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하수 : 미래자원이 되다

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하수:미래자원이 되다

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하수:미래자원이 되다

돌아오는 물/하수

생활하수가 하천으로 방류될 때까지의
단계별 하수 처리 과정을 1차 처리, 2차 처리, 고도 처리로 구분하여 소개

1.하수란?

- 물을 이용한 뒤에 배출하는 물을 모아서 자연으로 다시 돌려보내기 위한 배수와 하수 처리 및 배출과정과 시설을 하수도라고 부르며, 하수도 시스템에서 물의 이용 후 배출하는 하수도의 물을 하수라 부름
- 하수는 기본적인 일상생활에서 배출되는 물이며 음식물 취사, 청소와 세탁 그리고 화장실 등 생활용수로부터 사용되고 버려지는 물이므로 유기물과 고형물이 하수의 수질특성을 이루며, 일상생활이 아닌 개인이나 기업의 산업활동에서 배출되는 물은 폐수로 분류함
- 도시의 하수도는 생활환경을 개선하여 공중위생을 향상시키고, 냇물과 강을 되살아나게 하며 침수피해를 예방하는 역할을 함

2.하수 처리 과정

- 가정, 음식점 등에서 버려진 오수는 오수받이에 모여 하수관로로 연결되어, 오수는 오수관을 통해 하수처리장으로 보내짐

1차 처리

① 침사지 : 물속에 섞에 있는 모래와 나무토막처럼 큰 쓰레기를 걸러내는 곳
② 1차 침전지 : 침사지에서 온 물속의 찌꺼기를 제거한 후 생물반응조로 보냄

2차 처리

① 포기조(생물반응조) : 하수처리에서 가장 중요한 단계로 미생물이 물속에 녹아있는 오염물질을 흡수
② 2차 침전지 : 오염물질을 흡수해서 커진 미생물을 가라앉혀 맑은 물을 분리

3차 처리(고도 처리)

① 3차 처리 시설 : 처리한 물을 촘촘한 실타래 사이로 통과시켜 더욱 깨끗하게 처리
② 소독조 : 자외선으로 세균 소독

하수처리공법 중 고도처리 방법 ⓒ 환경부

3.돌아오는 물/하수 체험

- 각 단계별 하수처리과정을 태블릿을 이용하여 AR영상으로 보는 체험

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하수:미래자원이 되다

생활과 하수

일일 발생 오폐수의 60% 이상을 차지하는 생활하수의 주요 오염 물질과 배출방법,
오염된 물을 정화하는데 필요한 물의 양을 소개

1.생활하수의 특징

- 가정, 상업 시설 등 가정생활 및 영업활동에 기인하는 오염원으로 생활하수는 각종 하수와 함께 하수종말처리장에서 정수과정을 거친 후 하수관거를 통해 하천이나 강, 바다로 방류
- 생활하수는 독성은 강하지 않지만 오염 부하량이 크고 양이 많으며 오염원이 넓게 퍼져있어 정화하려면 많은 비용 필요
- 생활하수의 주 오염물질은 음식 찌꺼기, 합성세제, 분뇨 등으로 생활하수 중 부엌에서 나오는 것이 36%, 화장실이 30%, 목욕탕이 23%, 세탁이 11%를 차지
- 부엌에서 나오는 음식 찌꺼기가 가장 많은 유기물을 포함하고 있음
- 하천을 오염시키는 원인 중 생활하수가 차지하는 비율은 60% 정도로 수질오염의 주원인임

2. 주요 수질오염 원인

① 음식물쓰레기
☞음식물쓰레기가 물속에 들어가게 되면 이것을 분해하는 호기성 미생물이 증가하고, 호기성 미생물이 남은 유기물을 분해시킬 때 황화수소 및 메탄가스 등이 방출되면서 물에서 심한 악취가 발생함.
☞또한, 유기물은 호기성 미생물에 의해 분해되면서 물속에 녹아있던 용존산소량(DO)를 감소시켜 산소를 필요로하는 생물은 살기 어렵고 호기성 미생물도 감소하여, 산소가 없는 환경에서도 번식이 가능한 혐기성 미생물이 증가
② 폐식용유
☞폐식용유는 물을 더럽힐 뿐만 아니라 물 위에 기름막을 형성하여 물속으로 산소가 녹아들지 못하게 만들어 산소가 부족하게 되어 수중 생태계가 파괴
③ 분뇨
☞분뇨의 질소와 인 등의 물질들이 물에 많이 존재하게 되면 식물성 플랑크톤의 대량증식이 일어남. 이러한 현상이 부영양화임
☞부영양화가 일어나면 물속에 녹아있던 산소가 소모되어 수중생물이 산소 부족으로 죽게 되며 또 조류의 증식으로 물이 탁해지면서 물의 색도 변화함.
☞바다에서의 부영양화 현상은 적조라고 부르며, 대량의 적조가 발생하면 어패류가 떼죽음을 당함
④ 합성세제
☞합성세제를 구성하고 있는 계면활성제와 인산염이 물에 녹으며 나오는 거품이 수질오염의 주원임
☞계면활성제는 석유계 합성물질로 생태계에 독성을 미치는 발암물질이며, 거품은 수면을 공기로부터 차단하여 산소가 물속으로 녹아드는 것을 방해해 수중 생태계를 파괴

오염물질 정화하는데 필요한 물의 양 ⓒ 박미선 일러스트

3. 생활하수를 줄이는 방법

① 양치할 때 컵 사용하기
② 샤워시간 줄이기
③ 빨래 모아서 하기
④ 설거지할 때 물 받아서 하기
⑤ 비누칠할 때 수도꼭지 잠그기
⑥ 목욕하고 남은 물 재활용하기

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하수:미래자원이 되다

엄격한 폐수관리

각종 유해 성분 농도가 높은 산업폐수와 주요 오염물질과 물 관리의 중요성을 알게 해 준
낙동강 페놀 오염 사건을 소개하고, 산업폐수의 엄격한 관리에 대해 전달

1.산업폐수란?

- 폐수란 물에 액체성 또는 고체성의 수질 오염물질이 혼입되어 그대로 사용할 수 없는 물을 말하며, 그중 각종 산업활동으로 배출되는 폐수를 산업폐수라 부름
- 산업폐수는 생활 하수에 비하여 배출량이 상대적으로 적고 처리율이 높지만, 다양하고 높은 농도의 오염물질 및 유해물질을 배출하여 수질오염과 토양오염 등을 유발하기 때문에 법률로 규제
- 산업폐수가 발생하는 지역에는 산업폐수 처리 시설을 설치해야 하며, 개별공장의 경우 산업폐수를 하천으로 방류하기 위해서는 자체적으로 오염 방지시설을 설치하여 배출기준에 맞게 처리 후 방류하여야 함

산업폐수 주요 오염원

① 화학물질
: 불소나 페놀류 등 다양한 화학물질은 물속으로 녹아 들어가서 물을 오염시키며, 특히 생체 내로 들어와서 각종 질병을 유발
② 중금속
: 공장에서 배출되는 폐수에는 수은, 카드뮴, 납, 구리, 아연 등의 성분이 검출되고 있음. 이러한 중금속은 생체 내로 들어오면 쉽게 배출되지 않고 축적되면서 심각한 질병을 초래

하수와 산업폐수발생 현황 ⓒ 환경부

2.산업폐수 발생 현황

- 각종 공해의 원인이 되는 산업폐수의 방류 현황을 살펴보면, 폐수 배출시설 수는 서서히 증가하여 50,000개소 내외를 지속적으로 유지하고 있으며, 그에 따라 산업폐수 배출량도 점차 증가하여 일간 4백만톤 내외를 유지
- 산업폐수 배출량이 증가할수록 수생태계가 훼손될 위험이 더 커지므로, 정화를 위한 폐수처리비용과 시설이 확충되어야 함
- 폐수 배출시설은 특정 수질 유해물질이나 중금속이 포함된 폐수를 배출하는 시설물, 기계, 기구 등을 말하며, 이 시설들은 국민 생활과 밀접하게 연결된 업종들이기에 배출 자체를 막을 수는 없는 실정이지만, 환경부에서는 <폐수 배출시설 설치 허가 및 설치신고>, <수질오염 방지시설의 설치> 등 규제를 통해 산업폐수를 관리

3.환경부의 산업폐수 관리

① 수질오염 물질 배출허용 기준마련
☞ 공공수역의 환경기준을 달성하기 위해 환경부에서 <수질오염물질의 배출허용기준>을 제시
☞ 수역별로 수질 등급을 고려, 지역별 사업장 규모에 따라 배출허용
② 특정 수질 유해물질 배출량 조사 제도 실시
☞ 배출시설의 설치 허가를 받은 사업장 중 특정 수질 유해물질을 적용기준 이상으로 배출하는 사업장에 대해 특정 물질의 배출량을 제출, 검증, 공개하는 제도
☞ 특정 수질 유해물질은 구리, 납, 비소, 수은, 시안 등을 포함하여, 2019년부터는 아크릴아미드, 스티렌, 비스(2-에틸헥실) 아디페이트, 아티몬 등 4개항목을 추가하여 총32개 항목을 조사
③ 처리수의 재활용
☞ 오염물질 저감뿐 아니라 폐수를 처리하여 공업용수나 조경수, 화장실 중수 등으로 재활용
☞ 인천 가좌 하수처리장을 예로 들면, 최대 19.6천톤/일 만큼의 산업폐수 처리수를 재이용. 재활용수가 상수도보다 수질도 떨어지지 않음

수질오염물질 배출어용기준 ⓒ 환경부

4.낙동강 페놀 오염 사건

- 1991년 경북 구미시의 구미공업단지 안의 두산전자에서 3월 14일과 4월 22일 두 차례에 걸쳐 각각 페놀 30톤과 1.3톤이 낙동강으로 유출된 사건으로 낙동강을 식수원으로 하는 영남지역 전역이 페놀 오염에 노출되었던 사건
- 낙동강 페놀 유출 사건으로 음용수 검사항목 문제가 본격적으로 제기되었고, 또한 우리 사회에 수질 문제와 먹는 물의 안전성에 대한 경각심을 일깨워 준 사건으로 산업이 환경에 미치는 영향을 보는 인식이 높아졌으며 사회적으로 환경 보호 중요성이 강조됨

낙동강 페놀 사건 사고일지 ⓒ 환경부

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하수:미래자원이 되다

새로운 에너지원

하수열 에너지와 하수 슬러지의 다양한 활용 가능성 및 슬러지 처리과정에서 발생하는
메탄가스의 재활용 등 하수의 다양한 재이용을 소개

1.하수 슬러지 가스 발전

- 하수 처리의 각 공정에서 발생한 불순물을 슬러지(sludge)라고 함
- 슬러지중에는 중금속 등 다양한 종류의 유해물질이 포함되어있어 별도의 처리가 필요 하며,
슬러지를 처리하는데 농축· 소화· 탈수· 건조· 소각 등의 복잡한 과정을 거친 후 결국 버려지게 됨
- 하수관거 정비 및 하수처리장 건설사업의 지속적인 추진으로 인해 하수 슬러지의 양은
매년 크게 증가하고 있는데, 2016년도를 기준으로 연간 350만톤 이상의 슬러지가 발생
- 1996년 런던 협약 의정서가 발효되면서 폐기물의 해양배출규제가 대폭 강화됨에 따라
2012년부터는 하수 슬러지 및 축산폐수의 해양배출이 전면 금지되면서 매립처분 및
해양배출을 대체할 슬러지 처리기술에 대한 수요가 늘어나고 있음
- 하수처리 후 남은 고체 폐기물 슬러지는 혐기소화(Anaerobic digestion) 공정을 거쳐 감량화를 진행
- 미생물의 작용을 통해 슬러지의 감량화와 동시에 메탄, CO2, NH3의 기체가 발생하는데
이 기체를 탱크에 저장하여 소화조 가온용 보일러 연료 등으로 재활용

하수슬러지 처리 계통도

2.하수열 에너지

- 도심의 미활용 에너지 중 가장 활용 가치가 높은 것으로 평가되는 하수열 에너지는
가정이나 공장 등에서 쓰고 버리는 오？폐수의 열을 이용
- 지하에 매설된 하수관으로 흐르고 있으므로 외기온의 영향을 적게 받으며
소규모 단위 건물의 냉난방에서부터 대규모 지역 냉난방까지 광범위하게 이용할 수 있음
- 동절기는 12℃에서 하절기 25℃ 정도의 수온을 보유하며 일교차도 2℃ 정도로
여름은 차갑고 겨울은 따뜻한 온도차 에너지의 특성을 가져 수온이 안정되어있음
- 하수를 열원으로 한 히트펌프는 공기열원 히트펌프보다 냉매와의 온도차가 크게 되므로
열 교환 효율이 좋음
- 부존 열량이 많고 열 수요지에 근접해 열 수송을 위한 배관비용도 적게 소요돼 경제성 면에서도 유리
- 하수를 열원으로 이용할 경우 원칙적으로 냉각탑이 불필요해 물을

하수열 이용 지역난방공급 계통도

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국가물산업클러스터 GWTHA 회원국 현황

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국가	기관명
대한민국
형태	주요업무
정부산하	물산업 관련 지원활동 - 물융합 R&D, 시험, 검사, 인검증 지원 - 해외진출 지원

국가	기관명
미국
형태	주요업무
밀워키 비정부 기관	물 관련 혁신 비즈니스 클러스터 - 위스콘신 물기술 수출 지원 - 글로벌 R&D 연결

국가	기관명
싱가포르
형태	주요업무
정부산하	물 관련 혁신클러스터 - 싱가포르 R&D 추진 해결방안 마련 - 아시아 잠재적 시장으로 진입

국가	기관명
이스라엘
형태	주요업무
주정부 산하	물 기술 촉진자(Accelerator) - R&D, 시험 등 산하 기술기업의 수출 기회 발굴

국가	기관명
네덜란드
형태	주요업무
주정부 산하	물 관련 혁신 비즈니스 클러스터 - 네덜란드 물기술 수출 지원 - 글로벌 R&D 연결

국가	기관명
중국
형태	주요업무
장수성 주정부 산하	물 관련 혁신클러스터 - 국내외 물문제 해결방안 발굴 - 기업들의 해외진출 기회 발굴

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ZONE1. 모든 것의 시작, 물

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모든 것의 시작,물	1-1	원형 구조의 하프 서클 영상관을 조성하고 인류 문명의 시작인 물에서부터 물의 소비로 이뤄낸 도시화, 그에 따른 물 부족 위기, 끊어진 물순환 고리를 잇기 위한 노력까지 물과 인간의 관계를 담은 주제 영상 연출	하프 서클 영상관, 프로젝터(제작영상)

ZONE2. 취수_삶을 연결하다

아이템	No	주요내용	주요 연출 매체
물자원	2-1	물로 둘러싸인 지구, 그러나 실제 인간이 수자원으로 사용할 수 있는 양은 지구 전체 물의 1%도 안 되는 한정적인 자원임을 직관적으로 전달하는 모형 연출	원형 모형, 그래픽 패널
물의 순환	2-2	물의 증발, 구름으로 응결, 눈·비로 강수, 지표면으로 침투하는 지구 내 물의 대순환과 도시 내에서 정수·하수·폐수·재이용 등 물관리 기술을 통해 순환하는 물의 소순환을 라인조명을 활용한 그래픽 패널로 전시	파이프 연출, 라인 조명, 그래픽 패널
안전한 수자원	2-3	깨끗한 수돗물 공급을 위한 가장 근본적인 대책은 상수원의 수질 보존으로 안전한 원수 확보를 위한 환경부의 상수원보호구역 정책과 우리나라 수자원의 특징을 그래픽 패널로 소개	그래픽 패널

ZONE3. 정수_맑은물을 얻다

아이템	No	주요내용	주요 연출 매체
맑은 물, 정수	3-1	취수장에서 끌어온 원수가 각 단계를 거치며 점차 맑은 물로 정화되는 정수처리과정을 입체 그래픽 패널과 AR 영상 체험으로 연출	입체 그래픽 패널, 태블릿(AR영상)
마시는 물, 수돗물	3-2	수돗물을 마시지 않는 이유, 안전하게 수돗물을 마시는 방법, 수돗물 음용으로 얻을 수 있는 탄소 저감 효과를 그래픽 패널로 소개하여 수돗물에 대한 인식 개선을 유도	그래픽 패널

ZONE4. 상수도_일상으로 흐르다

아이템	No	주요내용	주요 연출 매체
소중한 물	4-1	물지게를 직접 지고 영상을 통해 물을 얻으러 가는 길을 체험하는 아이템으로 하루 4시간씩 걸어 얻은 양동이 2개 만큼의 물을 우리는 어떻게 이용하고 있는지 비교하여 전달하여 물의 소중함과 수도시설의 가치를 소개	지게 체험 모형 , 모니터(일반영상)

아이템	No	주요내용	주요 연출 매체
도시의 혈관	4-2	도시 내 관리 시설을 상징한 공간에서 현대화 사업을 통해 오염과 누수를 방지하고 편리한 물 사용을 만들어 주는 스마트 상수관망의 다양한 기술을 라이팅 패널로 연출	라이팅 패널, 파이프 단면 연출, 시트컷팅
스마트 물관리	4-3	취수원에서 수도까지 도시의 물 공급의 전 과정을 실시간으로 관리하는 미니 통합관제실을 연출하고, 스마트물관리 시스템을 모니터링하고 단수와 같은 위기상황을 예측하고 해결하는 스마트물관리(SWM) 체험 구성	터치 모니터 (정보영상), 모니터(터치 모니터 연동)

ZONE5. 하수_미래자원이 되다

아이템	No	주요내용	주요 연출 매체
돌아오는 물, 하수	5-1	단계별 하수처리시설을 그래픽으로 연출하고, 생활하수에서 점차 오염물질이 제거되어 하천으로 방류되는 과정을 AR 영상으로 볼 수 있는 태블릿 비치	입체 그래픽 패널, 태블릿(AR영상)

아이템	No	주요내용	주요 연출 매체
생활과 하수	5-2	일일 발생 오폐수의 60% 이상을 차지하는 생활하수의 주요 오염 물질과 배출방법, 오염된 물을 정화하는데 필요한 물의 양을 라이팅 패널로 소개	라이팅 패널
엄격한 폐수관리	5-3	생활하수보다는 적은 양이지만 각종 유해 성분 농도가 훨씬 높은 산업폐수와 주요 오염물질 그리고 1991년 전 국민에게 물관리의 중요성을 알게 해준 낙동강 페놀오염사건을 소개하고, 산업폐수가 어떻게 엄격히 관리하고 있는지 라이팅 패널로 전달	라이팅 패널
새로운 에너지원	5-4	하수의 온도차를 활용한 하수열에너지와 하수 슬러지의 다양한 활용 가능성 및 슬러지 치리 과정에서 발생하는 메탄가스의 재활용 등 탄소저감 시대에 발맞춰 버리는 물인 줄로만 알았던 하수의 다양한 재이용을 라이팅 패널로 연출	라이팅 패널

ZONE6. 재이용_버리는 물, 가치를 찾다

아이템	No	주요내용	주요 연출 매체
빗물공원 (휴게공간)	6-1	모빌, 빗소리, 거울, 조명 복합 연출하여 빗물 체험 공간이자 포토존으로 조성 물 재이용의 필요성을 그래픽 패널로 전시하고, 자연의 물 순환체계를 지킬 수 있도록 빗물 침투 및 저류를 증가시키는 LID기법을 RFID 태깅 체험으로 연출 및 관람 편의를 위한 휴게 공간 마련	빗물 연출(사운드), 기술카드(RFID), 모니터(제작 영상), 그래픽 월, 휴게의자

ZONE7. 우리는 결국 물이다

아이템	No	주요내용	주요 연출 매체
우리는 결국 물이다	7-1	물자원 보존을 위해 일상에서 우리가 할 수 있는 실천 방안을 스스로와 약속하며 구름으로 서약서를 전송하는 미디어 체험 조성	터치모니터(디지털 방명록), 프로젝터(방명록 연동), 구름 모형

5. 워킹어트랙션(VR체험)

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7. 입주기업 홍보존 - 명예의 전당

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㈜그린텍은 펌프 전문 제조업체로 다년간 축적된 경험과 실적, 선제적인 기술개발 역량을 바탕으로 국내외 수 처리 시설에 펌프를 공급하며 그 신뢰성을 인정 받아 왔습니다.
또한, 미국, 캐나다 유럽에서 펌프 기술 특허와 CE 인증서를 취득하고 국내 최초로 loT 펌프를 제작하여 혁신을 주도하고 있습니다.
물의 가치를 만드는 기업 GREEN TECH!

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- 기계식 여과방식 자동역세 이중필터
- Dual stage Auto Backflushing

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에이티티㈜는 환경 계측기 전문 업체로서 글로벌 기업과의 기술제휴로 국산화에 성공하였으며 그로 인해 수입 대체 효과 및 유지관리 비용 30% 절감을 달성하였습니다. 20년 이상의 관련 분야의 풍부한 노하우와 지속적인 연구 개발을 통해 최고의 제품과 차별화된 서비스를 제공하는 기업이 되겠습니다.

대표제품

- 총유기탄소 측정기 ATOC-3000
- 먹는물 측정기 ATW-300

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주식회사 미드니는 차별화된 기술력 및 축적된 시공, 운영 경험과 전문 기술인력 자원을 바탕으로 액체여과장치, 살균장치, 지하수정수처리장치, 산업용정수처리장치, 물재이용 시설, 해수담수화 등의 Total Water Treatment Solution을 제공하는 수처리 전문기업입니다.

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