 안정적 수온을 유지하였다. 배수관로 구간의 체류시간-수온 관계를 회귀분석한 결과 로그함수 형태의 관계식이 도출되었으며, 초기 20시간까지 급속 상승, 20-65시간 완만 상승, 65시간 이후 30℃ 수렴의 3단계 패턴을 확인하였다. 취약구간인 노출관로의 표면온도는 최대 55℃를 기록하였으며, 25 mm 소구경 관로에서 8분 체류 시 16.1℃의 급격한 수온 상승이 발생하였다. 급수관로는 온도 상승에 취약하나 체류수량이 적어 선행 배수로 해결 가능한 것으로 분석되었다. 비용-효과를 고려한 대응 우선순위는 취약구간 개선, 급수관로 관리, 배수지 구조 개선, 배수관로 체류시간 단축으로 제시되었다. 본 연구는 기존 연구의 단편적 접근 방식을 탈피하여 배수시스템 전체를 통합적 관점에서 분석하고, 실제 운영 중인 시설의 실증 데이터를 기반으로 구간별 수온 거동 특성을 정량화하였다는 점에서 의의가 있다. 또한 제시된 체계적 분석 틀과 정량적 평가 방법론은 다른 지역 상수도 시설의 수온 관리에도 적용 가능하며, 기후변화 대응 상수도 정책 수립 및 시설 개선 우선순위 결정에 근거를 제공할 것으로 기대된다.
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