수문학(우리나라가 물부족 국가인 이유)

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수문학(우리나라가 물부족 국가인 이유)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 유엔에서 우리나라는 물 부족 국가로 분류되고 있다. 우리주변의 물의 존재상황을 이해하고 우리나라가 물 부족 국가로 분류되는 이유와 원인에 대하여 설명하라.
▶첫번째로 우리나라가 물부족 국가로 지정되는 이유

2. 최근 들어 국민들의 자연환경에 대한 관심고조 및 환경에 대한 인식이 급속도로 변화하는 시대적 조류속에서 이에 부응코져 최근 준공 및 건설 중에 있는 댐을 중심으로 환경친화 적인 댐건설을 하고 있다. 이에 대한 구체적인 사례를 들으시오.
(예 : 안동댐, 부안댐, 보령댐, 남강댐, 밀양댐, 횡성댐, 용담댐 )

3. 숨어있는 물을 찾아라. 물 부족을 댐건설만으로 해결하기에는 천문학적인 댐 건설비용 등을 감안할 때 역부족이라는 얘기가 나오고 있다. 이에 따라 최첨단 과학기술을 동원, 곳곳에 숨어있는 한방울의 물이라도 찾기 위한 노력이 필요하다는 것이다. 이에 대한 사례를 들어라.

본문내용

상온에서 운전 한다.
종명
방식
원 리
에너지
소비량
[kWh/㎥]
장 단 점 비 교
증발법
다단플
래쉬법
(MSF)
순차적으로 감압상태에 있는 일련의 관내에 과열해수를 주입하여 자기 증발시켜 발생하는 수증기를 해수의 가열에 사용하여 응축시킨다.
약 25
장점: 대규모 장치에 많은 실적이 있다. 생산수의 순도가 높다. 2중목적의 장치에 유리하다.
단점: 에너지 소비량이 많다. 부식의 방지가 필요하다. 부분부하 운전이 곤란하다.
다중
효용법
(ME)
연결되어 있는 각 증발장치 내에 해수로부터 발생하는 수증기를 순차 감압상태에 있는 다음 증발 장치 내에 있는 해수의 가열, 증발에 사용하여 응축시킨다
약 23
장점: 중규모 장치에 많은 실적이 있다. 생산수의 순도가 높다. 폐열이용의 경우에 유리하다.
단점: 에너지 소비량이 많다. 부식의 방지가 필요하다. 최대 12중 효용 장치까지가 한도이다.
증 기
압출법
(VC)
증발장치 내 해수로부터 발생하는 수증기를 압축에 의해 온도를 높인 후 같은 장치 내 해수의 가열 증발에 사용하여 응축시킨다.
약 18
장점: 소규모장치에 많은 실적이 있다. 가동시 이외에는 열원이 필요 없다. 장치의 이동 설계가 용이하다.
단점: 에너지 소비량이 많다. 대형장치에는 대형의 증기 압축기가 필요하다.
전 기
투석법
(ED)
음, 양의 두 전극 사이에 교대로 배치한 양이온 교환막과 음이온 교환막의 사이에 해수를 흘려 해수중의 이온을 분리 제거한다.
약 18
장점: 내압용기, 내압배관이 불요, 온도변화에 대응이 용이하다.
단점: 에너지 소비량이 많다. 대규모장치에 실적이 없다. 해수담수화에 실적이 적다.
역삼투법
(RO)
반투막을 사이에 두고 해수의 삼투압보다 높은 압력을 가하여 담수를 얻는다.
약 7
장점: 최근에 실적이 급증하고 있으며, 증발법보다 에너지 소비량이 적다. 조작이 용이하다.
단점: 막의 내구성에 문제가 있다. 압력용기, 내압배관이 필요하다. 해수의 충분한 전처리가 필요하다.
이러한 방법의 원리, 에너지 소비량 및 장단점을<표 2>에 나타내었다.
<표 2>
해수담수화의 방식으로는 에너지의 소비량이 적은 역삼투법이 일반적으로 유 리하지만, 발전소 또는 쓰레기 소각장과 병설하여 발전용터빈을 구동하는데 사 용한 증기로 담수를 생산하는 발전·담수생산의 2중 목적의 경우나 혹은 쓰레기 소각·발전·담수의 3중 목적의 경우에는 증발법이 유리하다. 항목
증발법
역삼투법
전기투석법
실적
초기부터 실용화된 방법으로서 대규모시설에 적용하고 있다.
기수 및 해수 담수화 시설의 가동실적이 증가하고 있다.
기수담수화에 적용한 예는 많지만, 해수담수화에 적용한 예는 적다.
운전
및
유지
관리
보일러로부터 가역기에 수증기를 공급하여 해수를 90~120℃로 가열하여 증발기에서 증류한다. 또한 발전기내의 증기 이젝터에 의해 감압된다. 온도,진공도 및 해수의 탈기 약품주입에 의한 수질조성, 전열관의 세정이 필요하다.
고압펌프를 구동하여 막모듈에 50~60kgf/㎠의 고압해수를 공급하여 담수를 생산한다. 해수의 여과 및 약품주입에 의한수질조정, 막모듈의 세정 교환이 필요하다.
전기투석조에 전류를 부가하여 해수중의 이온을 분리제거한다. 해수의 여과 및 약품의 주입에 의한 해수수질조정 및 모듈의 세정교환이 필요하다.
생산
수질
증류수를 얻는다
1단 역삼투공정으로 먹는 물을 얻을 수 있고, 2단 역삼투공정으로 순수에 가까운 수질을 얻을 수 있다.
운전조건에 의해 염수로부터 음료수까지 비교적 쉽게 생산수질을 변화시킬 수 있다.
환경
영향
다량의 온배수가 배출되므로 주변 환결에 영향을 미친다.
농축수가 배출되며, 비교적 농도가 낮기 때문에 환경에 미치는 영향은 적다.
농축수가발생하지만 비교적 농도가 낮기 때문에 환경에 미치는 영향은 거의 없다.
<표 3>
또한 <표 3>는 역삼투법, 증발법 및 전기투석법의 주요 특징을 나타낸 것으 로서, 역삼투법은 해수를 원수로 할 경우 1단 역삼투 공정으로 먹는 물을 얻을 수 있고, 2단 역삼투공정에 의해 순수에 가까운 수질을 얻을 수 있다. 또한 증 발법에서는 역삼투법보다 순도가 높은 증류수를 얻을 수 있고, 전기투석법에서 는 운전조건에 의해 염수에서 먹는 물까지 비교적 쉽게 생산수질을 변화시킬 수 있다.
각종 해수담수화 시설이 환경에 미치는 영향은 특히 역삼투법이나 전기투석 법에서는 농축수가 배출되나 비교적 환경에 미치는 영향은 적은 것으로 조사되 었고, 증류법에서는 다량의 온배수가 배출되므로 주변 환경에 영향을 미치는 것으로 조사되었다.
항목
역삼투법
증발법
전기투석법
기술의완성도
최신의 이상적인 담수화 방법으로서 기술의 완성도가 높다.
초기 개발된 담수화 방법으로서 기술의 완성도가 높다.
기수담수화에는 실적이 있지만, 해수담수화에는 실적이 적다.
대규모시설의실적
최근 대규모시설에 실적이 증가하고 있다. 1유니트 5천∼6천㎥/일
중동지역 대규모시설의 주방식으로 실적이 많다.1유니트 2만∼3만㎥/일
해수 담수화용의 대규모시설은 없다.
경제성(에너지소요량)
해수담수화 기술 중에서 에너지 소비량이 가장 적다.
비교적 에너지 소비량이 많으며 에너지 비용이 높은 곳에는 적당하지 않다. 발전소 등 에너지 생산 플랜트와 2중목적의 플랜트에 적합하다.
해수담수화와 같이 원수의 TDS 농도가 높으면 에너지 소비량이 많아서 비경제적이다.
유지관리
상온에서 운전을 하므로 저압부분에는 플라스틱재료를 사용한다. 따라서 재료부식문제가 비교적 적다. 운전기기는 펌프가 중심이므로 운전유지 관리가 비교적 용이하다. 막모듈의 교환이 비교적 많다.
높은 온도에서 운전하므로 재료의 부식이 많다. 보일러, 펌프, 진공장치 등 유지관리를 필요로하는 장치가 많다.
상온, 상압에서 운전을 하므로 플라스틱재료의 사용이 가능하며, 이로 인하여 부식문제는 비교적 적다. 정류기, 펌프의 운전이 중심이므로 유지관리가 쉽다. 막의 세정 교환주기가 약간 빠르다
<표 4>
이러한 해수담수화 방법별 실용성은 <표 4>, <그림>에 나타낸 것과 같이 기 술의 완성도, 대규모 시설의 실적, 에너지 소요량, 유지관리 등을 종합적으로 평가하면 역삼투법이 실용성에서 가장 우수한 것으로 나타났다.

키워드

수문학,   우리나라가 물부족 국가인 이유,   댐에의한 한경변화,   물