1. Title & Journal

Title: Optimal desing for hydraulic efficiency performance of free-water-surface constructed wetlands

Journal: Ecological Engineering (2009) 35, 1200-1207

Authors: Tsung-Min Su, Sheng-Chi Yang, Shang-Shu Shih, Hong-Yuan Lee

2. Author's Background

Shang-Shu-Shih

Taiwan International Institute for Water Education, Taipei, Taiwan

3. Summary 

이 논문은 서로다른 자유수면인공습지를 hydraulic efficiency index를 통해 최적의 설계안을 제시하는 논문입니다. Hydraulic efficiency index는 인공습지의 Hydraulic Retention Time (HRT) curve의 분포와 위치에 의해 결정됩니다. 습지 내부에서 흐름에 대한 균일성은 습지 종횡비, 유입부 및 유출부의 형상, 흐름 방해물질의 규모에 의해 결정이 됩니다. 이들 세가지에 대한 주요 new finding으로는 1) 종횡비가 5보다 크게 될 경우, index는 0.9 이상이 되며 만약 습지 형상이 이론적인 설계기준을 충족시키지 못하게 되면 종회비는 1.88 이상이 되어야 한다. 2) 최적의 유입부 및 유출부 형상은 uniform-midpoint, midpoint-midpoint, corner-corner 세가지 중에서 uniform-midpoint가 가장 바람직하며 corner-corner가 가장 좋지 않다는 것입니다. 참고로 송촌리 습지의 경우 3번과 4번 pond가 corner-corner 입니다. 3) 수리학적 효율의 performance 에 큰 영향을 미치는 것은 방해물질 폭과 습지면적과의 비율이라는 것입니다. 이 결과를 도출하기 위해서 해당 연구팀은 Tracer test를 수행하였고 여기서 산출된 HRT 바탕으로 2차원 평면 모델 TABS-2를 사용하였습니다.

  
 <Fig. Aspect ratio of wetland>              <Fig. Configuration of Inlet and Outlet>

4. Originality & Applications 

인공습지를 건설함에 있어 중요한 factor인 수문학적 거동의 조절을 위해 고려해야 하는 구조적인 비율과 유입부 및 유출부의 구조/위치, 그리고 식생과 기타 구조물이 미치는 영향을 tracer test를 포함한 현장실험과 모델링작업을 통한 시뮬레이션 등 다양한 factor와 실제 데이터를 종합적으로 고려한 논문이라고 생각됩니다. 이 논문 결과에 비추어 볼 때 송촌리 인공습지의 경우 corner-corner 구조로 이루어져 있으며 이로 인해 상대적으로 짧은 HRT를 보이고 있으며 4개의 pond 중 2개 pond에 식새된 식생이 유체의 흐름에 큰 영향을 주는 것으로 판단됩니다.

5. Reviewer contact: ichamini@gist.ac.kr