우수이용 시스템의 표준화 개발

우수이용 시스템의 표준화 개발

전인배 , 임기석 , 이영민 , 지홍기

영남대학교 수자원환경연구실

목 차

연구의 목적 및 필요성 우수이용 시스템의 구성 집수 시스템 저류 시스템 여과 시스템 결 론


연구의 목적 및 필요성

1. 우리나라의 수자원이용 현황

증발산량45%

하천수 이용14%

바다로 유실31%

댐 용수이용8%

지하수 이용2%

바 다 로 유 실

31%

지하수 이용 2%

댐용수 이용 8% 하천수 이용 14%

증발산량 45%



2. 하천유출량 중 이용가능량

33%

67%홍수시 유출467 억 m3 평시유출

230 억 m3



3. 국내 농어촌 지역의 상수도 보급율

87.0

40.5

79.0

59.251.0

30.2

72.4

36.5

56.3

28.5

67.9

50.8

73.7

52.0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

경기도 강원도 충청남도 전라북도 전라남도 경상북도 경상남도

전지역

농촌지역



4. 경제성 검토

생산

비용

(원

/m3 )

0100020003000400050006000700080009000

10000

100 50

상수도해수담수화

생산량 (m3/ 일 )

535 원

5,366 원

535 원

9,605 원


우수이용 시스템의 구성

Catchment Area

Storage Tank

Fitering

Domestic Water Use

Precipitation

Inflow

Supply

1. 우수집수 - 저류 - 공급 시스템


우수이용 시스템의 구성

2. 우수이용 시스템 설치 예 ( 경남 고성군 동해면 )


집수 시스템1. 집수면

형 태 유출계수 특 성

GI 시트 0.9 이상 우수한 수질의 우수집수가능표면은 매끈하나 표면온도가 높아서 박테리아의 서식이 가능함 .

유약바른타일

0.6 - 0.9 양질의 우수집수 가능 타일접합부분에서 오염물질 생성 가능

석면 시트 0.8 - 09 발암물질이 있다는 증거가 없음섬세한 다공질로 유출계수가 작은 경향이 있으며 오래된 지붕은 이끼류의 번식이 용이함 .

유기체 0.2 수질이 불량유기물질의 용해로 탁도가 높음 .


집수 시스템2. 거트

Manning 공식 이용

거트의 측면 형태와 크기에 따른 지붕의 크기 결정


저류 시스템1. 저류탱크 용량의 결정 (1)

지홍기에 의해 제시한

최적 시스템 설계모형 (Model for Design of Optimum System)

이용

DOS 모형

기존의 지붕에 대한 집수면적과 일평균 생활용수량으로부터 탱크의 크기를 가정하고 적용대상지역의 용수부족기간의 강우자료를 이용하여 집수면에서의 유입량을 추정하고 탱크의 저류량 변화를 분석하여 설계


저류 시스템

0

20

40

60

80

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Roof Area(m2)

Ta

nk

Siz

e(m

3)

200L/DAY/HOUSEHOLD

100L/DAY/HOUSEHOLD

1. 저류탱크 용량의 결정 (2)

DOS 모형을 제주도에 적용하여 설계한 예

0

50

100

150

200

250

300

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Roof Area(m2)

Ta

nk

Siz

e(m

3)

500L/DAY/HOUSEHOLD

400L/DAY/HOUSEHOLD

300L/DAY/HOUSEHOLD


저류 시스템2. 저류탱크 용량에 따른 형태의 결정

원통형과 입방형의 저류탱크의 높이와 너비의 비 그리고 탱크재료의 경제성과의 관계를 나타내고 있는 것으로 높이와 너비의 비가 1 에 가까울 때 가장 경제적임

최적 형태최적 형태


여과 시스템1. 필터 설치 장소에 따른 장단점

구 분 장 점 단 점거트 내부

낙엽이 거트내부에 축적되는 것을 방지 ( 화재위험을 해소 , 모기번식을 줄임 , 청소하는 번거로움을 줄임 )

넓은 지역에 대하여 이용하므로 고가의 필터가 필요

지하매설 관내

설치비용을 줄임 청소를 위한 접근이 용이함

지하매설 저류탱크에만 이용가능 잘못된 설계로 인하여 탱크내부에 빗물이 들어올수 있음

저류탱크 입구

간단하고 경제적임 . 탱크입구에 헝겊으로 간단하게 설치가능 가시적임

오염물이 탱크로 들어올수 있음 . 설치가능 여과방법이 제한되어 있음


결 론

집수시스템에서는 집수면 형태 및 재질에 따른 유출계수의 결정과 우수의 원활한 수송을 위하여 집수면 특성에 따른 거트의 설치특성과 재질을 검토 제시

저류 시스템에서는 저류탱크의 최적 용량결정과 함께 결정된 용량에 대한 탱크의 합리적 형상화 및 저류탱크의 직경과 높이 최적비를 제시

여과 시스템에서는 필터링 방법에 대한 연구와 합리적인 필터링 장치 설치장소의 결정 그리고 우수이용 시스템 전체의 유지관리 문제에 대한 지속적인 연구가 필요할 것으로 판단


우수이용 시스템의 표준화 개발

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