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도시 하천 수질 관리를 위한 지속가능 초기 강우 오염 관리 시스템의 개발
서동일,이동은,김재영,구영민,Seo, Dongil,Lee, Tongeun,Kim, Jaeyoung,Koo, Youngmin 응용생태공학회 2016 Ecology and resilient infrastructure Vol.3 No.4
강우 시 표면 유출에 의한 비점오염물질의 하천 유입은 도시 하천 관리에 부정적인 영향을 미치며 특히 강우 초기의 수질농도가 매우 높은 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 하천의 제외지 또는 유수지 등의 공간을 활용하여 침강 및 여과작용을 이용하여 최소한의 에너지 및 비용을 이용하여 오염물질을 정화시키면서 하천의 수질 및 수량 관리에 긍정적인 작용을 할 수 있는 장치와 시스템을 개발하고자 하였다. 빗물 자동 모니터링 시스템을 이용하여 초기 우수에 대한 유량 및 수질을 파악하였고 이를 토대로 처리 시스템의 설계 기준을 확립하고자 하였다. 초기우수 제어 장치는 침전 장치만으로도 총부유물질 (TSS) 84 - 95%, 총질소 (TN) 31 - 46%, 총인 (TP) 42 - 86%의 제거 효율이 나타났다. 또한 일기 예보를 통해 강우에 의한 유량 및 수질을 예측하고 처리장치의 상태 및 자동 모니터링시스템과 연계하여 시설을 종합적으로 관리할 수 있는 강우 유출 종합관리 시스템 ISTORMS (Integrated Stormwater Runoff Management System)를 개발하였다. 본 연구 결과는 도시 하천의 수질 및 유량 환경개선에 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다. Non-point pollutants from surface runoff during rainfall exert adverse effects on urban river water quality management. In particular, the first flush effect during the initial phase of rainfall can deliver significant amounts of pollutant loads to surface waters with extremely high concentrations. In this study, a sustainable first flush effect management system was developed by using settling and filtration that require no additional power or chemicals. A pilot scale experiment has shown that the removal of total suspended solid (TSS), total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) are in ranges of 84 - 95%, 31 - 46%, and 42 - 86%, respectively. An Integrated Stormwater Runoff Management System (ISTORMS) was also developed to efficiently manage the developed system by linking weather forecast, flow rate and water quality modeling of surface runoff and automatic monitoring systems in fields and in the system. This study can provide effective solutions for the management of urban river in terms of both quantity and quality.
원지의 충전물 함량이 도공지의 접힘 터짐에 미치는 영향
서동일(Dongil Seo),오규덕(Kyu Deok Oh),이학래(Hak Lae Lee),윤혜정(Hye Jung Youn) 한국펄프·종이공학회 2015 펄프.종이기술 Vol.47 No.2
High loading of base paper is regarded as one of reasons to aggravate fold cracking of coated paper. But the relationship between the ash content of base paper and fold cracking of coated paper has not been shown yet. We investigated the effect of ash content in base paper on the fold cracking of coated paper. Handsheets with three different ash contents (19.5-23.5%) were prepared, and double layered coating were applied on the top side of the handsheets. A gravimetric water retention meter (AA-GWR) was employed to fold the paper with a uniform pressure after solid printing on the coated surface. The fold cracking was digitized by calculating the cracked area by means of an image analysis technique. Results suggested that high ash content in the base paper increased the fold cracking of the outer surface of coated papers. In the case of inner surface greater fold crack areas were obtained, and the number of cracks decreased because long and wide cracks were formed. Reduction in tensile strength and thickness appeared to give greater fold cracking for highly loaded papers.
열수 및 알칼리 용액을 이용하여 국산 목재 칩으로부터 선추출한 헤미셀룰로오스의 특성과 이에 따른 수초지 물성 변화
서동일(Dongil Seo),이상훈(Sang Hoon Lee),심규정(Kyujeong Sim),이학래(Hak Lae Lee),윤혜정(Hye Jung Youn) 한국펄프.종이工學會 2011 펄프.종이技術 Vol.43 No.5
Hemicelluloses pre-extracted from Korean mixed wood chip were investigated as a wet-end additive. Hemicelluloses dissolved in hot water and alkali solution were isolated by ethyl alcohol precipitation from pre-extractives. They showed molecular weight of 9,000 ~ 27,000 g/㏖ as revealed by size exclusion chromatography. The reduction of molecular weight through hot water extraction was caused by autohydrolysis. Chemical composition of the hemicelluloses were analyzed with high-performance liquid chromatography and UV-Vis spectroscopy. As the surface charge of isolated hemicelluloses were negative, the adsorption of hemicelluloses onto softwood unbleached kraft pulp fiber was promoted by poly-DADMAC. The physical properties of handsheets increased as the molecular weight of hemicellulose increased. On the other hands, the optical property decreased with hemicellulose adsorption.
침강에 의한 도시 강우 유출수 오염물질 저감 특성 분석
서동일(Dongil Seo),김재영(Jaeyoung Kim) 大韓環境工學會 2016 대한환경공학회지 Vol.38 No.4
대전의 관평천에 설치된 1.8 m 높이의 침강 실험장치를 이용하여 총 4회에 걸쳐 강우 유출수를 채취하여 오염물질 제거 효율 및 특성을 측정하였다. 오염물질 농도는 초기 4시간 동안 급격하게 감소하였으며 약 24시간 후 일정한 수준을 나타내는 경향을 보였다. 침전 실험 장치 내에서는 높이 별 농도가 크게 다르지 않은 것으로 관찰되었으며 이는 침전장치 내에서 대부분의 고형물질은 서로 방해하지 않고 독립적으로 침전하기 때문인 것으로 분석된다. 강우 유출수를 대상으로 분석한 입도는 10~100 μm의 범위로 나타났다. 강우 유출수내에서 TP의 경우 입자성 물질이 평균 52.4%, TN의 경우 23.5%의 비율로 나타났으며 TN의 경우 침강에 의해 효율적으로 제거되기 어렵다는 것을 확인하여 주고 있다. 본 연구의 결과는 초기 강우 유출수에 포함되어 있는 TSS와 TP와 같은 오염물질이 단순한 침강에 의해 효과적으로의 제거될 수 있다는 것을 나타내고 있으며 하천수질을 보호하는데 적극적으로 활용될 수 있음을 시사한다. The pollutant removal efficiencies of stormwater runoff by settling were analyzed using field samples collected in 4 diffe-rent raining events in a test bed installed in the Gwanpyung-Cheon stream in Daejeon. A 1.8 m high with 30 cm diameter cylindrical settling device was used for the settling test by measuring concentration of TSS, TP and TN for time and height. The pollutants removal rate was relatively high in the first 4 hours while 24 hours seem to be necessary to reach steady state in pollutant concentra-tions. However, there were no considerable differences in concentrations for height at a given time. This indicates most of particu-late pollutant in the test seems to show independent settling with no interference to each other. Much part of particle sizes were distributed in the range of 10~100 μm. Average particulate fractions of TP and TN were estimated as 52.4% and 23.5%, respectively. This results explain why TN is difficult to remove by simple settling. This study indicates that a simple settling can provide effective method to remove significant amount of TSS and TP effectively and this can be used to protect urban river water quality.