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FWS와 HSSF형태가 연계된 Hybrid 인공습지 개발 원문보기

  • 저자

    최지연

  • 학위수여기관

    공주대학교 대학원

  • 학위구분

    국내박사

  • 학과

    건설환경공학과

  • 지도교수

    김이형

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

    x, 200 p.

  • 키워드

    Hybrid 인공습지;

  • 언어

    eng

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13532660&outLink=K  

  • 초록

    인공습지는 식생, 토양, 미생물의 활동 등과 같은 자연적인 기작을 이용하여 수질정화뿐만 아니라 다양한 목적으로 자연습지와 유사한 형태로 조성된다. 인공습지는 흐름 형태에 따라 Free water surface (FWS) 습지, Subsurface flow (SSF) 습지 및 Hybrid 습지 형태로 구분된다. FWS 습지는 자연습지와 유사한 형태이며 SSF 습지는 지면 아래로 수평 또는 수직으로 물이 흐르는 구조로 흐름방식에 따라 Horizontal subsurface flow (HSSF) 습지와 Vertical subsurface flow (VF) 습지로 나뉜다. Hybrid 습지는 다양한 흐름의 형태를 조합한 습지로 단일습지의 한계점을 극복하여 수질정화능력을 향상시킨 습지이다. 최근 들어 기후와 유역의 변화에 대응하기 위하여 훼손된 물순환을 회복하고 생태계를 확대하기 위하여 다양한 목적의 인공습지 조성이 늘어나고 있다. 그러나 특정형태 및 목적만을 강조한 인공습지의 조성으로 습지 고유의 기능을 유지하지 못하여 효율성과 생태성이 낮게 나타나 원래의 목적조차 달성하지 못하는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 다양한 형태의 인공습지에 관한 모니터링 및 문헌연구를 통하여 FWS 및 HSSF 습지가 결합한 형태의 Hybrid 인공습지를 개발하고자 연구를 수행하였다. 본 연구는 (1) FWS 인공습지 조사를 통한 유지관리 방안을 정립하였고, (2) HSSF 인공습지 개발 및 운영을 통하여 설계인자를 도출하였으며, FWS와 HSSF 습지 조사 및 운영을 통하여 (3) 비용효율적인 습지 설계 방안(적정 습지 및 초기침강지 규모와 식생 피복율) 제시하였다. 마지막으로 앞서 연구된 결과를 바탕으로 (4) Hybrid 인공습지를 개발하였으며 pilot 및 test-bed 규모의 운영을 통하여 개발된 습지의 기술을 검증하였다. 이러한 연구결과는 비용효율적 접근방식을 통해 Hybrid 인공습지의 계획, 조성 및 운영과 유지관리에 필요한 기법을 제시하였기에 인공습지 계획자, 설계자 및 운영자가 가이드라인으로 이용 가능할 것으로 판단된다.


    A constructed wetland (CW) is formed in a shape similar to a natural wetland for various purposes including water treatment by using natural mechanisms such as vegetation, soil, and microbial activity. CWs are divided into free water surface (FWS) CW, subsurface flow (SSF) CW, and hybrid CWs according to the flow type. A FWS CW, which is similar to a natural wetland and SSF CWs are divided into a horizontal subsurface flow (HSSF) CW and a vertical subsurface flow (VF) CW depending on whether the water flow in a soil and filter layer is horizontal or vertical. A hybrid CW is formed by combining various CW types to overcome the limitations of single type wetland and thereby improve water treatment capability. Recently, CWs for various purposes are designed and maintained to recover damaged water circulation and expand the ecological system in response to the changes in climate and watersheds. However, overly emphasizing a specific purpose made the CWs fail to maintain the original functions of a wetland and have low efficiency and ecology, even making the CWs be unable to accomplish the basic purposes. Therefore, the objective of this research is to develop of a hybrid constructed wetland with FWS and HSSF types for improved ecological functions for non-point source management. Based on the results, (1) investigate the sediment and to identify the type of vegetation that best adapts temperature changes in the FWS CW in order to provide maintenance guidelines for CW. (2) investigated the pollutant removal efficiency of a modular HSSF CW for treating stormwater runoff from urban area using pilot scale and test-bed system. Based on the findings, suggestions were provided to improve the design of HSSF CW system in urban area. (3) The performance of CWs information such as site survey, monitoring and literature reviews that have been used to treat various influents impacted, and to identify of cost-effective design criteria of forebay and plant coverage rate. (4) Finally, to develop a hybrid CW technology enabling to overcome space limitations in an urban region. Pilot and test-bed scale experiments were performed to verify and evaluate the technology. This study presented through a cost-effective approach the methods required for planning, designing operating, and maintaining a Hybrid CW which is formed for various purpose. Therefore, the results of this study may be used as a guideline by CW planners, designers, and operators.


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