K-water(한국 수자원공사) 한강본부 팔당 1 취수장, 팔당 3 취수장, 덕소취수장, 충주정수장에 반달말 생물감시장치 설치 하였습니다.
팔당 1취수장
팔당 3취수장
덕소취수장
충주정수장
2023년 1월 18일 수요일
2022년 1월 14일 금요일
K-water(한국 수자원공사) 금강본부 보령정수장 금산취수장 부안정수장 반달말 생물감시장치 설치 하였습니다.
K-water(한국 수자원공사) 금강본부 보령정수장 금산취수장 부안정수장 반달말 생물감시장치 설치 하였습니다.
보령정수장
금산취수장
부안정수장
2021년 3월 12일 금요일
다중수원관리를 위한 실시간 원격감시 및 경보 시스템 구축 방안에 관한 연구(이승환, 인하대)
다중수원관리를 위한 실시간 원격감시 및 경보 시스템 구축 방안에 관한 연구(이승환, 인하대)
http://inha.dcollection.net/public_resource/pdf/200000259767_20210311235749.pdf
Study on Real Time Remote Monitoring and Alarm System for Management of Multiple Water Sources
인하대학교 환경안전융합대학원
이승환
요 약 문
환경부에서는 수질환경보전법을 “수질 및 수생태계 보전에 관한 법률”로 개 정하면서, 호소 및 하천과 취·정수장 그리고 하·폐수 처리시설에 국가수질자동 측정소 및 수질원격감시체계(TMS) 구축 등 물 관리를 위한 상시 모니터링 체계를 강화하고 있다.
하지만 하·폐수에 함유된 유해화학물질에 대하여 배출허 용기준을 설정하는 것이 현실적으로 불가능하기 때문에 “생태독성 통합관리제 도(WET: Whole Effluent Toxicity)”를 도입하여, 2007년 상기 법의 시행규 칙을 개정하고 배출허용기준에 생태독성기준을 추가하여 1, 2종 사업장은 2011년 1월 1일부터 3, 4, 5종 사업장은 2012년 1월 1일부터 물벼룩을 이용 한 생태독성 평가가 적용하게 되었다.
실제로 환경부는 2000년대 이후부터 주 요하천에 물벼룩을 이용한 생물감시장치를 설치하여 상시 모니터링을 하고 있 으며 이를 통해 수질원격감시체계를 강화하고 있다.
이에 본 연구는 녹조류(반달말)를 활용한 생물감시장치 인 녹조류 생물감시장치를 활용하여 생태독성 실험을 진행하여 측정원리와 일부 독성물질에 대한 반응을 알아보고 다중수원에서 수질사고 시에 적용가능 여부 및 IT/ET 융합 기술을 이용한 생물학적 실시간 원격감시 및 경보 시스템 구축 방안에 대하여 제시하였다.
다중수원(하천, 호소, 취∙정수장, 하∙ 폐수처리장)에서 Field Test 진행을 통 하여 한강 선유도 상한선 4.02, 하한선 -5.59, 대구 남천 상한선 12.27, 하한 선 -7.34, 대청호 상한선 4.34, 하한선 -6.55, OO전자 폐수처리장 상한선 5.39, 하한선 -3.86, OO시 하수처리장 상한선 22.52, 하한선 -15.48로 녹조 류 생물감시장치를 적용 및 관리가 가능함을 확인 하였고, 독성물질 유입 시 상기 다중수원에 설정된 관리 기준을 초과하여 독성값이 발현되는 것을 확인 하여 다중수원에서 독성물질 유입 시 조기에 모니터링하고 경보를 울려 신속 하게 전파가 가능하다.
- ii - ABSTRACT
The Ministry of the Environment has revised the "Water Quality and Environment Conservation Law" to "Water and Aquatic Ecosystem Conservation Law", strengthen a water quality management system such as the establishment of a national water quality measurement center and a water quality tele monitoring system. However, since it is practically impossible to set emissions tolerance standards for hazardous chemical substances contained in waste water, introduced the "Whole Effluent Toxicity(WET)" In 2007, the enforcement regulations of the above-mentioned Act were amended and the ecotoxicity criteria were added to the emission allowance standards. As of January 1, 2011, the 1st and 2nd business sites will be affected from January 1, 2012 to the third, The ecotoxicity assessment using the method was applied. In fact, since 2000, the Ministry of the Environment has installed biological monitoring devices using water fleas in major rivers and has been continuously monitoring them, thereby strengthening the water quality remote monitoring system. In this study, we conducted an ecotoxicity experiment using a biological algae biological monitoring system using a green algae, the principle of measurement and its response to some toxic substances and its applicability in multiple water source water accidents and real time remote monitoring and alarm system using IT / ET convergence technology is proposed. Field test is conducted at multiple water source (river, lake, water intake, water treatment plant, sewage treatment plant, wastewater - iii - treatment plant) as a result, the upper limit of the Sunyudo is 4.02, the lower limit is -5.59, Daegu south stream upper limit is 12.27, lower limit is -7.34, Daecheong lake upper limit is 4.34, lower limit is -6.55, OO electronic wastewater treatment plant upper limit is 5.39, Lower limit is -3.86, OO sewage treatment plant upper limit is 22.52, Lower limit is – 3.86, it is confirmed that it is possible to apply and manage the algae biological monitoring device. In case of toxic substance input, it is confirmed that the toxic value is expressed in excess of the management standard set in multiple water sources, so that it can be quickly propagated by early monitoring and alarming when toxic substances are introduced into multiple sources.
2021년 1월 25일 월요일
특허 "광화학센서를 이용한 생태독성측정장치"
링크사이트
이 발명은 녹조류 등과 같은 광합성을 하는 조류, 특히 반달말(closterium ehrenbergii)을 이용하여 하천에서의 오염도 및 생태독성을 감시할 수 있도록 한 광화학 측정장치에 관한 것이다. 이 발명의 광화학 측정장치는, 광합성을 하는 조류를 시료수와 대조수에 각각 주입하여 구성한 시험구 및 대조구의 수질데이터를 각각 검출하는 수질데이터 검출장치와, 수질데이터 검출장치에서 각각 검출한 데이터를 비교 분석하여 그 결과를 값으로 표시하는 수단으로 구성된다.
특허 조류를 이용한 형광측정장치 및 그 방법
링크사이트
특허 조류를 이용한 형광측정장치 및 그 방법tps://patents.google.com/patent/KR20090092916A/ko
이 발명은 조류를 이용하여 하천에서의 오염도 및 생태독성을 감시할 수 있도록 한 조류를 이용한 형광측정장치에 관한 것으로서, 수계로부터 원수를 취수하여 취수된 원수와 반달말이 배양된 배양수 간의 형광량을 측정하는 광학 센서부와, 측정된 형광량의 광을 받아서 전기신호로 변환하여 검출하는 검출부와, 검출한 값을 비교하여 형광량 값을 분석하여 수질의 오염여부를 정량화하는 중앙처리장치부, 및 정량화한 값을 데이터로 출력하는 표시부로 구성된다. 이 발명은 수질의 생태독성 여부를 실시간으로 감시할 수 있고 고가인 수입장치를 대체할 수 있으며, 가격경쟁력 확보를 통하여 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
조류의 형광측정법 연구 : "다양한 생태독성 시험법을 이용한 중금속 독성영향 비교연구"
조류의 형광측정법 연구 : "다양한 생태독성 시험법을 이용한 중금속 독성영향 비교연구"
한양대학교
우민희
이용우교수
http://dcollection.hanyang.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000062912
본 연구에서는 미지의 오염물질에 의한 사고를 단시간 내에 감지할 수 있는 시스템에 관한 연구에 주목하여 생물 모니터링 장치 및 자동연속 감시장치의 요소기술로써 어느 생태독성 시험법이 적합한지 확인하고자 하였다.
생물 모니터링 장치에 쓰이는 시험종으로는 발광박테리아, 물벼룩, 어류, 조류 등이 있으나 생물의 유지관리 및 운영의 어려움 및 시험종의 독성물질에 대한 민감도를 고려하여
조류를 이용하여 생태독성시험을 진행하기로 하였다. 대상 화학물질은 생태독성 발현원인물질 중에 22.8%를 차지하는 중금속으로 정하였으며, 중금속 물질 중에서도 화학물질의 사용량, 제조 및 수입량, 중금속에 의한 토양오염도 및 중금속의 독성영향정도를 검토하여 구리와 아연으로 선정하였다.
조류(Algae)에 대한 중금속의 독성을 평가하기 위해 세포수 측정법, 클로로필 형광 측정법, 지연형광 측정법을 비교하여 저농도에서도 민감하게 영향을 보이는 시험법이 무엇인지 알아보았다.
그 결과, 중금속 물질 노출 후 각각의 측정방법에 따른 민감도가 다름을 알 수 있었다. 노출 후 72시간이 지났을 때의 결과에서 세포수 측정을 통해 얻은 저해율이 클로로필 형광 및 지연형광 측정법과 비교하여 상대적으로 낮아 세포수를 관찰하는 세포수 측정법이 가장 민감하지 않은 시험법임을 확인할 수 있었다.
클로로필 형광 측정법과 지연형광 측정법을 이용하여 비교한 결과, 장시간(72시간) 노출 시에는 저해율의 차이가 적어 두 가지의 측정방법에 따른 민감도 우선순위를 지정하기가 어려웠다. 하지만 단시간(8시간) 노출시험에서는 지연형광 측정을 이용한 방법이 클로로필 형광 측정법과 비교하여 민감도가 더 뛰어남을 확인할 수 있었다.
위와 같은 결과를 통해 측정 소요시간이 짧고 저농도에서 높은 민감도를 보이는 지연형광 측정법이 세포수 측정법 및 클로로필 형광 측정법보다 생물 모니터링 장치의 요소기술로써 보다 적합할 것으로 판단되었으며, 자동연속 감시장치에도 활용될 수 있다고 사료된다.
2020년 6월 12일 금요일
2020년 4월 2일 목요일
반달말 생물감시장치 측정원리
반달말 생물감시장치 측정원리
1) 반달말의 형광을 측정한다.
반달말의 광합성반응은 엽록체에서 일어나며, 에너지 생산을 위해서 특정 파장의 빛을 받아들이고 특정 파장의 빛(형광 Fluorescence)을 방출한다.
반달말의 상태나 반응유입물질에 따라서 방출되는 형광량과 패턴이 다르기 때문에 반달말을 이용한 생물감시장치로 사용하고 있다.
2) 측정원리
그림 1. 반달말의 광합성 기작에 따른 680nm형광측정
반달말에 Blue계열 파장(440nm)의 빛을 투사하여 방출되는 Red계열 형광(680nm)의 빛을 모아 Sensor에서 측정하여 반달말의 건강상태와 유입물질의 독성여부를 판단한다.
그림 2. 반달말 생물감시장치 운용원리
반달말 감시장치 운용원리는 반달말의 정상 상태 형광량 (대조구: reference)과 독성물질 유입시의 형광량(실험구 : sample)을 동시 측정 후, 그 차이를 비교하여 생태독성의 정도를 나타내고 경보를 알리는 알고리즘이다. (그림 2. 참조)
3) 반달말 생물독성 산출식
반달말의 형광량을 최대형광량값(Fm) 과 형광량값(F)으로 구분하여 측정하여 광합성효율(Fluorescence Yield)을 구한다. (계산식은 수식1과 같다)
Fluorescence Yield Reference (YR)
= (FmR-FR) / FmR
Fluorescence Yield Sample (YS)
= (FmS-FS) / FmS
|
---- 수식 1
<광합성효율식>
또한 시료수(Sample)와 기준수(Reference)를 동시에 측정하여 양쪽의 광합성효율(Y) 값을 산출함으로써, 즉, 시료수에 독성물질이 유입되면 시료수광합성효율이 감소함을 독성값으로 표현한다.
WEM-TOX(%) = (YR-YS) / YR * 100
YR: 기준수의 광합성효율
YS: 시료수의 광합성효율
|
---- 수식 2
<독성값 산출식>
따라서, 반달말 생물감시장치는 기준수와 측정수에 대한 매번 동시측정과 배치방식(측정셀 방식)을 하고 있기에 측정의 정량성 및 재현성이 매우 높고, 독성물질 유입시에도 연속적으로 측정할 수 있는 장점이 있다.
반달말 생물감시장치 국내외 설치실적 (서울시, 부산시, 대구시, 환경공단, K-water 등 48개소 운용 중)
국내외 설치실적(총 48여곳 설치 운영 중) 2022.1 현재
납 품 처 | 품 목 | 수량 | 납품일 | 설 치 장 소 |
한국수자원공사 | 반달말 생물감시장치 | 8 | 2021.12 | 팔당 1 취수장 |
팔당 3 취수장 | ||||
덕소취수장 | ||||
충주정수장 | ||||
보령정수장 | ||||
금산취수장 | ||||
부안취수장 | ||||
2021. 04 | 구미정수장 | |||
울진군 상수도사업소 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2020. 09 | 울진군 근남정수장 |
장항국가산업단지 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2019. 04 | 장항산단 폐수처리장 |
서울시 상수도본부 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2018. 12 | 서울시 풍납취수장 |
성주군 산업단지 | 반달말 생물감시장치 | 2 | 2016. 07 | 성주군 완충저류시설 |
대구시 상수도사업본부 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2015. 10 | 대구시 문산정수장 |
서울시 상수도본부 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2015. 06 | 서울시 자양취수장 |
문경시 상수도사업소 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2015. 01 | 문경시 문경정수장 |
한국수자원공사 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2014. 12 | 순천시 주암취수장 |
울진군 상수도사업소 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2014. 10 | 울진군 평해정수장 |
연천시 상수도사업소 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2014. 10 | 연천군 연천정수장 |
한국 환경공단 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2014. 10 | 영천시 완충저류시설 |
문경시 상수도사업소 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2014. 09 | 문경시 흥덕정수장 |
거창군 상수도사업소 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2014. 06 | 거창군 정수장 |
춘천시 상수도사업소 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2013. 11 | 춘천시 용산정수장 |
부산시 상수도사업소 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2013. 09 | 부산시 회동 취수장 |
1 | 2013. 09 | 부산시 물금취수장 | ||
밀양시 상수도사업소 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2013. 06 | 밀양시 교동정수장 |
한국수자원공사 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2013. 06 | 팔당 2 취수장 |
경산시 상수도사업소 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2012. 12 | 경산시 경산정수장 |
서울시 상수도본부 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2012. 11 | 서울시 강북취수장 |
창녕시상.하수도사업소 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2012. 04 | 창녕군 폐수처리장 |
익산시상.하수도사업소 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2012. 04 | 익산산단 완충저류시설 |
중국 사천성 수질감측구 | 반달말 생물감시장치 | 5 | 2012. 03 | 웨스텍엔지니어링 |
2010. 10 | 자양성 수질자동측정소 | |||
2010. 10 | 금당현 수질자동측정소 | |||
2010. 06 | 호북성 무한수질측정소 | |||
2008. 07 | 사천성 환경국 | |||
한국 환경공단 (국가수질측정망) | 반달말 생물감시장치 | 5 | 2010. 10 | 여주 국가수질측정소 |
2010. 10 | 원주 국가수질측정소 | |||
2010. 10 | 구리 국가수질측정망 | |||
2010. 10 | 서창교 국가수질측정소 | |||
2010. 10 | 구미 국가수질측정소 | |||
한국 환경공단 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2009. 11 | 동북호 국가수질측정소 |
아산시 테크노벨리 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2009. 11 | 아산테크노벨리 |
일본 쿄토대학교 | 반달말 생물감시장치 | 2 | 2009. 07 | 쿄토대학교 |
서울시보건환경연구원 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2009. 06 | 선유도 수질측정소 |
한국 환경공단 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2008. 12 | 대청호 국가수질측정소 |
SEIKO 전기 | 반달말 생물감시장치 | 1 | 2007. 11 | 일본 후쿠오카 텐진 |
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