P-57 : 하천 및 호소수질관리를 위한 광촉매 TiO2-Bottom Ash 복합체

안호상 ( Ho Sang Ahn ),주진철 ( Jin Chul Joo ),안창혁 ( Chang Hyuck Ahn ),최민준 ( Min Jun Choi ),이새로미 ( Sae Ro Mi Lee ),오주현 ( Ju Hyun Oh ),장대규 ( Dae Gyu Jang ),박재로 ( Jae Ro Park ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2013 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2013 No.-

국내외 방음벽 관련 연구동향 분석 및 개발 방향

안호상(Ho Sang Ahn),김일호(Il Ho Kim),박종빈(Jong Bin Park),이주행(Ju Haeng Lee),김광수(Gwang Soo Kim) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.12

최근 국내 거주지역의 다변화와 고속도로와의 근접성을 고려한 선호되는 위치의 변화로 인해 방음벽에 대한 수요 및 설치에 대한 필요성이 그 어느 때보다 증대되고 있다. 하지만, 방음벽의 설치에도 불구하고, 도로 로부터 발생되는 소음에 대한 민원은 지속되고 있는 실정이다. 또한, 이미 설치된 방음벽에서도 황변, 먼지침착, 충격파괴 등의 유지, 보수에 대한 어려움이 제기되고 있다. 이로 인해 위에서 제시된 문제점을 해결하기 위한 방법으로 새로운 소재를 이용 또는 새로운 개념의 방음벽에 대한 연구필요성이 제시되고 있다. 본 연구는 새로운 소재의 개발, 부가기능의 첨가, 또는 설계의 다변화를 통해 기존의 방음벽이 안고 있는 기술적, 경제적 문제점을 해결하기 위한 새로운 방음벽 개발의 첫 단계로 기존의 국내외 방음벽과 관련된기 수행된 연구동향을 분석하고 이에 따라 향후 개발방향에 대해서 모색하였다. The demand for noise barriers and necessity for the installation are highly growing because residential areas have become diverse and locational priority is changed to consider how to approach highway easily. However, public annoyance to the noise generated from highway is continued despite lots of noise barrier are installed. Moreover, there are growing concerns to maintain noise barriers to be free from losing transparency, dust stack, and shock fracture. To resolve these issues, it is suggested to develop new polymer materials and conceptually new noise barrier. In this study, as a first step to develop a new noise barrier to overcome current technological challenges as well as economic issues, recent research trends have been analyzed and found the direction for the future research in terms of material, supplementary function, and patterning.

실험실 규모의 음향정재파를 이용한 수중의 입자분리 특성

안재환(Jae Hwan Ahn),강성원(Sung Won Kang),안광호(Kwang Ho Ahn),김이태(I Tae Kim),김석구(Seog Gu Kim),안호상(Ho Sang Ahn),이영섭(Young Sup Lee) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.12

실험실 규모의 음향정재파 장치를 이용하여 수체에 포함된 입자의 분리특성을 알아보았다. 음향정재파는 음파 또는 초음파와 유사한 파장으로 반사벽에 의해 발생된 파가 돌아오면서 일정한 파장을 형성한다. 이때 수중에 분산되어 있던 미세한 입자들은 음압이 0인 파장의 절점(node) 부분에 모이게 된다. 주파수 28.0kHz와 1.0MHz의 음향정재파 트랜스듀서를 이용 하였고, 수체에 포함된 입자는 평균 입경 6.8μm의 카올린과 100.5μm의 레드머드를 사용하였다. 수체 내에 음향정재파가 형성되면 발생된 파장에 의한 음압으로 수온이 0.15∼0.20℃/min 정도 상승된다. 카올린과 레드머드의 초기 농도는 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5g/L로 동일하게 제조하였다. 1.0MHz의 주파수에서 5분경과 후 음향정재파가 가장 뚜렷하게 형성되었을 때의 반응조내의 탁도 제거율은 카올린은 18.2%∼56.2%로, 입경이 큰 레드머드는 23.0%∼53.6%의 분리효율을 나타내었다. 28.0kHz 주파수에서는 입자분리가 이루어지지 않았다. Characteristics of particle separation in water using labscale acoustic standing wave were studied. Acoustic standing wave is similar to either sound wave or ultrasonic, which makes a constant wave while returning to the origin by reflector. During that time, particulates dispersed in water are collected on the node of wave, where a sound pressure is zero. Acoustic standing wave transducer as of 28.0kHz and 1.0MHz were utilized and 6.8μm kaolin and 100.5μm redmud in average diameter were used as experimental materials in water. Once acoustic standing wave are generated in water, water temperature rises by 0.15∼0.20℃/min due to a sound pressure. Initial concentration of kaolin and redmud were controlled to have same as of 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5g/L, respectively. Removal efficiency of the turbidity in a reacting chamber after 5 minutes, when acoustic sound wave was formed in most distinct, was measured to have 18.2∼56.2% for kaolin and 23.0∼53.6% for redmud at 1.0MHz. Particle separation was not observed at 28.0 kHz.

수위변동에 따른 지하 매립형 어류 서식 구조물의 기능 평가

안창혁(Ahn, Chang Hyuk),권재형(Kwon, Jae Hyeong),주진철(Joo, Jin Chul),송호면(Song, Ho Myeon),안호상(Ahn, Ho Sang),주원정(Joo, Won Jung) 대한토목학회 2012 대한토목학회 학술대회 Vol.2012 No.10

수질정화용 Red-mud를 이용한 생태독성평가

안창혁(Ahn, Chang Hyuk),권재형(Kwon, Jae Hyeong),주진철(Joo, Jin Chul),안호상(Ahn Ho Sang),주원정(Joo, Won Jung),송호면(Song Ho Myeng) 대한토목학회 2012 대한토목학회 학술대회 Vol.2012 No.10

방음벽 전면형상에 따른 소음 효과 분석에 관한 연구

김일호(Il Ho Kim),안호상(Ho Sang Ahn),박종빈(Jong Bin Park),김광수(Gwang Soo Kim),이주행(Ju Haeng Lee),고준희(Jun Hee Ko) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.12

도심의 교통량의 증가와 더불어 급증하는 교통소음의 피해를 최소화하기 위하여 도로변 지역에 방음벽의 설치가 이루어지고 있다. 이에 따라 여러 형태의 방음벽 설치되었고, 그 형태와 재질에 따라방음성능, 시야확보측면, 유지관리 등에서 장단점이 존재한다. 최근 꾸준하게 적용되고 있는 반사형 투명형 방음벽의 경우, 시야를 확보할 수 있고 외관이 우수하지만 반사음의 영향을 고려해야 하는 단점이 있다. 본 연구에서는 방음벽 전면 형상에 의한 반사음의 영향을 분석하여 반사형 방음벽을 최적화하여 반사음의 영향을 최소화 하고자 하였다. 방음벽 전면에 두께가 다른 블록을 설치하고 일반 반사형 방음벽의 소음 반사 효과와 비교한 결과, 일반 반사형 투명 방음벽에 비하여 0.9∼1.5dB(A)의 소음저감 효과가 있었다. 또한 반사음이 증가 또는 감소하는 공간적 영역이 블록의 두께에 따라 변화하는 것을 알 수 있었다. 이러한 현상은 방음벽 전면 형상에 따라 소음의 집중 및 확산분포가 다양하게 변화하는 것을 나타내며 방음벽을 최적화하는 기술의 가능성을 보여주는 결과라고 판단 하였다. In recent decades, a lot of noise barriers have been installed along paved road in order to reduce the road induced noise, which increases as traffic volume grows. For better range of sight, transparent noise barriers are widely installed despite of reflecting noise. In this study, the effect of surface shape and pattern of noise barriers on the reduction of reflecting noise was analyzed to maximize the noise reduction. According to the number of shape and pattern, it was observed that there were noise reduction effect as of 0.9∼1.5dB(A). It was found that the spatial field where the noise concentrates or disperses changes according to the width of blocks on the barriers as well. It suggests that there might be possibility of surface shape modification to optimize the noise reduction technology.

노후 공공건물 건물군 특성에 따른 에너지 효율 분석

이준혜(June Hae Lee),안호상(Ho-Sang Ahn),강재식(Jae Sik Kang) 한국태양에너지학회 2022 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.10

얕은 연못에서 수위변동에 따른 담수 어류 피난처 확보를 위한 실험적 접근

안창혁(Chang Hyuk Ahn),주진철(Jin Chul Joo),이새로미(Saeromi Lee),오주현(Ju Hyon Oh),안호상(Ho Sang Ahn),송호면(Ho Myeon Song) 大韓環境工學會 2013 대한환경공학회지 Vol.35 No.9

담수생태계에서 갈수기가 지속되면 다양한 물리적 장애가 발생한다. 이 시기는 어류의 생태 유지용수가 부족하여, 이동이 일어남에 따라 새로운 피난처 및 서식처가 요구된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 실증규모의 실험시설을 구축하였으며, 수위변화와 어류 피난처의 관계를 분석하였다. ADP (artificial deep pool)는 본 연구에서 제안된 인공적인 깊은 웅덩이이다. 본 시설을 실증규모의 test-bed 실험구에 적용하여 모니터링 한 결과, 수위변화에 따른 어류 개체수는 실험연못의 수심 0.5 m에서 가장 높게 나타났다. 하지만 ADP에서는 낮은 외부 수위 조건(<0.3 m)에서 단위면적당 어류개체수가 증가하였고, 실험구의 총 어류 군집을 보존하는데 기여하였다. 또한, ADP 내부의 수온과 DO는 외부보다 낮게 조성되었지만, 어류는 지속적으로 서식하였다. 이 결과와 관련하여, ADP 내부는 WCS, OS, SS, TS 등이 높은 효율적인 정수생태계임을 나타내었다. 더욱이, ADP 내부의 종풍부도는 Acheilognathus koreensis (A. koreensis), Carassius carassius (C. carassius)와 같은 WCS가 높은 비율로 측정되었다. 결국, 수위가 낮게 형성되는 동안 어류는 서식환경의 교란에 의해 수심이 깊은 곳으로 피난하였고, 본 연구 결과를 종합하여 볼 때, ADP는 정수생태계에 적합한 어류 피난 및 서식처로 활용이 가능함을 시사하였다. Physical disturbance, which induces a lack of flow rate, frequently occurs in freshwater ecosystem. Due to this, it is required to provide a new fish shelter to resolve. We installed a pilot scale test-bed to scrutinize the relationship between water level and the influence of fish shelter. The proposed ADP (artificial deep pool) is a fish shelter which composed of concrete materials. From the monitoring results in test-bed, it was observed that the population of fish was the highest at the 0.5 m in depth from the water level of experimental pond. But it was more appropriate for shallow water level (<0.3 m) to conserve the total number of fish by increasing the number per unit area despite of lower inner temperature and DO than outer environment. Therefore, inner of ADP was more efficient lentic system for fish to live due to higher WCS, OS, SS, and TS. In addition, there was a relative abundance of WCS fish species such as Acheilognathus koreensis (A. koreensis), Carassius carassius (C. carassius). Considered these results, it is suggested that ADP is appropriate to use for fish shelter and habitat for the fishes in lentic ecosystem.

실험실 조건에서 붕어마름의 수질개선 효과 분석

안창혁(Chang Hyuk Ahn),주진철(Jin Chul Joo),주원정(Won Jung Joo),안호상(Ho Sang Ahn),이새로미(Saero Mi Lee),오주현(Ju Hyun Oh),송호면(Ho Myeon Song) 大韓環境工學會 2013 대한환경공학회지 Vol.35 No.4

침수식물인 Ceratophyllum demersum (C. demersum)의 영양염류 제거 효율과 남조류 성장 억제 능력을 평가하기 위해 총6개의 반응조에서 9일간 회분식 실험을 실시하였다. 실험이 시작되고 약 84 hr 후 C. demersum는 pH, DO에 대한 안정적인 일주기 경향을 보였다. 영양염류인 NH₃+, NO₃-, PO₄3-를 대상으로 저감률을 검토한 결과 실험초기부터 9일간 지속적인 감소를 보였고 특히 24 hr 이내에서 빠른 감소를 나타내었다. C. demersum의 단위면적당 생체량과 영양염류 제거율 사이에 높은 상관관계(r2 ≥ 0.96, p < 0.001)가 도출되었으며, 피복도가 높을수록 오염물 저감 효율이 큰 것으로 나타났다. 하지만 높은 밀도의 반응조에서는 C. demersum의 활성화 차이가 있었으며, 그럼에도 불구하고 수질정화 효과가 나타난 것은 침수식물에 존재하는 부착조류나 미생물의 영향이 큰 것으로 여겨진다. Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa)는 C. demersum의 생장밀도 2,500 g fw/m2 (피복도 100%) 조건에서 성장률 0.31 /day를 보였으나 대조구는 0.47 /day을 나타내었다. 세포수 비교에서는 실험구보다 대조구가 약 1.7배 높게 나타나 C. demersum의 남조류 성장 억제 능력을 시사하였다. To evaluate the ability of the submerged plant, Ceratophyllum demersum`s (C. demersum) to remove nutrients and to inhibit growth of cyanobacteria, a total of 6 mesocosms were conducted in a batch reactor for 9 days. From the 84 hr of the experiment, C. demersum was stabilized and showed daily cycle trends according to changes in pH and DO levels. The concentration Analysis of Water Quality Improvement of Ceratophyllum demersum under Laboratory Condition-by Nutrients Removal Efficiency of nutrients, NH₃+, NO₃- and PO₄3 continuously decreased until 9 days of the experiment, with the rapid decrease in nutrient concentration for the first 24 hours. High correlation coefficient (r2 ≥ 0.96, p < 0.001) between the amount of C. demersum`s biomass per unit area and the nutrients removal level were derived, and greater C. demersum`s biomass per unit area showed higher removal efficiency of nutrients. However, there were differences in the C. demersum`s activity level between batch reactors with higher and similar density of the C. demersum, but nonetheless water purification effect appears to have a significant influence due to attached algae and microorganisms. The growth rate of harmful cyanobacteria, Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa) with C. demersum`s density of 2,500 g fw/m2 (100% of cover degree) was 0.31 /day, compared to the growth rate of 0.47 /day for the control group (0% of cover degree). In terms of number of cells, the control group had 1.7 times higher number of cells than the experimental group, proving that C. demersum has the ability to inhibit the growth of harmful cyanobacteria.

국외 상수도 원격검침시스템의 개발 동향 및 현장 적용 사례 고찰

주진철(Jin Chul Joo),안호상(Ho Sang Ahn),안창혁(Chang Hyuk Ahn),고경록(Kyung Rok Ko),오현제(Hyun Je Oh) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.12

본 연구에서는 디지털 수도계량기(smart water meter) 연계형 상수도 원격검침시스템(automatic meter reading)의 국외 시장동향 및 원격검침시스템의 각 구성 요소기술의 개발현황과 현장적용 사례 등을 조사·분석하였다. 국외의 디지털 수도계량기 제조업체는 주로 미국 또는 유럽업체들로서 최근에는 북미뿐만 아니라 아시아 및 유럽에서도 원격검침시스템 사업을 확장하고 있다. 대부분의 디지털 수도계량기 제조업체는 원격검침용 디지털 수도 계량기에서 측정된 데이터를 활용하여 실시간 소비량 검침 및 비용 고지, 절수, 누수탐지, 수질 모니터링, 유량제어 등의 기능이 부가된 통합관리시스템(integrated water management system)과 연계하여 운영하고 있다. 데이터 전송방식은 디지털 수도계량기, 센서를 통해 검출된 데이터를 근거리 통신망(neighborhood area network)을 통해 수집기(data concentration unit)로 전송 후 광역 통신망(wide area network)을 통해 검침서버로 전송하였으며, 데이터 전송방식은 도시 규모, 계량기의 밀도, 전력공급 여부 및 통신망의 설치 여부 등을 종합적으로 고려하여 결정되었다. 일반적인 검침방식은 (1) 고정망(fixed network)을 통한 중앙 검침, (2) 차량(drive by)을 이용한 검침, (3) 사람(walk by)에 의한 검침, 그리고 (4) 비행식(fly by) 검침방식 등이 적용되었다. 전 세계적으로 디지털 수도계량기 연계형 원격검침시스템이 확산되어 용수 및 에너지를 절감하고 수도 요금을 절약하여 온실가스의 배출을 최소화하고 있는 것으로 판단된다. The market trends of automatic meter reading associated with smart water meters were investigated. Also, recent developments and field applications of key technology for automatic meter reading associated with smart water meters were analyzed. Smart water meters have been manufactured mostly in United States and Europe and have been expanded their business to Asia. Integrated water management system combining with the additional functions such as real-time consumption metering, cost notification, water conservation, leak detection, water quality monitoring, and flow control have been operated in automatic meter reading. Both water quality and quantity data measured from smart water meters and sensors were transferred to data concentration units through neighborhood area network, and then were transferred to integrated server through wide area network. The data transfer methods were determined by comprehensively considering urban scale, density of smart water meters, power supply and network topologies. Common data collection methods such as fixed network to data concentation units, vehicles drive by, people walk by, and drone fly by have been applied. The automatic meter reading associated with smart water meters are spread throughout the world, and both water and energy savings result in saving the money and reducing the greenhouse gases emission.