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SUMMARY

목차

1. 연구개발과제의 개요 41

1-1. 연구개발 목적 42

1-2. 연구개발의 필요성 44

가. 기술수요 개요 44

나. 현 기술 / 제품의 수준 및 한계 47

다. 수요기업 요구수준 51

1-3. 연구개발 범위 56

가. 1차년도 56

나. 2차년도 56

다. 3차년도 56

2. 국내외 기술개발 현황 58

2-1. 국내 기술개발 현황 60

가. 국내의 조류제거 연구현황 60

나. 고도정수처리 기술개발 동향 61

2-2. 해외 기술개발 동향 64

가. 해외의 조류제거 연구현황 64

나. 고도정수처리 기술개발 동향 65

3. 연구수행내용 및 결과 68

3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 70

가. 연구개발내용(범위) 70

나. 최종목표 77

3-2. 연구개발 결과 및 토의 78

가. 전처리 복합 Prototype 설계 및 실증플랜트 구축 78

나. 전처리 복합공정 실증플랜트 최적화 및 실증화 139

다. 전처리 복합공정 성능개선 및 상용화 242

라. 연구개발성과 363

3-3. 연구개발 결과 요약 376

가. 주관기업 : 엠씨이코리아(주) / 참여기업 : 비엘프로세스(주) 376

나. 위탁연구기관 : 한국건설기술연구원 377

다. 위탁연구기관 : 연세대학교 379

4. 목표달성도 및 관련분야 기여도(환경적 성과 포함) 382

4-1. 목표달성도 384

가. 성과목표 계획 384

나. 성과목표 달성도 389

4-2. 관련분야 기여도 394

가. 기술적 측면 394

나. 환경적 측면 394

다. 경제적·산업적 측면 394

라. 일자리 창출 측면 395

5. 연구결과의 활용계획 등 396

5-1. 연구결과의 활용계획 398

가. 연구결과의 활용방안 398

나. 사업화계획 및 효과 398

6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 406

7. 연구개발결과의 보안등급 410

7-1. 연구개발결과의 보안등급 412

8. NTIS에 등록한 연구시설·장비현황 414

9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 418

9-1. 안전조치 이행실적 420

10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 422

10-1. 대표 연구실적 424

가. 특허 424

나. 논문 424

다. 학술발표 425

라. 수상 425

11. 기타사항 426

11-1. 신기술검증 428

가. 2016년도 환경기술 국제공동검증사업(신기술 검증) 협약 체결 428

11-2. 참고사항 432

가. 이 과제와 동일내용 또는 유사내용을 전공 또는 연구하는 과학자 및 기술자의 소속과 성명 432

나. 이 과제가 성공적으로 수행되는 경우 연구개발 내용이 게재될 수 있는 저명 전문 학술지 432

12. 참고문헌 434

부록 438

1. 범용 설계서 453

2. 유지관리 매뉴얼 571

3. 외부공인기관 시험성적서 685

〈표 1.2.1〉 물리적 방법 48

〈표 1.2.2〉 화학적 방법 49

〈표 1.2.3〉 생물학적 방법 50

〈표 1.2.4〉 복합 조류제어기술 50

〈표 2.1.1〉 추진 과제 61

〈표 3.1.1〉 1차년도 연구개발내용 및 목표 72

〈표 3.1.2〉 2차년도 연구개발내용 및 목표 73

〈표 3.1.3〉 3차년도 연구개발내용 및 목표 74

〈표 3.1.4〉 년도별 연구개발의 추진체계 75

〈표 3.1.5〉 1차년도 및 2차년도 연구개발의 추진일정 76

〈표 3.1.6〉 3차년도 연구개발의 추진일정 77

〈표 3.2.1〉 조류 측정 센서 사양 86

〈표 3.2.2〉 pH 센서 사양 87

〈표 3.2.3〉 DO 센서 사양 87

〈표 3.2.4〉 일사량계 센서 사양 88

〈표 3.2.5〉 온습도계 센서 사양 88

〈표 3.2.6〉 I/O 보드의 인터페이스(Interface) 구성 94

〈표 3.2.7〉 I/O 인터페이스(Interface) 프로토콜(Protocol) 명령 구조 94

〈표 3.2.8〉 I/O 인터페이스(Interface) 예문 설명 95

〈표 3.2.9〉 Serial Converter 개발 95

〈표 3.2.10〉 컨버터(Converter)들의 설정 정보 정리 97

〈표 3.2.11〉 하천 및 지하수 수질환경 관리항목 104

〈표 3.2.12〉 조류 제거 전처리공정의 운전·유지관리 인자 105

〈표 3.2.13〉 조류 배양을 위한 배지 구성성분 108

〈표 3.2.14〉 Jar-test 결과 예시 110

〈표 3.2.15〉 W.H. 주입농도 결정을 위한 Jar-test 결과 113

〈표 3.2.16〉 W.H. 주입농도 결정을 위한 Jar-test 통계분석 114

〈표 3.2.17〉 Jar-test 결과에 대한 이변량 상관분석 결과 115

〈표 3.2.18〉 배양 Microcystis and Anabaena에 대한 회귀분석 결과 117

〈표 3.2.19〉 IBM-SPSS를 이용한 실험군간 등분산성 검정 및 동일성 검정 119

〈표 3.2.20〉 다중회귀분석을 이용한 모형 도출 120

〈표 3.2.21〉 실시간 모니터링 데이터 연계 ACF 공정 제어변수 설정 126

〈표 3.2.22〉 각 산화제의 몰흡광계수, 양자수득률, OH라디칼과의 이차반응속도 상수 129

〈표 3.2.23〉 여과 전 / 후 처리 대상수의 수질 특성 137

〈표 3.2.24〉 pH 및 유리 염소 농도에 따른 OCI-로 인한 OH라디칼소모인자 138

〈표 3.2.25〉 투입 농도별 제거율 147

〈표 3.2.26〉 워터헬스 투입농도 변경에 따른 분석 결과 148

〈표 3.2.27〉 8채널 아날로그 입력 모듈 156

〈표 3.2.28〉 ADAM 시리즈 158

〈표 3.2.29〉 Serial Converter 개발 158

〈표 3.2.30〉 컨버터들의 설정 정보 160

〈표 3.2.31〉 W.H. 주입농도에 따른 Jar-test 기초실험 결과표 (부상양호) 164

〈표 3.2.32〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 부상 순위 표 (부상양호) 164

〈표 3.2.33〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 Chl-a 농도 변화 표 (부상양호) 165

〈표 3.2.34〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 탁도 변화 표 (부상양호) 166

〈표 3.2.35〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 알칼리도 변화 표 (부상양호) 167

〈표 3.2.36〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 pH 변화 표 (부상양호) 167

〈표 3.2.37〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 Particle 개수 변화 표 (부상양호) 168

〈표 3.2.38〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 Particle 비표면적 변화 표 (부상양호) 169

〈표 3.2.39〉 W.H. 주입농도에 따른 Jar-test 기초실험 결과표 (미부상) 171

〈표 3.2.40〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 Chl-a 농도 변화 표 (미부상) 171

〈표 3.2.41〉 W.H. 주입농도에 따른 탁도 변화표 (미부상) 172

〈표 3.2.42〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 알칼리도 변화표 (미부상) 173

〈표 3.2.43〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 pH 변화 표 (미부상) 173

〈표 3.2.44〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 Particle 개수 변화 표 (미부상) 174

〈표 3.2.45〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 Particle 비표면적 변화 표 (미부상) 175

〈표 3.2.46〉 W.H. 주입농도별 Jar-test 실험결과표 (Run1) 177

〈표 3.2.47〉 W.H. 주입농도별 Jar-test 실험결과표 (Run2) 178

〈표 3.2.48〉 W.H. 주입농도별 Jar-test 실험결과표 (Run3) 178

〈표 3.2.49〉 W.H. 주입농도별 Jar-test 부상순위표 (Run1) 179

〈표 3.2.50〉 W.H. 주입농도별 Chl-a 농도 변화 표 179

〈표 3.2.51〉 W.H. 주입농도별 탁도 변화 표 181

〈표 3.2.52〉 W.H. 주입농도별 알칼리도 변화 표 182

〈표 3.2.53〉 W.H. 주입농도별 pH 변화 표 183

〈표 3.2.54〉 W.H. 주입농도별 Particle 개수 변화 표 (Run1) 184

〈표 3.2.55〉 W.H. 주입농도별 Particle 개수 변화 표 (Run3) 185

〈표 3.2.56〉 W.H. 주입농도별 Particle 비표면적 변화 표 (Run1) 186

〈표 3.2.57〉 W.H. 주입농도별 Particle 비표면적 변화 표 (Run3) 187

〈표 3.2.58〉 조도별 Jar-test 실험결과표 (명조건) 189

〈표 3.2.59〉 조도별 부상 순위 표 (명조건) 189

〈표 3.2.60〉 조도별 Chl-a 농도 변화 표 (명조건) 190

〈표 3.2.61〉 조도별 탁도 변화 표 (명조건) 191

〈표 3.2.62〉 조도별 Particle 개수 변화 표 (명조건) 192

〈표 3.2.63〉 조도별 Particle 비표면적 변화 표 (명조건) 193

〈표 3.2.64〉 암조건 Jar-test 실험 결과표 (Run1) 195

〈표 3.2.65〉 암조건 Jar-test 실험 결과표 (Run2) 196

〈표 3.2.66〉 암조건 Jar-test 시 Chl-a 농도 변화 표 196

〈표 3.2.67〉 암조건 Jar-test 시 탁도 변화 표 197

〈표 3.2.68〉 암조건 Jar-test 시 알칼리도 변화 표 (Run1) 198

〈표 3.2.69〉 암조건 Jar-test pH 변화표 (Run1) 199

〈표 3.2.70〉 조도별 Jar-test 실험결과표 (암조건 → 명조건) 200

〈표 3.2.71〉 조도별 부상 순위 표 (암조건 → 명조건) 201

〈표 3.2.72〉 조도별 Chl-a 농도 변화 표 (암조건 → 명조건) 201

〈표 3.2.73〉 조도별 탁도 변화 표 (암조건 → 명조건) 202

〈표 3.2.74〉 조도별 Particle 개수 변화 표 (암조건 → 명조건) 203

〈표 3.2.75〉 조도별 Particle 비표면적 변화 표 (암조건 → 명조건) 204

〈표 3.2.76〉 Kaolin Spiking에 따른 Jar-test 실험결과표 (Run1) 206

〈표 3.2.77〉 Kaolin Spiking에 따른 Jar-test 실험결과표 (Run2) 207

〈표 3.2.78〉 Kaolin Spiking에 따른 Jar-test 실험결과표 (Run3) 207

〈표 3.2.79〉 Kaolin Spiking에 따른 Jar-test 부상순위 표 (Run1) 208

〈표 3.2.80〉 Kaolin Spiking에 따른 Jar-test 부상순위 표 (Run2) 208

〈표 3.2.81〉 Kaolin Spiking에 따른 Jar-test 부상순위 표 (Run3) 209

〈표 3.2.82〉 Kaolin Spiking에 따른 Chl-a 농도 변화 표 210

〈표 3.2.83〉 Kaolin Spiking에 따른 탁도 변화 표 212

〈표 3.2.84〉 Kaolin Spiking에 따른 알칼리도 변화 표 213

〈표 3.2.85〉 Kaolin Spiking에 따른 pH 변화 표 214

〈표 3.2.86〉 Kaolin Spiking에 따른 Particle 개수 변화 표 (Run2) 215

〈표 3.2.87〉 Kaolin Spiking에 따른 Particle 개수 변화 표 (Run3) 216

〈표 3.2.88〉 Kaolin Spiking에 따른 Particle 비표면적 변화 표 (Run2) 217

〈표 3.2.89〉 Kaolin Spiking에 따른 Particle 비표면적 변화 표 (Run3) 218

〈표 3.2.90〉 Kaolin Spiking 농도별 Jar-test 실험결과표 219

〈표 3.2.91〉 Kaolin Spiking 농도별 Jar-test 부상순위 표 219

〈표 3.2.92〉 Kaolin Spiking 농도별 Chl-a 실힘결과표 220

〈표 3.2.93〉 Kaolin Spiking 농도별 탁도 실험결과표 221

〈표 3.2.94〉 Kaolin Spiking 농도별 알칼리도 변화 표 221

〈표 3.2.95〉 Kaolin Spiking 농도별 pH 변화 표 222

〈표 3.2.96〉 Kaolin Spiking 농도별 Particle 개수 감소율 실험결과표 223

〈표 3.2.97〉 Kaolin Spiking 농도별 Particle 비표면적 감소율 실험결과표 224

〈표 3.2.98〉 11월 24-27일간 ACF 시스템 처리 전·후 수질 지표 변화 232

〈표 3.2.99〉 ACF 1차 랩 규모 실험용액 수질 지표 233

〈표 3.2.100〉 ACF 2차 랩 규모 실험용액 수질 지표 240

〈표 3.2.101〉 I/O 리스트 244

〈표 3.2.102〉 2017년 5월 16일 측정 data 251

〈표 3.2.103〉 2017년 5월 25일 측정 data 252

〈표 3.2.104〉 LED 사용 전 / 후 Chl-a 처리효율 결과 261

〈표 3.2.105〉 외부공인검사기관 농도별, 기간별, 항목별 분석결과 267

〈표 3.2.106〉 외부공인검사기관 주요 항목별 처리효율 결과 269

〈표 3.2.107〉 세포의 체적을 구하는 식(Wetzel and likens,1991) 276

〈표 3.2.108〉 조류 세포수 조사일자 277

〈표 3.2.109〉 CFD 결과 요약 311

〈표 3.2.110〉 BG-11 medium 및 CB medium 구성성분 313

〈표 3.2.111〉 한강 내 팔당댐-5지점의 부유물질(SS), 탁도 및 Chl-a의 백분위수 및 기술통계량 316

〈표 3.2.112〉 국내 침전지 탁도 318

〈표 3.2.113〉 PAHCS 농도에 따른 조견표 참조 실험 결과 320

〈표 3.2.114〉 PAC 농도에 따른 Jar-test 결과 (Chl-a : 45.0 ㎍/L, 탁도 : 11.1 NTU) 321

〈표 3.2.115〉 PAC 농도에 따른 조견표 참조 실험 결과 (Chl-a : 70.0 ㎍/L, 탁도 : 14.1 NTU) 321

〈표 3.2.116〉 PAC 농도에 따른 조견표 참조 실험 결과 (Chl-a : 40.0 ㎍/L, 탁도 : 16.4... 323

〈표 3.2.117〉 PAHCS 농도에 따른 Jar-test 결과 (Chl-a : 23.1 ㎍/L, 탁도 : 12.1 NTU) 324

〈표 3.2.118〉 Jar-test 조건 325

〈표 3.2.119〉 Jar-test 결과 326

〈표 3.2.120〉 최적조건 결과 및 통계분석 335

〈표 3.2.121〉 ACF 시스템 연계 공정 자외선 장치 세부사항 346

〈표 3.2.122〉 ACF 시스템 연계 공정을 이용한 맛·냄새 물질 제거 1차 실험 원수 성상 349

〈표 3.2.123〉 자외선 / 염소 공정의 주요 메커니즘 349

〈표 3.2.124〉 ACF 시스템 연계 공정을 이용한 맛·냄새 물질 제거 2차 실험 원수 성상 352

〈표 3.2.125〉 ACF 시스템 연계 공정을 이용한 맛·냄새 물질 제거 2차 실험 원수 성상 353

〈표 3.2.126〉 ACF 시스템 운영비 354

〈표 3.2.127〉 ACF 시스템 설비비 354

〈표 3.2.128〉 DAF 시스템 운영비 355

〈표 3.2.129〉 DAF 시스템 설비비 355

〈표 3.2.130〉 LCC 분석을 위한 조건 설정 356

〈표 3.2.131〉 초기 투자비용 평가 358

〈표 3.2.132〉 유지관리비용 평가 358

〈표 3.2.133〉 년도별 유지관리비용 발생 360

〈표 3.2.134〉 생애주기비용 평가 361

〈표 3.2.135〉 민감도 평가 362

〈표 3.2.136〉 매출실적 (2015) 372

〈표 3.2.137〉 매출실적 (2016) 373

〈표 3.2.138〉 매출실적 (2017) 375

〈표 4.1.1〉 연차별 성과계획 384

〈표 4.1.2〉 최종 성과계획 386

〈표 4.1.3〉 성과지표별 정의서 387

〈표 4.1.4〉 1차년도 성과목표 달성도 389

〈표 4.1.5〉 2차년도 성과목표 달성도 390

〈표 4.1.6〉 3차년도 성과목표 달성도 391

〈표 4.1.7〉 최종 성과목표 달성도 392

〈표 5.1.1〉 사업화 계획 398

〈표 5.1.2〉 SWOT 분석 402

〈표 5.1.3〉 국내 / 외 시장규모 403

〈표 5.1.4〉 지역별 세계 환경산업시장 규모 403

〈표 11.2.1〉 동일내용 또는 유사내용을 전공 또는 연구하는 과학자 및 기술자의 소속과 성명 432

〈그림 1.2.1〉 미국 내 정수처리시설에서 녹조에 의해 발생된 문제점 46

〈그림 1.2.2〉 미국 내 정수처리시설에서 설비 개선에 의한 조류처리효과 47

〈그림 1.2.3〉 정수장 유입조류제거 및 전처리공정도 51

〈그림 1.2.4〉 ACF 시스템 연계도 52

〈그림 1.2.5〉 정수장 유입조류 전처리공정 LAY-OUT 52

〈그림 1.2.6〉 실증화 플랜트 구조물 설계도 53

〈그림 1.2.7〉 실시간 통합 수질환경 모니터링시스템 구성도 54

〈그림 2.1.1〉 국내 고도정수처리 공정의 도입현황(한국수자원공사) 62

〈그림 2.2.1〉 미국 신시네티 정수장 자외선 / 염소공정 개념도 및 사진 66

〈그림 3.1.1〉 연도별 연구개발 방향 70

〈그림 3.1.2〉 산학연의 유기적 협력체계 구축 71

〈그림 3.2.1〉 정수장 유입조류제거 및 전처리공정도 78

〈그림 3.2.2〉 ACF 시스템 연계도 79

〈그림 3.2.3〉 시설계획 Lay-out 80

〈그림 3.2.4〉 시설계획 구조물 설계도 80

〈그림 3.2.5〉 터파기, 구조물 공사 및 펌프실 공사 81

〈그림 3.2.6〉 게이트밸브 설치 및 유입, 유출 배관 연결공사 82

〈그림 3.2.7〉 펌프 설치공사 및 방수공사 83

〈그림 3.2.8〉 실증플랜트 구축 84

〈그림 3.2.9〉 모니터링 시스템 구성도 85

〈그림 3.2.10〉 Chlorophyll-a 검정곡선 89

〈그림 3.2.11〉 BGA 검정곡선 89

〈그림 3.2.12〉 Turbidity 검정곡선 90

〈그림 3.2.13〉 DO 검정곡선 90

〈그림 3.2.14〉 pH 검정곡선 91

〈그림 3.2.15〉 수질 및 기상측정 시스템 구성도 92

〈그림 3.2.16〉 I/O 보드 Rev. 1.4의 레이아웃(Layout) 93

〈그림 3.2.17〉 I/O 보드 인터페이스(Interface) 구성 93

〈그림 3.2.18〉 내부 프로토콜 변환 96

〈그림 3.2.19〉 실시간 통합 수질환경 모니터링 시스템 구성도 98

〈그림 3.2.20〉 모니터링 시스템 메인(Main) 화면 100

〈그림 3.2.21〉 모니터링 시스템 구성 화면 및 환경설정 103

〈그림 3.2.22〉 W.H. 주입농도 결정을 위한 조류 배양기 107

〈그림 3.2.23〉 Jar-test 절차 109

〈그림 3.2.24〉 W.H. 주입농도에 따른 Jar-test 결과 예시 111

〈그림 3.2.25〉 Jar-test 결과에 대한 이변량 상관분석 결과 114

〈그림 3.2.26〉 수질항목(Chl-a, 탁도, pH, 알칼리도, 입자수 및 입자표면적)과의 단순회귀분석 116

〈그림 3.2.27〉 수질항목(Chl-a, 탁도, pH, 알칼리도, 입자수 및 입자표면적)과의 단순회귀분석 118

〈그림 3.2.28〉 다중 회귀식을 이용한 W.H. 주입농도 결정 121

〈그림 3.2.29〉 Chl-a 및 탁도를 고려한 W.H. 주입농도 제어 로직 122

〈그림 3.2.30〉 실시간 모니터링시스템 연계 전처리공정 연계운영 Prototype 124

〈그림 3.2.31〉 실시간 모니터링시스템 연계 제어방안 125

〈그림 3.2.32〉 오존 및 자외선 공정의 설비 규모 비교(한국수자원공사) 128

〈그림 3.2.33〉 HOCI / OCI- 의 pH에 따른 농도 분률 (pKa ＝ 7.5)(이미지참조) 130

〈그림 3.2.34〉 자외선 기반 고도산화공정 메커니즘(Trojan UV, Canada) 131

〈그림 3.2.35〉 라디칼 소모인자 측정을 위한 자외선 선형조사장치 135

〈그림 3.2.36〉 라디칼 소모인자를 측정하기 위한 로다민 비 분해실험 136

〈그림 3.2.37〉 라디칼 소모인자 계산을 위한 그래프 137

〈그림 3.2.38〉 자외선 / 염소 공정에 의한 맛·냄새 물질 제거에 pH가 미치는 영향 138

〈그림 3.2.39〉 자외선 / 염소 공정에 의한 맛·냄새 물질 제거효율 평가 및 모델 예측 139

〈그림 3.2.40〉 실증플랜트 가동 및 운영 140

〈그림 3.2.41〉 실증플랜트 가동 Process 141

〈그림 3.2.42〉 10월 가동 진행 일정 및 11월 가동 진행 일정 141

〈그림 3.2.43〉 2015. 10월 가동 결과 145

〈그림 3.2.44〉 2015. 11월 가동결과 146

〈그림 3.2.45〉 형광광도법 분석에 사용된 Turner Design사의 분석장치 148

〈그림 3.2.46〉 좌 : 클로로필-a / 우 : BGA 동절기 모니터링 결과 149

〈그림 3.2.47〉 좌 : 탁도 / 우 : pH 동절기 모니터링 결과 149

〈그림 3.2.48〉 좌 : DO / 우 : 수온 동절기 모니터링 결과 150

〈그림 3.2.49〉 표면 자동 세척 장치 151

〈그림 3.2.50〉 센서 소모품 좌 : DO Sensor Disk 우 : pH sensor 카트리지 152

〈그림 3.2.51〉 컨트롤 박스 차폐처리 152

〈그림 3.2.52〉 좌 : 최초 아크릴 가드 변경 전 / 우 : 간이 백엽상 형태 변경 후 153

〈그림 3.2.53〉 프로세스 흐름도 154

〈그림 3.2.54〉 CPU 보드 155

〈그림 3.2.55〉 아날로그 입력 모듈 회로설계 157

〈그림 3.2.56〉 아날로그 입력 모듈 157

〈그림 3.2.57〉 내부 표준 프로토콜 변환 펌웨어 159

〈그림 3.2.58〉 초기 화면 161

〈그림 3.2.59〉 메인 화면 162

〈그림 3.2.60〉 History 화면 162

〈그림 3.2.61〉 System 설정 화면 163

〈그림 3.2.62〉 W.H. 주입농도에 따른 부상 순위 그래프 (부상양호) 165

〈그림 3.2.63〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 Chl-a 농도 변화 그래프 (부상양호) 166

〈그림 3.2.64〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 탁도 변화 그래프 (부상양호) 166

〈그림 3.2.65〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 알칼리도 변화 그래프 (부상양호) 167

〈그림 3.2.66〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 pH 변화 그래프 (부상양호) 168

〈그림 3.2.67〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 Particle 개수 변화 그래프 (부상양호) 169

〈그림 3.2.68〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 Particle 비표면적 변화 그래프 (부상양호) 170

〈그림 3.2.69〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 Jar-test 사진 (부상양호) 170

〈그림 3.2.70〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 Chl-a 농도 변화 그래프 (미부상) 172

〈그림 3.2.71〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 탁도 변화 그래프 (미부상) 172

〈그림 3.2.72〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 알칼리도 변화그래프 (미부상) 173

〈그림 3.2.73〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 pH 변화 그래프 (미부상) 174

〈그림 3.2.74〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 Particle 개수 변화그래프 (미부상) 175

〈그림 3.2.75〉 W.H. 주입농도에 따른 기초실험 Particle 비표면적 변화그래프 (미부상) 176

〈그림 3.2.76〉 W.H. 주입농도에 따른 Jar-test 사진 (미부상) 176

〈그림 3.2.77〉 W.H. 주입농도별 Jar-test 부상순위 그래프 (Run1) 179

〈그림 3.2.78〉 W.H. 주입농도별 Chl-a 농도 변화 그래프 180

〈그림 3.2.79〉 W.H. 주입농도별 Chl-a 농도 변화 그래프 (부상만) 180

〈그림 3.2.80〉 W.H. 주입농도별 탁도 변화 그래프 181

〈그림 3.2.81〉 W.H. 주입농도별 탁도 변화 그래프 (부상만) 182

〈그림 3.2.82〉 W.H. 주입농도별 알칼리도 변화 그래프 183

〈그림 3.2.83〉 W.H. 주입농도별 pH 변화 그래프 184

〈그림 3.2.84〉 W.H. 주입농도별 Particle 개수 변화 그래프 (Run1) 185

〈그림 3.2.85〉 W.H. 주입농도별 Particle 개수 변화 그래프 (Run3) 186

〈그림 3.2.86〉 W.H. 주입농도별 Particle 비표면적 변화 그래프 (Run1) 187

〈그림 3.2.87〉 W.H. 주입농도별 Particle 비표면적 변화 그래프 (Run3) 188

〈그림 3.2.88〉 W.H. 주입농도별 Jar-test 사진 188

〈그림 3.2.89〉 조도별 부상 순위 그래프 (명조건) 190

〈그림 3.2.90〉 조도별 Chl-a 농도 변화 그래프 (명조건) 191

〈그림 3.2.91〉 조도별 탁도 변화 그래프 (명조건) 192

〈그림 3.2.92〉 조도별 Particle 개수 변화 그래프 (명조건) 193

〈그림 3.2.93〉 조도별 Particle 비표면적 변화 그래프 (명조건) 194

〈그림 3.2.94〉 조도별 Jar-test 사진 (명조건) 194

〈그림 3.2.95〉 암조건 Jar-test 시 Chl-a 농도 변화 그래프 197

〈그림 3.2.96〉 암조건 Jar-test 시 탁도 변화 그래프 198

〈그림 3.2.97〉 암조건 Jar-test 시 알칼리도 변화 그래프 (Run1) 199

〈그림 3.2.98〉 암조건 Jar-test 시 pH 변화 그래프 (Run1) 199

〈그림 3.2.99〉 암조건의 Jar-test 사진 200

〈그림 3.2.100〉 조도별 부상 순위 그래프 (암조건 → 명조건) 201

〈그림 3.2.101〉 조도별 Chl-a 농도 변화 그래프 (암조건 → 명조건) 202

〈그림 3.2.102〉 조도별 탁도 변화 그래프 (암조건 → 명조건) 203

〈그림 3.2.103〉 조도별 Particle 개수 변화 그래프 (암조건 → 명조건) 204

〈그림 3.2.104〉 조도별 Particle 비표면적 변화 그래프 (암조건→명조건) 205

〈그림 3.2.105〉 조도별 Jar-test 사진 (암조건 → 명조건) 205

〈그림 3.2.106〉 Kaolin Spiking에 따른 Jar-test 부상순위 그래프 (Run1) 208

〈그림 3.2.107〉 Kaolin Spiking에 따른 Jar-test 부상순위 그래프 (Run2) 209

〈그림 3.2.108〉 Kaolin Spiking에 따른 Jar-test 부상순위 그래프 (Run3) 210

〈그림 3.2.109〉 Kaolin Spiking에 따른 Chl-a 농도 변화 그래프 211

〈그림 3.2.110〉 Kaolin Spiking에 따른 Chl-a 농도 변화 그래프 (부상만) 211

〈그림 3.2.111〉 Kaolin Spiking에 따른 탁도 변화 그래프 212

〈그림 3.2.112〉 Kaolin Spiking에 따른 탁도 변화 그래프 (부상만) 213

〈그림 3.2.113〉 Kaolin Spiking에 따른 알칼리도 변화 그래프 214

〈그림 3.2.114〉 Kaolin Spiking에 따른 pH 변화 그래프 214

〈그림 3.2.115〉 Kaolin Spiking에 따른 개수 변화 그래프 (Run2) 215

〈그림 3.2.116〉 Kaolin Spiking에 따른 Particle 개수 변화 그래프 (Run3) 216

〈그림 3.2.117〉 Kaolin Spiking에 따른 Particle 비표면적 변화 그래프 (Run2) 217

〈그림 3.2.118〉 Kaolin Spiking에 따른 Particle 비표면적 변화 그래프 (Run3) 218

〈그림 3.2.119〉 Kaolin Spiking에 따른 Jar-test 부상순위 그래프 220

〈그림 3.2.120〉 Kaolin Spiking 농도별 Chl-a 처리효율 그래프 220

〈그림 3.2.121〉 Kaolin Spiking 농도별 탁도 처리효율 그래프 221

〈그림 3.2.122〉 Kaolin Spiking 농도별 알칼리도 변화 그래프 222

〈그림 3.2.123〉 Kaolin Spiking 농도별 pH 변화 그래프 222

〈그림 3.2.124〉 Kaolin Spiking 농도별 Particle 개수 감소율 그래프 223

〈그림 3.2.125〉 Kaolin Spiking 농도별 Particle 비표면적 감소율 그래프 224

〈그림 3.2.126〉 Kaolin Spiking 농도별 Jar-test 사진 225

〈그림 3.2.127〉 시간별 ACF 시스템 처리 전 / 후 탁도 제거 및 제거율 226

〈그림 3.2.128〉 Water Health® 주입농도별 ACF 시스템 처리 전·후 탁도 제거 및 제거율(이미지참조) 227

〈그림 3.2.129〉 Water Health® 주입농도별 ACF 시스템 처리 전·후 부유물질 농도 변화(이미지참조) 228

〈그림 3.2.130〉 시간별 ACF 시스템 처리 전·후 254 nm 흡광도 값 변화 229

〈그림 3.2.131〉 Water Health® 주입농도별 ACF 시스템 처리 전·후 254nm 흡광도 값 변화(이미지참조) 229

〈그림 3.2.132〉 Water Health® 주입농도별 ACF 시스템 처리 전·후 용존유기물질 제거율(이미지참조) 230

〈그림 3.2.133〉 Water Health® 주입농도별 ACF 시스템 처리 전·후 pH 변화(이미지참조) 231

〈그림 3.2.134〉 Water Health® 주입농도별 ACF 시스템 처리 전·후 알칼리도 변화(이미지참조) 231

〈그림 3.2.135〉 Water Health® 와 분말활성탄 주입농도별 클로로필a 제거 및 제거율(이미지참조) 234

〈그림 3.2.136〉 Water Health® 와 분말활성탄 주입농도별 탁도 제거 및 탁도 제거율(이미지참조) 235

〈그림 3.2.137〉 Water Health® 와 분말활성탄 주입농도별 용존유기물 및 254 nm 흡광도 제거(이미지참조) 235

〈그림 3.2.138〉 Water Health® 와 분말활성탄 주입농도별 제거율 비교(이미지참조) 236

〈그림 3.2.139〉 Water Health® 와 분말활성탄에 의한 Geosmin, 2-MIB 제거 비교(이미지참조) 237

〈그림 3.2.140〉 ACF시스템 분말활성탄 연계공정과 분말활성탄에 의한 Geosmin 제거 및 제거율 비교 238

〈그림 3.2.141〉 ACF시스템 분말활상탄 연계공정과 분말활성탄에 의한 2-MIB 제거 및 제거율 비교 238

〈그림 3.2.142〉 ACF시스템 오존 연계공정에 의한 Geosmin, 2-MIB 제거 개선 비교 239

〈그림 3.2.143〉 Water Health® 와 분말활성탄 주입농도별 남조류 제거 및 제거율(이미지참조) 240

〈그림 3.2.144〉 Water Health® 와 분말활성탄 주입농도별 탁도 제거 및 제거율(이미지참조) 241

〈그림 3.2.145〉 Water Health® 와 분말활성탄 주입농도별 254 nm 흡광도 제거(이미지참조) 242

〈그림 3.2.146〉 시스템 구성도 243

〈그림 3.2.147〉 프로세스 흐름도 243

〈그림 3.2.148〉 제어로직 구성 244

〈그림 3.2.149〉 메인화면 구성 246

〈그림 3.2.150〉 트렌드 화면 247

〈그림 3.2.151〉 약품 제어모드 247

〈그림 3.2.152〉 약품 투입농도 (A 모드) 248

〈그림 3.2.153〉 약품 투입모드 (B 모드) 248

〈그림 3.2.154〉 약품 투입모드 (C 모드) 249

〈그림 3.2.155〉 처리수 펌프 249

〈그림 3.2.156〉 기존수조 250

〈그림 3.2.157〉 변경수조 251

〈그림 3.2.158〉 Chl-a, 탁도 항목의 실험실 분석결과를 통한 신뢰도 결과 252

〈그림 3.2.159〉 실시간 모니터링 설치사진 253

〈그림 3.2.160〉 측정 수조 내부 253

〈그림 3.2.161〉 각 센서 별 세척 방법 및 유입수에 의해 오염된 수조 상태 254

〈그림 3.2.162〉 센서 Software 프로그램 255

〈그림 3.2.163〉 C3 센서 교정 중 255

〈그림 3.2.164〉 ACF 시스템 운영결과에 따른 Chl-a 제거율 256

〈그림 3.2.165〉 ACF 시스템 운영결과에 따른 탁도 제거율 257

〈그림 3.2.166〉 봄 Chl-a, 탁도 분석 258

〈그림 3.2.167〉 여름 Chl-a, 탁도 분석 259

〈그림 3.2.168〉 가을 Chl-a, 탁도 분석 260

〈그림 3.2.169〉 LED 사용 전 / 후 Chl-a 처리효율 결과 261

〈그림 3.2.170〉 각 항목별 처리효율 264

〈그림 3.2.171〉 각 항목별 처리효율 상관관계 265

〈그림 3.2.172〉 2016년 외부공인검사기관 워터헬스 주입량에 따른 처리효율 266

〈그림 3.2.173〉 2017년 외부공인검사기관 원수 및 처리수 처리효율 271

〈그림 3.2.174〉 ECLIPSE E600 Microscope 272

〈그림 3.2.175〉 Sedgwick-Rafter Cell 272

〈그림 3.2.176〉 원심분리기(labogene 1248R) 273

〈그림 3.2.177〉 체적을 이용한 조류 탄소량의 변환식 275

〈그림 3.2.178〉 총 조류 현존량 및 제거 효율 280

〈그림 3.2.179〉 조류 상대 밀도 및 수온 변화 281

〈그림 3.2.180〉 ACF시스템에 출현한 우점 조류 사진 282

〈그림 3.2.181〉 총 규조류 현존량 및 제거효율 282

〈그림 3.2.182〉 총 녹조류 현존량 및 제거효율 283

〈그림 3.2.183〉 총 남조류 현존량 및 제거효율 284

〈그림 3.2.184〉 조류 Carbon량 및 제거효율 285

〈그림 3.2.185〉 클로로필-a 농도 및 제거효율 286

〈그림 3.2.186〉 피코시아닌 농도 및 제거효율 287

〈그림 3.2.187〉 CFD 수학적 모델링 288

〈그림 3.2.188〉 CFD 수치해석 기법 289

〈그림 3.2.189〉 주어진 2차원 도면 290

〈그림 3.2.190〉 3차원 해석 영역 291

〈그림 3.2.191〉 3차원 모델링 291

〈그림 3.2.192〉 Mesh Information 292

〈그림 3.2.193〉 Z＝0.3M 770s Velocity Shade Contour 293

〈그림 3.2.194〉 Z＝0.3M 1800s Velocity Shade Contour 293

〈그림 3.2.195〉 Z＝0.3M 3600s Velocity Shade Contour 294

〈그림 3.2.196〉 Z＝0.3M 5400s Velocity Shade Contour 294

〈그림 3.2.197〉 Z＝0.3M 7200s Velocity Shade Contour 295

〈그림 3.2.198〉 Z＝1.2M 770s Velocity Shade Contour 295

〈그림 3.2.199〉 Z＝1.2M 1800s Velocity Shade Contour 296

〈그림 3.2.200〉 Z＝1.2M 3600s Velocity Shade Contour 296

〈그림 3.2.201〉 Z＝1.2M 5400s Velocity Shade Contour 297

〈그림 3.2.202〉 Z＝1.2M 7200s Velocity Shade Contour 297

〈그림 3.2.203〉 Z＝2.7M 770s Velocity Shade Contour 298

〈그림 3.2.204〉 Z＝2.7M 1800s Velocity Shade Contour 298

〈그림 3.2.205〉 Z＝2.7M 3600s Velocity Shade Contour 299

〈그림 3.2.206〉 Z＝2.7M 5400s Velocity Shade Contour 299

〈그림 3.2.207〉 Z＝2.7M 7200s Velocity Shade Contour 300

〈그림 3.2.208〉 Z＝0.3M 770s Shade Contour Tracer Concentration 301

〈그림 3.2.209〉 Z＝0.3M 1800s Shade Contour Tracer Concentration 301

〈그림 3.2.210〉 Z＝0.3M 3600s Shade Contour Tracer Concentration 302

〈그림 3.2.211〉 Z＝0.3M 5400s Shade Contour Tracer Concentration 302

〈그림 3.2.212〉 Z＝0.3M 7200s Shade Contour Tracer Concentration 303

〈그림 3.2.213〉 Z＝1.2M 770s Shade Contour Tracer Concentration 303

〈그림 3.2.214〉 Z＝1.2M 3600s Shade Contour Tracer Concentration 304

〈그림 3.2.215〉 Z＝1.2M 5400s Shade Contour Tracer Concentration 304

〈그림 3.2.216〉 Z＝1.2M 7200s Shade Contour Tracer Concentration 305

〈그림 3.2.217〉 Z＝2.7M 770s Shade Contour Tracer Concentration 305

〈그림 3.2.218〉 Z＝2.7M 1800s Shade Contour Tracer Concentration 306

〈그림 3.2.219〉 Z＝2.7M 3600s Shade Contour Tracer Concentration 306

〈그림 3.2.220〉 Z＝2.7M 5400s Shade Contour Tracer Concentration 307

〈그림 3.2.221〉 Z＝2.7M 7200s Shade Contour Tracer Concentration 307

〈그림 3.2.222〉 이론적 체류시간 308

〈그림 3.2.223〉 Tracer curve vs 누적곡선 309

〈그림 3.2.224〉 노즐유무에 따른 체류시간 310

〈그림 3.2.225〉 Microcystis 및 Anabaena 현미경 관찰 사진 312

〈그림 3.2.226〉 Jar-test 공정도 314

〈그림 3.2.227〉 ACF 공정 Jar-test 사진 314

〈그림 3.2.228〉 C/S 공정 Jar-test 사진 315

〈그림 3.2.229〉 팔당댐-5지점 위치 316

〈그림 3.2.230〉 한강수계 팔당댐-5지점의 탁도 및 Chl-a 누적분포 317

〈그림 3.2.231〉 Kaolin과 탁도의 관계식 318

〈그림 3.2.232〉 PAHCS 주입농도와 탁도와의 상관관계 319

〈그림 3.2.233〉 PAHCS 농도에 따른 조견표 참조 실험 결과 320

〈그림 3.2.234〉 PAHCS 농도에 따른 조견표 참조 실험 결과 322

〈그림 3.2.235〉 PAC 농도에 따른 조견표 참조 실험 탁도 결과 323

〈그림 3.2.236〉 Jar-test 결과(Chl-a : 11.0 ㎍/L, Turbidity : 6.0 NTU) 328

〈그림 3.2.237〉 Jar-test results of set No.2 (Chl-a : 23.0 ㎍/L, Turbidity : 11.3 NTU) 330

〈그림 3.2.238〉 Jar-test results of set No.3 (Chl-a : 70.0 ㎍/L, Turbidity : 16.2 NTU) 332

〈그림 3.2.239〉 Jar-test results of set No.4 (Chl-a : 75.0 ㎍/L, Turbidity : 15.1 NTU) 334

〈그림 3.2.240〉 ① ACF, ② ACF + C/S 및 ③ C/S 탁도 비교 336

〈그림 3.2.241〉 Water Health® 주입농도별 ACF 시스템 처리 전·후 탁도 제거 및 제거율(이미지참조) 339

〈그림 3.2.242〉 Water Health® 주입농도별 ACF 시스템 처리 전·후 흡광도(A254) 제거 및 제거율(이미지참조) 340

〈그림 3.2.243〉 Water Health® 주입농도별 ACF 시스템 처리 전·후 용존유기물질(DOC) 제거 및 제거율(이미지참조) 342

〈그림 3.2.244〉 Water Health® 주입농도별 ACF 시스템 처리 전·후 SUVA 값 및 변화율(이미지참조) 343

〈그림 3.2.245〉 Water Health® 주입농도별 ACF 시스템 처리 전·후 pH(이미지참조) 344

〈그림 3.2.246〉 Water Health® 주입농도별 ACF 시스템 처리 전·후 알칼리도(이미지참조) 345

〈그림 3.2.247〉 ACF 시스템 연계 자외선 기반 고도산화공정 347

〈그림 3.2.248〉 ACF 시스템 연계 공정을 이용한 맛·냄새 물질 제거 (1차 실험) 348

〈그림 3.2.249〉 ACF 시스템 연계 공정을 이용한 맛·냄새 물질 제거 (2차 실험) 350

〈그림 3.2.250〉 pH에 따른 HOCI / OCI- 비율 (pKa ＝ 7.5)(이미지참조) 351

〈그림 3.2.251〉 제거 대상 물질을 90% 제거하기 위해 필요한 에너지 공정별 비교 353

〈그림 3.2.252〉 LCC 구성 항목 356

〈그림 3.2.253〉 LCC 분석 방법 및 절차 357

〈그림 3.2.254〉 유지관리비용 평가 359

〈그림 3.2.255〉 생애주기비용 평가 361

〈그림 3.2.256〉 민감도 평가 362

〈그림 5.1.1〉 환경기술 사업화 / 국내 외 시장개척 방안 401

〈그림 5.1.2〉 세계 환경산업시장 구성 비율 404

〈그림 11.1.1〉 한-중 공동검증사업 협약문 429