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- 저자 : 강형빈 ( Hyungbin Kang ) (검색결과 4 건)
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슬러지 감량을 위한 열가수분해 공법 적용 시 유기질소의 거동
황문영 ( Hwang Moonyeong ),윤효직 ( Yoon Hyojik ),강형빈 ( Kang Hyungbin ),차명철 ( Cha Myungchul ),박인근 ( Park Ingeun ),정국 ( Jeong Guk ),김성표 ( Kim Sungpyo ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
질소는 유기질소와 무기질소로 나뉠 수 있으며, 유기질소는 하수 처리 공정상에서 분해가 어려운 특징이 있다. 또한, 수계에 유출될 경우 암모니아로 전환 되어 부영양화를 촉진할 수 있기에 유기질소에 대한 관심은 꾸준히 진행되고 있다. 슬러지를 처리하는 여러 기술 중, 함수율이 75 ~ 85 %로 높은 조건의 슬러지는 처리효율 극대화 및 에너지 비용 절감이 가능한 열가수분해 기술을 사용할 수 있다. 열가수분해는 슬러지를 고온, 고압의 증기를 사용하여 하수슬러지에 존재하는 미생물의 세포벽을 파괴하여 저분자 액상물질로 분해하는 기술이다. 이에 본 연구에서는 슬러지 열가수분해 시, 유기질소가 최대한 감량 될 수 있도록 물리화학적, 생물학적 방법의 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 공정별 샘플의 총인 (TP), 총질소 (TN), 암모니아 (NH<sub>3</sub>), 질산염 (NO<sub>3</sub>), 유기질소를 온도와 pH 조건을 달리해서 분석하여 유기질소의 감소 여부를 확인하였다. 슬러지를 열가수분해 했을 경우 액상반응물에서 유기질소의 농도는 슬러지 내 유기질소 농도 대비 약 85 % 감소하는 것으로 확인되었다. 이후 액상반응물의 온도를 90℃로 올렸을 경우 약 10여 %의 유기질소 감소가 관찰되었으나 pH의 영향은 크지 않았다. 보다 높은 유기질소의 차감을 위해 생물학적 처리방법을 사용하였다. Bacillus는 유기성 슬러지에 함유된 단백질을 분해하는 데 유용한 효소 분비력을 가지고 있으며, 증식이나 배양 조건이 비교적 빠르고 단순하다. 단백질을 빠른 시간 내에 아미노산 형태로 쉽게 변화시킬 수 있고, 열가수분해로 처리하기 때문에 높은 온도에서 생존이 가능한 Bacillus Licheniformis SF5-1을 생물학적 처리의 균주로 선택했다. 50℃ 탈리액과 액상반응물에 Bacillus Licheniformis SF5-1을 주입하여 유기질소의 암모니아 전환 여부를 확인하고 Bacillus Licheniformis SF5-1의 주입량, 반응 시간, 온도 등 최적의 조건을 찾고자 한다.
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시계열 분석법을 이용한 도시지역 토지피복형태에 따른 지하수위와 강수량의 상관관계 분석
허준용 ( Junyong Heo ),김태용 ( Taeyong Kim ),박혜민 ( Hyemin Park ),하태정 ( Taejung Ha ),강형빈 ( Hyungbin Kang ),양민준 ( Minjune Yang ) 대한원격탐사학회 2021 大韓遠隔探査學會誌 Vol.37 No.6
최근 도시화로 인한 토지피복의 변화로 불투수층이 증가함에 따라, 강수의 자연적인 지하수 함양이 방해되어 도시홍수와 같은 재난 문제가 발생하고 있다. 따라서 토지피복의 변화에 따른 강수와 지하수위 간 상관관계를 규명하기 위해 본 연구는 소규모 도심지역인 부산광역시 연제구를 대상으로 교차상관분석(Cross-correlation function, CCF) 및 이동평균분석(Moving average method, MA)을 통해 강수와 지하수위간 지연시간을 산정하였다. 지연시간을 산정하기 위해 자기상관분석, 교차상관분석, 이동평균분석을 수행하였으며 피어슨 상관함수를 목적함수로 설정하여 강수량과 지하수위 간 가장 높은 상관계수를 가지는 시차 값을 지연시간으로 결정하였다. 관측공 반경 250 m 내 토지피복형태와 지형은 토지피복지도와 수치지형도를 이용하여 Arc-GIS를 통해 분석하였다. 연구결과 토지피복형태가 도심영향이 많은 불투수층으로 이루어진 GW01, GW03, GW05 (Urban: 71-96%)의 경우 지연시간이 길게 나타났으며(CCF: 42-71일, MA: 148-161일) 식생영향이 많은 투수층으로 이루어진 GW04 (Urban: 35%)는 짧은 지연시간(CCF: 4일, MA: 67일)을 보였다. 토지경사도에 따른 지연시간의 차이는 보이지 않았으며 이는 토지피복형태가 강수와 지하수위 간 지연시간에 영향을 강하게 미치는 요소이기 때문에 토지경사도에 따른 영향이 작용하지 못한 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 부산 연제구의 토지 이용에 따른 지하수위와 강수량의 지연시간을 규명함으로써 도시 내 강수의 자연적인 지하수 함양을 위한 도시 녹지공간 조성과 수문학적 재난 예방을 위한 관리계획의 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. Land-use/cover change caused by rapid urbanization in South Korea is one of the concerns in flood risk management because groundwater recharge by precipitation hardly occurs due to an increase in impermeable surfaces in urban areas. This study investigated the hydrologic effects of land-use/cover on groundwater recharge in the Yeonje-gu district of Busan, South Korea. A statistical time series analysis was conducted with temporal variations of precipitation and groundwater level to estimate lag-time based on correlation coefficients calculated from auto-correlation function (ACF), cross-correlation function (CCF), and moving average (MA) at five sites. Landform and land-use/cover within 250 m radius of the monitoring wells (GW01, GW02, GW03, GW04, and GW05) at five sites were identified by land cover and digital map using Arc-GIS software. Long lag-times (CCF: 42-71 days and MA: 148-161 days) were calculated at the sites covered by mainly impermeable surfaces (GW01, GW03, and GW05) while short lag-times (CCF: 4 days and MA: 67 days) were calculated at GW04 consisting of mainly permeable surfaces. The results suggest that lag-time would be one of the good indicators to evaluate the effects of land-use/cover on estimating groundwater recharge. The results of this study also provide guidance on the application of statistical time series analysis to environmentally important issues on creating an urban green space for natural groundwater recharge from precipitation in the city and developing a management plan for hydrological disaster prevention.
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