Over the past decade, there has been global expansion in the advancement of underwater cleaning technology for ship hulls. This methodology ensures both diver safety and operational efficiency. However, recent attention has been drawn to the harmful effects of ship hull-cleaning wastewater on marine animals. It is anticipated that this wastewater may have various impacts on a wide range of organisms, potentially leading to populationand ecosystem-relevant alterations. This concern is especially significant when the wastewater affects functionally important species, such as aquaculture animals and habitat-forming species living in coastal regions, where underwater cleaning platforms are commonly established. Despite this, information on the ecotoxicological effects of this wastewater remains limited. In this mini review, we discuss the adverse effects of wastewater from in-water cleaning processes, as well as the current challenges and limitations in regulating and mitigating its potential toxicity. Overall, recent findings underscore the detrimental effects posed by sublethal levels of wastewater to the health status of aquatic animals under both acute and chronic exposure.

In this study, air scouring cleaning was selected and applied among 5 small blocks (S1~S5) in domestic S cities to analyze the cleaning effect of particles causing discoloration. In order to identify the cleaning effect, 10 locations were selected as water quality investigation point, such as the stagnant or water mains ends. Removal of solids, variation of particle components, weight and concentration were analyzed. And the level of the cleanness of the surface inside water mains using endoscope was investigated. As a result of analysis, the solids discharged after cleaning were mainly sand and gravel, pieces related to pipe materials, and corrosion products. As a result of analyzing the concentrated particles of the filter before and after cleaning, it was found that the change in discoloration on the filter was large. In addition, as a result of comparing the weight and the concentration of the particles, it was found that the particles causing discoloration were significantly removed after cleaning. From the results of the endoscopy, it was confirmed that most of the precipitated and accumulated dark yellow discoloration matters inside water mains were removed through cleaning. Therefore, it seems that the particles causing discoloration in water decreased after cleaning. Therefore, it is expected that, if properly cleaning was applied, matters that cause discoloration can be removed from the water mains, and customer's complaints can also be reduced through water quality improvement.

This research proposes an optimal flushing operation technique in an effort to prevent secondary water pollutions and accidents in aged pipes, and to improve the cleaning effect of unidirectional flushing. Water flow directions were analyzed using EPANET 2.0, while flushing and air scouring experiments in forward and reverse directions were performed in the field. In 42 experiments, average residual chlorine concentration and turbidity were improved after cleaning compared to before cleaning. It was found that even when the same cleaning method was used, further improvement of cleaning effect was possible by applying air injection and reverse direction cleaning techniques. By means of one-way ANOVA(Analysis of variance), it was also possible to statistically verify the need of actively utilizing air injection and reverse direction cleaning. Based on correlation between turbidity and TSS, the total amount of suspended solids removal was estimated for 874 flushing operations and 194 air scouring operations. The result showed that air scouring used more discharge water than flushing by an average of 4.9 m3 yet with larger amounts of suspended solids removal by an average of 145.9 g. The result of analysis on turbidity values from 887 flushing operations showed low cleaning effect of unidirectional flushing for the pipes with diameters over 300 mm. In addition, the turbidity values measured during cleaning showed an increasing tendency as pipe age increased. The methodology and results of this research are expected to contribute to the efficient maintenance and improvement of water quality in water distribution networks. Follow-up research involving the measurement of water quality at regular time intervals during cleaning would allow a more accurate comparison of discharge water quality characteristics and cleaning effects between different cleaning methods. To this end, it is considered necessary to develop a standardized manual that can be used in the field and to provide relevant trainings.

2020년 1월 1일부터 전세계 배출통제구역을 제외한 전 해역에서 선박에 사용하는 연료유의 황함유량 기준이 현행 3.5% m/m에서 0.5% m/m이하로 강화됨에 따라 최근 대체기술로 주목을 끌고 있는 것이 배기가스세정장치이다. 배기가스세정장치는 선박의 연소기관을 통과한 배기가스를 주로 수처리를 통해 탈황 처리함으로써 황함유량 0.5% m/m 또는 0.1% m/m 등의 기준치 이하의 배기가스를 대기로 배출하는 기술을 지칭하는데 상대적으로 저렴한 전통적 인 연료유를 지속적으로 사용할 수 있다는 장점 측면에서 적용사례가 증가하고 있다. 그러나 개방형 배기가스세정장치의 경우 배기가스를 처리한 세정수가 곧바로 해양으로 배출되기 때문에 배기가스세정장치 승인에 관한 지침서에 언급된 기준 외 추가적인 중금속 등으로 인한 해양생태계에 대한 영향이 정확하게 파악되지 않았다는 점에서 중국, 싱가폴 등 일부 국가에서는 세정수의 배출금지 를 추진하고 있다. 이는 사전배려의 원칙을 실현하는 조치의 일환으로 충분히 인정할만한 조치라고 판단된다. 국제해사기구가 개발한 지침서에 따라 각국이 승인한 개방형 배기가스세정 장치에 대해 만약 향후 세정수의 유해성이 과학적으로 파악되고 모든 해역에서의 배출금지조치를 고려할 때는 선의의 목적으로 선박에 설치된 개방형 배기가스세정장치에 대해 설치당시 승인기준으로 작용한 지침서에 따라 정상적으로 작동한다는 조건하에 사용할 수 있도록 Grandfathering 조항을 명문화하여야 한다. 그리고 세정수의 유해성을 평가하기 위한 환경영향평가를 조속히 시행하여 필요하다면 배기가스세정장치의 지침서를 개정하여 새롭게 설치되는 배기 가스세정장치에 대해서는 보다 엄격한 기준을 적용하는 것이 타당할 것이다.

국제해사기구는 선체부착생물의 위험성을 인식해서 2011년 ‘선체부착생물에 의한 외래위해종 이동 저감을 위한 관리 및 제어 가이드라인’을 공표하였고, 향후 이를 강제화하기 위한 국제 협약을 계획하고 있다. 본 연구에서는 향후 강제화 될 국제협약에 효과적으로 대응하기 위해 선체부착생물관리 관련 선도국 사례를 소개하고 수중제거에 대한 환경 위해성 평가 기법에 대해서도 알아보았다. 선체부착생물관리 관련해서 선도국인 호주와 뉴질랜드는 수중제거 시나리오 의거해 수행한 생물 및 화학 위해성 평가를 근간으로 선체부착생물관리 규제안을 마련하였다. 자국 정부의 특별한 규정이 없는 대부분의 유럽 국가들은 국제해사기구의 선체부착생물 규정에 따라 수중제거를 수행하는 것으로 확인되었다. 우리나라인 경우 선체부착생물에 대한 국내법은 존재하지 않고, 해양 생태계법에 의거해서 약 17종의 해양생태게교란생물만 지정해서 관리하고 있다. 선박 선체에 대한 수중제거는 외래생물 확산 및 수생 환경으로의 화학 물질 방출을 수반하므로, 생학적 위해성평가와 화학적 위해성평가를 별개로 수행한 후 이 둘의 평가를 종합하여 수중제거 수용 여부를 판단하였다. 생물학적 위해성 평가는 수중제거과정에서 외래생물 유입에 영향을 미치는 핵심요소를 기반으로 40 code의 수중제거 시나리오 작성하고 위해성우선순위(Risk Priority Number, RPN) 점수를 산정하였다. 화학적 위해성평가는 수중제거 시 용출되는 구리(Copper) 농도를 기준으로 MAMPEC(Marine Antifoulant Model to Predict Environmental Concentrations) 모델 프로그램을 사용하여 PEC(Predict Environmental Concentration) 값과 PNEC(Predict No Effect Concentration) 값을 산출하였다. 최종적으로 PEC/PNEC 비의 값이 1 이상이면 화학적 위해성이 높음을 의미한다. R/V 이어호가 부산 감천항에서 수중제거를 수행한다는 가정하에 위해성평가를 시범 실시한 결과, 생물학적 위해성은 RPN이 <10,000 이어서 저위험으로 판단되었으나, PEC/PNEC 비의 값이 1 이상으로 화학적 위해성이 높아 최종적으로 수중제거가 불가능한 것으로 평가되었다. 따라서 우리나라도 선도국 사례를 참조해서 수중제거기술을 개발하고 또한 국내 항만 현실에 맞는 선체부착생물규제 국내법을 제정해야 할 필요가 있을 것이다.

지표수 성상을 재현한 용액을 가압식 한외여과 시스템을 통하여 100 L/m²/h 정속 조건에서 전량 여과하였다. 공극 크기 0.05 μm의 한외여과 중공사막으로 구성된 가압식 모듈을 통해 휴민산(HA) 10 mg/L 용액과 알긴산 나트륨(SA) 10mg/L 용액, 그리고 이 두 용액에 실리카(SiO2) 입자 50 mg/L이 포함된 총 4가지 용액을 여과하였다. 여과 공정은 30분 여과 후 30초 역세와 30초 정세의 주기적 물리 세정과 병행하여 수행되었다. 실험 결과, HA와 SA 용액에 SiO2 입자가 존재하는 경우 파울링 속도는 다소 감소하였으며 특히 SA 여과에서 SiO2 입자 위에 형성된 SA 케이크층이 세정에 의해 SiO2 입자와 함께 탈착되어 물리세정에 의한 분리막 성능 회복이 크게 증가하는 것으로 나타났다.

멤브레인 파울링은 지표수를 처리하는 저압 멤브레인 기술 적용의 확장에 있어 큰 장애가 된다. 따라서 파울링 제어를 위한 주기적인 수리학적 세정기술의 최적화는 매우 중요하다. 주기적인 수리학적 세정과 이와 연관된 파울링 현상에 관한 올바른 이해는 멤브레인 세정 전략을 최적화하기 위해 매우 유용할 수 있다. 실험적으로 측정한 투과도와 전통적인 Hermia 파울링 모델 예측 치의 비교를 통해, 본 연구에서는 합성 탁도유발 시료를 처리하는 가압식 멤브레인 공정에서 30분 여과와 정세정/역세정이 포함된 1분 세정조건을 바탕으로 6번의 운전사이클을 통해 발생하는 파울링 현상을 분석하고 이를 통해 지배적인 파울링 기작을 정량적으로 이해하고자 하였다. 단독 세정에서, 첫 번째 운전사이클에서 발생하는 파울링은 완 전공극막힘 현상에 의해 주로 지배되었고 마지막 운전 사이클에서는 케이크 형성이 지배적인 파울링 기작으로 관찰되었다. 정세정과 역세정이 혼합된 경우, 파울링 속도는 감소하였으나 전반적으로 케이크 형성이 주 파울링 기작으로 관찰되었다.

Abstract1It takes lots of time and labor if a worker have to measure the water quality at a certain but designated time every day in an un-automated aqua farm. In addition, if the equipment is soaked in the sea water consistently, it will be contaminated by diverse floating matters and barnacles, and it often becomes mal-functional within 2~3 months. Therefore, we need to develop a system with which the sensed data could be checked in real time and operated automatically, while preventing the contamination of the sensor, a crucial component for water quality measuring equipment, as much as possible, and increasing the replacement cycle. We have developed a non-cleaning water quality measuring equipment and its software which are used in the fishery household of offshore aqua farms. By providing the workers with a mobile application which has a function of monitoring the water quality in real time, they can check the situation directly without going to the fishery household.

본 연구에서는 사용 후 폐기되는 정수기용 역삼투(Reverse Osmosis; RO)막 필터를 세정하여 새 필터의 수준으로 복원시키는 연구를 수행하였다. 화학적 세정액으로는 수산화나트륨, 중아황산나트륨, EDTA용액을 사용하였으며 마이크로버 블 발생 장치와 함께 in-situ의 방법으로 세정하였다. EDTA를 0.1%의 농도로 제조한 뒤 마이크로버블과 함께 사용하여 30분 세정하였을 때 가장 좋은 결과를 나타내었다. 이때 폐 필터와 세정 후 폐필터의 성능을 비교해 보았을 때 투과도는 19.9%, 회수율은 49.5%증가하였으며 NaCl 100 mg/L 용액에 대한 염제거율은 2.3% 감소되었는데, 이는 새 필터와 동등한 수준으로 회복이 되었다. 또한 전자현미경 분석을 이용하여 막 표면의 오염물의 제거를 육안으로 확인하였다. 이로써 전량 매립 또는 소각 되어지는 정수기용 폐 RO막 필터의 세정을 통하여 재사용이 가능할 것으로 판단된다.

국내 정수장의 70%를 차지하는 15년 이상의 정수장의 대체 방안으로 막 여과 공정의 도입이 검토되고 있다. 동시에 원수의 특성에 적합한 막 여과 공정의 효율적인 공정개발을 위한 노력이 진행되고 있다.(Hur et al., 2006). 본 연구는 침지형 중공사막 모듈에서의 물리적 형태의 막 오염 제어를 위해 역ㆍ공세의 효과를 비교 분석하여 공정의 효율성을 평가하였다. 역ㆍ공세의 시간 및 강도 등의 운전조건을 변경하여 비교한 결과 공세를 통해 중공사막 표면에 존재하는 물리적 오염물질들의 제거가 충분히 되어 역세의 효과 크지 않음이 확인되었다.

지하수를 식수원으로 활용하고 있는 대부분의 소규모 마을상수도 시설에서 방사성물질 발현에 대한 문제가 지속적으로 재기됨에 따라, 2015년 수질감시기준에 우라늄 항목이 추가되었다. 효과적인 우라늄 처리를 위하여, 마을상수도 시설에 NF 및 RO를 이용한 처리공정의 적용이 증가하고 있으나, 적용된 분리막의 효율적인 관리방법이 미흡한 현실이다. 전문적인 운영관리인원이 부족한 현실에서 안정적인 RO공정의 운영을 위한 방안으로 분리막의 세척방안 마련이 필요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 RO공정을 마을상수도에 도입시키고 운영하며, 발생되는 RO 분리막 오염의 효과적인 제어방법을 도출코자 하였다. 효율적인 세척방법으로 산/염기의 순차적 세척방법이 도출되었으며, 약 93%의 분리막 세척효과를 확인하였다.

Deposits discharged through the cleaning mainly were cement mortar, bitumen paintings and rust pieces, and fragments of perforation, stones and gravels. Deposits were more removed through swabbing pig cleaning rather than air scouring cleaning on the whole. However, air scouring cleaning were not influenced by the constraint conditions such as a change in the diameter or the presence of the valve in water mains compare to swabbing pig cleaning. So, it was thought that air scouring cleaning might be more favorable to water distribution network cleaning in the future. After the cleaning, water quality including residual chlorine and turbidity also was improved because of the removal of a significant amount of the deposits. Therefore, if the cleaning is continuously and regularly implemented in water mains, it is expected that it will help to recover the reliability and to preserve the health of water quality.

This study involved the shape of water jet nozzle to promote blasting ability and an increase of projection distance when cleaning VLBC cargo hold. Furthermore, I researched the effect of pressure, length of reducer, nozzle caliber size and nozzle shape on the nozzle through CFD simulation. Simulation of water jet projection process inside VLBC cargo hold was done in both 2D and 3D environment. Simulation results show installing suitable nozzle can increase the cleaning effect of cargo hold.

The flushing is important to maintain good water quality in water main. It is a technique of using water velocity to remove sediments in water distribution system. The variety of water quality problems can occur in a distribution system, so too can a variety of benefits be gained by system flushing. In order to effectively perform the flushing, the contaminants to be removed to set up and it can be solved, it is necessary to ensure the proper flow rate. In this study, the removal of contaminants present in the inner water pipe attached loose deposits such as fine particles of granular activated carbon, sand and iron corrosion product sought to derive flow rates. Thus, the constant observation of using pilot plant scale water distribution plant for the movement of floating characteristics of particles were assessed.