"02분반 팜그린웨이조"의 두 판 사이의 차이

2025년 12월 22일 (월) 23:41 기준 최신판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 소규모 축산시설 유래 비점오염 저감을 위한 초기유출수 처리 설비 개발

영문 : Development of an initial runoff treatment system for reducing non-point source pollution from small-scale livestock facilities

과제 팀명

팜그린웨이

지도교수

구자용 교수님

개발기간

2025년 9월 ~ 2025년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 환경공학부·과 20228900** 이**(팀장)

서울시립대학교 환경공학부·과 20228900** 박**

서울시립대학교 환경공학부·과 20228900** 안**

서울시립대학교 환경공학부·과 20228900** 이**

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

본 개발과제는 소규모 축산시설에서 고농도 초기우수만 선별하여 최대한 단순한 설비로 SS·TN·TP를 줄이는 비점오염 저감 시스템을 설계 및 검증하는 것을 목표로 한다. 대상 부지는 약 100 m² 규모의 비육우 사육구역이며, 강우 초기에 5 mm에 해당하는 초기우수 약 0.5 m³만 선별 집수하여 처리하도록 계획하였다. 우리나라는 축사 주변 소하천이 SS·질소·인의 반복 유입으로 탁도 상승과 부영양화가 누적되는 문제가 심각하지만, 개별 농가 단위에서는 고가의 하·폐수처리시설을 설치하기 어렵고, 유지관리 인력과 전력 사용에도 한계가 있다. 따라서 본 과제는 농가가 감당 가능한 수준에서 실질적인 부하 저감 효과를 내는 소형 설비를 개발하는 데에 초점을 두었다.

개발 과제의 배경

(1) 축산 시설의 비점오염 유출 관리 필요성

현재 축산업의 생산액은 전체 농업생산액의 40%를 넘어섰으며, 가축 사육두수 또한 매년 증가하고 있다. 환경부의 가축분뇨 처리 통계에 따르면, 1992년 대비 2023년의 가축 사육두수는 약 551% 증가(37,175천 마리에서 241,984천 마리)하였고 가축분뇨 발생량 또한 약 92% 증가(71,530 톤/일에서 137,100 톤/일)하였다.
축산 시설은 대부분 폐수 처리 및 재활용 시설을 갖추고 있어 오염물질의 배출 지점이 일정하기 때문에 점오염원으로 분류되지만, 관리가 부실할 경우 강우 시 유출수와 함께 축산분뇨 등이 배출되므로 농업지역의 비점오염원으로도 간주된다. 2012년 가축 폐수의 바다 방류를 금지한 이후, 우리나라 가축 분뇨는 하천으로 유입되기 시작했다. 축산 폐수는 일반 폐수에 비해 오염부하가 높은 고농도 물질이며, 특히 가축분뇨 퇴비가 야외에 방치되는 등 부적절하게 보관될 경우 퇴비로부터 발생된 영양물질(질소, 인 등)이 빗물과 함께 하천에 유입되어 녹조 등 수질오염의 원인이 될 수 있다.
국립환경과학원에 따르면, 2019년 기준 가축분뇨 발생량은 전체 하·폐수 발생량(74억 8,114만 5천 톤/년)의 약 0.7%에 불과하나, 수질오염부하량은 생화학적산소요구량(BOD), 총질소(TN), 총인(TP)이 각각 38.5%, 27.5%, 39.6%를 차지하는 것으로 나타났다. 또한 2024년 '미신고 수질오염물질 검출'과 '방류수 수질기준 초과' 등의 항목에 대해 낙동강유역환경청이 실시한 여름철 폐수·가축분뇨 배출 환경위반 점검에서는 총 80개소 중 32개소가 환경법을 위반한 것으로 적발되었고, 체계적인 비점오염 저감 대책 마련을 통한 하천 수질 보호와 지속가능한 수자원 관리가 필수불가결하게 되었다.

(2) 소규모 축산 시설의 비점오염 유출 관리 필요성

정부 차원에서 ‘강우유출 비점오염원관리 종합대책’, '비점오염저감 국고보조사업 추진지침' 등을 통해 비점오염원의 관리를 지속적으로 추진해 왔으나, 소규모 축산농가는 이러한 정책적 관리 체계의 사각지대에 있어 제대로 관리되지 않았다. 국민권익위원회의 전국 축사 조사 결과 신고/허가 대상이 아닌 소규모 농가는 대부분 개방형, 노후화되어 있으며 분뇨 야적과 청소 불량 문제가 존재하였다. 또한 이러한 농가들은 대부분 오염물질 처리시설이 충분히 구축되어 있지 않아 가축분뇨의 자체 처리가 어려워 공공처리시설로 반입해 처리하고 있기 때문에 비점오염물질의 유출 위험이 상대적으로 높은 실정이다. 이에 따라 소규모 축산 시설의 비점오염 유출을 효과적으로 저감하는 관리 수단이 필요하다.

(3) 초기세척효과

강우 내 오염물질 부하량은 강우가 시작된 직후 짧은 시간에 발생하는 초기 유출수에 절반 이상이 집중된다는 특징을 갖는다. 모든 우수를 처리할 경우, 시설 용량과 설치 및 운영 비용이 높아질 수 있기 때문에 본 연구에서는 초기유출수를 대상으로 하여 오염 부하 저감의 효율을 극대화하고자 하였다.

개발 과제의 목표 및 내용

본 과제의 목적은 기존 비점오염 관리 체계에서 상대적으로 관리가 미흡한 소규모 축산시설을 대상으로, 강우 시 발생하는 초기유출수로 인한 비점오염 문제를 효과적으로 저감할 수 있는 관리 수단을 마련하는 데 있다. 소규모 축산농가는 오염물질 처리시설이 충분히 구축되어 있지 않아 가축분뇨, 세척수 및 축사 주변에 축적된 오염물질이 강우 시 외부로 유출될 가능성이 높으며, 이에 따른 수질오염 위험이 지속적으로 제기되고 있다. 이러한 현장 여건을 고려할 때, 복잡한 운영이나 고비용의 처리 공정보다는 현장 적용성이 높고 유지관리가 용이한 초기유출수 중심의 저감 기술이 요구된다.
따라서 본 과제에서는 소규모 축산시설에서 유래한 비점오염 저감을 위한 초기유출수 처리 설비를 개발하고자 하였다.

개발 일정

주제 선정 및 자료조사 | 9–10월 |

설계 대상지 선정 | 9월 |

설계 대상지의 오염부하량 계산 및 법률기준 조사 | 9–10월 |

기존 기술조사 및 기대효과 분석 | 10월 |

시설 설계 및 경제성 분석 | 10–11월 |

설계 확정 및 상세설계 | 11월 |

최종 프로토타입 제작 | 11–12월 |

최종 보고서 제작 및 발표 | 12월 |

구성원 및 추진체계

(1) 공통분담

과제 주제 선정, 설계 보고서 제작, 프로토타입 제작, 포스터 제작

(2) 개인분담

- 박** : 과제제안서 발표, 평가방법 설정, ppt 디자인 및 제작

- 안** : 경제성 분석 발표, 설계 총괄

- 이** : 개념설계 발표, 설비 작동 기준설정

- 이** : 상세설계 발표, 오염 배출량 조사

(3) 추진체계

STEP 1 : 설계 대상지 선정

- 소규모 축산농가의 현황조사

STEP 2 : 대상지(소규모 축사) 비점오염 유출 특성 및 관리목표 설정

- 대상지에서 발생하는 오염부하량 산정

- 처리 필요 수준을 고려한 관리목표 설정

STEP 3 : 대상지에 적합한 비점오염 초기유출수 처리 설비 설계 진행

- 배출되는 오염물질과 규모를 정확히 파악 후 초기유출수만 처리 가능한 소규모 축산농가 적용 비점오염 저감 시설 설계

- 설계의 경제적 분석

STEP 4 : 대상지에 설계 적용 시뮬레이션

- EQPS 시뮬레이션을 통해 처리하고자 한 오염물질의 제거율 파악

- 시설이 평가 기준에 맞는지 파악

설계

설계사양

제품의 요구사항

번호 | 기술 특성 | 요구사항 | 요구사항 구분(D/W) | 중요도

1 | 성능 | 우수 내 수질오염물질 오염부하 저감 효과 | D | 상

2 | 설계 적합성 | 설계 대상에 맞춘 소규모 구조 | D | 상

3 | 용이성 | 유지관리 단순화 및 용이성 | D | 상

4 | 용이성 | 비전문가도 쉽게 이해할 수 있는 수준의 운영 용이성 | D | 중

5 | 효율성 | 전력 사용에 의한 에너지 의존도 | W | 중

6 | 사회적 가치 | 지역 수질 개선 및 환경부하 저감의 사회적 기여 | W | 중

설계 사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

본 과제에서는 축산 비점오염저감시설의 설계 타당성을 검토하기 위해 EQPS를 활용한 공정 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 입력값은 실제 소규모 축산시설에서 강우 초기에 유입되는 고농도 초기우수 특성을 반영하도록 설정하였다.

본 과제에서 사용한 EQPS 모델은 실제 설비에서 적용한 황/석회석 자가영양 탈질조와 철코팅사 인흡착조를 그대로 구현하기에는 한계가 존재하였다. 따라서 EQPS 내에서 실제 공정을 가장 유사한 형태의 등가 모델로 구현하는 방식을 택하였다. 먼저 탈질 공정의 경우, 실제 황/석회석 고정층 자가영양 탈질조를 EQPS의 무산소조(anoxic reactor)로 치환하고, 무산소조 내 미생물 분획(질산화균, 탈질균, 저장균 등)과 유기탄소 공급 조건을 조정함으로써, 전체 질소 제거율과 NH₄⁺→NO₃⁻ 전환 특성이 실제 설계에서 기대하는 수준에 최대한 근접하도록 보정하였다.

후단 철코팅사 인흡착조 역시 EQPS에서 직접 구현이 어려워 금속염(Fe/Al 계열)의 투입과 침전, 슬러지화를 통해 인을 제거하는 고도처리 모듈로 대체하였다. 이때 실제 철코팅사 층에서 기대되는 인 제거율 및 단위 부하당 제거량을 기준으로, 금속염 주입량과 반응 효율을 조정하여 모델상 TP 및 PO₄-P 농도가 설계 목표치와 유사한 수준이 되도록 비율을 맞추었다. 결과적으로 EQPS 상의 무산소조와 금속염 기반 인 제거 공정은 질소, 인의 전체 제거 성능과 공정 간 역할 분담(전단 질산화–후단 탈질, 인제거)의 큰 흐름을 검증하는 데 활용 가능한 기능적 등가 모델로서 사용되었다.

Symbol | Influent | Effluent | Unit | 처리효율(%)

총 질소 | 2826 | 44.45112 | g N/m³ | 98.42707

인산염(PO₄) | 102.906977 | 0.036676 | g P/m³ | 99.96436

총 부유 고형물(TSS) | 18457.7804 | 4121.106 | g TSS/m³ | 77.6728

상세설계 내용

본 설비는 소규모 가축농가에서 발생하는 비점오염수를 대상으로 질소 및 인을 제거하기 위해 설계된 지하 매설형 일체형 처리시설이다. 시설 규모는 길이 7 m, 폭 3 m, 높이 2.5 m이며, 내부는 흐름 방향에 따라 침전조–펌프조–질산화조–탈질조–인흡착조–방류부의 구조로 연속 배치하였다. 침전조에서는 입자상 오염물질을 중력 침전으로 제거하고, 질산화조 및 탈질조에서는 질산화 및 탈질 반응을 통해 총질소(T-N)를 저감한다. 인흡착조에서는 흡착재를 활용하여 용존성 인을 제거하며, 각 공정 간 수송은 펌프조에 설치된 펌프를 이용한 이송 방식으로 운영되도록 하였다. 설비의 전체적인 모습 및 자세한 측면 모습은 아래 그림과 같다.

1) 집수부

유입부는 오염 부하가 높은 초기 노면 유출수만을 선별적으로 집수하고, 비교적 오염도가 낮은 지붕 우수는 바이패스(Bypass)하여 설비의 처리 효율을 극대화하도록 설계했다. 집수 장치로는 별도의 굴착 공사가 필요 없는 ‘이동식 도랑형 차수판(ABS 재질, UV 코팅)’을 적용했다. 이 차수판은 높이 528 mm, 길이 10 m 규격으로, 내부에 200 mm × 200 mm(0.04 m²) 크기의 일체형 간이 수로가 구성되어 있어 노면 유출수를 효과적으로 차단하고 이송할 수 있다. 반면, 지붕 우수는 100 mm/h 강우 강도를 기준으로 설계된 반원형 빗물받이(150 mm)와 PVC 수직관(80 mm)을 통해 차수판 외부로 직접 배출되도록 배관을 구성했다.

2) 초기우수 분리

초기우수 선별 장치는 유지관리가 용이한 무동력 평형추 방식을 채택했다. 수로 하단에 설치된 PE 재질의 개폐식 덮개가 스테인리스 양동이(지름 15 cm, 높이 3 cm)와 지렛대로 연결되어 작동하는 구조다. 초기 강우 시 약 5 mm에 해당하는 우수가 양동이에 차오르면 무게가 약 88 g 증가하여 덮개를 작동시킴으로써 초기우수만 처리 시설로 유입되도록 정밀하게 제어한다. 기준량을 초과하면 덮개가 자동으로 닫혀 후속 우수의 유입을 차단하며, 양동이 하단에는 미세 배수 구멍을 두어 강우 종료 후 물이 자연 배수되면 장치가 자동으로 리셋되도록 구현했다.

3) 침전조

본 침전조는 강우 시 유입되는 초기우수 중 고농도 고형물(SS)을 물리적으로 분리하여 후속 살수여상 공정의 폐색을 방지하는 핵심 전처리 설비로 구축했다. 설계 대상 부지(100 m²)의 초기우수 발생량(0.5 m³)을 충분히 수용하면서도, 연간 유입되는 슬러지를 장기간 저장할 수 있도록 평면 3.0 m × 3.0 m, 유효 용적 약 10.8 m³의 대용량 구조로 설계했다. 하부 구조는 환경부 설계 기준을 반영하여 수평 대비 60° 이상의 급경사 사각 호퍼 형태로 제작해, 별도의 스크래퍼 없이도 슬러지가 중력에 의해 자연스럽게 저부로 농축되도록 구현했다. 운전 방식은 상시 만수위를 유지하는 치환 침전 방식을 채택했다. 평상시 채워져 있던 맑은 상등수가 강우 시 유입되는 흙탕물에 의해 밀려나가는 구조로, 이를 통해 펌프조로 넘어가는 유출수의 탁도를 최소화했다. 유지관리는 확보된 대용량 슬러지 저장 공간 덕분에 연 1~2회 상부 맨홀을 통한 진공 흡입 청소만으로도 충분하도록 설계해 편의성을 높였다.

4) 펌프조

침전조에서 1차 처리된 유출수를 후단 살수여상조로 균일하고 안정적으로 공급하기 위해, 침전조와 구조적으로 분리된 별도의 펌프조(W0.4m × L3.0m × H1.4m)를 설치했다. 내부에는 1/4 HP 수중 섬프 펌프(Cleartide, 180W)와 플로트 스위치(Float Switch)를 배치하여, 유입 수위에 따라 펌프가 자동으로 가동(ON 수위: 17.8cm) 및 정지(OFF 수위: 3.8cm)되도록 수위 기반 자동 제어 시스템을 구축했다.

선정된 펌프는 최대 유량 8,160 L/h, 최대 양정 8.5m의 성능을 보유하여 협소한 집수정 내에서도 신속한 이송이 가능하며, IPX8 방수 등급과 저수위(0.3cm) 구동 설계를 통해 토사가 혼입된 초기우수 환경에서도 높은 운전 안정성을 확보했다. 또한, 배출 배관에는 체크밸브를 설치하여 펌프 정지 시 처리수의 역류를 차단하였으며, 농가 상용 전압(220V)을 변압기(120V)로 조정하여 공급함으로써 별도의 인력 개입 없는 완전 자동화 운전 및 설비 과부하 방지를 도모하였다.

5) 살수여상 질산화조

본 살수여상 질산화조는 침전조에서 1차 처리된 상등수를 유입 받아 호기성 조건에서 암모니아성 질소를 질산성 질소로 전환함으로써, 후속 탈질 공정의 효율을 극대화하는 전처리 설비로 구축하였습니다. 유입수는 펌프조 내 소형 수중펌프를 통해 압송되며, 상부에 설치된 32A 천공 라테랄 배관을 통해 여재 전면에 균일하게 살수된다. 이때, 오리피스 설계를 통해 0.15~0.25m의 유효 수두를 확보하여 간헐 운전 시에도 안정적인 살수 박막이 형성되도록 구현했다. 여재층은 공극률이 높은 PP/PVC 모듈을 0.7m 높이(총 부피 2.66m³)로 적층하여 폐색 현상을 방지하고 원활한 통기성을 확보하였다. 당초 이론적 필요 부피는 4.42m³로 산정되었으나, 실제 현장의 지하 매설 심도와 유지관리 용이성을 고려하여 설비 규격을 최적화하였으며, 이를 통해 약 60%의 T-N 저감과 안정적인 유기물 전처리가 가능하도록 설계했다. 또한, 별도의 인위적인 폭기 동력 없이 흡·배기 스택을 활용한 굴뚝 효과로 자연 통풍을 유도하여, 산소 공급을 원활히 하면서도 에너지 효율을 극대화했다.

6) 탈질조

본 공정은 무산소 조건에서 황산화 탈질균을 이용하여 질산성 질소(NO3-N)를 질소 가스(N2)로 환원·제거하는 핵심 설비다. 안정적인 처리 효율 확보를 위해 DO차단 전처리 설비와 무동력 고정상 반응조를 연계하여 구축하였다.

- 전처리 설비: 밀폐형 집수정

이 설비는 전단 공정인 살수여상조에서 포화된 용존산소(DO)가 탈질조로 유입되어 무산소 조건을 방해하는 것을 원천적으로 차단하기 위해 설계했다. 집수정은 규격 0.35m X 0.35m X 0.90m로 유효용적 0.04m3으로 제작했으며, 10분의 체류시간(HRT)을 확보해 유입수의 유동을 안정화했다. 특히 확실한 DO 차단을 위해 '침수식 유입', '기밀 유지', 'U-트랩 배관'의 3중 차단 구조를 적용했다

우선 유입관 끝단을 항상 수면 아래에 위치시키는 침수식 유입 방식을 채택하여 낙차에 의한 산소 재포기(Re-aeration)를 방지했다. 또한 집수정 상부에는 EPDM 가스켓과 기밀 뚜껑을 결합하여 대기 중 산소와의 접촉을 물리적으로 차단했다. 마지막으로 유출 배관에는 U자형 트랩을 설치하여 배관 내에 수봉을 형성함으로써, 배관을 통해 공기가 역류하여 내부로 유입되는 것을 방지했다.

- 본체 설비: 황 탈질조

탈질조는 별도의 외부 탄소원 주입이나 pH 조절 약품 없이도 유지관리가 용이하도록, 황(S)과 석회석(CaCO3)을 혼합 충진한 상향류식 고정상 반응조로 구현했다. 반응 메커니즘으로는 황을 전자공여체로 사용하는 자가영양 황산화 탈질균(Thiobacillus 등)을 이용하였으며, 이들은 여재 표면에 생물막을 형성하여 건기 시에도 휴면 상태로 생존이 가능하다.

여재층은 총 높이 1.0m로 구성되며, 하부 0.9m에는 황과 석회석을 3:1의 부피비로 혼합 충진했다. 이를 통해 탈질 반응에 필요한 기질을 공급함과 동시에, 반응 부산물로 생성되는 산성 물질을 석회석이 자동으로 중화하여 알칼리도를 공급하도록 설계했다9. 최상단 0.1m 구간에는 석회석 단독 층을 배치하여 여재 유실을 방지하고 잔류 DO를 2차적으로 차단했다. 유로는 하부 다공판(타공률 0.5~1.0%)을 통해 유입수를 균등 분배하고 상향류흐름을 유도하여, 미생물 폐색현상을 방지하고 설계 체류시간(EBCT 3hr)을 안정적으로 확보했다. 아울러 상부 기밀 뚜껑에는 일방향 가스 벤트를 설치하여, 탈질 반응으로 생성된 질소 가스(N2)는 원활히 배출하되 외부 공기의 유입은 차단하는 구조를 적용했다.

7) 인흡착조

본 공정은 전처리 및 생물학적 처리를 거친 유출수에 잔존하는 인(P)을 화학적 흡착 원리로 제거하는 고도처리 설비다. 여재로는 인 제거 효율이 우수한 철 코팅 규사(Iron-coated sand)를 선정했으며, 하향류 방식에서 발생할 수 있는 여재 폐색 문제를 방지하기 위해 하부에서 유입되어 상부로 배출되는 상향류 고정층 여과 방식을 채택해 안정적인 통수성을 확보했다.

여재는 입경 1.4~1.7mm의 규사 표면에 염화철(FeCl3) 용액으로 산화철(Fh)을 코팅하여 비표면적을 극대화한 것을 사용했다2. 철 코팅 표면의 양전하(Fe3+)와 인산이온(PO43-) 사이의 정전기적 인력 및 리간드 교환 반응을 통해 인을 고정하며, 이를 통해 약 73% 이상의 높은 제거 효율을 달성하도록 설계했다. 설비 용량은 집중호우 시 최대 유입 조건을 고려해 설계 유량(Q)을 0.5 m3/hr로 설정하고, 충분한 반응 시간을 위해 공탑체류시간(EBCT)은 90분으로 계획했다. 이에 필요한 여재 부피는 0.75 m3(약 1,136kg)이며, 이를 수용하기 위해 탱크 규격은 폭 3.0m, 길이 0.75m, 높이 1.1m의 장방형 구조로 제작했다.

내부는 기능별로 적층 구조로 설계했다. 최하단(0.15m)에는 메인 헤더와 격자형 래터럴 분배관을 설치하고 그 위에 굵은 자갈을 포설하여 유입수가 골고루 퍼지게 하고 여재 유실을 막았다. 그 위로 핵심 반응 구간인 여재층을 0.55m 두께로 충진했으며, 상부에는 0.4m의 여유 공간을 두어 여재 팽창에 대비하고 처리수가 월류하여 안정적으로 배출되도록 구성했다. 유지관리는 흡착 성능이 포화되는 시점을 고려하여 1~2년 주기로 여재 전량을 교체하는 방식으로 운영해 지속적인 처리 성능을 유지하도록 계획했다.

8) 방류부

최종 처리수의 안정적인 배출을 위해 방류부에는 가로 0.8m, 세로 3.0m, 높이 1.9m 규격의 직사각형 펌프조를 설치했다. 이 펌프조는 단순한 배수 기능뿐만 아니라 예비 저류조로서의 역할을 겸하도록 설계했다. 초기우수 유입 시 내부 수위가 0.43m3(수심 약 0.178m)에 도달하면 플로트 스위치가 작동하여 자동으로 방류를 시작하는 방식으로 운영되며, 이를 통해 순간 유입 부하를 완충하고 체류 시간 동안 부유물 침강 및 유기물 분해 등 추가적인 수질 개선 효과를 기대할 수 있다. 펌프 제어 로직과 전력 계통은 앞서 설계한 살수여상 전단 펌프조와 동일한 방식을 적용하여 시스템의 통일성을 확보했다2. 또한, 방류 배관은 「하수도법 시행규칙」 제23조 제2항(별표 7)의 설치 기준을 준수하여, 소규모 배수 유량 조건에서도 막힘없이 원활한 유하가 가능한 내경 100mm를 최소 기준 관경으로 설정했다.

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

포스터

완료작품의 평가

설계 적합성 항목에서는 초기우수 선별 구조와 무산소 조건 조성을 위한 DO 억제 구조를 중심으로 평가를 수행하였다. 이론적 설계 검토를 통해 해당 구조의 적용 가능성을 확인하였으며, 설계 목적에 부합하는 공정 구성이 이루어졌음을 검증하였다. 시연 제품 완성도 항목에서는 침전–질산화–탈질 공정이 연계된 복합 공정 구조를 구현하여, 전체 공정 흐름과 구성 요소 간 연결 관계를 명확히 확인할 수 있었다.

수처리 성능 평가는 SS, TN, TP 제거 효율을 기준으로 수행하였으며, 설계 결과 SS 약 87%, TN 약 70%, TP 약 80% 수준의 제거 효율을 확보하는 것으로 분석되었다. 이는 초기우수 처리 시설로서 요구되는 기본적인 처리 성능을 충족하는 수준으로 판단된다.

환경·경제적 효과는 편익·비용 분석을 통해 평가하였으며, NPV 약 0.23백만 원, B/C 약 1.03, IRR 약 4.9%로 손익분기점 이상 수준의 경제성을 확보한 것으로 나타났다.

종합적으로 본 설계는 대부분의 평가 항목에서 개발 목표치에 부합하는 성과를 보였으며, 소규모 축산시설 비점오염 관리를 위한 적용 가능성을 갖는 설계로 평가된다.

향후계획

본 연구에서는 비점오염 저감을 위한 시설을 설계하고, 공정 흐름과 규격을 중심으로 시연품을 제작하였다. 비점오염 저감시설은 설치 여건, 강우 특성, 오염물질 농도 변동성이 매우 큰 시설로, 단기간의 실험을 통해 처리 성능을 일반화하기에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 제한된 조건에서의 정량적 실험보다는, 다양한 현장 조건에 공통적으로 적용 가능한 시스템 구성과 공정 흐름을 시각화하고자 하였다.

이에 따라 소형 파일럿 규모의 실증 장치를 구축하여 설계한 시설이 원활하게 운영되는지 검증하고, 실제 오염물질 저감 효율 또한 확인할 수 있도록 연구를 이어가면, 본 연구의 현장 적용 가능성을 명확하게 검증할 수 있을 것이다.

특허 출원 내용

내용

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 ===완료 작품의 소개===
 ====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====
-[[파일:팜그린웨이시연품1.png]]
+[[파일:팜그린웨이 시연품.png]]
 [[파일:팜그린웨이시연품2.png]]
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 ===완료작품의 평가===
-내용
+설계 적합성 항목에서는 초기우수 선별 구조와 무산소 조건 조성을 위한 DO 억제 구조를 중심으로 평가를 수행하였다. 이론적 설계 검토를 통해 해당 구조의 적용 가능성을 확인하였으며, 설계 목적에 부합하는 공정 구성이 이루어졌음을 검증하였다. 시연 제품 완성도 항목에서는 침전–질산화–탈질 공정이 연계된 복합 공정 구조를 구현하여, 전체 공정 흐름과 구성 요소 간 연결 관계를 명확히 확인할 수 있었다.
+수처리 성능 평가는 SS, TN, TP 제거 효율을 기준으로 수행하였으며, 설계 결과 SS 약 87%, TN 약 70%, TP 약 80% 수준의 제거 효율을 확보하는 것으로 분석되었다. 이는 초기우수 처리 시설로서 요구되는 기본적인 처리 성능을 충족하는 수준으로 판단된다.
+환경·경제적 효과는 편익·비용 분석을 통해 평가하였으며, NPV 약 0.23백만 원, B/C 약 1.03, IRR 약 4.9%로 손익분기점 이상 수준의 경제성을 확보한 것으로 나타났다.
+종합적으로 본 설계는 대부분의 평가 항목에서 개발 목표치에 부합하는 성과를 보였으며, 소규모 축산시설 비점오염 관리를 위한 적용 가능성을 갖는 설계로 평가된다.
 ===향후계획===
-내용
+본 연구에서는 비점오염 저감을 위한 시설을 설계하고, 공정 흐름과 규격을 중심으로 시연품을 제작하였다. 비점오염 저감시설은 설치 여건, 강우 특성, 오염물질 농도 변동성이 매우 큰 시설로, 단기간의 실험을 통해 처리 성능을 일반화하기에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 제한된 조건에서의 정량적 실험보다는, 다양한 현장 조건에 공통적으로 적용 가능한 시스템 구성과 공정 흐름을 시각화하고자 하였다.
+이에 따라 소형 파일럿 규모의 실증 장치를 구축하여 설계한 시설이 원활하게 운영되는지 검증하고, 실제 오염물질 저감 효율 또한 확인할 수 있도록 연구를 이어가면, 본 연구의 현장 적용 가능성을 명확하게 검증할 수 있을 것이다.
 ===특허 출원 내용===
 내용