하수처리장 농업용수 재이용 기술지원

이광야 ( Kwang-ya Lee ),김해도 ( Hae-do Kim ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

세계적인 이상기후 현상으로 수자원의 다양화 요구가 증가하고 있다. 특히 국내의 경우 08년 7월 이후 계속되는 강수량 부족으로 생ㆍ공용수의 부족, 농업용저수지의 수위가 한계선 아래로 치닫는 등 가뭄의 영향으로 용수부족을 호소하고 있다. 이러한 상황 아래 환경부에서는 물 스트레스가 높은 국내 현실을 감안하여 대체수원 확보의 수단 중에 하수처리수의 재이용을 녹색성장 사업으로 선정하고 전략적으로 확대 추진하고 있다. 하수재이용율을 07년도 현재 9.9%에서 16년 19%로 현재의 두배이상 확대하기로 목표를 세우고 있다. 본 문은 프론티어 연구개발사업인 “하수처리수의 농업용수 재이용시스템 통합기술적용”과제에서 개발된 농업용수 재이용시스템 요소기술을 현장에 적용하는 기술지원 사례를 정리한 것이다. 전남 장성군, 경남 창원시 및 김해시의 하수처리수의 농업용수 재이용 타당성을 대체수자원 효과, 사계절 용수의 활용성을 중심으로 고찰한 결과 용수 확보가 가능한 것으로 분석되었다. 한해시 대체수자원으로 안정적인 농업용수 공급이 가능하며 수막재배 등에 필요한 사계절용수를 공급할 수 있어 농가의 경제적 안정에 도움을 줄 수 있다. 농업용수 재이용은 무엇보다도 안정성이 중요하며 이를 확보하기 위해서 첫째 재이용 대상의 하수처리장으로 산업폐수 처리수 등이 유입되지 않거나, 분리된 처리공정을 갖추고 있어야 하며, 둘째 하수처리장 방류수질은 하천수질등급 IV급수 수준이며, 셋째 재처리 방류수질은 염도 및 기타 작물 위해성 기준을 모두 만족하고 마지막으로 재처리 방류수질은 작물종류, 관개방식 등에 따른 보건위생기준을 만족해야 하며 여기에 덧붙여 농업용수 재이용 수질기준을 언제나 충족시키기 위한 재처리 시스템을 갖추어야 한다(4 Yes Plus 조건).

제주 판포하수처리장 농업용수 재이용시스템 설치

이광야 ( Kwang-ya Lee ),김해도 ( Hae-do Kim ),이용직 ( Yong-jig Lee ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

제주도에서는 지하수보존을 위해 하수처리수의 재이용기술 적용이나 해수담수화 기술 등 대체수자원 개발 방안을 시급히 마련하고 있다. 특히, 제주도 농업용수 종합계획수립(제주도, 2004)에는 하수처리수를 농업용수로 이용하기 위한 계획을 수립할 정도로 농업용수의 유일한 수원공인 지하수 사용량을 줄이기 위한 노력을 진행중에 있다. 하수처리수의 농업용수 재이용사업은 사용된 물은 재사용하므로써 물과 에너지를 절약할 수 있고, 유역으로 배출되는 오염원을 억제하는 효과가 있다. 하지만, 하수처리수를 농업용목적으로 재이용하기 위해서는 농업용수 재이용수질기준에 우선 적합해야하고 작물재배실험 및 수질, 토양, 생태환경 영향뿐만 아니라 공중보건위생 위험도 등 종합적이고 체계적인 연구결과를 바탕으로 적용해야한다. 본 현장에 적용된 기술은 프론티어 연구개발사업(www.water21.re.kr)인 “하수처리수의 농업용수 재이용시스템 통합기술적용”과제에서 개발된 농업용수 재이용시스템 요소기술로서 이미 2007년에 하수처리수를 수원공으로 하는 양수장에 적용되어 현재 가동중에 있다. 설치대상지인 서부(판포)하수처리장은 제주도 한경면 판포리에 위치하여 2008년도부터 본격적으로 가동중에 있다. 재이용 공급대상 농경지는 처리장의 주변 농경지로 249ha를 대상으로 하고 있으며 사업시행을 위해 타당성 분석, 기본계획 및 실시설계를 시행하였고 금년 12월까지 시설의 설치 및 시험가동 완료를 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 ‘제주 서부하수처리장 농업용수 재이용사업(이하 판포재이용사업)‘에 적용된 현장적용기술의 분석을 통해 하수처리수의 농업용수 재이용기술이 실제현장에 더 많이 보급할 수 있도록 여건을 조성하고자 한다.

논문 - 인자 및 군집분석을 이용한 둑 높이기 저수지 유형분류에 관한 연구

김해도,이광야,정인균,정광욱,권진욱,Kim, Hae-Do,Lee, Kwang-Ya,Jung, In-Kyun,Jung, Kwang-Wook,Kwon, Jin-Wook 한국관개배수위원회 2011 한국관개배수논문집 Vol.18 No.2

Multivariate statistical analysis was applied to 110 dam heightening reservoir to classify the building conditions for waterfront centered around cultivated area using data of land cover, landscape, additional water quantity, local economic, tourism resources, and accessibility related variables. Five factors were extracted through factor analysis based on eigen value criteria of more than one. These five factors together account for 68.2% of the total variance. Characteristics of five factors for the downstream of dam heightening reservoirs are building conditions of waterfront, economic conditions, additional water quantity, eco-tours, and accessibility of tourism resources respectively. Five clusters were classified through cluster analysis based on factor score. The classified result shows that third cluster has remunerative terms for building waterfront.

둑높임저수지 다중용수공급에 따른 운영 방안 분석

김해도,이광야,박종윤,한국헌,임형창,Kim, Hae Do,Lee, Kwang Ya,Park, Jong Yoon,Han, Guk Heon,Lim, Heung Chang 한국관개배수위원회 2012 한국관개배수논문집 Vol.19 No.1

The aim of this study was to analyze the operation plan for heightened agricultural reservoir, in terms of water supply to downstream paddy fields and instreams. Operation of agricultural reservoir before the heightened reservoir project is easy to manage because of its single purpose, which is irrigation water supply. However, after proceeding the heightened project, there is needed to be set the operation rule because of its multiple purpose, which is water for irrigation and supply to the stream. In this paper, propose the method of design the criteria of supply to the stream and operation rule curve for the heightened reservoir. According to simulation results by proposed operating rule for the Gumsa reservoir, the yearly amount of water supply to the stream can be 2,588 thousand $m^3$, 3 times of the heightened space (2,588 thousand $m^3$).

농업용수 공급시스템의 환경적 외부효과 논의배경 및 당면과제 분석

김해도 ( Hae-do Kim ),이광야 ( Kwang-ya Lee ),이용직 ( Yong-jig Lee ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

OECD 농업분과(Agriculture and Fisheries)에서는 회원국의 농업정책 점검평가, 농업정책목적달성수단 및 분석기법 개발, 농업과 환경간의 상호관계 분석, 농업환경지표 개발, 환경적으로 바람직한 농업을 촉진시키기 위한 방안을 마련하고 있다. 문제는 분과회의에서 다루고 있는 주요안건의 분석결과가 향후 우리나라 농업용수 정책 기조에 영향을 미칠 것으로 예상된다는 것이다. 특히, 농업용수와 관련한 보조금과 물값 정책에 대해서는 우리나라의 농촌환경과 사회적ㆍ지역적 특성을 제대로 반영하지 못하고 있다. 본 연구에서는 농업의 다원적기능(multifunctionality)과 관련하여 제기되었던 농업의 환경적 외부효과(externality)에 대해 기술적인 측면에서 정의하고 당면과제를 분석하여 농업용수의 환경적 외부효과와 관련된 국제회의 등에 적극적이고 체계적인 대응전략을 수립하는데 기여하고자 한다. 경제학용어인 외부효과는 긍정적외부효과와 부정적외부효과로 구분되는데 논쟁이 되고 있는 부분은 수입국측에서 주장하고 있는 다원적기능에 긍정적외부효과 뿐만 아니라 부정적외부효과(negative externality)도 고려해야 한다는 것이다. 그리고, 농업용수의 긍정적 외부효과의 공공재(public good characteristics)여부와 시장실패(market failure) 그리고, 생산과의 결합성(Jointness) 정도에 대해 객관적인 분석작업을 요구하였다. 따라서 우리나라의 경우 농업용수 정책에 대해 국제회의에 적극적으로 참여하기 위한 실증적이고, 구체적인 종합자료의 구축이 시급한 상황이나 아직까지는 우리나라가 대응하는 방식이 구체적 계획이나 종합적인 전략 없이 단편적으로 대응해오고 있는 실정이다.

농업용저수지 재개발 우선순위 결정 연구

김해도,김선주,이광야,Kim, Hae-Do,Kim, Sun-Joo,Lee, Kwang-Ya 한국농공학회 2009 한국농공학회논문집 Vol.51 No.6

Most of agricultural reservoirs in Korea have no function of flood control except 5% of reservoirs even exposed to natural disaster. In addition, there are increasing needs for the reservoir to guarantee the release of environmental flow to the downstream. Thus, the purpose of this paper is to study the priority decision method for the reservoir redevelopment satisfying both water utilization and flood control. The major scopes of this research are to set up six priority indices and to make needed GIS data for calculating each priority. There is important consideration of obtaining the data or not in deciding the indices. Although the detailed indices is expected to better reflect redevelopment priority but the subjective indices like, 'opinion' and 'landscape' are excluded. From the results, it will enables the six priority indices to really assist in decision redevelopment priority of agricultural reservoirs.

비상수문이 설치된 농업용 저수지 홍수관리 기법 조사

김해도 ( Kim Hae Do ),이광야 ( Lee Kwang Ya ),정광근 ( Chung Kwang Kun ) 한국농공학회 2007 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2007 No.-

Among 17,913 of Agricultural reservoirs in Korea, 3,321 of them are managed by Korea Rural Community and Agricultural Corporation(KRC). The only 5% of agricultural reservoirs have flood control abilities. This study focus on flood management techniques of agricultural reservoirs which are installed flood gates for emergency. The investigation showed types of flood gates and their characteristics vary in different localities. Moreover, most of flood gate installed agricultural reservoirs flood control have managed by a general practice without any guide book for operation. It is the reason why there are no firm method for flood control of agricultural reservoir while having flood gates.

하수처리수의 농업용수 재이용 시스템 적용 - 농업용수 재이용 관리지역 추출 및 DB작성-

김해도 ( Kim Hae Do ),이광야 ( Lee Kwang Ya ),정광근 ( Chung Kwang Kun ) 한국농공학회 2006 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2006 No.-

This study is to reuse of wastewater safely for an agricultural purpose by eliminating a hazardous element such a coliform where wastewater has influence on a agricultural infrastructures. In order to manage the exist reuse water sites where are affected by an wastewater, A Buffer function that is one of GIS analysis techniques is used for set up the management sites based on the distance between wastewater treatment plants and agricultural infrastructures. The results of management sites are extracted to 127 of 271 plants.

농업용수 수리권 현황 고찰

이광야 ( Lee Kwang Ya ),김해도 ( Kim Hae Do ) 한국농공학회 2006 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2006 No.-

As an increasing water demand not only around cities but also around rural areas, this study is aimed at many kinds of issues that happened on the water right of agricultural water. The subject may be viewed in different ways. First of all, there are many controversial issues which are sure to be settled : A confusion of technical terms as "Agricultural Water Right", "Rural Water Right" and "Local Water Right", A confliction between "Customary Right" and "Permission Right", A confliction related to a cost of water, A transportation of water from basin to the other and a confliction between upstream place and down stream place, A diversity of demand in rural area, A amount of water right, etc.

분리막을 적용한 농업용 목적의 하수재이용 시스템 개발

이광야 ( Kwang-ya Lee ),김해도 ( Hae-do Kim ),조진훈 ( Jin-hoon Jo ),한국헌 ( Kuk-heon Han ),강수만 ( Su-man Kang ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

우리나라의 물의 이용에 있어 주된 문제는 총괄적인 수량의 부족과 더불어 담수자원만을 사용함으로써, 수계의 생태적 스트레스와 지역적으로 물의 편중이 심하다는 것이다. 최근 5~6월에 충남 전역, 경기 및 전북 일부에 국지적으로 발생한 극심한 가뭄으로, 이 지역 농작물 파종(모내기 등), 생육, 수확(마늘, 양파, 감자 등)에 큰 피해가 나타났다. 이러한 물 부족으로 인해 발생될 수 있는 사회·경제적 손실과 혼란을 막기 위해서는 현재 사용 중인 가용 수자원외에 새로운 수자원 개발이 절실히 요구되고 있어, 기존의 수자원에 대한 의존도를 줄이고 지속가능한 농업용수확보기술 개발이 시급하다. 현재 국내에서 UF/NF 분리막을 이용한 하수처리장 방류수 및 수요자 맞춤형 재이용 공정은 연구개발이 미비한 실정이다. 하수처리수의 농업용수 재이용과 관련한 종합적인 연구를 통해 농업 환경피해를 최소화하고 안전성 확보를 위한 방안의 수립이 절실히 필요하다. 따라서 본 연구에서는 양호한 수질의 유출수를 연중 공급받을 수 있는 UF/NF 분리막 기반의 고도처리를 이용한 하수재이용 시스템을 개발 하고자 한다. 기존 MF 분리막을 대체하기 위하여 고내구성·고기능성의 UF/NF 분리막 소재, 모듈을 개발하고자 하며, 분리막의 수명을 연장하고 유지관리비를 절감하기 위해, 에너지 절약형 재이용수 공정기술을 개발하고자 한다. 개발될 시스템은, 유입조, ECR 반응조, AOPs, 나노버블을 이용한 막세정 시스템, UF/NF 시스템으로 공정이 설계되며, 농업용수로써 안정적인 용수를 확보할 수 있는 시스템을 구축하고 있다. 본 연구개발을 통한 최종목표는 하수처리장의 방류수 고도처리를 통해 농촌지역 뿐만 아니라 도시지역에 필요한 고품질 맞춤형 재이용수로 공급하고, 국내·외 하수 재이용시장으로 진출하는데 있다.