水道管의 冷凍에 관한 硏究

백영남 漢陽大學校 大學院 1974 국내석사

상수도관의 부식평가에 관한 연구

이호창 동국대학교 산업대학원 2007 국내석사

The corrosion of water distribution system is the main cause for the problem of the public health as well as water leakage in the damage pipeline, red water and odor and taste of the drinking water. This study is evaluated internal corrosion and the external corrosion of drinking water pipelines in Gwanak-gu. The internal corrosion analysis in the pipelines scale and the external corrosion of drinking water pipelines using soil corrosive parameters such as soil types, ANSI and DVGW methods. The analysis of the scale removed from the pipelines showed that 72~95% of the rust was Fe and Si. And soil analysis judges soil has an effect on the corrosion of drinking water pipelines through ANSI, 3~4.5 point, DVGW, -3~-6 point. The reduction rate of pipe materials in weight before and after removing scale that corrosion of steel pipe progressed faster than the cast pipe. The correlation analysis between internal corrosion and the external corrosion of drinking water pipelines were represented to be highly related water quality, soil character and pipe materials.

水道管의 腐蝕防止에 關한 硏究

이현동 漢陽大學校 1991 국내박사

Pigging을 이용한 수도관 세척에 관한 연구

신정호 전남대학교 산업대학원 2012 국내석사

(국문초록) 수자원의 중요성은 누구나 알고 있는 사실이다. 풍부한 수자원의 확보도 중요하지만 기존의 수도시설의 유지관리를 통해 낭비되고 있는 자원을 아끼는 것도 중요하다고 생각된다. 안정적이고 높은 수질의 수돗물을 공급하기 위해서 종례에는 기존의 수도관을 교체하여 가장 확실한 수돗물의 수질을 유지할 수 있었다. 그러나 수도관 교체사업으로 인한 인력과 예산의 낭비가 수반되었으며 국내에서는 16년 이상 된 수도관을 노후관으로 평가하기에 수도관 교체가 빈번하게 이루어지며 수도관 교체 길이만큼 시간이 경과함에 따라 노후관은 계속 생기게 된다. 그래서 기존 수도관을 세척공법을 이용하여 그 수명을 연장함과 동시에 깨끗한 수돗물을 사용자에게 공급할 수 있는 방법 연구하게 되었다. 수도관 세척공법은 플러싱 세척과 물리적 세척 그리고 화학적 세척으로 나뉘며 기존에 많이 이용된 플러싱 세척에 대해서 연구해본바 이물질(스케일)제거율이 약55%정도로 낮은 효과를 보여주었다. 또한 특별한 장치나 기술이 요구되지 않는 플러싱 세척에 대해 많은 연구가 이뤄져서 플러싱보다 이물질 제거에 효과적이며 접근해보지 않았던 물리적 세척 방법을 이용하게 되었다. 특히 물리적 세척 방법 중 픽(Pig)이라는 폴리우레탄 재질의 물질을 관속에 삽입하여 직관적으로 수도관 내부를 세척하는 Pigging(Pig세척, Polly pig)을 이용한 세척을 이용하였다. 1~3차의 Pigging을 수행하여 수도관 세척 이전의 수질과 이후의 수질을 비교분석하고 1~3차에 사용된 각 재질의 픽세척 후 배출수를 통해 재질별 활용방법도 분석할 수 있었다. 본 연구에서 사용된 내식성 수도관(DCIP, HI-3P) 내부에 이물질이 생성되는 현황을 분석해본바 이물질의 생성이 3~5년사이에 급격하게 증가됨을 알 수 있었다. 이는 수도관 세척시 세척주기를 3~5년을 기준으로 하여 5~7년사이에 시행되어야 효과적이라 판단된다. 또한 각 재질의 Pig세척 후 배출수를 색도, 탁도, 부유물질를 분석해본 결과 비교적 부드러운 재질의 Swab와 Squeegee pig은 부드러운 슬라임이나 스케일을 제거하는데 효과적이며 가장 딱딱한 폴리우레탄 픽이 수도관 내부를 통과 시오염물질의 농도가 급격한 증가를 보여 부드러운 재질의 픽이 제거하지 못한 녹과 같은 단단한 스케일의 제거에 효과적이며 이때 대부분의 이물질이 제거된 것으로 보여진다. 세척이후 통수결과 세척하기 전보다 수질이 좋아졌음을 알 수 있어 Pigging을 이용한 수도관 세척이 수질의 개선과 수도시설의 유지관리에 도움이 될 수 있을 것이라 판단된다.

비금속 상수도관 노후도 평가 모델 연구

정낙훈 서울시립대학교 도시과학대학원 2024 국내석사

In Korea, the water supply system began in 1908 with the construction of the Ttukdo Water Treatment Plant. Since then, the water supply system has rapidly expanded, but it is notable that more than 30% of the nationwide water supply pipes are over 20 years old. Consequently, the aging of water supply pipes has led to increased risks in both quantity and quality, such as leaks and water shortages, resulting in recent large-scale water quality accidents in Incheon and other areas. Therefore, in order to prevent the recurrence of such incidents and realize consumer-centric water welfare, it is necessary to strengthen water supply pipe management through proactive maintenance, inspection, and obligatory upkeep of aged pipes. As of 2020, the total length of water supply pipes in Korea is 228,323 km. Metal pipes (cast iron and steel pipes, etc.) affected by corrosion account for 114,129 km, roughly 50% of the total. Non-metallic pipes, on the other hand, account for about 98,134 kilometers, equivalent to nearly 43%. Interestingly, the ratio of non-metallic pipes to metal pipes is gradually increasing. Recently, research has been conducted on the physical changes in the state of non-metallic pipes installed for water supply purposes. However, compared to metal pipes, there is a lack of data, and the current condition of the pipes cannot be directly known. Therefore, further research on non-metallic water supply pipes is needed. The mechanism of non-metallic water supply pipes can be represented by the changes in material properties over time. Initially, ductile fracture occurs mainly, and material properties rapidly deteriorate, leading to brittle fracture. Moreover, the tensile strength and elongation of non-metallic pipes such as PE and PVC pipes change over time, with tensile strength increasing and elongation decreasing as the pipes age. In this study, data from the Local Water Supply Modernization Project and the Basic Plan for Aging Water Supply Pipes were used to estimate the lifespan of non-metallic water supply pipes. After sampling excavation, specimens were fabricated using actual measured elongation and tensile strength data to build the data, and the water supply pipe diameter and installation year were collected from the local government. This procedure necessitated the severance of the pipe body for analytical evaluation, an action with the potential to provoke public complaints. To address this issue, points were chosen for their readily accessible Sluice and drain valves. This selection facilitated efficient isolation, significantly reducing operational downtime, environmental impacts, and safety risks. Approximately 7 million won was spent per site during specimen investigation. Finally, 114 data were collected from 22 local governments for PE pipes, and 74 data were collected from 15 local governments for PVC pipes. Furthermore, the weights for the property values were calculated by analysing the elongation and tensile strength of non-metallic water supply pipes. It was hypothesized that the greater the range of change in the property value representing the physical properties, the larger the impact on the physical deterioration of the pipe. Therefore, the weights were calculated in proportion to the range of change (slope) in the property value over time. Subsequently, the aging evaluation index was calculated by applying a correction factor for the pipe condition based on the elapsed time, and the replacement timing of the water supply pipe was determined according to its elongation (200% for PE pipes and 40% for PVC pipes). Assuming that the decrease in the aging evaluation index over time is the same (constant slope), the lifespan of the pipes was calculated within the 95% confidence interval of the regression coefficient through the multiple correlation coefficient among the regression models that related the time a pipe has been in use to its aging evaluation index. Upon analyzing the correlation between the aging evaluation index and the usage period of the pipes, it was determined that the index values aligning with the elongation criteria for replacement correspond to 46.5 years for PE pipes and 49.3 years for PVC pipes, respectively. Assuming a consistent decrease over time in the aging evaluation index, the estimated period until the replacement criteria are met within the 95% confidence interval between the usage period and the aging evaluation index is 38.7 to 54.4 years for PE pipes and 42.4 to 56.3 years for PVC pipes. Based on these findings, the lifespan is deemed reasonable to be between 35 to 60 years. It is important to note that the lifespan presented here is a technical estimate based on the physical safety aspect, rather than the accounting-based useful life under the Local Public Enterprise Act. In addition, the lifespan standards presented in this study are based on the results of calculations for non-metallic water supply pipes with a long installation period, rather than newly produced or installed pipes. Therefore, it is concluded that the lifespan standards calculated above can be used for the renewal and replacement of existing pipelines when establishing a plan for the improvement of aging water supply pipes, depending on the circumstances of the water service provider. Keywords : a non-metallic water pipe, an elongation rate, tensile strength, a plastic pipe, an aging pipe, an old water supply pipe 우리나라 상수도는 1908년 뚝도정수장 건설로시작되었다. 이후 상수 도는 급속도로 확장되었지만, 전국 상수도관 30% 이상이 20년 이상 된 노후 상수도관이다. 상수도관의 노후화는 누수, 물 부족 등 수량과 수질 모두의 위험성을 증가시켜 최근 인천 등지에서는 대규모의 수질사고가 발생하기도 했다. 이에 사고 재발을 방지하고 소비자 중심의 물 복지 실 현을 위해서 선제적인 노후관 정비 추진과 점검 및 정비, 유지관리 의무 화 등 상수관로 관리를 강화할 필요가 있다. 2020년 기준 우리나라 상수도관 연장은 228,323km이다. 부식 영향을 받는 금속관(주철관 및 강관 등)이 114,129km로 약 50%를 차지하고, 비금속관은 98,134km로 약 43%를 차지한다. 금속관 대비 비금속관 비 율이 점차 증가하고 있다. 최근 상수도용으로 매설된 비금속관의 물리적 상태변화에 대한 조사와 연구가 수행되고 있으나, 금속관에 비하여 자료 가 많이 부족하고 현재 관상태를 직접적으로 알 수 없어 비금속 상수도관 에 대한 연구가 필요한 실정이다. 비금속 상수도관 메커니즘은 매설기간 경과에 따른 재료적 특성 변화 로 나타낼 수 있으며, 점점 물성이 변화하여 처음에는 연성 파괴가 일어 나고 물성이 급격하게 감소하는 영역에 도달하면 취성 파괴로 이어진다. PE관 및 PVC관과 같은 비금속 상수도관 연신율과 인장강도는 매설기간 이 경과함에 따라 인장강도는 증가하고 연신율은 감소한다. 본 연구에서는 비금속 상수도관 내구연한 산정을 위해 지방상수도 현 대화사업 및 노후상수관로 기본계획 수립 자료를 이용하였다. 표본굴착 후 시편을 제작하여 실제 측정된 연신율 및 인장강도 데이터를 사용하여 자료를 구축하였으며, 지자체 상수도관 관경 및 매설년도를 수집하였다. 시편제작은 관체를 절단하여 조사하기 때문에 민원이 발생할 수 있어 단 수 및 이토가 용이한 지점을 선정하여 굴착 후 시편을 제작하였다. 시편 조사 시 개소 당 대략 700만원이 소요되었다. 최종적으로 PE관 22개 지 자체의 114개소 자료와 PVC관 15개 지자체의 74개소 자료 데이터를 구 축하였다. 비금속 상수도관에 대한 연신율과 인장강도 등을 분석하여 물성값에 대한 가중치를 산정하였다. 물리적 특성을 나타내는 물성값 변화 폭이 클 수록 관체에 물리적 열화에 큰 영향을 미치는 것으로 판단하여 매설기간 경과에 따른 물성값 변동폭(기울기)에 비례하여 가중치를 산정하였다. 최 종적으로 매설기간 경과에 따른 관상태 보정계수를 적용하여 노후도 평 가지수를 산정하였으며, 연신율(PE관 200%, PVC관 40%)에 따른 상수 관로 교체 시점을 계산하였다. 시간이 경과함에 따른 노후도 평가지수 감 소 폭은 동일하다는 전제(기울기 일정)하에 매설기간과 노후도 평가지수 간 회귀모형 중 다중 상관계수를 통한 회귀 상수 신뢰구간 95% 범위에 서 비금속 상수도관 노후도 평가지수가 교체기준에 도달할 때까지의 기 간으로 내구연한을 산정하였다. 노후도 평가지수와 매설기간 상관관계를 분석한 결과 교체를 고려하는 연신율 기준에 부합하는 노후도 평가지수 값은 각각 PE관 46.5년과 PVC관 49.3년으로 산정되었다. 매설기간 경과에 따른 노후도 평가지수 감소 폭은 같다는 전제하에 매설기간과 노후도 평가지수 간 신뢰구간 95% 범위에서 교체기준에 도달할 때까지 기간은 PE관 38.7년∼54.4년, PVC관 42.4년∼56.3년으로 산정되었다. 상기 기간을 준용하여 내구연한 을 검토한 결과 35년∼60년이 타당할 것으로 판단된다. 제시한 내구연한 은 물리적 안전성 측면에서 바라본 관점의 수명으로 지방공기업법상 회 계적인 관점의 내용연수보다 공학적인 관점에서 도출한 결과를 나타낸다. 또한, 본 연구에서 제시한 내구연한 기준은 최근 생산되거나 매설된 신관 이 아닌 매설기간이 장기간 경과된 비금속 상수도관을 대상으로 산정한 결과를 나타낸다. 따라서 상기 산정한 내구연한 기준은 수도사업자의 여 건에 따라 지속적으로 발생하는 노후 상수도관 개량계획 수립 시 기존 관 로의 갱생 및 교체를 위하여 활용이 가능할 것으로 판단된다.

내식성 상수도 관로의 수질향상 관리방안에 관한 연구

조면행 서울시립대학교 2009 국내석사

한 글 요 약 서울시 상수도관은 녹이 슬지 않는 내식성관으로 99.9% 교체가 완료되어 수돗물이 음용수로서 적합하고 WHO 즉, 세계보건기구에서 정한 시험규정(121개 항목) 보다 많은 145개 항목에 모두 기준치이내에 들어 안전하게 마실 수 있는 수돗물이며 수질자동감지시스템을 도입하고 관말지역에 대한 수질검사를 강화하고 있습니다. 그리고 관말 지역이나 정체수 지역에 대한 정기적인 퇴수로 수질개선을 도모하고 있으나 근본적인 대책이 요구되는 상황에 있는 실정이다. 서울시에서 노후 관을 내식성관으로 교체하였다고는 하나 상수도관에 대한 관리가 제대로 이루어지지 않아 여전히 서울시 상수도관에서는 녹물이 발생하여 시민들의 수돗물에 대한 불신감이 사라지지 않고 있는 실정이다. 특히 관말이나 수돗물이 정체된 지역에서는 수돗물의 흐름이 갑자기 빨라지거나 느려지면 녹물이 출수되고 있으며 내식성관으로 교체한 상수도관에서도 그동안 관내부에 산화된 철이 녹 성분으로 빨갛게 변하여 녹물이 여전히 출수되고 있는 실정으로 상수도 수질악화의 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 내식성관인 스테인리스 관을 절단하여 내부 상태를 확인하고 상수도관을 세척한 세척 수에 대한 수질 실험을 통하여 수돗물 수질의 오염도를 파악하고자 한다. 또한 상수도관 종류와 매설년도에 따른 부식 상태의 연관성을 조사하고 녹물 발생 원인을 파악하여 수질향상 방안을 제시하고 세척 시행을 통하여 그 효과를 알아보았다. 정수 센타에서 정수 처리하여 생산된 수돗물을 가정 수도꼭지까지 공급할 수 있도록 내식성관이라 하더라도 주기적인 세척이 필요하며 이에 상수도관을 매설 년도 별, 관 내부 상태 등급별로 분류하여 합리적인 관리 주기를 결정한 뒤 체계적으로 관리할 수 있도록 방안을 제시하였다. 주제어 : 정체수, 상수도관 세척, 상수도관 관리등급, 관리주기, 수질향상

대형 노후상수도관 개량에 따른 관내면 코팅 적용성에 대한 연구

여두현 서울시립대학교 도시과학대학원 2012 국내석사

In the process of rapid economy growth in Korea, water consumption also has been raised rapidly because residential environment had became urbanized and industrialized. According to these changes, water systems have been also developed too. Therefore, water management have been began in earnest to improve water resources development and river management since 1960. The construction of Multi-Regional Water Supply pipeline was completed in 1979 and 1 & 2 stage of pipeline was coated by coal tar enamel. Due to long-term use over 30 years and corrosion, coating of pipeline was almost removed or separated from the pipe severly. It was investigated that adhesion force of coal tar enamel significantly reduced and some corrosion was found in some part of pipe. Thus the site survey for the pipeline has been conducted. And then deterioration status assessment has been conducted to confirm the status of the pipe. The environmental influence on water quality in the adjacent region has been also analyzed against the discharge of remaining deposits and residual water in the pipeline. Also, to rehabilitate and improve the status of pipe, the rehabilitation project has been carried out as non-excavation method, not using excavation method. Because this project has been adapted the automation equipment to the large water pipeline for the first time, all working processes including the existing coal tar enamel elimination, surface preparation, coating work have been performed by the automation equipment. Here, applied coating work is most important factor on water pipeline renewal as final steps. Therefore the study on applicability and environmental stability of coating were necessary to perform. The objective of this study is to ensure the quality assurance and stability of applied coating in typical site. In this study, we have conducted deterioration assessment for the large aging water pipeline. And the status of the pipes have been evaluated "C"grade and the status of applied painting have been evaluated "D"~"E" grade. So, it was necessary to rehabilitate the pipeline against coating loss and coating separation. Regarding the influence assessment of water quality affected by remaining deposits and leachate occurred at rehabilitation work, we have confirmed that before and after the adaptation of the diffusion range prevention by weighted concentration, the range of diffusion has been reduced 52.6% and 46.4%. We have confirmed that two types of epoxy coating have been satisfied with properties test of 6 items and hygiene safety tests of 26 items. And we have also confirmed drying time and optimum injection distance. When the injection distance is 50㎝ from auto coating machine to the surface, it shows that the coating quality is good. And the adhesion force of epoxy coatings were more higher than RE standards and suitable for the site application. Finally, according to the status result of large aging pipeline used over 30 years, we have concluded that aging pipeline should be rehabilitated against a coating loss and corrosion. And we could have established water environment measures for the concentration diffusion of effluent when pipeline was rehabilitated. And we have verified that the aging water pipeline has same performance just like new one, because coating is adapted to the site after the property verification in laboratory, Key words : Deteriorated large water mains, Epoxy coating, Drying time, Hygiene safety, Adherence force 우리나라의 경제가 급속하게 성장하는 과정에서 주거환경이 도시화와 공업화되어 물소비도 급증하여 상수도 시설도 빠르게 발전하였다. 따라서, 1960년대 이후 수자원개발과 하천관리 기능 개선을 위하여 물 관리가 본격적으로 시작되었다. 1979년 준공된 광역상수도 1, 2단계 관로의 내면에는 콜타르에나멜이 도장되어 있고 30년 넘는 장기 사용으로 관로 내면의 도복장이 들뜸과 탈락등의 현상을 발생하여 도막의 부착력도 상당히 저하되고 강관 내부가 부식이 진행된 구간도 있는 것으로 조사되었다. 따라서 대상 노후 대형상수관에 대하여 현장 조사를 실시하여 노후도 상태평가를 실시하여 관로의 상태를 평가하고, 관로 개량시 발생되는 관로내잔존 퇴적물과 잔류수의 배출시 인접하천의 수질 환경영향을 분석하였다. 또한, 관로를 개량하기 위하여 굴착방법이 아닌 비굴착방법으로 자동화 장비로 대형 상수도 관로에 처음 적용하는 개량사업을 추진하므로, 도막인 타르에나멜을 제거하고 표면조도 형성후 도료 코팅까지 기계화로 적용되었다. 여기서, 마지막 단계인 코팅작업이 새롭게 태어나는 상수도관에 가장 큰 영향을 미치므로 수도용 재도장용 도료로서의 적용성과 환경적 안전성 연구가 필요하였으며 현장에 적용시 안전성과 품질을 확보 할 수 있도록 하는데 본 연구의 목적이 있다. 본 연구에서는 대형 노후 상수도관 개량과 관련하여 관로의 노후도 상태평가를 시행한 종합결과 관로 상태평가 c등급으로 나타났으며 도막상태 조사에서도 78%가 평가등급 d, e 로 조사되어 도막의 탈락과 들뜸등으로 인한 관로의 부식이 진행되고 있어 관체 보호를 위하여 개량이 필요한 상태였다. 관로 개량시 발생하게 되는 관로내 잔존 퇴적물과 침출수에 의한 하천 수질 영향에 대하여서는 가중농도에 의한 확산범위 방지에 대한 저감 전후에서 52.6%와 46.4%로 저감됨을 확인하였다. 관로 내면에 코팅되는 에폭시계열 2종의 코팅제에 대하여서는 물성시험 6항목과 위생안전 시험 항목 27개항목에 대하여 안전성을 확인하였으며 코팅제의 건조시간 조건을 확인함과 기계화장비의 도장 이격거리 50㎝정도가 최적의 거리임을 확인하였다. 또한 현장에서의 부착력이 RS 기준 10MPa보다 높게 나와 현장 적용성에 적합함을 확인하였다. 최종적 결론으로 30년간 사용된 노후 상수도관의 상태평가에 의하여 도막 탈락에 의한 부식이 진행되어 관로 개량이 필요함을 재확인하였으며 관로 개량시 관로내에서 배출되는 배출수의 농도확산에 대하여 수질환경 대책을 수립할 수 있었다. 또한, 에폭시계열 2종류의 도료에 대하여 실험실에서 성능을 검증한 후 현장 적용하므로서 재탄생하는 노후 상수도관로가 신재품과 동일한 성능을 갖도록 관로 개량의 토대를 검증 할 수 있었다.

複合材料의 上水道菅 適用에 관한 硏究

이수찬 京畿大學校 産業情報大學院 1996 국내석사

오늘날의 水道는 初期의 衛生施設로서의 役割에서 都市生活을 支撑하는 重要한 基盤施設로서 都市의 生命線이라 할 수 있다. 上水道의 需要는 經濟發展과 生活水準의 向上에 비례하여 增加하고 있는 반면, 上水道의 給·排水管路의 漏水 및 낡은 管의 많은 問題點이 부각되고 있다. 이를 解決하기 위해서는 새로운 材料와 實用可能한 技術을 應用하여 새로운 水道 構造形式의 開發이 必要하다. 本 論文에서는 複合材料에 관한 槪念, 長點, 特性, 應用現況 등을 살펴보았다. 특히 미국과 국내의 旣存管路에 대한 硏究調査를 行하였으며 그 결과 複合材料管의 長點 및 特性으로 인한 工事費의 節減 및 工期短縮을 豫測할 수 있었으며 鋼管과 比較하였을 때 工事費가 約 50%로 減少하고, 工期는 約 1/5로 短縮되는 것으로 나타났다. Today, the position of the water supply has been changed to more essential facilities keeping the city lives as a lifeline than its early role of sanitary facilites. While the demand of the water supply increases with development of economics and living standard, the deteriorated water pipes causes many problems such as a water leakage. To solve these problems, developing the new water pipe structure made of new materials and practical techniques must be needed. In this study, the concept, merits, characteristics and present condition of composite materials are surveyed. The water pipe system of U.S.A. and Korea are compared and analyzed. As a result, decreased expense and time for water pipe construction can be expected owing to the characteristic merits for composites. The construction expense for water pipe made of composite materials decreased to 50% lower, while the construction time decreased by fifth compared to that of steel.

ECDA 방식을 이용한 수도관 부식 감지에 관한 연구

표민태 한밭대학교 산업대학원 2010 국내석사

이 연구는 광역상수도 관로의 누수사고 예방을 위한 수도관 부식평가에 대한 내용으로써, 매설 수도관에 ECDA 부식평가기법을 시범 적용하여 평가기법의 신뢰성 검증에 관하여 고찰하였다. 부식평가 프로세스는 사전평가, 간접검사, 직접검사, 사후평가의 4단계로 구성되며, 부식발생 위험성이 높은 광역상수도 계통을 선정하여 평가기법을 적용하였다. 사전평가 단계에서는 관로 제원, 과거 방식전위 관리이력 등의 조사를 통하여 간접평가 기법을 선정하였고, 간접평가 단계에서는 DCVG, CIPS, 토양비저항 측정 등의 간접검사 기법을 적용하여 매설관의 피복 손상상태, 토양의 부식성, 방식전위의 적정성 검사를 통해 부식 위험도가 가장 높은 3개소를 선정하였고, 직접 굴착검사를 통해 간접평가기법의 신뢰성을 검증하였다. 이 평가기법을 누수사고가 빈번히 발생하는 구간에 확대 적용할 경우 누수사고 사전예방 및 사고로 인한 직접적, 간접적 경제적 손실비용 감소와 용수공급의 안정성 및 신뢰도 향상에 기여할 것으로 기대된다. This work is for the trial application of evaluation techniques on the waterpipe corrosion. and It examines the reliability of evaluation techniques concerning the prevention of accidents related to water leakage. Evaluation of high risk area for water-induced corrosion consisted of a four-step procedure, e.g. pre-assessment, indirect examination, direct examination, and post assessment. In the pre-assessment stage, indirect assessment technique was used through investigations of pipeline specifications and past history of protective potential management. In indirect examination, coating condition of pipe-line, soil causticity, adequacy test for cathodic protection were examined using DCGV(Direct Current Voltage Gradient), CIPS(Close Interval Potential Survey), and survey of soil apparent resistivity. Based on the findings, three locations with the highest risk of corrosion were chosen and the reliability of indirect inspection techniques was confirmed through direct excavation inspection. The evaluation techniques described in this study will reduce costs, improve the reliability and stability of water supply, and lessen the likelihood of accidents when they are extensively applied to the areas with frequent water leakage problems.

상수처리에서 잔류염소와 칼슘이 수도관 내부 부식에 미치는 영향

한금석 숭실대학교 대학원 2019 국내박사

수돗물의 부식성은 수돗물 이송과정에서 녹물발생, 배관 재질 성분의 용출, 지반침하 등에 영향을 미친다. 본 연구에서는 잔류염소와 칼슘이 수도관의 내부 부식에 미치는 영향을 평가하였으며, 분산화장치를 활용한 Ca(OH)2 용해기술을 적용하여, 수도관 내부 부식을 방지하기 위한 연구를 수행하였다. 기존의 방법으로 Ca(OH)2를 용해시킬 경우, 불충분한 용해로 탁도가 상승하는 문제가 발생하는 사례가 빈번하여, 본 연구에서는, 분산화장치를 활용한 Ca(OH)2 용해기술의 적용성을 평가하였다. 본 용해기술을 적용하여, Ca(OH)2 입자를 수 ㎛ 까지 미세한 크기로 균질화했을 때, Ca(OH)2의 용해속도를 향상시킬 수 있었다. 본 기술을 정수장의 정수지에 적용했을 때, 2시간 이내에 Ca(OH)2가 용해되어, 생산된 수돗물의 탁도 증가 문제는 발생하지 않을 것으로 판단된다. 또한, 수돗물의 부식성 지수인 LI(Langelier Index) 값을 향상시켜 수돗물의 부식성을 개선하고, 수도관의 내부 부식을 억제하는 결과를 얻었다. 또한 수도관 내부 부식을 방지하기 위해 수돗물에 Ca(OH)2를 주입하면 잔류염소 지속시간이 2배 이상 증가되어 수돗물에 사용되는 염소 주입량을 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 수돗물에 염소를 주입할 때, 병원성 미생물에 대한 안전성 확보를 위해서는 잔류염소 농도를 0.1 mg/L 이상 유지해야 하지만, 수도관의 내부 부식을 최소화하기 위해서는 0.3 mg/L 이하로 유지해야 한다. 따라서 분산화 장치를 활용한 Ca(OH)2 용해기술은, 수도관의 내부 부식을 방지하고 미네랄 공급을 할 수 있어 유용한 기술인 것으로 판단된다. 분산화장치를 활용한 Ca(OH)2의 용해기술과 잔류염소 조절 기술을 관망 유지관리에 도입할 경우, 수도관의 내부 부식 저감을 통하여 관 수명을 연장하는 등, 커다란 경제적 효과를 거둘 수 있을 것으로 판단된다. Corrosiveness of tap water may result in rust formation, deterioration of pipe materials and ground subsidence in distribution system. In this study, the effects of residual chlorine and calcium on internal corrosion of water pipes were investigated by applying emulsifying device to increase solubility of Ca(OH)2. Applicability of Ca(OH)2 emulsifying technology was evaluated to overcome low solubility of Ca(OH)2 in conventional method which can lead to turbidity problems. By applying this technique, Ca(OH)2 particles could be homogenized into fine sizes up to μm, which can improve the solubility of Ca(OH)2. When the technique was applied to the clear well of a water treatment plant, Ca(OH)2 dissolved within two hours, and turbidity of the treated water did not increase. In addition, the value of Langelier Index (LI), the corrosivity index of tap water, were improved to control the corrosivity of tap water, and to prevent internal corrosion of water pipes. Adding Ca(OH)2 into the water could increase the residence time of chlorine which can reduce injection amount of chlorine for disinfection of the water. The residual chlorine concentration should be maintained at least 0.1 mg/L to ensure microbiological safety against pathogenic microorganism, but not more than 0.3 mg/L to minimize corrosion inside the water pipes. Therefore, the Ca(OH)2 dissolution technology using emulsifying devices was found to be a useful technique for preventing corrosion of inner pipes as well as supplying minerals. Combining Emulsifying technology with controlling residual chlorine could be very useful in maintaining proper distribution system and reducing internal corrosion, which has significant economic effects by extend the life time of the pipes.