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CO₂ 주입에 의한 pH 조정이 정수장 응집효율 및 알루미늄 용출에 미치는 영향
이길성(Gil Seong Lee),김민채(Min Chai Kim),권재국(Jae Kook Kwon),서규태(Gyu Tae Seo) 大韓環境工學會 2013 대한환경공학회지 Vol.35 No.1
본 연구는 조류 개체 수 증가로 pH가 급격하게 상승한 원수가 정수장으로 유입될 때 pH 조정을 위해 사용하는 이산화탄소(CO₂) 주입이 응집효율 및 용존 알루미늄 농도변화에 미치는 영향을 고찰하였다. 응집제 1 mg/L에 주입에 따른 pH 감소는 LAS -0.0384, PAC -0.0254, A-PAC -0.0201, PACS2 -0.0135로 나타났다. 용존 알루미늄 농도는 pH 7.44에서 0.02 mg/L, pH 7.96에서 0.07 mg/L, pH 8.16에서 0.12 mg/L, pH 8.38에서 0.39 mg/L로 응집공정의 pH 증가에 따라 용존 알루미늄 농도가 증가하는 것으로 나타났다. 여기서 주목할 점은 급속 교반 후 pH 8.0을 초과할 때부터 용존 알루미늄 농도는 급격하게 증가하는 것이다. 그러므로 높은 pH의 원수가 유입되는 정수장에서 알루미늄 농도가 먹는 물 수질 기준 만족하기 위해서는 응집공정의 pH가 7.8 이하로 유지되도록 공정관리가 필요하며, 원수 pH가 8.0 이상 유입되는 경우 이산화탄소(CO₂) 주입으로 pH를 7.3 내외로 일정하게 유지할 수 있었다. 또한 이산화탄소(CO₂) 주입으로 응집공정에서 pH를 조정함으로써 탁도 및 응집제 절감, 용존 알루미늄 농도 감소 효과를 확인할 수 있었다. In this study, a pH control method by carbon dioxide (CO₂) was applied to coagulation process in water treatment plant (WTP) to investigate the coagulation efficiency and residual dissolved aluminum when high pH raw water is flowing into the plant during algal blooming. Existing coagulant dose (1 mg/L in raw water) resulted in the pH reduction of 0.0384 by LAS, 0.0254 by PAC, 0.0201 by A-PAC, and 0.0135 by PACS2, respectively. And then the concentration of dissolved aluminum was 0.02 mg/L at pH 7.44, 0.07 mg/L at pH 7.96, 0.12 mg/L at pH 8.16, 0.39 mg/L at pH 8.38 showing the concentration increase with pH in the coagulation process. It was noteworthy that rapid increase was observed at pH above 8.0 next the rapid mixing. Therefore it is necessarily required to control pH below 7.8 in the coagulation process in order to meet drinking water quality standard of aluminum for high pH raw water into WTP, CO₂ injection could control pH successfully at about 7.3 even for the raw water of high pH above 8.0. In addition it was found that the pH control by CO₂ injection was significantly effective for coagulation in terms of turbidity removal, coagulant dosage, and residual dissolved aluminum concentration.
Incremental DP에 의한 홍수시 댐군의 연계운영
이재형,이길성,정동국,Lee, Jae-Hyeong,Lee, Gil-Seong,Jeong, Dong-Guk 한국수자원학회 1992 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.25 No.2
북한강 수계에 위치한 화천댐과 소양강댐을 홍수시 연계운영을 위하여 Incremental DP를 사용하여 최적운영모형을 개발하였다. 목적함수로는 의암댐 합류점의 첨두 유량을 최소화하는 것으로 하였으며 수리-수문학적 제약조건은 홍수시 댐조작에 관한 법령, 각 댐 및 하도특성을 고려하여 설정하였다. 특히, 2차 홍수에 대비하여 홍수가 끝나는 시점의 수위가 제한수위가 되도록 하였다. 또한 Incremental DP 모형의 운영결과와 Simulation 및 DP에 의한 단일댐 운영결과를 조절률과 이용률의 관점에서 비교하였고, 합류점의 첨두유량을 Feedback Loop를 이용한 Simulation 결과와 비교하였다. 운영결과 조절률과 이용률이 Simulation 및 DP에 의한 단일댐 운영결과보다 다소 낮게 나타났고, 합류점 유량이 Feedback Loop에 결과보다 크게 나타났는데 이는 홍수말기의 수위에 관한 제약조건 때문이다. An optimal operation model for flood control of multi-reservoirs, Hwacheon and Soyanggang, located in the north Han River basin is developed by using the Incremental DP. The objective function is to minimize the peak flow at the confluence point, of Euam dam, and the hydraulic and hydrologic constraints are established by considering the related laws as to the operation of dam in flood season, each reservoir and channel characteristics. In particular, the final elevations of each reservoir are induced to the conservation pool level in order to prepare for the secondary flood. In addition, the results of this model, simulation results and the single reservoir operation by DP are compared in terms of control and utility efficiencies, and also the peak flows at the confluence point for floods with various return periods are compared with the results of simulation suing feedback control. as the results, the control and utility effciencies are more or less low in contrast with the results of simulation and the single reservoir operation by DP, and the peak flows at confluence point are high because of terminal condition of reservoir storage.
LRCS 강우-유출 모형의 보정 및 민감도 분석(II) : 적용
오규창,이길성,이상호,O, Gyu-Chang,Lee, Gil-Seong,Lee, Sang-Ho 한국수자원학회 1999 한국수자원학회논문집 Vol.32 No.6
본 논문은 LRCS 모형을 낙동강 수계 송리원 수위표 지점의 18개 호우사상에 대하여 보정 및 민감도 분석을 실시하여 모형의 국내 하천에 적용성을 확인하였고, 모형의 적합성 분석 결과 LAD 추정자가 LS와 WLS에 비하여 좋지 못한 결과를 얻었다. "hot" 행렬의 대각 요소(hi)와 영향성 척도(Di)를 매개변수 추정치를 분석하는데 사용할 수 있고, 매개변수 IL이 모형 출력에 가장 중요함을 알 수 있었다. 매개변수의 오차에 따른 오차 전파의 정도는 IL, TP, F1 의 순서이며, 이는 모형의 출력이 첨두유량일 경우에 민감도의 정도를 나타낸다. 민감도 계수와 hi 의 대각 요소와 Di 값의 분석과 모형의 보정 및 민감도 분석의 관련성을 확인하였다.련성을 확인하였다. This paper confirmed the applicability of model to Korean rivers through the calibration and sensitivity analysis of LRCS rainfall runoff model for 18 storm events of Songriweon station in Nakdong river system, and achieved that LS and WLS were better than LAD by model fitting results. Diagonal element of "hat" matrix and affluence measures were used by analysis of parameter estimates, and parameter IL was the most important parameter in model output. By the results of error propagation according to parameter error, parameters IL, TP, F1 were affected by error propagation, and this is measure of sensitivity for the model output. This paper confirmed the relationship of calibration and sensitivity analysis of model through analysis of sensitivity coefficient, diagonal element $h_i$ and $D_i$._i$.