1) 연구개발과제의 최종 목표? Vortex Flow Aerator에 의한 비정상 상태 산소 전달 모델 개발, 산소전달 최적 설계 ? 쓰레기 매립지 침출수에 대한 Vortex Aerator 적용 타당성 도출

본 과제는 Vortex Flow Aerator로 물속 산소전달을 더 잘 일어나게 설계하고, 쓰레기 매립지 침출수 안정화에 적용 가능성을 검증하는 연구임. 연구 목표는 Vortex Flow Aerator에 의한 비정상 상태 산소 전달 모델 개발과 산소전달 최적 설계임. 핵심 연구 내용은 산소전달 Mechanism 평가 실험, KLa·Csat·SOTR·SOTE·SAE 등 계수 산정, 4가지 Mass Balance Equation 기반 ODE 수치해석과 비선형 회귀, 압력·온도·가스조성·수질요인 성능 시뮬레이션 및 최적 설계안 제시임. 기대 효과는 COD 100,000 ppm 이상 SS 10,000 ppm 성상 침출수에도 적용 가능하며, 하수처리 폭기 대체·악취 저감·호기성 안정화로 사용연한 증가 및 지자체 예산 절감 기여함.

본 과제는 쓰레기 매립지 침출수처럼 산소가 부족한 물에 Vortex Flow Aerator를 적용해 산소 전달이 어떻게 일어나는지(비정상 상태) 모델링하고 최적 설계를 수행하는 연구임. 연구 목표는 Vortex Flow Aerator에 의한 비정상 산소전달 모델 개발, 산소전달 최적 설계, 침출수에서 적용 타당성 도출임. 핵심 연구 내용은 산소전달 Mechanism 실험장비 제작, KLa·Csat·SOTR·SOTE·SAE 평가, 4가지 Mass Balance Equation과 ODEs 수치해석, MATLAB 비선형 회귀 및 압력·온도·가스조성·수질 영향 성능 시뮬레이션 후 Vortex Flow Aerator 최적 설계안 제시임. 기대효과는 COD 100,000 ppm 이상·SS 10,000 ppm 급 폐수까지 적용성 확보, 하수처리 폭기·혐기성 소화슬러지 저류조 활용, 매립지 호기성 안정화와 악취 저감, 사용연한 및 지자체 예산 절감 기대됨.

본 과제는 도시하천 악취를 줄이기 위해 사물인터넷과 센서로 악취·수질 상태를 계측하고, 산소 능동용해 시스템을 근거 있는 운전모드로 제어하는 기술 개발임. 목표는 하천(산소발생기·산소주입기 펌프·배관 등)과 데이터를 무선 전송해 실시간 진단하고, 기계학습으로 정상/악취 상태를 구분하며 산소 주입량을 산출해 Operator 스마트폰으로 전송하는 시스템 구축임. 1~3차년도에 악취·수질 계측/정량분석, pilot 모니터링 기반 제어 Logic 도출, HEC-RAS·WASP·EFDC 수질·수리모델링과 경제성 비교로 최적설계안 예측 정립이 포함됨. 기대효과는 악취로 인한 민원·삶의 질 저하를 완화하고, 해수 도수처럼 큰 토목·수송비 대신 용존산소 공급으로 미생물 활성화와 자정작용을 돕는 원천기술 확보로 국가 예산 절감 및 예측 기반 적용 지원이 가능함.