상하수도공학 핵심 개념 총정리
상수도와 하수도의 계획부터 관로, 정수장과 하수처리장 시설, 오니 처리까지 상하수도공학의 전체 범위와 핵심 개념, 시험 대비 요점을 정리한다.
상하수도공학은 생활과 산업에 필요한 물을 안전하게 공급하는 상수도와, 사용한 물을 모아 처리하여 방류하는 하수도를 다루는 과목이다. 단원 구성은 상수도계획과 하수도계획, 상수관로와 하수관로 시설, 정수장과 하수처리장 시설, 오니 처리 시설 등으로 이루어져 있으며, 계획 단계에서부터 시설의 설계와 운영까지 폭넓은 범위를 포괄한다.
상수도 부분은 먼저 계획급수량의 산정에서 출발한다. 계획급수량은 계획 인구와 급수 인구율, 1인당 하루 급수량을 바탕으로 정해지므로, 인구추정방법의 이해가 필수적이다. 특히 대상지역의 포화인구를 먼저 추정한 후 계획기간의 인구를 구하는 방식 등 여러 추정 방법의 특징을 구분할 수 있어야 한다. 상수도의 구성 및 계통에서는 취수, 정수, 도수와 송수, 배수와 급수의 흐름을 파악하고, 각 단계별 시설의 역할을 이해해야 한다.
상수관로 시설과 하수관로 시설은 계통에서 물을 이동시키는 핵심이다. 도수관과 송수관의 설계에서는 유속 조건이 중요하며, 자연유하식 도수관 설계 시 평균유속의 허용 최대 한도와 같은 기준을 알아야 한다. 또한 관로에서 발생할 수 있는 수격현상의 원리와 방지 대책도 자주 다루어지는 주제다. 정수시설에서는 침전, 여과, 소독 등 정수방법의 원리와 각 처리 과정의 목적을 정확히 구분하는 것이 중요하다.
하수도 부분은 하수관로 계획과 하수처리 방법이 중심이다. 하수처리장 시설에서는 활성슬러지법이 대표적인 처리 방법으로, 최종 침전지의 슬러지를 폭기조로 반송하는 이유처럼 미생물과 슬러지 순환의 원리를 묻는 문항이 나올 수 있다. 오니 처리 시설에서는 혐기성 소화와 호기성 소화의 장단점을 비교하여 각각의 특징을 설명할 수 있어야 한다.
시험 대비를 위해서는 계획급수량 산정과 인구추정방법, 관로의 유속과 수격현상 대책, 정수방법의 공정별 원리, 활성슬러지법과 소화 방식의 비교를 중심으로 개념을 암기하되, 개념 사이의 차이를 묻는 선택형 문항에 대비해 서로 혼동되기 쉬운 용어와 조건을 정리해 두는 것이 효과적이다.