★① IoT를 활용한 시흥스마트허브 인공하천 유지용수 모니터링 시스템 개발      (기술개발)

< 연구목적 및 목표 >

○ 시흥스마트허브 하천 특정 지점의 오염 여부를 확인하여 주변 업체의 무단방류 여부를 감시할 수 있는 실시간 수질 관리 시스템을 개발하고자 함.

< 연구내용 및 결과 >

○ IoT기반 하천수질 모니터링 시스템 제작

- TOC, 전기전도도, pH, 수온, DO 및 COD 항목이 측정 가능한 센서 선정

· COD : UV/Vis spectrometry (측정범위 0~500mg/L, 측정주기 10초)

· DO : Fluorescence (측정범위 0~25mg/L, 분해능 0.01mg/L, 응답시간 60초)

· pH/수온 : 유리전극법 (측정범위 0~14pH, 분해능 0.01pH, 응답시간 30초)

- 현장여건에 맞는 시제품 제작 및 시운전

· 외부 온습도의 영향을 최소화하고 열기 및 습기가 원활히 배출되는 타입

- 원격으로 실시간 데이터 모니터링이 가능한 프로그램 개발

· 실시간 측정값, GPS 위치정보, 시스템 상태, 데이터 트렌드 확인 가능

구 분	사 진	설 명
제어부		ConCube : 센서 조작 및 제어 RTU : 데이터 저장 및 전송, 시스템 제어 라우터 : 무선 통신을 위한 무선 라우터 전원 스위치 : 각 Parts 전원 제어 UPS : 예비 전원
측정부		냉각팬 : 내부 온도 및 습도 제어 세척기 : 컴프레셔 및 솔레노이드 밸브 DO 센서 COD 센서 pH/수온 센서
프로 그램		원격 실시간 모니터링 프로그램

○ 수질모니터링 시스템 현장 설치 및 운영

- 시흥시청 하수관리과 및 생태하천과와 협의하여 군자천 중류 현장 설치

	·23. 7. 27. ~ 12. 1.(133일) 운영 ·주1회 점검, 월1회 정도관리 실시 ·가동율 95% 달성 ※ 유효측정시간 일 13시간 이상 기준

[실시간 하천수질 모니터링 시스템 설치 사진]

- 운영 중 개선 및 보완사항

· 퇴적물 유입으로 인한 문제로 하부 SUS 채수함 형태 샘플링 방식에서    상부 부이형태로 개선 운영

· 부식방지를 위해 방수포 설치 및 펌프 과열방지를 위한 냉각팬 추가설치

· 염분 등 시흥지역 수질특성을 반영하여 CODcr, TOC 추가분석 진행

○ 실시간 측정데이터와 비교를 위한 수질분석 의뢰 진행

- 군자천 3개 지점을 선정하여 월 3회 채수 및 수질분석 데이터 분석

- 수질분석 데이터와 실시간 측정데이터 비교 결과 유사한 경향성 확인

[실시간 모니터링 데이터와 수질분석데이터 비교]

○ 실시간 모니터링시스템을 통한 오염도 감지

- 23.11.22.~11.23. 새벽시간 지속적으로 오염도가 감지되는 데이터값이 전송됨. 다음날 현장방문시 우수토구관 내로 악취와 색도를 띈 물이 하천에  유입되고 있는 것을 확인하고 수분석 결과 TOC 24.3mg/L로 기준치를 초과 하는 데이터를 확인함.

[실시간 하천 오염도 감지 결과(23.11.22.~11.23.)]

< 기대성과 >

○ 환경적 효과

- 시흥시 소하천 주변 폐수배출시설의 무단방류 감지 실시간 결과 확인

- 2024년 경기도에서 주관하는 “주민친화형 생태하천 복원사업”을 위한   시흥시 군자천 수질감시사업 확대를 위해 정책 활용 협의 중

○ 기타 성과

- 특허출원 「이동형 수질 감지 시스템」 (10-2023-0109387)

- 2023년 경기도 환경산업전(23.9.20~9.22) 수질관 기술 전시