수질공학의 응용과 해설 1(셀프업 19)

물 문제는 오늘날 지구촌 최대의 현안 중 하나로 떠오르고 있다. 기후변화와 환경오염에 의한 '물 부족' 문제, 즉 용수난에 부닥뜨린 세계 각국은 앞 다퉈 수원확보 경쟁에 돌입하였으며, 일부 지역에선 이미 분쟁으로 비화되고 있어 전면전으로 확산될 우려마저 높다. 물이 무한한 천연재가 아니라 희소한 경제재이기 때문에 이러한 '물 전쟁시대'가 도래하였다고 해도 과언이 아닐 것이다. 따라서 수자원의 개발은 종래의 방법을 탈피한 보다 적극적이고 현실적인 개발의 방안이 모색되어야 할 것이다.



이 책은 이와 같은 사회적 요구에 부응하며 수자원 확보에 도움이 되는 책이다. 물 환경보전을 위한 수원지, 상하수도, 오폐수처리 설계시공의 다양한 이론들을 산업현장 실무에 직접 적용하는 것을 목표로 수질공학도 및 수처리 설계시공 엔지니어, 수질환경 기사, 수질관리 기술사, 상하수도 기술사, 현장 환경기술인을 위한 핵심적인 지식을 배울 수 있는 내용으로 구성되었다. 무엇보다 이론과 현장실무를 연관시켜 해석하기 위하여 저자가 지금까지 쌓아 온 실무경험과 강의노트, 수강노트, 수험노트, 참고 자료철 등 자료를 사용하여 현실적인 실무에 도움이 되도록 편집되었다.

PART 1 물의 특성

1.1 지구상의 물

1.2 물의 순환(Hhydrologic cycle)

1.3 물 분자의 구조

1.4 얼음의 구조

1.5 물 분자의 수소결합

1.6 육각수

1.7 물의 성질

1.7.1 밀도(Density)

1.7.2 단위 중량(Specific weight)

1.7.3 비중(Specific gravity)

1.7.4 점성(Viscosity)

1.7.5 압축성과 탄성

1.7.6 표면장력(Surface tension)

1.7.7 모세관 현상(Capillary phenomenon)

1.8 차원과 단위

1.8.1 차원(Dimension)

1.8.2 단위(Unit)

1.8.3 농도표시

1.9 참고문헌

1.10 연습문제



PART 2 수질관리지표

2.1 물리적 지표

2.1.1 탁도(Turbidity)

2.1.2 색도(Colour)

2.1.3 고형물(Solids)

2.1.4 침전물 산소요구량(SOD, Sediment Oxygen Demand)

2.1.5 수온(Water temperature)

2.1.6 냄새(Odor)

2.2 화학적 지표

2.2.1 용존 산소(DO, Dissolved Oxygen)

2.2.2 수소이온농도 지수(pH)

2.2.3 생물화학적 산소요구량(BOD, Bio- chemical Oxygen Demand)

2.2.4 화학적 산소요구량(COD, Chemical Oxygen Demand)

2.2.5 이론적 산소요구량(ThOD, Theore- tical Oxygen Demand)

2.2.6 총 산소요구량(TOD, Total Oxygen Demand)

2.2.7 총 유기탄소량(TOC, Total Organic Carbon)

2.2.8 경도(Hardness)

2.2.9 알칼리도(Alk, Alkalinity)

2.2.10 산도(Acidity)

2.2.11 SAR(Sodium Adsorption Rate)

2.2.12 물의 안정도 지수(LI, Langelier Index)

2.2.13 분변스테롤(Fecal sterols, Copro- tanol, Coprosterol, Cholesterol)

2.2.14 내독소(Endotoxin)

2.2.15 유리잔류염소

2.3 생물학적 지표

2.3.1 독성물질(Toxin or Toxicant)

2.3.2 총 대장균군(Total coliforms)

2.3.3 분변성 대장균군(Fecal coliforms)

2.3.4 분변성 연쇄상구균(Fecal strepto- cocci)

2.3.5 혐기성 세균

2.3.6 박테리오파아지(Bacteriophages)

2.3.7 효모와 항산성 세균

2.3.8 종속영양세균 평판계수(HPC)

2.3.9 종다양성 지수(SDI, Species Diversity Index)

2.3.10 농축계수(CF, Concentration Factor)

2.3.11 BIP(Biological Index of Pollution)

2.3.12 BI(Biotix Index)

2.3.13 TLm(Medum of Tolerance Limit)

2.3.14 조류 잠재생산능력(AGP, Algal Growth Potential)

2.4 수질기준값의 설정

2.5 참고문헌

2.6 연습문제



PART 3 수자원 수질관리

3.1 수자원

3.2 수질오염원

3.2.1 점오염원(Point source)

3.2.2 비점오염원(Non－point source)

3.3 수질오염의 영향

3.3.1 생활환경

3.3.2 수산업

3.3.3 농업

3.3.4 수자원

3.3.5 생물농축

3.3.6 산업

3.4 하천 수질관리

3.4.1 자정작용

3.4.2 정화단계

3.4.3 용존산소(DO) 곡선

3.5 호소수(湖沼水, Lake water) 수질관리

3.5.1 성층현상(Stratification)

3.5.2 부영양화(富榮養化)

3.5.3 녹조(Green tide)

3.6 해역 수질관리

3.6.1 적조(Red tide)

3.6.2 온배수

3.6.3 유류오염

3.6.4 기타 오염

3.7 지하수(Ground water) 수질관리

3.7.1 지하수 오염

3.7.2 토양/지하수 오염의 특징

3.7.3 토양/지하수의 복원기술

3.7.4 지하수오염 방지대책

3.8 수질관리 모델링

3.9 환경영향평가 모델링

3.10 참고문헌

3.11 연습문제



PART 4 수처리 기본계획

4.1 상수도 기본계획

4.1.1 계획년도(Design period)

4.1.2 계획 급수구역

4.1.3 급수인구의 추정

4.1.4 계획 1인 1일 최대급수량

4.1.5 계획 1인 1일 평균급수량

4.1.6 계획시간 최대급수량

4.1.7 수원의 선정

4.1.8 하천표류수의 유량 및 취수지점 선정

4.1.9. 저수지의 용량 및 위치선정

4.1.10 지하수의 취수지점 및 채수층의 결정

4.1.11 집수매거의 구조 및 취수량

4.1.12 도수 및 송수방식의 노선선정

4.1.13 정수시설의 입지계획 및 기본설계

4.1.14 정수지

4.1.15 배수지

4.1.16 급수시설

4.1.17 급수량

4.1.18 급수전

4.2 하수도 기본계획

4.2.1 계획 목표연도

4.2.2 계획구역

4.2.3 배제방식

4.2.4 자연현황

4.2.5. 관련계획

4.2.6 계획 오수량

4.2.7 계획 지하수량

4.2.8 계획 우수량

4.2.9 오염 부햐량

4.2.10 관거 계획

4.2.11 펌프장 계획

4.2.12 하수처리시설 계획

4.2.13 법령상의 규제

4.3 참고문헌

4.4 연습문제



PART 5 수처리시설의 수리학적 설계

5.1 평면에 작용하는 정수압

5.2 원관에 작용하는 동수압

5.3 수로의 흐름

5.3.1 정상류와 비정상류

5.3.2 등류와 부등류

5.3.3 층류와 난류

5.3.4 상류와 사류

5.4 수리상 유리한 단면

5.5 수로의 유속

5.6 관수로 흐름

5.6.1 연속 방정식(Equation of continuity)

5.6.2 베르누이의 정리(Bernoulli's theorem)

5.6.3 토리첼리의 정리(Torricelli's theorem)

5.6.4 관수로의 에너지 관계

5.6.5 단일 관수로 내의 흐름해석

5.6.6 분기관의 흐름 해석

5.6.7 사이펀(Siphon)

5.6.8 역사이펀(Inverted siphon)

5.6.9 수압조절 수조(Surge tank)

5.6.10 U자관의 진동

5.6.11 수격작용과 공동현상

5.6.12 관망계산

5.7 마찰손실

5.7.1 관수로 내의 마찰손실

5.7.2 유입손실수두

5.7.3 단면확대 손실수두

5.7.4 단면축소 손실수두

5.7.5 유출 손실수두

5.7.6. 굴절에 의한 손실수두

5.7.7 밸브에 의한 손실수두

5.7.8 합류손실수두

5.7.9 분기손실수두

5.8 유량측정

5.8.1 직사각형 단면 오피리스

5.8.2 완전 수중오리피스(completely su-bmerged orifice)

5.8.3 삼각 위어(Triangular weir)

5.8.4 직사각형 위어(Rectangular weir)

5.8.5 수중 광정웨어

5.8.6 나팔형 여수토(morning－glory spillway)

5.9 상하수관거의 시공

5.9.1 하수관거의 관경

5.9.2 상수관거의 관경

5.9.3 유속 및 구배

5.9.4 관로의 노선선정

5.9.5 관거의 부설

5.9.6 관거의 외압보호

5.9.7 관거의 구비조건

5.9.8 관거 기초

5.9.9 하수관거의 접합

5.9.10 상수관의 접합

5.9.10 상수관거의 부대시설

5.10 하수관거의 부대시설

5.11 관거부식

5.11.1 부식지수(Corrosion Indices)

5.11.2 관정부식(Crown corrosion)

5.11.3 부식 방지대책

5.11.4 노후관의 세관(Cleaning)

5.12 참고문헌

5.13 연습문제



PART 6 펌프

6.1 펌프형식의 선정

6.2 펌프의 양정(Lift head of pump)

6.3 펌프의 흡입관

6.4 흡입 토출구경

6.5 펌프의 동력

6.6 펌프의 특성곡선

6.7 비회전도(比回轉度, Specific velocity)

6.8 펌프의 상사법칙

6.9 펌프의 시스템 수두곡선

6.10 시스템 수두－용량곡선

6.11 펌프의 직렬 및 병렬

6.12 수격작용

6.13 맥동현상

6.14 참고문헌

6.15 연습문제



찾아보기

조용덕 저자 조용덕은



-약력

경원대학교 공학박사(환경공학전공)

상하수도 기술사

수질관리 기술사

현재) 에코하이텍 대표(주)건영이엔씨 기술이사경원대학교 겸임교수한국건설교통기술평가원 신기술 심사위원



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