A heat pump system using wasted heat from thermal effluent to supply the heating energy can reduce energy consumption and emissions of greenhouse gases by greenhouse facilities nearby. The Jeju National University consortium constructed a heat pump system using the thermal effluent from the Jeju thermal power plant of KOMIPO to provide with cool or hot water to greenhouse facilities located 2.5km from the power station. In this paper, the system configuration of the heat pump system was summarized, and the results of operations for demonstration of a heating performance carried out during the winter season in 2018 were investigated. Therefore, if the heating control by supplying thermal effluent to the facility greenhouse, it can contribute to reducing the energy cost and improving quality.

Environmental fundamental facilities have different odor emission characteristics depending on the type of treatment facilities. To overcome the limitations of the olfactometry method, research needs to be conducted on how to calculate the dilution factor from the individual odor concentrations. The aim of this study was to determine the air dilution factor estimated from manually measured concentration data of individual odor substances (22 specified odor species) in three environmental treatment facilities. In order to calculate the optimum algorism for each environmental fundamental facility, three types of facilities were selected, the concentration of odor substances in the exhaust gas was measured, and the contribution of the overall dilution factor was evaluated. To estimate the dilution factor, four to six algorism were induced and evaluated by correlation analysis between substance concentration and complex odor data. Dilution factors from O municipal water treatment (MWT) and Y livestock wastewater treatment (LWT) facilities showed high level of dilution factors, because concentration levels of hydrogen sulfide and methylmercaptan, which had low odor threshold concentrations, were high. In S food waste treatment (FWT) facility, the aldehyde group strongly influenced dilution the factor (dominant substance: acetaldehyde, i-valeraldhyde and methylmercaptan). In the evaluation of four to six algorism to estimate the dilution factor, the vector algorism (described in the text) was optimum for O MWT and Y LWT, while the algorism using the sum of the top-three dominant substances showed the best outcome for S FWT. In further studies, estimation of the dilution factor from simultaneously monitored data by odor sensors will be developed and integrated with the results in this study.

The correlation analysis between odor sensor and air dilution olfactometry method with odor emission facilities was performed for the real-time evaluation of odor emitted from the 13 facilities. The total correlation was less significant for all facilities due to various emission characteristics of odor. The correlation for the individual facility, however, showed a higher correlation coefficient (R=0.7371~0.9897). Especially, the strong correlation (above 0.9) was observed for the industry type with the odor characteristics like tobacco, styrofoam, acetic acid, and burning smell. The repeated odor measurements using the odor sensor showed good reproducibility with the mean relative standard deviation of 5.06%. The odor sensor could be useful tools for identifying and evaluating odor with an olfactometry in field, if the use and proofreading of the odor sensor are improved by a standardized method.

최근 기후변화에 의해 이상기후의 발생으로 폭우 및 폭설로 인해 배수시스템에 관한 관심이 급격히 증 가하고 있는 추세다. 이와 같은 기후변화로 사회간접자본의 중요한 축을 담당하고 있는 공항의 활주로는 안전성 측면에서 항공기 연착 등의 문제 발생의 원인이 되어 경제적 피해가 야기되어 신속한 배수 대책이 필요한 실정이다. 현재 국내공항에서 적용하고 있는 시공 및 유지관리는 국내기준이 아닌 외국기준을 사 용 하고 있다. 특히, 활주로의 배수시설은 설계 지침 및 수립기준에 대한 국내 기준은 적용된 바가 전혀 수립된 바가 없으며, 이와 관련한 실내 및 현장실험이 전무한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 아래의 그림 1과 같이 기존의 일반적인 린콘크리트 기층 포장과 배수층 및 지하 배수시설의 다양한 설치 위치에 따라 Case를 5가지로 구분하여, 자연강우 및 인공살수 시 배수기능의 정 도를 실측하고 비교 분석하였다. 이때, 정확한 측정을 위해 함수비 측정이 가능한 센서를 기층과 보조기 층에 각각 2개씩 삽입하여 도로의 중앙부와 길어깨의 함수비를 측정하였다. 하지만 배수성능에 대한 평가 뿐만 아니라 도로의 공용성 또한 고려해야 하는 문제이므로, 강우 전후의 FWD(Falling Weight Deflectometer)를 통해 배수층의 유무와 맹암거 위치별 포장체의 구조적 영향을 분석하였다.

본 연구는 시설하우스에서 비점오염원으로 인해 배출되는 오염된 농업배수를 인공습지에서 효과적으로 처리하기 위한 기초자료를 확보하기 위해 인공습지에서 여재종류, 조합방법 및 부하량에 따른 오염물질 정화효율을 평가하였다. 인공습지의 조합방법은 수직-수평흐름조, 수평-수직흐름조, 수평-수직-수평흐름조 및 수직-수평-수평흐름조로 구분하여 설계 및 시공하였으며, 여재는 왕사, 쇄석, 방해석 및 혼합여재로 구분하여 각 조에 충진하였다. 또한 농업배수 부하량을 150, 300, 600 L m-2 day-1으로 달리하여 오염물질의 처리효율을 조사하였다. 조합방법별 수처리효율은 HF-VF-HF 조합방법이 다른 조합방법에 비해 높은 처리효율을 보였으며, 최적여재는 COD 처리효율은 왕사가 가장 높았고, T-N은 쇄석, T-P는 방해석이 가장 높았다. 하지만 모든 처리효율과 경제성 부분을 고려하였을 때 최적여재는 혼합여재가 가장 효과적일 것으로 판단된다. 농업배수의 부하량에 따른 처리효율 결과 COD는 농업배수 부하량 600 L m-2 day-1까지 안정적인 처리효율을 보였으나, T-N 및 T-P는 150 L m-2 day-1≒300 L m-2 day-1¤600 L m-2 day-1의 순으로 농업배수의 부하량이 증가함에 따라 약간 감소하는 경향이었다. 따라서 시설하우스 농업배수 처리를 위한 인공습지 농업배수처리장의 최적조건은 HF-VH-HF 조합형 인공습지에 왕사, 쇄석 및 방해석이 혼합된 혼합여재로 충진하고 부하량 300 L m-2 day-1 이하의 농업배수를 주입하는 것이 최적일 것으로 판단된다.

This project investigated the use of two types of thermoplastic pipes, High-Density Polyethylene (HDPE) and Poly-vinyl Chloride (PVC), as cross-drains under highways. Pipes ranging from 0.3 m (12 in.) to 1.5 m (60 in.) in diameter were evaluated under deep fills, minimum cover, and construction loads. In addition to a comprehensive literature review, an analytical study into the allowable fill heights for thermoplastic pipes and a field study to observe the installation and performance of the pipe in service conditions were conducted. Based on the study findings, recommendations regarding how and when thermoplastic pipe should be installed are provided.

본 연구에서는 화력발전소에서 온배수의 형태로 배출되는 폐열을 히트펌프의 열원으로 이용하여 온실의 난방에 활용할 수 있는 히트펌프 시스템을 설계 제작하였으며, 난방 성능을 분석하여 PE 파이프 열교환기의 설계기준을 제시하고자 하였다. PE 파이프 열교환기의 내경은 20mm, 두께는 2mm였으며, Roll의 직경은 1,000mm로 하였다. 연구결과 PE파이프 열교환기의 적정 길이는 1.0RT당 75m로 설계하는 것이 바람직할 것으로 판단되었으며, 이때 히트펌프시스템의 난방성능계수(COPh)는 3.8로 나타났다.

대심도 저류 및 배수터널은 기 개발된 도시의 부족한 배수관망 능력을 보강하기 위하여 지하에 설치하는 대규모 도시홍수 배제 시설물로 원활한 홍수 유입을 위해 적정한 규모의 수직유입구가 요구되어진다. 접선형 수직유입구 설계 시 유입구의 능력을 평가하는 중요인자로 Yu and Lee (2009)가 지배유량개념을 소개하였는데, 본 연구에서는 서울시에 설치하고자 하는 신월빗물저류배수시설의 수직유입구 3개소를 대상으로 수리 모형실험을 실시하고 제안된 지배유량 개념의 적정성을 평가하였다. 지배유량 이론식(Qcp)을 이용하여 실제 측정된 지배유량(Qcm)과 비교․ 분석 하였는데, 그 결과 이론식 대비 66~69%로 이론식이 지배유량을 과대 산정하는 것으로 평가되었다. 지배유량 이론식의 과대산정 원인을 분석하 기 위하여 Yu and Lee (2009)가 사용한 자료들과 본 연구에서 측정된 자료들을 활용하여 지배유량비(Qcm/Qcp)를 3가지 영역으로 분류하고 각 인 자에 대한 민감도 분석을 실시하였다. Yu and Lee (2009)가 제안한 지배유량식은 접선형 수직유입구 설계인자인 에 대한 영향만 고 려하였으나 과 연계된 변수들로 복합적으로 고려하는 식의 개선이 필요한 것으로 판단된다.

This study was carried out to investigate the effect of no-tillage on sequential cropping supported from recycling of first crop ridge on the growth of pepper plant and physical properties of soil under green house condition.1. Degree of crack on soil by tillage and no-tillageSoil cracks found in ridge and not found in row. At five months of tillage, crack number and crack length in length ridge were 3 and 37~51 cm in tillage. Maximum width and maximum depth in length ridge were 30 mm and 15.3cm in tillage. Crack number and crack length in width ridge were 7.5 and 7~28 cm in tillage. Maximum width and maximum depth in width ridge were 29 mm and 15.3 cm in tillage. At a year of no-tillage, crack number and crack length in length ridge were 1.0 and 140~200 cm in tillage. Maximum width and maximum depth in length ridge were 18 mm and 30 cm in a year of no-tillage. Crack number and crack length in width ridge were 11 and 6~22 cm in a year of no-tillage. Maximum width and maximum depth in width ridge were 22 mm and 18.5 cm in a year of no-tillage. Soil crack was not found at 2 years of no-tillage in sandy Jungdong series (jd) soil. Soil crack was found at 7 years of no-tillage in clayish Jisan series (ji) soil.2. Penetration resistance on soilPenetration resistance was increased significantly at no-tillage in Jungdong series (jd). Depth of cultivation layer was extended at no-tillage soil compared with tillage soil. Penetration resistance of plow pan was decreased at 1 year of no-tillage compared with than tillage soil. Penetration resistance was linearly increased with increasing soil depth at tillage in Jisan series (ji). Penetration resistance on top soil was remarkably increased and then maintained continuously at no-tillage soil.3. Drainage and moisture content of soilMoisture content of ridge in top soil was not significant difference at both tillage and no-tillage. Moisture content of ridge in 20 cm soil was 14% at no-tillage soil and 25% at tillage soil.4. Change of capacity to retain water in soilCapacity to retain water in top soil was not significant difference at 1 bar both tillage and no-tillage. Capacity to retain water in soil was slightly higher tendency in 1 year and 2 years of no-tillage soil than tillage soil. Capacity to retain water in soil was increased at 15 bar both tillage and no-tillage. Capacity to retain water in subsoil was slightly higher tendency at 1 bar and 3 bar in 2 years of no-tillage than tillage soil and a year of no-tillage soil.

본 연구에서는 도시침수 저감을 위한 비구조적인 대책 중 하나로 내외수 연계 내배수시설 최적운영 시스템 개발을 검토하였다. 기존의 유하시설 용량 증설 및 통수능 확보를 초점으로 하는 구조적인 대책은 막대한 예산과 시간을 필요로 할 뿐만 아니라 지구 온난화로 인한 이상기후 및 국지성 집중호우에 완벽하게 대응하기는 곤란하며 유하시설 위주로의 대책은 하류에서의 더 큰 홍수를 발생시킬 위험이 있다. 구조적인 대책과 더불어 집중호우에 대비할 수 있도록 각 시설물의 기능 및 경제성을 최대로 하며 방재성능을 향상시킬 수 있는 비구조적인 대책이 동시에 수립되어야 하며, 유하시설 뿐만 아니라 유역 내 유수지 등을 활용한 대책이 필요하다. 제내지에서의 방류량은 외수의 수위 변화와 밀접한 연관이 있으며, 반대로 외수의 수위가 내수의 배출가능 여부에 직접적인 영향을 미치기 때문에 효율적인 내수침수 방어를 위해서는 내외수를 연계한 운영이 필수적이다.

기후변화로 인한 극한 강우사상의 빈번한 발생과, 도시화로 인한 토지이용의 변화로 도시유역의 침수피해가 많이 발생하고 있다. 도시에서의 홍수배제는 우수관거에 의존하고 있으며, 대부분 집중호우의 발생이후 하수도 시스템의 용량부족으로 침수가 발생하고 있다. 이러한 도시유역의 침수방지를 위한 내수배제시설에는 배수문, 배수펌프, 유수지, 우수관거 등이 있다. 도시유역에서의 침수피해는 지역 물 순환을 고려한 내수배제를 위해 내수 및 외수를 함께 고려하여야 하고, 유역의 재산상 피해와 밀접한 관계가 있어, 원활한 홍수량 배제 및 침수피해의 감소를 위해 각각 시설별 정확한 평가가 필요하다. 본 연구에서는 상습침수가 발생하는 도시유역으로 서울시의 도림천 유역을 선정하였다. 도림천 유역은 최근 폭우발생시 침수 피해가 빈번히 발생한곳이다. 도림천 유역은 관악산에서 발원하여 관악구, 구로구, 동작구등 도심지를 관통하며 하천의 일부가 복개되어 도로로 사용되고 있다. 도림천 유역은 총 17개의 배수분구로 구분되어 있으며, 침수피해는 복개되지 않은 부분에서의 하천의 범람, 하수관거 및 펌프장의 내수배제 불량 등의 원인에 의해 발생하고 있다. 본 연구에서 연구대상지역으로 선정한 곳은 신림3, 4 배수분구이며, 이러한 도림천 유역에 대하여 내수배제시설의 효율을 알아보기 위해 적용 가능한 내수배제시설을 선정하고, 시설별 내수 침수 저감율을 산정하였다. 불투수율이 높은 도시유역 유출특성을 고려한 홍수의 정확한 예측을 위해 도시유출모형인 SWMM 모형을 이용하여 관거에서 우수의 흐름을 모의하였고, 이 결과 발생한 월류량을 홍수범람해석 모형인 FLUMEN의 입력자료로 사용하여 범람해석을 실시하였다.

최근 설계빈도 이상의 집중호우 발생시 배수로에 퇴적된 토사 및 유송잡물은 배수로의 통수능력을 감소시켜며 배수로 월류로 인한 토양의 습윤량 증가는 산사태의 발생가능성을 향상시킨다. 2011년 우면산과 2014년 부산의 산사태 발생은 토사 및 유송잡물등에 의한 주거지역 및 주요시설물 지역등에 직접적인 피해를 발생시켰으며 비슷한 토사재해의 사례가 반복적으로 발생하고 있다. 그러나, 현재 배수로 설계기준에서는 토사 및 유송잡물 퇴적으로 인한 배수로 통수단면적 감소의 저감기준이나 저감대책등은 전무한 실정이며 배수로 막힘방지를 위한 저감시설이나 침사지등의 시설은 계획되지 않았다. 배수로 설계시 배수로의 단면여유를 20%정도만을 고려하였을 뿐 명확한 토사퇴적에 대한 대비체계는 검토되지 않았다. 산사태 발생시 토사 및 유송잡물에 의한 피해가 급증하고 배수 및 통수불능에 의한 2차적 피해가 크므로 이에 대한 저감대책 수립이 필요하며 토사 및 유송잡물등의 퇴적을 고려한 배수로 설계가 진행되어야 한다. 본 연구에서는 배수로 막힘방지를 위한 토사 및 유송잡물의 거름시설의 설치를 통해 배수로로 유입하는 토사 및 유송잡물을 포착하고 배수로의 통수능력을 확보하여 재해예방을 통한 인명피해 및 재산피해를 저감하고자 한다.

기후변화와 변동으로 인한 기상이변이 갈수록 심각해지고 발생 빈도도 잦아짐에 따라 현재의 배수관련 사회기반시설(Drainage Infrastructure)이 이런 문제에 대처할 준비가 잘되어 있는지에 대해 의문점이 제기되고 있다. 현재의 배수관련 사회기반시설의 설계는 이른바 정상성 (stationarity)이라는 가정 하에 강우의 강도(Intensity), 지속기간(Duration), 빈도(Frequency)의 관계를 나타내는 I-D-F 곡선을 주로 이용하기 때문에 기후변화로 인한 극치사상(extremes)의 유의한 변화를 나타낼 수가 없다는 한계점을 가지고 있다. 그러나 기후변화는 극한기후(climatic extremes)의 특성을 비정상성(nonstationarity)이라 일컫는 개념으로 바꾸고 있기 때문에 배수관련 기반구조 설계(Drainage Infrastructuredesign)의 기본 가정의 하나인 강우 통계 매개변수의 정상성은 기후변화의 시대에는 더는 유효하지 않을 수 있다. 본 논문에서는 이러한 비정상성을 고려하여 조건부 GEV 분포를 이용하여 지속시간별 확률강우량과비정상성 I-D-F 곡선식을 유도하였다. 또한, 분포형 홍수유출모형인 S-RAT(Spatial Runoff Assessment Tool)을 이용하여 강우강도의 증가가 설계 최대유량(design peak flows)에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과 지속기간별 차이는 있었지만 고빈도로 갈수록 전반적으로 현행 I-D-F 곡선이 실질적으로 극한강수를 과소평가하고 있으며 정상성 I-D-F 곡선 작성 방법이 기후변화의 배수관련 기반구조물의 능력설계에 적합지 않을 수도 있음을 제시하였다.

현재 전 세계적으로 기후변화에 기인한 이상기후에 따른 기상재해가 과거에 경험하지 못했던 대규모로 빈번하게 발생하고 있으며, 기후변화로 인한 집중호우·폭염·가뭄·폭설·태풍 등 이상기후의 발생빈도 및 규모가 전 지구적으로 급격하게 증가하는 추세이다. 이러한 이상기후 및 기후변화로 인해서 극치강수량의 평균과 분산이 과거에 비해 증가하는 경향성이 실제 강수자료로부터 나타나고 있다. 따라서 이러한 극치강수량의 평균 및 분산에서 나타나는 변동성을 빈도해석 시에 고려할 필요가 있으나 기존 정상성 빈도해석 시에는 과거의 통계적 모멘트가 미래에도 동일하게 유지된다는 정상성 가정을 기본으로 하고 있기 때문에 경향성 및 주기성으로 대표되는 비정상성을 원천적으로 고려할 수 없는 문제점이 존재한다. 우리나라의 경우 철도기상사고를 발생시키는 주요 기상현상은 강우, 폭설, 낙뢰, 강풍이 대부분이며, 가장 많은 발생빈도를 보여주는 기상현상은 강우현상으로 약 200회 발생하여 철도사고 전체의 49.7%를 차지하고 있다. 이에 대한 문제점을 분석하고자 본 연구에서는 최근 여름철 집중호우 및 태풍 등으로 인한 강우현상에 대하여 미래목표연도의 연최대 강수량를 추정하고, 목표연도의 확률강우량을 추정하기 위한 방안으로서 누적평균 강우자료와 이동평균 강우자료를 이용한 비정상성 빈도해석기법을 제안하고자 한다. 자료계열에 나타나는 비정상성의 영향만을 고립시키기 위해서 확률분포함수는 Gumbel 분포함수를 적용하였고, 매개변수 추정시 최우도법을 사용하였으며 전국 9개 주요역이 존재하는 지역을 대상으로 철도선로 배수시설의 확률강우량을 추정하여 비교·분석하였다.

지구온난화에 따른 이상기후로 사상 유래없는 홍수가 빈번하게 발생하고 있으며, 급격한 도시화 및 산업화에 따른 불투수 면적비율 증가, 토지의 집약적 이용은 도시유역을 침수에 더욱 취약하게 하였다. 최근 발생하는 침수피해의 상당 부분이 내수배제의 불량에 기인한 내수침수로 밝혀지고 있다. 그러나 우수관망의 통수능 향상, 저류지 및 빗물펌프장 설치 등의 구조적인 방법은 막대한 시간과 비용을 수반하게 된다. 이에 비구조적인 방법을 통하여, 도시 내배수 시설의 방재성능을 극대화하여 내수범람에 의한 침수피해를 최소화하기 위하여 본 연구를 수행하게 되었다.본 연구는 ‘유하 및 저류시설 등 내배수시설에 대한 방재성능 평가 및 기법 개발’, ‘방재시설물의 방재성능 개선 기술 개발’, ‘내배수시설의 통합방재성능 향상을 위한 최적 설계 및 운영 기법 개발 ’, ‘내수침수예측 및 예경보 시스템 개발’ 등 4개의 연구목표를 설정하였다. 이상의 연구목표를 통하여 내배수 홍수방재 시설물의 능력을 종합적으로 평가할 수 있으며 이에 대응한 방재기준을 재평가할 수 있는 기회를 제공할 것으로 판단된다. 또한, 내배수 홍수방어 시설물의 침수저감 효과를 최대화하기 위한 운영 방안이 수립될 것이며, 본 연구에서 개발된 기술이 실용화될 때 효과적인 내수침수 재해관리가 이루어질 것으로 기대된다.

도로 배수시설 설계시 수리 및 수문요소 분석이 적절하게 적용되어야 하지만, 현재는 계산의 복잡함 때문에 충분히 고려되지 못하고 있다. 본 연구에서는 강우지속시간이 10분 이하인 도로배수유역에 적합한 분단위 강우강도식의 개발, 국내 도로배수유역의 지형 특성을 사실적으로 반영할 수 있는 운동파 모형 이론을 접목한 표면 박류 강우-유출 모형의 개발 및 검증, 노면 배수시설 설계, 암거 단면규격 산정 및 각종 수로 설계 등의 모형 개발, 개발된 모형들을 도로 설계자가 쉽게 익혀서 신속 정확하게 활용할 수 있도록 사용자 편의를 고려한 도로배수설계 전산프로그램을 개발하였다. 개발된 모형을 이용하여 적용성 검토를 수행하였으며, 현행 설계 방법과 개발된 설계 방법을 비교한 결과 노면 배수시설의 설치 간격은 6∼65% 짧게 계산되었으며, 횡단 배수시설의 단면 크기는 6∼140% 크게 계산되었다.

노면배수시설의 설계방법을 임계지속시간의 고려 여부와 등류 및 부등류의 해석 방법에 따라 4가지로 구분하고, 각 방법에 따른 설계결과를 비교·검토하였다. 임계지속시간을 고려하지 않는 방법에서 설계강우는 10분 지속시간의 강우강도로 정하나, 임계지속시간을 고려할 경우 설계강우는 강우의 지속시간과 유출의 도달시간이 유사해지는 경우를 시산적으로 찾아 결정한다. 4가지 설계방법으로 수립된 설계모형을 다양한 수로의 종단경사 및 길어깨 횡단경사를 가지는 노면배수시설

Road runoff, one of non-point source pollutants, contains various heavy metals, most of which flow into discharge waters without being treated. The mechanism of removing the heavy metals in water is similar to that of removing micro-particles. Therefore, it is considered that it is possible to remove a lot of the heavy metals contained in the road runoff by filtering or absorbing them. In this paper, performed has been a basic study on the characteristics of UNFS (Up Flow Non-Point Source Filtering System) using carbide pellet and zeolite pellet as double-layer filtering mediums to treat the road runoff. The removal rate with filtering and absorption time has been shown as follows: 29.0% for Cr; 27.8% for Cd; 25.7% for Fe; 25.4% for Co; 21.2% for Pb; 19.6% for Zn; 18.2% for Al; 17.0% for Mn; 11.3% for Ni; 7.5% for Cu. The overall removal rate according to influx change has been shown to be approximately 30%, and the load of heavy metals flowing out in initial precipitation could be reduced by using carbide as a recycling filtering medium. When the removal as coarse particles settle is added up, it is expected that UNFS will result in a higher removal rate.