전산유체역학 기법의 정수처리공정 적용 가능성

Abstract

최근 전 세계적으로 급속하게 확정되고 있는 물 산업은 소비자의 높아지는 요구수준을 만족시키기 위해 정수처리공정의 설계, 운전 및 진단에 보다 진보되고 정교한 기술발전을 필요로 하고 있다. 이러한 요구와 병행하여 특히 각 단위 공정을 물리,화학적으로 깊이 이해하여 원천적인 문제점 발견 및 해결방안을 공정에 재적용 하려는 연구는 그 중요성이 증가되고 있다. 같은 맥락으로 근래 많은 연구자들은 단의 공정내 수리거동과 이에 의거한 수처리 효율과의 관계 규명에 귀추를 주목하고 있다. 한편, 최근 수치해석과 컴퓨터 기술의 발달은 각 단의 공정내의 수리거동을 보다 상세하게 연구할 수 있도록 하였으며, 급기야 1990년대 말부터 전산유체 역학(CFD; Computational Fluid Dynamics)기술을 정수처리 공정에 접목시키려는 연구 시도들이 생겨나게 되었다. 원래 CFD 소프트웨어들은 항공 우주 또는 자동차 설계 분야에서 활발히 개발되어, 항공기 및 자동차주변 공기 흐름을 해석하는데 활용되어왔다. 이후 이러한 소프트웨어들은 기계 및 화학 단위 공정 설계자들이 그 용도를 확장시켜 적용사능 범위를 넓혀 놓았으며, 더욱이, 몇몇 연구자들은 상용 CFD프로그램을 이용하여, 토목, 환경 및 수처리 분야에서도 연구성과를 발표하였다. 이에 본 고에서는 전산유체역학의 정의 및 소개 그리고 적용 사례를 통해 이 기술의 정수 처리공정 적용 가능성에 대해 역설하려 한다.