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SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 서론 15
1절 연구개발의 개요 및 필요성 15
2절 연구개발 내용 및 범위 17
1. 연구개발의 목표 17
2. 연구개발 내용 및 범위 17
3. 연구개발기술의 원리 18
제2장 국내외 기술개발 현황(강변여과 기술) 21
1절 국외 관련기술 개발 현황 21
1. 유럽지역 관련기술 개발 현황 21
2. 북미지역 관련기술 개발 현황 24
2절 국내 관련기술 개발 현황 26
1. 강변여과지역 관련기술 개발 현황 26
2. 연구개발기술의 차별성 39
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 40
1절 연구지역 부지특성 조사 40
1. 연구지역 기본현황 조사 40
2. 수리지질특성 조사 46
2절 철농도 저감시스템 설계 및 구축 60
1. 주입정 설치 60
2. 산소수 주입시스템 설계 및 구축 63
3절 철농도 저감 시스템 설계/운영인자 도출을 위한 현장시험 66
1. 시스템 운영 예비시헐 66
2. 산소수 연속주입 시험 73
3. 산소수 교대주입 시험 80
4. 산소수 주입시험 효율평가 96
5. 산소수 주입시험 경제성 평가 99
제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 102
1절 연구개발목표의 달성도 102
2절 관련분야 경제적/공공적 파급효과 103
3절 연구개발결과의 활용계획 103
제5장 참고문헌 104
1. 국내문헌 104
2. 국외문헌 104
〈표 2-1〉 베를린시 정수장 현황 22
〈표 2-2〉 국내 강변여과수 개발 조사 사업 및 운영 현황 27
〈표 2-3〉 낙동강 주변 강변여과수 개발현황 28
〈표 2-4〉 창원시 간접취수 시설 비교 29
〈표 2-5〉 창원시 간접취수 수질 변화 29
〈표 2-6〉 조사지역의 수막시설 재배현황(1993년도) 31
〈표 2-7〉 수막재배지 지하수 용존 철의 함량 분포 32
〈표 2-8〉 수막재배지 용존 철에 의한 비닐 오염도별 하우스분포 32
〈표 2-9〉 수막재배지 비닐오염도별 지하수중 철분함량 32
〈표 2-10〉 비닐오염이 딸기 생육 및 품질에 미치는 영향 33
〈표 2-11〉 철분농도 진단에 의한 수막재배 판단기준 33
〈표 2-12〉 시설재배 관련기술 특허현황 38
〈표 3-1〉 세부용도별 농업용 지하수 이용 시설 현황 42
〈표 3-2〉 연구지역 이용관정 현장수질 측정결과(2014.04) 44
〈표 3-3〉 연구지역 이용관정 용존이온 분석결과(2014.04) 45
〈표 3-4〉 연구지역 이용관정 용존 철농도 분석결과(2014.04) 45
〈표 3-5〉 각 관정별 제원 47
〈표 3-6〉 순간수위변화시험을 통한 수리전도도 산정 결과 49
〈표 3-7〉 양수시험 요약 52
〈표 3-8〉 양수시험을 통한 수리전도도 산정 결과 53
〈표 3-9〉 추적자시험 요약 56
〈표 3-10〉 추적자 농도 검출 요약 58
〈표 3-11〉 추적자 농도 검출 결과 58
〈표 3-12〉 주입정 일대 지층분포 60
〈표 3-13〉 신규 주입정 제원 60
〈표 3-14〉 산소요구량 계산 및 산소주입시스템 설계 64
〈표 3-15〉 현장실증시험 요약 66
〈표 3-16〉 철농도 저감 실내시험 요약 67
〈표 3-17〉 철농도 저감 실내시험에 따른 용존 철 및 DO 농도 분석 결과 69
〈표 3-18〉 시스템 단순 폭기시험 요약 71
〈표 3-19〉 산소수 주입시험 요약 73
〈표 3-20〉 실내분석항목 74
〈표 3-21〉 철농도 저감 모니터링 요약 78
〈표 3-22〉 산소수 교대 주입시험 요약 82
〈표 3-23〉 각 시험별 현장수질측정 결과(PW-1) 86
〈표 3-24〉 각 시험별 현장수질측정 결과(PW-2) 88
〈표 3-25〉 각 시험별 현장수질측정 결과(IW-1) 90
〈표 3-26〉 각 시험별 현장수질측정 결과(IW-2) 92
〈표 3-27〉 각 시험별 철농도 분석 결과 94
〈표 3-28〉 운영방법 검토 98
〈표 3-29〉 시설 설치 및 유지관리 비용 101
〈표 4-1〉 연구개발목표 및 달성내역 102
〈그림 1-1〉 철분농도 별 피복비닐 오염정도 15
〈그림 1-2〉 철 산화침전에 의한 수막재배시설 문제점 16
〈그림 1-3〉 용존 철 지중 저감 시스템 모식도 17
〈그림 1-4〉 연구개발의 내용 및 범위 18
〈그림 1-5〉 pH와 Eh변화에 따른 철의 상평형도 19
〈그림 1-6〉 지하수 양수-주입 순환을 통한 관정 내 철의 성상 변화 과정 20
〈그림 2-1〉 엘베강변 취수장의 용존 철농도 감소 사례 23
〈그림 2-2〉 Boker Heide 지역 철 지중처리 23
〈그림 2-3〉 미국의 간접취수 도입 지역 24
〈그림 2-4〉 루이빌 페인(Louisville Payne) 정수장 간접취수 모식도 및 정수장 전경 25
〈그림 2-5〉 신시내티 볼튼(Cincinnati Bolton) 정수장 모식도 및 시설 현황 26
〈그림 2-6〉 창원시 대산정수장 강변여과수 취수 및 정수처리과정 모식도 30
〈그림 2-7〉 용산 미군기지 간접취수 시설 위치(위성 영상) 30
〈그림 2-8〉 철분함량에 따른 비닐오염 조사지역(전라북도) 31
〈그림 2-9〉 용존 철 농도와 광투과율 상관관계 분석 33
〈그림 2-10〉 권취수막의 구조 34
〈그림 2-11〉 순환식 수막보온커튼의 구조 35
〈그림 2-12〉 농업용수 정수장치((주)SBI) 35
〈그림 2-13〉 주입률에 따른 철/망간 저감효율 36
〈그림 2-14〉 용존 철 지중처리를 위한 산소수 주입정 최적 설계 37
〈그림 2-15〉 연구개발 기술의 차별성 39
〈그림 3-1〉 청원군 지질도 및 연구지 역 지질도 41
〈그림 3-2〉 청원(청주) 지역 지하수 이용 현황 42
〈그림 3-3〉 연구지역 이용관정 위치 및 시료채취 지점 43
〈그림 3-4〉 연구지역 이용관정의 지하수 수질유형 44
〈그림 3-5〉 이용관정 철농도 분포 및 비닐오염 현황 46
〈그림 3-6〉 수리지질특성 조사 관정의 공간적 위치 46
〈그림 3-7〉 순간수위변화시험 모식도 47
〈그림 3-8〉 순간수위변화시험 수행과정 48
〈그림 3-9〉 수리시험에 사용한 주요장비 및 소프트웨어 48
〈그림 3-10〉 순간수위변화시험 해석 결과 49
〈그림 3-11〉 양수시험 모식도 51
〈그림 3-12〉 양수시험 수행과정 52
〈그림 3-13〉 양수시험 해석 결과 53
〈그림 3-14〉 수렴 흐름 추적자 시험 개념도 55
〈그림 3-15〉 브롬 추적자 및 분석 장비 보정 56
〈그림 3-16〉 추적자시험 수행과정 57
〈그림 3-17〉 CATTI 해석결과 59
〈그림 3-18〉 연구지역 내 주입정의 공간적 배치 61
〈그림 3-19〉 주입정 설치 모식도 61
〈그림 3-20〉 주입정 설치 수행과정 62
〈그림 3-21〉 산소발생장치 및 산소용해장치 63
〈그림 3-22〉 산소수 주입시스템 흐름도 64
〈그림 3-23〉 산소수 주입시스템 구축 과정 65
〈그림 3-24〉 철농도 저감 실내시험 수행 과정 67
〈그림 3-25〉 철농도 저감 실내시험에 따른 용존 철 및 DO 농도 변화 68
〈그림 3-26〉 철농도 저감 실내시험에 따른 현장수질 및 탁도 변화 69
〈그림 3-27〉 시간 경과에 따른 저감시험 시료의 탁도변화 70
〈그림 3-28〉 사전평가시험에 따른 농도변화 72
〈그림 3-29〉 사전평가시험에 따른 현장수질측정값 변화 73
〈그림 3-30〉 산소수 주입시험 수행 과정 75
〈그림 3-31〉 실내분석 시료 채취 및 현장수질 측정 75
〈그림 3-32〉 산소수 주입량 변화에 따른 농도 변화 76
〈그림 3-33〉 산소수 주입량 변화에 따른 현장수질측정값 변화 77
〈그림 3-34〉 철농도 저감 모니터링 수행과정 78
〈그림 3-35〉 철농도 저감 모니터링에 따른 용존 철농도 변화 79
〈그림 3-36〉 철농도 저감 모니터링에 따른 현장수질측정값 변화 80
〈그림 3-37〉 산소수 교대주입 방식 모식도 80
〈그럼 3-38〉 교대주입시험 수행 과정 81
〈그림 3-39〉 교대주입시험 대상관정 위치도 81
〈그림 3-40〉 산소수 교대주입에 따른 농도변화 83
〈그림 3-41〉 산소수 교대주입에 따른 현장수질측정값 변화 84
〈그림 3-42〉 Fe2+화학반응 85
〈그림 3-43〉 각 시험별 현장수질측정 항목 비교(PW-1) 87
〈그림 3-44〉 각 시험별 현장수질측정 항목 비교(PW-2) 89
〈그림 3-45〉 각 시험별 현장수질측정 항목 비교(IW-1) 91
〈그림 3-46〉 각 시험별 현장수질측정 항목 비교(IW-2) 93
〈그림 3-47〉 각 시험별 철농도 비교 95
〈그림 3-48〉 Fe(t) 및 Fe2+의 농도변화 비교 96
〈그림 3-49〉 PW-1 양수정 내 효율평가 97
〈그림 3-50〉 주입량에 따른 철농도 변화 99