Hot Tech - 하폐수 자동 채수 기술
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▲ 최랑규 대표 (주)에코베이스
자동 연속 채수 장치 기술개발 배경
시료채수는 하천, 호소, 상하수도, 폐수 등 다양한 분야에서 수질상태를 확인하기 위한 수질분석 과정의 시작 단계이다.
수질분석 각 단계에서는 오차 요소로 인하여 데이터가 왜곡되어 현상의 정확한 판단을 어렵게 하고 있다.
특히 시료채수 단계에서 오차(대표성이 상실)는 통제하기 어렵고 사후 보정이 불가능한 경우가 많다.
따라서 수질오염 공정시험법에서도 채수 위치, 시간, 채수 지점 등 다양한 규정을 두어 대표성을 확보할 수 있도록 하고 있다.
현장에서 인력에 의한 시료채수는 시료채취 도구, 시료채취 방법, 시료채취 주기의 변화, 현장 여건상 접근의 어려움, 시간 및 기상의 제약, 채수작업자의 고유습관 등 다양한 요소로 인하여 오차 발생의 가능성이 있다.
이러한 오차 발생요소를 통제하여 정확한 시료의 채수가 될 수 있도록 소형화, 경량화한 자동 연속 채수 장치를 개발하게 되었다.
기술 상세 내용
이번에 개발된 자동 연속 채수 장치는 소형화(Ø350㎜×430㎜H), 경량화(중량 13㎏)로 설치 및 운반의 편의성, 작업자의 안전성을 확보하였으며, 하수도 표준 맨홀(1호 맨홀 Ø900㎜, 뚜껑 Ø648㎜)뿐만 아니라 오수받이용 맨홀(Ø400㎜~600㎜) 내부에 설치가 가능하도록 하였다.
주요 기능은 프로그램에 의한 일정 간격·기간 채수기능, 예약모드 설정 기능, 운전 대기모드 설정 기능, 채수량 조절 기능, 잔류 배터리 확인 기능 등을 탑재하였으며, 채수한 시료의 적정 온도 유지를 위한 보냉 기능과 자동 세정 기능(역세·흡입/퇴수 공정)으로 흡입 호수와 분배 장치의 잔여수 배제 및 초기 흡입수 배제(최대압력 2㎏/㎠) 등 시료의 신뢰성을 확보하였으며, 습기 제거 장치(실리카겔)를 설치하여 온도차에 따른 내부에 발생할 수 있는 습기에 대비하였다.
전원은 에너지 소비가 적은 PCB 기판을 적용하여 배터리로 20일 이상 유지가 가능하며, 운전 대기 중에 시료 60개(5회×12개)이상 채수가 가능하도록 하였다.
또한 흡입부(스트레이너)는 채수 유입부 막힘을 최소화되도록 흡입단면적을 설정하였다.
제품의 용도
자동 연속 채수 장치는 다양한 위치와 장소에서 시료채수가 가능하다.
호소, 취수탑, 댐 상류, 저수지 등 저류시설을 비롯하여, 수처리(하수, 폐수, 분뇨 등) 시설의 각 공정별 시료채수, 관로시설(하수, 폐수 등) 맨홀 내 시료채수 등이 가능하다.
특히 수질오염 관련 단속기관의 배출시설 감시단속시 활용성이 우수하다.
수요처로는 정부 및 지방자치단체 등 공공기관, 수처리 시설 운영기관, 상하수도 및 수질 관련 업체, 각종 연구소 등이 있다.
제품의 기대효과
기술적 측면
수처리 시설에서는 각 공정별로 일정한 채수 위치에서 시간대별 정확한 채수가 가능하여, 인력 채수에 따른 오차 요소 배제 및 신뢰성 있는 수질 데이터를 확보할 수 있다.
관로시설에서는 인력채수에 따른 안전사고 발생을 감소시키고, 심야시간 및 강우 등 취약 시간대에도 예약운전으로 일정 간격 채수가 가능하여 채수시 발생할 수 있는 부실 요인을 최소화할 수 있다.
또한 자동 연속채수로 정부 및 지방자치단체 등 공공기관의 하·폐수 관로의 불명수 조사, 수질사고 방지 및 폐수 배출업소 무단방류 단속감시에 효율적으로 활용할 수 있다.
경제 산업적 측면
하·폐수의 무단 방류로 인한 수질오염 사례가 발생하고 있으며, 무단방류 단속감시에 효율적으로 활용할 수 있는 자동 연속 채수 장치의 필요성이 더욱 확대되고 있다.
국내 생산되는 장방형 자동 연속 채수 장치는 부피가 크고, 중량이 무거워 설치가 가능한 현장이 제한되며, 원형 자동 시료채수 장치는 생산이 전무하여 외산 기자재에 의존하고 있었다.
이번 개발을 통해 원형 자동 연속채수 장치를 국산화(소형화, 경량화) 함에 따라 현장 적용성이 용이하고 안전적인 공급 및 유지관리가 가능해 짐으로써 수입대체 효과(시너지 효과)를 얻을 수 있다.
배터리 전원으로 장시간(20일 이상) 채수 장치 예약 운영이 가능하여 작업 인력을 최소화할 수 있다.
수처리 시설의 공정별 채수시 장치 설치 및 회수에 2회/일(인력 채수: 12회/일)의 인력이 소요되며, 관로시설에서 채수(12회/일, 2시간 간격)시 장치 설치 및 회수 시점에 맨홀을 개방하는 인력만을 활용하기 때문에(2인1조×2일, 인력 채수: 2인1조×3일×다수팀) 하는 등 작업의 효율성이 우수하다.