2020년 수도시설 내에서 깔따구 유충이 발견된 사건 이후, 정수처리시설 내 유충 발생 문제는 국내에서 주요한 사회⋅환경적 이슈로 부상하였다. 본 연구는 깔따구과(Chironomidae)의 생태적 특성과 생활사를 바탕으로 국내 정수장 내 유충 발생 현황과 발생 원인을 종합적으로 분석하고, 모니터링 체계 및 대응 기술을 고찰하였다. 분석 결과, 유충 발생은 활성탄 여과지와 여과 공정을 중심으로 보고되었으며, 개방형 구조, 생물막 및 조류 축적, 여재 노후화, 역세척 효율 저하, 수온 및 유기물 증가 등 구조적⋅환경적⋅운영 요인이 복합적으로 작용하는 것으로 나타났다. 기존의 물리적⋅구조적 조치만으로는 발생 억제에 한계가 있어, 화학적 방제를 병행한 관리 전략의 필요성이 확인되었다. 특히 염소계 소독제 중심의 기존 수처리 체계와 더불어, 이산화염소(ClO2)와 같은 대체 소독제를 보조적으로 활용하는 접근이 검토될 수 있다. 본 연구는 생물학적 모니터링을 통한 조기 진단, 시설 및 공정 개선을 통한 산란⋅유입 차단, 기존 수처리제와 대체 소독제를 포함한 화학적 방제를 결합한 통합적 해충관리(IPM) 체계 구축이 정수장 운영 안정성과 수돗물 안전성 향상에 기여할 수 있음을 제시한다.

강화학습은 지속적으로 변화하는 환경에서 최적의 해결책을 제시할 수 있도록 구현되는 머신러닝 알고리즘으로 시간 및 조건에 따라 변화하는 시스템의 최적화에 우수한 성능을 보이는 장점을 가지고 있다. 따라서, 최근 운영 조건과 시간에 따라 변화하는 상하수도 시설 및 취수원 등 현장 물환경 관리 최적화에 강화학습을 적용하기 위한 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 강화학습이 상하수도 시설 및 물환경 관리에 적용된 사례를 분석하였다. 상하수도 시설의 운영시 시설 운영의 목적에 맞는 처리수 수질을 유지하면서 운영에 필요한 에너지 소비 및 비용을 최소화하는 노력이 중요하다. 강화학습은 데이터에 기반한 반복적인 분석을 통해 시스템 운영의 최적 조건을 학습할 수 있으며, 다양한 연구 사례에서 강화학습의 적용을 통해 상하수도 시설 등의 운영 효율 개선이 가능함을 보여주었다. 하수처리 시설의 경우 강화학습을 활용하여 운영비의 많은 부분을 차지하는 폭기조 산소 공급과 내부 반송 펌프 운전을 최적화할 수 있으며, 정수장의 경우 약품 투입량 절감 등을 통해 운영비 절감 효과를 달성할 수 있음을 확인하였다. 또한, 용수 공급망과 저류조 운영의 최적화를 통해 상수도 및 하천 현장의 오염 발생을 저감할 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 강화학습을 활용하여 기존의 경험에 기반한 시설 운영 방식의 한계를 개선하고 상하수도 시설 운영 및 물환경 관리 효율 향상에 기여할 수 있음을 확인하였다

본 연구는 선박 기관 냉각수 계통의 부식 관리를 해양사고 예방 관점에서 분석하였다. 해양사고 재결서 분석을 통해 관련 주요 사고 원인을 도출하고, 부식 억제제 농도 변화가 부식 거동에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 중앙해양안전심판원 재결서 950건을 텍스트 마이닝과 대규모 언어모델로 분석한 결과, 기관손상 사고 중 냉각수 계통 관련 사례의 비중이 가장 높았으며 주된 원인은 관리 소 홀과 점검 미흡 등 인적 요인으로 확인되었다. 이 분석을 토대로 선박 냉각수 관리의 핵심 요소인 부식 억제제의 첨가와 농도 유지가 부 식 거동에 미치는 영향을 구상흑연주철(FCD-500)을 대상으로 평가하였다. 아질산염 기반 억제제 농도를 0에서 19,000 ppm 범위로 설정하 고, 침적시험과 전기화학 기법을 적용하여 부식 특성을 비교하였다. 권장 농도 13,000 ppm에서는 균일부식과 국부부식이 모두 효과적으로 억제되었고 3000에서 7000 ppm의 저농도 구간에서는 국부부식으로 인한 설비 손상 위험이 증가하였다.

This study evaluated the management priority of small catchments in the Nam River basin, comprehensively considering the impact of non-point pollution sources for water quality improvement. Water quality data from the Water Environment Measurement Network and additional field survey data were collected to understand the water quality status at the small catchment level. The management priority was calculated by integrating data on pollution sources, land cover, and runoff using a weighted method. As a result, the E08-2 small catchment, located downstream of the Nam River, showed the highest priority, followed by A18, B09, E04, and A19. The main factor influencing the water quality improvement priority was the pollution source characteristics within the small catchment, especially the influence factor and land use condition. This study contributes to the efficient water quality management of the Nam River basin by identifying the priority by small catchment through analysis that simultaneously considers point and non-point pollution sources.

본 연구는 흰다리새우 양식장 양식수를 대상으로 수질 분석(수온, 염분, 용존산소, pH) 및 16SrRNA 유전자 발현을 이용하여 양식수에 존재하는 유용 미생물을 확인하였다. 연구 결과 수질이 양호한 양식수에서 Nitrosomonas, Nitrospina, Nitrospira 등의 질소 순환 과정에 관여하는 미생물 및 유기화합물의 분해에 관여하는 미생물들을 확인하였다. 본 연구 결과는 양식수 수질의 정화에 관여하는 미생물의 확인 및 적용을 통한 지속적인 환경 친화적 양식 시스템의 개발에 활용 가능하리라 생각된다.

In this study, in order to analyze the water purification efficiency according to the influent water conditions of artificial wetlands, the purification efficiency was compared at two points where sewage treatment water flows in and one point where good effluent flows in. As a result of reviewing the results of the analysis of influent and effluent and the removal efficiency, the T-N and T-P removal efficiency was calculated at 54.7% and 77.4%, respectively, for the two points where sewage treatment water was treated, the treatment efficiency of SS 90.8%, BOD 51.1%, TOC 30.6%, T-N 38.8%, T-P 55.3% was shown. As a result, the efficiency of removing pollutants in the artificial wetland was found to be proportional to the concentration of influent water, and in order to create an efficient artificial wetland, it is judged that thorough review and management at the design stage are necessary considering that the removal efficiency of high-concentration contaminated water was high.

본 연구는 기후변화에 따른 콩의 한해 및 습해에서의 안정생산 재배법 확립을 위한 물관리 방법별 생육특성 및 수량을 알아보기 위하여, 2021년과 2022년 2년에 걸쳐 무처리, 무굴착 땅속배수, 지중점적 관개 및 무굴착 땅속배수 + 지중점적 관개(관·배수 통합) 4처리로 수행하였다. 연차간 토양수분함량 및 토양수분장력은 관·배수 통합 처리구에서 토양 수분 장력 변이가 낮고, 안정적 토양수분 유지가 가능했으며, 2021년 생육특성 조사에서는 관·배수 통합 처리구 초장이 57.1㎝로 가장 길게 나타나, 가장 짧은 무관개 43.1㎝ 대비 32.5% 더 길게 조사되었으며, 2022년 초장 또한 같은 경향으로 관·배수 통합 > 지중점적관개 > 무굴착 땅속배수 > 무관개 순서로 길었다. 수량구성요소에서도 생육특성과 같은 경향을 보였으며, 이에 수량도 수량구성요소가 가장 높았던 관·배수 통합 처리구에서 연차간 각각 409, 346 kg/10a로 가장 많았다. 그러나, 관개량 및 물 이용효율 평가에서는 관·배수 통합 처리구가 지중점적관개 처리구 대비 일평균 관개량 203.1 ton/10a 더 많을 뿐만 아니라, 물 이용효율에서도 45.6% 더 낮게 나왔기 때문에 추후, 기후변화 환경에서의 효율적인 물관리와 한정된 농업용수 사용을 최대화로 할 수 있는 관개량에 따른 더 세부적인 연구가 추가된다면, 현재 지구온난화 등의 영향으로 범지구적 물 부족 현상이 나타나는 환경에서 보다 더 물 효율성을 극대화 시키고, 안정적인 콩 물관리 재배기술 개발의 기초자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

PURPOSES : The purpose of this study was to improve the performance of concrete pavements by measuring the unit-water content with an Internet-of-Things (IoT)-based unit-water content measurement device at an increased precision compared with that of existing measuring equipment. METHODS : We calculated the properties of concrete that varied according to variations in the unit-water content. To confirm the change in the performance of concrete pavements, we compared and analyzed the fatigue cracking rate and international roughness index of concrete pavements at the 20-year point of public use according to the changes in properties using the Korea Pavement Research Program(KPRP). RESULTS : We confirmed that IoT-based measurement equipment can improve the performance of pavements without changing their mixing designs or specifications. We confirmed that the performance of the concrete pavements changed significantly, even with unit-water content variations within the range of quality standards. According to IoT-based unit-water content management, we confirmed that the performance of the concrete pavement (fatigue cracking rate and international roughness index) improved without changing the mixing design. CONCLUSIONS : We confirmed that by using IoT-based unit-water content management, pavement performance can be improved. It is necessary to consider whether the application of this concept to other concrete property management items, such as the chloride content, is possible. Considering the changes in concrete properties according to the unit-water content based on laboratory tests and considerations of various load conditions will be necessary for future research.

Pantala flavescens is a dominant Odonata species in the rice fields in Korea. To determine the effects of different temperatures on its larval growth and emergence, field and laboratory experiments were conducted. Larval growth was also monitored in mono-cropping and double-cropping rice fields. The growth of larvae was monitored every week by measuring the head width. In the field experiment, no difference was found in larval growth and emergence between the control temperature and +1.9°C of the control temperature. The larval growth was greater at 23°C than at 20°C laboratory temperatures, and no emergence was recorded at either temperature after eight weeks of monitoring. There was a quadratic relationship between larval growth and temperature in an incubator at five temperature regimes of 15, 20, 25, 30, and 35°C. Midseason water drainage caused the extinction of the existing individuals and newly hatched larvae dominated after re-watering in the rice fields. Larval size was greater in double-cropping fields than in mono-cropping fields in late July but the tendency was reversed in early August. The results of this study suggest that temperature warming will directly promote the larval growth of P. flavescens and indirectly influence seasonal growth via changes in water management in rice fields.

When evaluating the extent of the impact of water pollutants on the surrounding area, we would like to present the target level (proposal) of the quality of the environment, which is the standard for evaluation. We propose the environmental quality target level for substances that need to be applied domestically by investigating overseas cases operating the integrated environmental management system and the implications of domestic environmental pollutant management. The appropriateness of the environmental quality target level reviewed in this study was determined using data from the water quality measuring network, and future improvement measures were proposed. We review the available methodologies for setting quality objectives for the environment. It proposed the environmental quality target level for 21 substances that have domestic water pollutant emission standards and do not have environmental standards, and proposed future improvement measures. If it is necessary to add quality target-level items of the environment in the future, it is believed that expansion will be possible based on the methodology presented in this study.

This study set up the estimates of leakage management efficiency evaluation and leakage management goal that could be used in local water distribution networks efficiency business and modernization business. The data were analyzed using data envelopment analysis and multiple regression analysis. To this end, with leakage management input indices concerning leakage reduction activities (e.g., aged pipe replacement, water meter replacement, leakage restoration, and leakage detection) and leakage management calculation indices (e.g., the increase of revenue water ratio and the reduction of leakage ratio), the data on 22 K-water consignment local water supply systems were analyzed for the years from 2004 through 2018. Using the results of efficiency analysis by data envelopment analysis, the other DMUs (Decision Making Unit) benchmarked the DMU with the highest efficiency to maximize the leakage management efficiency for all DMUs. Through this, leakage management goal estimates were drawn with the input indices of four leakage reduction activities and calculation indices of the increase of revenue water ratio and the reduction of leakage ratio by multiple regression analysis for each group based on the revenue water ratio and leakage ratio. The correlation coefficients of the leakage management goal estimate for the criteria for the revenue water ratio amounted to 0.553 and 0.771. The correlation coefficients of the leakage management goal estimate for the criteria for leakage ratio were 0.397 and 0.865. Accordingly, we estimated the quantity and priority of four leakage reduction activities for the target leakage ratio and revenue water ratio.

The purpose of this study is to analyze outcome of the project to improve old water supply facilities in Airforce Base to improve water revenue rate. To achieve the objective of this study, First, literature review is conducted to clearly define the concept of water revenue rate improve project. Second, WASCO project on 2 Airforce base review and smart water management pilot project on 1 Airforce base is conducted. Third, economical analysis of project is conducted to examine the outcome. As a result, WASCO and smart water management pilot project on Airforce base was effective to improve water revenue rate. Finally, the improvements were suggested after investigating the key factors on water revenue rate improve project. In the future, this study will be used as a baseline for developing water revenue rate improve project.

본 연구는 기존 선박에 자외선 (UV) 평형수처리장치(BWMS)를 설치 한 경우, 수치 계산을 통해 평형수 처리시간의 증가를 정량적으로 조사하였다. 계산 결과 배수량 55,000톤 가스 운반선의 평형수 처리시간은 UV BWMS 미설치 및 유량 제어 기능 없이 2.152 시간이었다. 평형수 처리시간은 UV BWMS 설치 후 14.2 % 증가했으며, 유량 제어 기능까지 고려 시 20.4 % 증가했습니다. 실제 조건들을 고려하면 UV BWMS 설치 후 평형수 처리시간은 기존 평형수처리시간 대비 최소 30 % 정도 증가할 것으로 예상됩니다. 따라서 업계 관계자는 평형수 처리시간 증가로 인한 선박 운영 손실을 최소화하기 위하여 UV BWMS 선정시 본선의 실제 평형수펌프 용량과 UV BWMS의 유동 에너지 손실을 충분히 고려하는 것이 좋습니다. 또한 BWMS 설치 후 평형수 처리시간 증가를 최소화하기 위해서는 더 큰 용량의 BWMS, 더 큰 파이프 및 내부 코팅이 있는 파이프 등의 사용을 고려할 수 있습니다.