4륜구동 하이브리드 자동차(4WD Hybrid Electric Vehicle)1.서론에너지와 지구 환경 보존에 대한 관심이 날로 증가됨에 따라 각국에서는 이에 대한 규제를 강화하고 있다. 이러한 자원보존과 환경규제는 환경 친화적이고, 사회 인프라에 적합한 새로운 파워 트레인 기술의 개발을 요구하고 있으며, 선진 자동차 각국은 저연비저배기 성능을 갖는 차세대 자동차 개발에 주력을 하고 있는 실정이다.차세대 자동차를 살펴보면 다음과 같다.Ⅰ) H2,CNG(Compressed Natural Gas):인프라 구축에 제한이 있다.Ⅱ) EV(Electric Vehicle): 외부충전 문제 ,1회 충전시 주행거리의 감소 등으로 인해 장거리 주행의 어려움이 있다.Ⅲ) FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle):장기적으로는 유망하지만 대량생산을 위해서는 많은 시간이 필요하다는 단점이 있다.Ⅳ) HEV(Hybrid Electric Vehicle):기존차량에 별도의 투자비 부담이 적으면서 연비 및 배 기가스 성능이 우수하다.최근자동차 판매상항을 보면 RV(Reacreation Vehile) 및 SUV(Sports Utility Vehicle)의 수요가 폭발적으로 증가하고 있는 추세이며, 저연비저배기 자동차인 HEV와 차량 성능과 경제성이 뛰어나지만 최근 연비배기 기준의 강화로 인해 어려움을 겪고 있는 4WD 자동차에 대해 간단히 살펴보고 위의 두 가지를 접목시켜 큰 효과를 거둘 수 있는 4WD HEV에 대하여 알아보기로 하자.2. 본론2.1 HEV2.1.1 HEV의 정의: 하나의 자동차에 내연기관 및 모터와 배터리를 동시에 탑재하여 구동하는 자동차로 여기서 배터리는 차량의 감속또는 제동시 생성되는 전기 에너지를 임시로 저장하여 차량의 요구시 구동모터에 에너지를 공급하는 역할을 한다.2.1.2 HEV의 종류Ⅰ) 병렬형 HEV자동차를 구동시키는 두개의 동력원(전기모터, 내연기관)을 병렬형태로 작용하여 전기모 터와 내연기관으로부터 나오는 동력이 차량의 요구 동력을 만족하 고, 최고 속도로 가속시에는 엔진과 배터리의 동력을 함께 이용하는 방식이다. 내연기관 엔진 구동시에는 배터리에 충전이 가능하기 때문에 외부충전이 필요 없다.실제 차량으로는 혼다의 “인싸이트”, 닛산의 “티노”, 에소로의 “트윈 트랙” 등을 들수 있 다.Ⅱ) 직렬형 HEV단지 전기 모터만이 휠에 기계적으로 직결되어 있어서 엔진은 배터리의 충전만으로 사 용하고, 구동력은 모터만으로 얻는 시스템을 말한다. 엔진을 일정한 조건으로 운전시키기 때문에 엔진은 효율이 향상되어 배기가스 정화 측면에서도 유리하다.실제 차량으로는 닛산의 “하이브리드 버스”, 현대의 “카운티 버스”등을 들수있다.Ⅲ) 복합형 HEV직렬형과 병렬형의 복합된 형식.실제 차량으로는 도요타의 “프리우스”, 지엠의 “Predigy" 등을 들수 있다2.1.3 병렬형직렬형 HEV의 장점과 단점Ⅰ)직렬형직렬형 하이브리드 차량은 엔진, 발전기, 전동기가 직렬로 연결되어 있으며, 엔진을 항상 최적점에서 작동시키면서 발전기를 이용해 전력을 전동기에 공급하고, 순수하게 전동기의 구동력만으로 차를 주행시키는 방식이다. 이러한 방식은 제어가 비교적 간단하고, 배기가스 특성이 우수하며 별도의 변속장치가 필요 없다는 장점이 있으나, 전체 시스템의 에너지 효율이 병렬형에 비해 낮고, 차량의 주행성능을 모두 만족시킬 수 있는 고성능의 전동기 개발이 필수적이며, 동력전달구조 자체가 크게 바뀌므로 기존 차량에 적용하기는 어렵다는 단점이 있다.Ⅱ)병렬형병렬형 하이브리드 차량은 변속기의 전후에 엔진 및 전동기를 병렬로 배치하여, 주행상황에 따라 최적의 성능과 효율을 갖게끔, 차량구동에 필요한 동력을 엔진과 전동기에 적절히 분배하는 방식이다. 병렬형은 기존차량의 구조를 이용 가능하므로 제조 비용면에서 직렬형에 비해 유리하다는 장점이 있으나, 병렬형 하이브리드 자동차엔진의 속도가 차속과 연동되어 있어 엔진의 효율면에서 불리하다는 단점과 동력전달구조 및 제어가 복잡하다는 단점이 있다. 이와 같은 단점은 CVT(Continuously Vaig4 에서는 도요타의 “Prius", 혼다의 ”Insight", 닛산의 “Tino" 하이브리드 자동차에서 모두 CVT를 사용하는 것을 알수 있고 구조에 약간의 차이가 있는 것을 알수 있다. HEV의 가장 큰목표인 연비최소화를 위해서는 기존의 연비 향상 방안인 엔진의 개량, 차체 의 경량화, 주행 저항 최소화 등의 방법과 더불어 보다 효율이 높은 HEV 동력 전달계의 설 계와 운전전략 개발에 연구의 관심이 모여지고 있다.2.2 4WD2.2.1 4WD 시스템의 형태Fig5.Ⅰ) Part Time 방식(Fig5. a)2륜 구동과 4륜구동을 운전자에 의해 레버로 조작하는 시스템. 기계식과 전자식이 있다. 예) 현대의 “갤로퍼”, 쌍용의 “랙스턴”, 기아의 “레토나, 스포티지” 등Ⅱ) Full Time 방식(Fig5. b)운전자의 구동변환 조작 없이 차량의 상태에 따라 4륜구동과 2륜 구동을 스스로 수행하 는 시스템.Full Time Center Differential 4WD(Fig5. b)Fig5. b는 중앙부에 Differential을 장착하여 전후륜의 구동력을 일정한 비율로 분할 하는 방식이다. 예) 현대의 “싼타페”, 쌍용의 “렉서스 RX300”, 혼다의 “CR-V”와 같은 도 시형 SUV가 주로 사용한다Full Time On Demand 4WD(Fig5. c,d)Fig5. c는 평상시에는 전륜으로만 차량을 구동하다가 타이어, 축 등에 장착되어 있는 Sensor에 의하여 타이어의 슬립 발생 또는 구동력 증감이 감지되면 4륜구동을 하게되 는 전륜구동형 전자제어 Full Time On Demand 4WD를 도시한것이다. 예) 현대의 “테 라칸”, 벤츠의 “M클래스”, 지프의 “그랜드 체로키”2.2.2 4WD의 장점 및 단점4WD는 2륜구동에 비해 등판능력이나 견인력 및 조향성과 안정성이 우수하다는 장점이 있지만, 어느 형태의 4WD 차량이든 차량 전륜부에 있는 엔진의 동력을 후륜으로 전달하 기 위하여 트랜스퍼 케이스와 같은 별도의 동력전달장치가 필요하게 되는데 이개발 목적 및 현황위에서 보듯이 4WD의 단점을 보완하기 위하여 후륜으로의 동력전달장치를 제거하고 후륜에 별도의 모터를 장착하여 HEV로서 구동한다면, 동력전달 손실을 줄이고 자동차 발진시 보다 좋은 성능을 얻을 수 있다. 또한 생산초기에 있는 승용 하이브리드 자동차의 판매로 인한 수익보다는 상대적으로 고가인 RV 및 SUV의 하이브리드 자동차 판매에 의한 수익이 휠씬 높다는 점은 자동차 회사들의 개발의지를 높이고 있다.최근 현황을 살펴보면 도요타에서는 Prius에서의 HEV 기술을 4WD 차량에 적용시킨 4WDFig6. Structure of Estima 4WD HEV Fig7. GM PreceptHEV인 “Estima"를 개발하여 시판을 시작하였다. Fig6 에서 도시한바와 같이 ”Estima"는 고효율 엔진, 전후륜 모터, CVT등을 이용하여 기존 4WD에 비하여 2배의 연비개선과 배기가스 저감을 이루는 등 뛰어난 기술력을 앞세워 일본 시장내에서 판매율 및 선호도 1위를 차지하고 있다. Fig7 에서 보듯이 미국에서는 GM(General Motors)이 전기 자동차를 개발 하면서 축적된 기술과 부품을 사용하여 디젤엔진과 전동기, 배터리를 장착한 4WD 복합형 하이브리드 자동차인 프리셉(Precept)을 개발하였다. 프리셉은 전륜에 모터, 후륜에 병렬형 하이브리드 시스템을 장착하여 전기식으로 4륜 구동을 구현한다.2.4 4WD HEV의 모터용량 선정HEV는 동력원으로 엔진과 모터를 사용하는 차량으로서 엔진만을 사용하는 차량에 비하여 효율이 높다는 장점이 있지만 엔진과 모터 두가지 동력원에 대한 적절한 동력분배가 수반되지 않는다면 오히려 ICE(Internal Combustion Engine)차량보다 성능이 저하 될 수 있다. 따라서 HEV의 동력분배는 동력원의 용량에 따라 달라지게 되므로 우선적으로 엔진과 모터의 용량 결정이 우선적으로 선행되어야 한다.2.4.1 회생제동 에너지를 고려한 모터 용량 선정HEV의 모터 용량은 제동에너지를 충분히 흡수하여 회생제 동력 이 필요할 때에는 추가로 유압 제동을 수행하여 요구 제동 동력을 만족시키도록 해야한다.2.4.2 발진시 ZEV를 구현하기 위한 모터용량 선정ICE 자동차는 출발시 많은 연료 소모와 배기가스의 과다 발생 등의 문제점을 갖고 있다. 그러나 4WD HEV는 엔진과 모터를 동력원으로 사용하기 때문에 초기 발진시 효율이 좋은 전기모터를 구동하여 전체적인 연비 향상효과를 얻을수 있고 엔진의 유해가스 배출을 제거하여 배기가스 문제를 상당부분 감소시킬수 있다. 따라서 발진시 자동차를 일정 속도까지 충분히 ZEV 모드로 구동할수 있는 모터의 용량 선정이 요구된다.2.4.3 4WD의 전후륜 동력분배일반적인 평지 주행에서 전륜구동과 후륜구동 및 4WD 구동성능의 차이가 크지 않다고 한다면, 4WD의 성능을 직접 느낄수 있는 부분은 등판 성능, 저마찰 노면에서의 주행 성능 및 안정성, 코너링 성능이다. Fig8 에서 보듯이 등판시저마찰시의 동력성능은 전륜보다는 후륜 구동이 후륜구동보다는 사륜구동이 우수하다. 따라서 등판시저마찰시의 동 력 성능만을 고려한다면 후륜에만 모터를 사용하여야 할 것이다. 그러나 4WD HEV는 HEV의특성을 고려하여 전후륜 모터용량을 배분하여야 한다.2.5 4WD HEV의 운전모드Fig9 는 4WD HEV의 구조를 도시한것으로서 4WD HEV의 운전 모드는 발진 모드, 가속모드, 정속 모드, 감속 모드, 엔진 정지 모드로 정의 할수 있다.2.5.1 발진모드정지상태에 있는 자동차의 초기 출발시 적용되는 운전모드로서 출발시 엔진의 운전을 제한하고, 전후륜의 모터를 사용하여 자동차를 구동시키는 ZEV(Zero Emission Vehicle)모드 운전을 수행하여 연비 향상을 구현한다. 그러나 발진모드에서 항상 ZEV모드가 적용되는 것은 아니다. ZEV 모드적용을 제한하는 인자로는 배터리 SOC(State Of Charge)와 차량의 요구 동력등을 들수있는데 배터리 SOC를 유지하기 위하여 모터의 사용을 제한하게 되면, 발진모드에서는 더 이상 ZEV구동을 할다.
◎ MEMORY의 발달과정1. 펜티엄내부적으로는 486과 같이 32비트로 데이터를 처리하지만 외부적으로는 64비트로 데이터를 교환한다.내부 캐시는 16KB를 내장하였으며, 캐시 방식에 있어서는 라이트 백(Write Back)방식을 사용하고 있다.특징① 펜티엄에 채용된 새로운 기술들수퍼 스칼라(Super Scalar)컴퓨터 시스템에 여러 개의 파이프라인을 설치하여 동시에 두 개 이상의 명령어들이 파이프라인을 통하여 병렬 처리될 수 있도록 하는 컴퓨터 구조.파이프라인 처리(Pipelining)컴퓨터의 CPU에 여러 개의 파이프라인을 설치하여 각각 하나의 파이프라인에서 하나의 명령어를 수행하도록 함으로써 동시에 여러개의 명령어를 실행시키는 방법. 즉, 하나의 파이프라인에서 명령어의 한 단계가 처리되고 있는 도중에, 다른 파이프라인에서는 다시 다른 명령어의 세부 작업이 실행된다.분기 예측분기 예측이란 프로그램 실행 도중 분기 명령(GO TO와 같은)이 발생 했을 때 메모리 상 의 분기할 곳을 미리 예측하는 기능이다. 이러한 분기 명령이 실행되면 직접 분기된 곳 으로 이동하지 않고, 그 장소에 있을 것을 미리 예측하여 처리하고 계속하여 다음 명령 을 실행하는 기능을 말한다. 이러한 분명령을 실행하면 파이프라인 처리시 명령어가 끊 이지 않고 계속하여 처리할 수 있다는 장점이 있다.동적 실행(Dynamic Execution)동적 실행이란 분기 예측과 추측 실행이 모아진 형태로 메모리에 적재된 프로그램들을 임의로 재배치시켜 최적화시킨 다음 실행하는 것이다.2. 펜티엄 프로특징펜티엄 프로 프로세서는 550만개의 트랜지스터가 내장되어 있으며 최고 200㎒ 속도까지 지 원한다. 펜티엄 프로세서와는 달리 칩의 가운데에 두개의 다른 칩이 있다. 한쪽에는 256K, 또는 512K의 L2 캐시가 장착되어 있으며, 다른 한쪽은 550만개의 트랜지스터가 장 착된 프로세서 부분이다.32 비트 전용 프로세서이다.L2 캐시가 칩 내부에 내장L1 캐시는 칩 내부에 내장된 캐시를 말하고, L2캐시는SC86 명령어들로 재해석되어 7개의 다중 실행 유닛으로 보내져 실행되므로 명령어 들을 일정 크기로 감소시켜 명령어 디코딩 시간을 단축시키는 RISC와 같이 동작하게 되는 것이다. 또한,명령어 동시 실행을 가능하게 하는 Excution Pipeline이 6개나 지원되므로 각각 2개, 5개, 5개인 펜티엄 MMX, 펜티엄 II, 펜티엄 Pro에 비해 그만큼 속도를 빠르게 할 수 있는 조건을 가지고 있는셈이다.향상된 2래벨 분기 예측을 지원하며 분기 타겟을 16개까지 캐싱할 수 있고 분기 히스토리 테이블의 엔트리도 8192개나 지원하기 때문에 각각 256개, 512개를 지원하는 펜티엄 MMX, 펜티엄 II, 펜티엄 Pro에 비해 분기 예측이 있어 효과적이다.실제로 분기 예측율이 75~80% 정도인 펜티엄 MMX, 90% 정도인 펜티엄II, 펜티엄Pro에 비해 95%로 높게 나타난다. 일부 프로그램에서는 인텔의 성능보다 못한 수치를 나타내기도 하지만 윈벤치 97에서 16비트와 32비트 연산 성능을 측정한 결과나 각종 그래픽 프로그램의 윈스톤 테스트에서도 K6가 우세한 것으로 나타나고 있다. 인텔의 CPU 기술을 월등히 따라갈 만한 능력이 아니더라도 K6의 성능은 일반적으로 좋은 성능을 나타내 준다. 그러나 MMX 기능에 대해서는 인텔의 미디어벤치 1.0으로 인텔이 자체적으로 테스트한 결과에 의하면 레지스트리 부분과 관계가 먼 비디오 성능 결과에서는 K6 프로세서가 나은 편이지만 3D 항목이나 이미지 프로세싱 항목에 있어서는 인텔 MMX 펜티엄 200MHz가 높은 것으로 나타났다. 결국 MMX의 성능은 K6보다는 펜티엄 MMX 200MHz가 높다는 것을 의미한다.사이릭스사의 M2사이릭스의 M2는 6x86의 후속기종으로(6x86도 원래 코드명은 M1이었다) 사이릭스사가 심혈을 기울여 만들어낸 프로세서이다. 이 제품 또한 6세대 CPU로서 펜티엄 프로에 필적할만한 기능을 갖도록 설계 되었다. 물론 MMX도 지원하며 내장 캐시메모리도 펜티엄보다 훨씬 많다.또한 버스 클럭도로그램에 사용된다. 다이렉트X의 개선된 새 버전은 최적화된 스트리밍 SIMD 확장기술을 이용해서 3D 물체와 조명 효과의 처리 속도를 대폭 향상시키고 있다. 실제로, 3D Winbench98을 이용한 초기 테스트 결과 펜티엄R II 프로세서에 비해 성능이 30% 향상 된것으로 나타났다. 그 외의 스트리밍 SIMD 확장기술은 소프트웨어 개발업체들이 직접 채택해 사용하게 된다. 예를 들어 음성인식은 화자의 음성 입력을 복잡한 패턴들과 일일이 대조해 내용을 분석해야 하므로 프로세서 자원을 많이 사용하는 기술입니다. 이전 프로세서들의 경우 화자가 말한 단어가 분석되어 화면에 나타나기까지는 상당히 긴 시간이 필요했다. 그러나 새로운 스트리밍 SIMD 확장기술을 이용할 경우, 음성인식 소프트웨어의 음성-텍스트 변환 속도를 크게 높일 수 있다. 이전의 프로세서로 실행하기에는 너무 속도가 느렸던 정밀 분석프로시저도 자유롭게 활용할 수 있게 되므로 인식의 정확성도 향상된다.소프트웨어들 중 스트리밍 SIMD 확장기술의 장점을 가장 많이 활용할 수 있는 것들은 3D 애니메이션, 컴퓨터 그래픽의 조명, 텍스처, 셰이딩, 이미지 편집과 조작, 동영상 편집과 압축, 음성 인식, 하이파이급 오디오 컨텐트 제작과 재생이다.이러한 것들은 인터넷 사용시 두드러게 나타난다. 대다수의 컴퓨터 사용자들에게는 인터넷을 통해 고품질의 오디오와 비디오 컨텐트를 재생하는 일이 여의치 않다. 정보 제공업체들이 제공하는 고품질 멀티미디어 데이터를 끊임없이 PC로 전송 받자면 모뎀 속도가 결코 충분하지 않기 때문이다. 하지만 스트리밍 SIMD 확장기술을 활용하면 정보가 압축된 형태로 인터넷을 통해 전송되고, 사용자의 PC에 도달해서 신속하게 복원된다. 펜티엄 III 프로세서 PC는 다듬어 지지 않은 데이터를 고도로 정교한 시청각 자료로 표현(이를 렌더링이라고도 합니다)하는 데 따른 작업 부하도 분담할 수 있다. 웹 사이트에서 사용자의 컴퓨터로 가공되지 않은 데이터를 전송해 렌더링 작업을 사용자측 PC가 직접 . 현재의 프로세서에서 파이프라인 기술은 프로세서의 효율적인 동작을 위한 것으로 기존 펜티엄3에 10단계 구조에 비해 2배 늘어난 20단계의 구조를 가지고 있다.이러한 20단계에 걸친 파이프라인 구조는 펜티엄4가 과거 P6 아키텍처를 탈피한 새로운 아키텍처로 구현되었음을 시사하는 것이다. 이러한 파이프라인의 구조는 늘어난 단계에 따라 효율적인 동작을 보장할 수 있지만, 단점으로 작용하는 분기예측이 실패하였을 경우의 댓가는 더욱 크다. 장단점에 대해 보다 자세히 살펴보도록 하자.늘어난 파이프라인의 단계에 따라서 분기예측이 실패하였을 경우 20단계(정확하게는 19단계)를 다시 수행하는 문제가 생긴다. 이는 기존 파이프라인 되지 않은 프로세서에서 각각의 유닛이 수행되는 유닛을 위해 쉬고 있는 비효율적인 구조와 흡사하다. 물론 분기예측의 경우 90% 이상의 적중률을 갖고 있기 때문에 이러한 문제점은 기존 프로세서의 구조에 비해 더 효율적이라고도 할 수 있다. 이는 20단계의 파이프라인 구조가 갖는 장점을 살펴보고 다시 언급하도록 하겠다. 파이프라인의 구조는 상대적으로 느린 속도를 갖는다고도 할 수 있다. 같은 물리적 소자에 의한 프로세서라고 가정을 하였을 경우 파이프라인 된 유닛과 파이프라인 되지 않은 유닛은 수행 속도가 다르다. 가령 파이프라인 되지 않은 유닛에서 4단계에 걸친 수행단계는 하나의 명령어를 수행하는 과정에서 1 clock 을 소비하는데, 이 경우에는 독자적으로 유닛을 실행할 수 없기 때문에 각각의 유닛이 실행되기까지는 총 4 clock 을 소비한다고 할 수 있다. 즉, 4개의 명령어를 수행한다고 하였을 경우이며, 각각의 유닛은 1/4 clock 을 소비한다.하지만, 파이프라인 된 유닛은 1 clock 을 소비하는데 알고리즘에 의해 독자적인 수행이 가능하므로 4 단계의 수행은 총 4 clock 을 필요로 하게 된다. 동일한 클럭수를 필요로 하지만, 실제 파이프라인 된 유닛의 물리적인 소자는 파이프라인 되지 않은 유닛과 동일한 수행시간을 필요로 하기 때문되는 명령어의 경우 큰 문제점은 없지만, 비순차적으로 실행되는 명령어의 경우 길어진 파이프라인에 의해 해저드 요인은 빈번하게 발생할 수 있다. 결국 이러한 해저드 요인을 없애고 비순차적으로 실행되는 명령어를 보다 효율적으로 통제하는 것이 Advanced Dynamic Execution 이라 할 수 있다. 이러한 구조는 비순차적 명령 구조에서 발생하는 분기예측의 실패를 최소화할 수 있으며, 전체적으로는 파이프라인의 구조를 보다 효과적으로 수행하는 역할을 하는데, 이와 연관되어 Execution Trace Cache 가 캐쉬 구조로 그 것을 원활하게 동작하게 하고 있다.Execution Trace Cache/Advanced Transfer Cache파이프라인 단계에서 디코더가 제외되었음을 언급하였다. 이에 대한 것은 기본 실행 유닛에서 디코더를 전 단계에 위치시킴으로 과거 디코더가 내부에 있으면서 발생할 수 있는 디코딩 지연시간. 이로 인한 전체 파이프라인에 발생할 수 있는 지연시간을 제거한 것인데, 이와 연관되어 Execution Trace Cache 는 기본 유닛 외부에서 디코딩 되어 들어오는 마이크로 OP 코드를 캐쉬에 저장하여 보다 빠른 수행을 가능케 한다. 이는 캐쉬 내에서 디코딩 된 OP 코드를 캐쉬로부터 불러들이기 때문에 또다시 디코딩에서 정체되는 지연시간을 없앴을 수 있는 것이다. 만일 파이프라인 구조 내에 디코더가 포함되었다 라고 한다면, 디코더에서 걸리는 지연시간으로 더욱 많아진 단계는 더욱 비효율적이 되었을 것이다.400MHz system bus앞서 언급한 내용들에 대한 최종적인 해결방안은 시스템 클럭의 향상을 들 수 있다. 이는 기본적으로 동작하는 100MHz 의 P6 비해 펜티엄4 는 4배의 향상된 시스템 클럭을 갖는다. 다시 말한다면 앞서 언급한 20단계의 파이프라인에 의해 가능하게 된 400MHz 의 시스템 버스 클럭은 총체적으로 펜티엄3 의 1.06GB/s(133Mhz 대비) 데이터 전송률에 비해 3배 향상된 3.2GB/s 의 데이터 있다.
특별회계의 현황과 문제점먼저 특별회계란 국가의 일반행정에 관한 주요한 세입,세출을 종합하여 경리하는 일반회계와는 달리 특별한 필요에 의하여 일반회계에서 분리하여 별개로 설치한 회계이다. 예산회계법 제 9조 2항을 근거로 보면, 특별회계는“ 국가에서 특정한 사업을 운영할 때, 특정한 자금을 보유하여 운용할 때, 기타 특정한 세입으로 특정한 세출을 충당함으로써 일반회계와 구분하여 계리할 필요가 있을 때에 법률로 설치”하도록 규정 되어 있다. 이를 통해 보면 특별한 성격을 가진 사업이라든가 세입과 세출을 별도로 관리하는 것이 바람직한 사업의 경우에는 일반회계와는 다르게 특별회계로 관리하는 것을 알수 있지만, 이런한 필요가 있다고 해서 임의로 사용할 수는 없다. 즉, 설립목적, 관리 운영주체, 세입과 세출에 관련된 사항들을 규정한 특별한 법의 규제를 받는다는 것이다.우리나라에서 현재 운영되고 있는 특별회계는 크게 보아 기업특별회계와 제정투융자특별회계를 포함하는 기타특별회계의 두 범주로 대별할 수 있다. 기업특별회계는 국가의 기업활동, 즉 우리가 공공기업이라고 부르는 것들의 활동과 관련된 범주이다. 기타특별회계에서는 가장 큰 비중을 차지하고 있는 재정투융자특별회계로서 이것은 이름 그대로 정부의 투자 및 융자 행위를 관리하기 위해 특별히 마련된 회계이다. 현재 우리나라에서는 기업특별회계와 기타특별회계를 합쳐 22개의 특별회계로 구성되어 있다. 22개의 특별회계를 세부적으로 살펴보면 양곡, 철도, 통신, 조달, 책임 운영기관, 기업예산회계법에 근거한 기업특별회계와 나머지 17개 기타특별회계로 구분된다. 여기서 18개 기타특별회계는 그 설립 목적과 수행사업의 성격에 따라 다음과 같은 그룹으로 분류할 수 있다. 먼저 재정당국 고유의 관리업무 수행에서 (재정융자특별회계, 국유재산관리 특별회계), 재정사업 수행에서(농어촌구조개선, 교통시설, 에너지 및 자원사업, 환경개선, 토지관리 및 지역균형개발, 자동차교통관리개선특별회계), 기관운영에서(등기, 국립의료원, 특허관리특별회계), 특정세입관리에서(농특세관리, 지방양여금관리, 지방교육양여금관리특별회계)기타 미분류 특별회계를 알아보면(교도작업, 군인연금, 우체국보험특별회계)로 분류해서 볼수 있다. 기타 미분류의 3개 특별회계 중 교도작업특별회계는 기업특별회계의 성격을 가지며, 군인연금특별회계와 우체국보험특별회계는 각각 군인연금기금과 우체국보험기금과 밀접한 관계를 갖고 있다. 나는 이 여러 가지 특별회계중에 농어촌구조개선특별회계를 심도 있게 다뤄 보겠다. 이 특별회계는 농어촌구조개선 촉진을 위해 필요한 재원을 안정적으로 확보하여 투자를 지원하는 기능을 하고 있다. 이 농어촌개선특별회계에 추진에 따른 운용에 관한 사항을 규정하기 위해 농어촌구조개선 특별회계법이 개정 되었다. 다음과 같은(전문개정 94.8.1 법률제4772호, 일부개정 95.12.6 법률제5022호, 일부개정 97.4.10 법률제5326호, 일부개정 99.2.5 법률제5758호) 몇 번에 개정을 통해 지금까지 이 법에 적용을 받고 있다. 이 회계는 농림부 장관이 운용,관리 하고 있으며 농어촌구조개선사업계정, 임업진흥사업계정 및 농어촌특별세전입금사업계정으로 구분한다. 위 계정의 간단한 세입 및 세출을 알아보자.*세입- 농어촌발전특별초치법1조의 규정에 의한 농지전용부담금- 제6조의 규정에 의한 일반회계로부터의 전입금- 다른 회계로부터의 전입금 및 예수금- 제2항제1호의 규정에 의한 융자금의 원리금- 국채법에 의한 국채관리기금 또는 다른 기금으로부터의 전입금 및 예수금- 기타 수입금*세출- 농어촌구조개선사업에 대한 투자, 보조, 출연, 융자- 다른 회계 및 기금으로부터의 예수금의 원리금 상환- 법률 제4228호 농어촌발전특별조치법 제57조의 규정에 의하여 발행된 농어촌발 농어촌발전특별조치법- 기타 농어촌구조개선사업계정의 운용, 관리에 필요한 경비- 임업진흥사업에 대한 투자, 보조, 출연, 융자- 첨단놀임수산기술 및 현장애로기술의 개발- 어항건설- 양식어장 및 어촌종합개발또한 이 회계의 세출예산은 예산회계법 제38조의 규정에 불구하고 당해 회계연도내에 지출하지 아니한 경우에도 다음 연도에 이월하여 사용할 수 있으며, 결산상 잉여금은 다음 연도의 세입에 이입한다. 그리고 예측할 수 없는 예산외의 지출 또는 예산초과지출에 충당하기 위하여 예비비로서 상당한 금액을 세출예산에 계상할 수 있으며, 이 회계의 융자사업의 융자기간등은 농림부장관이 재정경제원장관과협의하여 정한다. 이 와같이 이 회계의 법에 따른 적용을 알아 보았다.이 회계의 지난 3년간의 세출 변화를 보면 다음과 같은 변동을 확인 할수 있다.-농어촌구조개선특별회계 세출-199719981999예산59,26056,66251,469결산56,69052,82353,459(억원)간단히 2001년도에 농림부, 농촌진흥청, 산림청, 해양 수산부, 해양경찰청에서 농어촌구조개선특별회계 예비비를 어떤한 곳에 지출 하였는지 알아보자.* 농림부 소관 - 농특회계 예비비는 일반회계로부터 2,846억 3,700만원을 전입받 아 이를 2001년도의 각정 재해(대설, 가뭄, 호우 및 태풍 등)에 대한 피해복구비 로 전액 지줄하였음.* 산림청 소관 - 산림청 농특회계비 예비비는 폭풍설 피해복구비로104억200만원 배정받아 전액 지출 하였음* 농촌진흥청 소관 - 일반회계 전축금으로 1억6,100만원을 배정 받아 전액 직원 봉급조정수당으로 지출하였음.* 해양수산부 소관 - 10억원을 배정받아 재해대책비로 전액 집행하였음.* 해양경찰청 소관 - 인건비 부족액 15억 3,100만원의 예산을 배정받아 전액 지출 하였음.
제3절 지방관료제의 내부적 성질1. 수립배경- 현대적인 관료제는 1854년 노스코비-트레빌리안 보고서의 개혁정책에 의해 성립노스코비-트레빌리안 보고서 주요 내용(1) 공개경쟁시험에 의한 채용 (2) 실적주의에 의한 승진 (3) 단일의 통합적 운영 체제(4) 일반직과 기술직의 구별- 실질적 실행은 1921년 휘틀러위원회의 보고서가 나온 후에 이루어짐(행정계급,집행계급,서기계급,사무보조계급의 구분이 시작된 시기)- 1960년대 말 이후 급격한 과학 기술의 변화. 경제적 악화로 영국 관료제 모순 발견,그 결과 1968년 풀턴위원회의 보고서는 몇 가지 몇 가지 새로운 개혁방안 제시폴턴보고서의 주요 정책건의 요약(1) 모든 계급을 폐지하고 통합된 단일의 직급구조로 전환(2) 공무원의 전문성 강화, 채용 후 교육훈련, 일반공무원의 특정분야에 전문가로 육성(3) 공무원교육원을 설립하여 채용 후 교육훈련 제공(4) 행정각부는 기획부서를 신설, 기획부서 책임자가 장관과 직접 접촉 가능(5) 정부, 대학 및 민간기업간의 교류, 채용 적령기가 지난 인재에게 기회를 보다 확대(6) 관료제를 관리하기 위해 가칭 인사부와 같은 부서를 신설(7) 비밀에 대한 규칙 완화, 행정과정 공개결과(1) 인사부가 설치 (2) 공무원교육원이 1970년 설립 (3) 1971년부터 공직에 대한 계 급체계가 폐지 단일 계급구조로 통합(행정,서기,집행계급은 어느정도 유지)- 관료제에 대한 과감하고 실제적인 변화는 대처정부(1979~1990)에 와서야 추진대처정부의 다섯 가지 개혁(1) 공무원 규모의 축소: 약75만명에서 60만명 이하로 축소(2) 관리정보체계의 구축: 1980년 환경부에 처음 도입, 현제 모든 주요부서 구축(3) 재무관리개혁: 1982년에 도입, 관료의 역할을 행정가의 관리자로 변화시키고, 배 정된 활동과 자원에 대해 책임을 지도록 만들려고하는 의도(4) 능률제고전략: 정부의 행정서식 간소화, 이로인한 5년동안 1,400만 파운드 절약(5) 후속조치: 독점적인 관료조직을 몇 개의 집행기관이나 소규모 단위로 분할하는 프로그램2. 정부구조- 전반적인 특징1) 정부부처와 기관들은 정치적으로 중립적인 공무원들을 보유, 의회가 통과시킨 정부정책 을 집행하고 각료들에 대한 자문기능을 수행한다.2) 중앙정부의 업무는 부처에 따라 대상의 범위가 다르다는 특징을 지님① 국방부와 같은 몇몇 부서의 업무는 영국 전체를 대상② 교육부와 같은 몇 개의 부서는 북아일랜드를 제외한 지역만을 대상③ 환경교통지역부와 같은 부서는 잉글랜드지역을 대상④ 국민과 직접적 접촉이 필요한 통상산업부, 환경교통지역부 및 교육고용부의 3개 부처 는 합동으로 9개 지방사무소 운영3) 행정부서 이외에도 중앙정부 활동에서 일정한 역할을 담당하면서도 정부부처나 산하기 관이 아닌 ‘비부석적 형태의 공공기관’ 들이 존재① 심판기관: 사법적인 기능을 수행하는 전문적인 집단을 의미② 집행기관: 자체 인력과 예산을 보유하고 있으며, 행정적·규제적·영리적 기능 수행③ 자문위원회: 조사와 정보의수집을 통해 각료들의 결정에 필요한 자문기능을 수행 주 로 전문가집단과 이익집단의 대표잘들로 구성- 중앙행정기관1) 경제분야① 농수산식품부: 장관이 내각에 참여하는 내각부서, 농업, 원예, 수산업, 식품 관련 정책 과, 이와 관련된 환경 및 농촌문제를 담당( 담당장관, 각외장관 및 2명 의 정무장관)② 통상산업부: 내각부서이며, 주요 기능으로는 상공업 관련업무, 기업설립과 경쟁의 촉 진, 새로운 경영방법 및 기회에 대한 정보 제공, 투자자 보호 기능 담당 (담당장관, 4명의 각외장관과 3명의 정무차관)③ 환경교통지역부: 내각부서이며 교통, 국내·국제 교통협약, 해양오염, 운전자와 차량 법규, 도로 운송산업 관련 법규, 영국철도회사, 민간항공청, 지방정 부의 재정과 구조 관련 정책, 건설 산업, 물 관련산업, 국유지 관리 업무 담당 (부수상 겸 담당장관, 4명의 각외장관, 4명의 정부차관)④ 재무부: 내각부서이며, 세금과 통화정책 감독, 공공지출 계획과 관리, 국제 금융관리 업무, 다양한 행정관리 업무 수행(수석장관은 수상이 겸임, 담당장관, 공공지 출 각외장관, 제정담당 각외장관, 지불총감, 경제담당 각외장관)⑤ 기타부서: 관세청, 수출신용장보증부, 국세청, 재무부 지불총감실, 서덜랜드하우스, 조 폐국, 통계청이 있다.2) 법무분야① 대법관부: 내각부서이며, 법원청을 통해 대법원, 주 법원, 다수의 재판정을 관리하는 업무를 수행, 지방정부가 관리하는 경범죄재판소와 법무처를 감독한다.② 기타 부서: 검찰청, 법률자문관 법률사무국, 검찰 법무부, 중대가기수사국이 있다.3) 외무·국방분야① 국방부: 내각부서이며, 국방정책 및 군사관련 행정과 통제를 담당한다.(담당장관, 2명 의 각외장관, 1명의 정무차관)② 외무부: 내각부서이며, 영국의 대외관계를 지휘하고, 정책자문, 외국정부와의 협상, 국 제기구내에서의 통상업무 수행, 영국의 수출 및 통상 진흥, 원조 관리(담당장 관, 3명의 각외장관, 1명의 정무차관으로 구성)③ 국제개발부: 이전의 해외개발행정청이 승격하여 내각부서인 국제개발부로 개편. 주요 업무는 저개발국가에 대한 영국의 지원, 지구환경문제, 와국거주 국민들 대한 연금 관리(담당장관 밑에 1명의 정무차관)4) 사회, 환경 및 문화분야① 문화미디어스포츠부: 내각부서이며, 예술, 공공도서관, 국립박물관, 미술관, 관광, 스포 츠, 각종 기념물 목록 작성, 왕국과 왕실 대정원, 방송, 언론 조 정, 영화산업 관리(담당장관과 3명의 정무차관)② 교육고용부: 내각부서이며, 각급 학교, 전문학교, 대학교육에 대한 전반적인 책임, 직업 청, 고용청, 청장년 훈련 프로그램, 정부의 여성정책과 동등한 고용기회 문 제를 다룸(담당장관, 3명의 각외장관, 3명의 정무 차관)③ 보건부: 내각부서이며, 국민의료보험제도, 사회복지사업, 공중보건(담당장관, 2명의 각 외장관, 2명의 정무 차관)④ 내무부: 내각부서이며, 잉글랜드와 웨일즈지역의 법무행정, 형법, 보호관찰 및 교도행 정을 포함한 범법자 처리, 범죄예방, 소방 및 응급구조, 선거문제 및 지방정 의 입법문제, 북아일랜를 제외한 지역의 도박산업을 책임(담당장관, 2명의 각외장관, 3명의 정무차관)⑤ 사회보장부: 내각부서이며, 북아일랜드를 제외한 전지역의 사회보장제도를 담당한다. (담당장관, 1명의 각외장관, 3명의 정무차관)⑥ 기타부서: 육지측량부와 국가통계부가 있음5) 스코틀랜드부: 스코틀랜드는 독자적인 법률체제와 광범한 행정자치를 시행, 내각의 구성원인 스코 틀랜드장관은 스코틀랜드에 관한 광범한 정책문제에 대하여 책임을 진다. 주요조직으 로는 농수산국, 환경국, 교육국, 내무보건국, 산업국이 있다(담당장관,3명의 정무차관)6) 웨일즈부: 1964년 이후부터 내각부서이며, 웨일즈문제를 담당하는 웨일즈부르 운영하고 있다. 보건, 지역으료, 교육, 웨일즈어와 문화, 농어업, 산림업, 토지이용등을 주요 기능으로 하고 있다.( 담당장관, 2명의 정무차관)
1. 응집의 정의응집이란 진흙입자, 유기물, 세균, 조류, 색소, 콜로이드 등 탁도를 일으키는 콜로이드 상태의 불순물을 제거하기 위하여 채택한다. 때로는 맛과 냄새도 제거되므로 오염된 지표수 및 각종 폐수처리에 많이 이용되는 단위공법중의 하나이다.2. 응집의 원리콜로이드(colloid . 폐수중에 현탁되어 있는 미립자)성 입자는 그 크기가 매우 작아서 비중이 물과 거의 같기 때문에 잘 가라 않지도 않고 표면에 떠오르지도 않아 매우 안정하게 현탁되어 있으며, 또한 + 또는 - 의 같은 전하끼리 대전하고 있어 서로 반발을 일으켜 더욱 침전하기 어렵다. 즉 콜로이드성 입자는 zeta potential(전기적 반발력), vander waals(전기적 인력), 중력에 의해서전기역학적으로 평형되어 있다.응집은 이러한 입자의 zeta 전위를 화학약품을 크게 뭉치게 하여 침전시키는 방법으로 이때 가한 화학약품을 '응집제'라 하고 입자의 덩어리를 'floc'이라 한다. 지금 부(-)로 대전하고 있는 콜로이드액중에 cation 계 응집제를 가하면 전기적으로 중화가 일어나 응집이 완결된다.수처리에 가장 많이 사용되는 응집제는 명반과 철염으로서 명반을 물에 주입하면 알칼리도와 반응해서 Al(OH)3 의 응결작용으로 응집이 일어난다. 이때 대상 폐수에 알칼리도가 낮으면 석회나 소다회등의 알칼리를 가해 알칼리도를 보강해 주어야 한다.응집의 다른 현상은 '가교작용'이다. 고분자응집제는 분자중의 몇 개의 극성기를 가지고 있어 이 극성이 대전입자에 접착하여 입자와 입자간에 가교를 놓은 작용으로 입자가 크게 된다.3. 응집제의 종류와 특성PAC (Poly Aluminum Chloride) : 폴리염화알루미늄최근 종래의 대표적 응집제인 황산알루미늄을 대신할 수 있는 무기고분자 응집제 폴리염화알루미늄이 수처리 기술계에서 각광을 받게 되었다.폴리염화알루미늄은 다염기성 염화알루미늄으로 수용액에서는 아쿠오착이온을 가지는 배위화합물이므로 OH 기를 가교로 하여 다핵 착체를 형성한다. 현재 시판되고 있는을 적당량 혼합숙성시킨 황산기 폴리염화알루미늄이다.PAC 는 고영기성이기때문에 황산알루미늄에 비하여 처리수에 대한 pH 치의 강하가 적으며 알카리 소비량도 1/2 이하이다. 순수한 PAC 는 매우 안정하며 염기도 83%이하의 범위에 있어서 일년간 이상 거의 변질하지 않지만 폴리알루미늄이온은 모노알루미늄이온과 달라서,,등의 다가 음이온과 반응하여 때로는 난용성의 염기성 다행착체를 형성하는 특성이 있다.PAC 의 응집효과의 특성은 다음과 같다.1) floc 의 응집성능PAC 중의 알루미늄은 처음부터 중축합반응에 의하여 수용성 활성다행착이온을 형성하기 때문에 LAS 에 비하여 floc 형성시간(3 분간에 응집의 80%가 끚나며 AS 에 비하여 매우 단기간), 침강속도가 매우 빠르며 흡착활성도가 높아 단단하고 크고 무거운 floc을 형성하므로 매우 강력한 응집성능을 발휘한다. 따라서 교반, 혼화, 체류, 침전 등의 처리시간을 대폭 단축할 수 있기 때문에 floc 형성지, 침전지 등의 콤펙트화가 가능하게 되고 또 기설된 시설을 사용할 때는 처리능력을 1.2-2 배로 증가할 수 있다.2) 각종 탁도에 대한 응집효과PAC 는 양전하가 높고 가교성도 있기 때문에 AS 에 비하여 강력한 응집작용이 있다.AS 에 비하여 저탁도의 경우 1.2-1.5 배, 고탁도의 경우 2-5 배의 우수한 탁도 제거 효과를 가지고 있다.특히 고탁도수 처리 응집제로서 PAC 는 큰 이점을 가지고 있다. 우기에 수처리 대책의 최대과제는 장마철, 집중호우에 의하여 수원 하천 수질의 급격한 변동에 대한 응급처리 방법이다. 원수수질의 급변에 순응한 고속도이며 특성을 발휘하고 있는 PAC 는 매우 우수한 응집제인 것이다.3) 적정주입율의 허용폭AS 의 적정주입육의 허용폭은 비교적 좁으며 과량주입에 의하여 오히려 응집성이 저하된다. 그것은 형성 floc 의 해교, 파괴, 과량흡착, 다분자흡착에 따른 친수성의 증대, 입자 표면전하의 송전등에 의한 것이다. 따라서 PAC 는 적정주입육의 허용폭이 매우 넓어서 보통·망간 제거효과가 매우 불량하여 처리곤란이 있으나 PAC 는 이들의 체거에 대하여 효과가 있고 쉽게 처리할 수 있게 되었다. 따라서 순수제조 장치의 전처리, 지금까지 처리곤란한 지하수, 유기철, 망간물질을 다량으로 함유한 적수, 흑수 등의 처리에 매우 효과적이다.5) 오염수의 탁도·색도 제거 및 세균 제거효과고탁도수, 무기질·유기질 성분을 다량 함유하고 있는 착색수 및 오염수의 처리에는 AS 에 비하여 탁도에 대한 강력한 흡착활성, 가교흡착에 의한 탁도·색도 제거에 대한 현저한 차이를 나타낸다. 그리고 세균 제거작용도 강력하다.6) 부식성PAC 는 염기성이기 때문에 설비기계장치, 용기, 파이프 등에 대한 부식성이 적어서 내구성이 좋다.유기고분자 응집제의 특성① 황산알루미늄만으로 처리하기 어려운 폐수에 유효하다.② 첨가한 응집제의 석출이 일어나지 않는다.(알루미늄의 경우 침전석출이 일어날 수가 있다)③ pH 가 변화하지 않는다.④ 발생오니량이 알루미늄의 경우에 비하여 적다 .⑤ 탈수성이 개선된다.⑥이온의 증가가 없다. 공존염류, pH, 온도의 영향을 잘 받지 않는다.유기고분자 응집제는 천연으로 존재하는 물질로서 응집제의 성질을 가지는 것과 인공적으로 합성된 것이 있다. 현재는 합성된 것을 많이 사용하는데 이들 polymer 가 가지는 성질에 의하여 음이온성, 양이온성, 비이온성으로 분류되며, 응집은 전기적 중화작용과 가교작용이 동시에 작용한다.응집보조제응집제의 응집효율을 증가시키기 위해 통상 소량으로 사용되며 대표적인 것은 산, 알칼리,활성규사, polyelectrolytes, 점토 등이 있고, 이중 bentonite 라 불리우는 점토는 물에 적당한 탁도를 유지시켜 응집이 잘 일어나도록 해준다.응집보조제는 응집제를 사용한 후 floc 잘 형성되지 않거나 침강되지 않을 때 첨가되어 침강속도를 크게 만들거나 대형 floc 을 형성하게 하는 작용을 하며, 무기성 보조응집제, 유기성 보조응집제로 나눌 수 있다.1) 유기성 보조응집제: 한천, 전분, gelatin 등의 존물질의 영향을 잘 받지 않는 점이 장점인 유기성 고분자 응집제가 많이 시판되고 있으나 가격이 비싼 단점이 있다.2) 무기성 보조응집제: 점토와 활성규사가 있으며, 점토는 응결물의 무게를 크게 하여 침전을 쉽게 하는 외에 응결물의 형성을 촉진시키는 흡착작용도 한다. 가장 많이 사용되는 점토는 benzonite 이다.활성규사는 특별한 방법으로 활성화된 Sodium silicate 로서 물에서는 전하를 띤 sol을 형성한다. 즉 응집제로부터 생긴 양전하의 금속수산화물과 결합하여 쉽게 제거될 수 있는 floc 을 형성한다.폐수 응집에 쓰이는 주요한 3 가지 화학물질은 lime, alum, iron salt 이다. 다양한 중합체들은 응집제로 쓰인다.Coagulation with Aluminum Compoundsalum 이 물에 첨가되면 알루미늄 이온이 가수분해되어 다원자가의 수산화물을 형성할 것이다. 이러한 종류는 낮은 pH 의 positive compound 와 높은 pH 의 negative compound 까지의 범위를 가진다.이러한 반응으로 음의 종류가 형성된다. :중합반응은 두 개의 수산기로 여러 알루미늄 이온을 포함하는 "oaltion"을 형성한다.가장 중요한 점은 H+ 와 OH- 가 관련되므로 PH 의 중요성을 말할 수 있다.다음 식은 알루미늄 결합물이 불용성 침전물 알루미늄 인산염을 형성하는 것을 보여준다.모든 화학식은 알루미늄 이온과 관련되어 있다. 인산염 화학물은 알루미늄을 합성하거나 알루미늄 산화 floc 을 흡수함으로 제거된다.가수분해 반응이 일어나지 않으면 1lb 인산염 당 2∼3lb 알룸미늄이온으로 인산염을 제거한다. Alum(aluminum sulfate)은 가장 폐수응집에서 많이 사용하는 aluminum salt 이다.금속수산화물에 의한 응집Fe, Al 등의 수산화물 또는 산화물의 수화물은 중성부근에서 양전하를 갖고 있기 때문에 응집제로 사용할 수 있다.또 Fe, Al 뿐만 아니라 일반적으로 금속 수산화물은 gel 상의 침전이며 다공질이기 의한 탁질 입자를 포함하는 힘이 강하다. 수중에서 황산 알루미늄은 가수분해해서 gelatin 모양의 Al(OH)3 의 침전을 생성하여 탁질 또는 기타의 불순물, 색도의 원인이 되는 콜로이드 입자 등을 포함해서 침강하기 때문에 물이 맑아지게 된다.전해질에 의한 콜로이드 입자의 응집콜로이드 입자와 반대부호의 전하를 가진 이온을 가함으로써 입자표면의 전하를 중화시킬수가 있다. 콜로이드용액은 반대전하의 이온에 의해서 응집되어 그 효과는 이온가가 클수록크다. 예를 들면 Na+ 보다 Ba2 +가 Ba2 + 보다 Al3+쪽이 응집효과가 크다.계면활성제에 의한 응집계면활성제란 액체에 녹였을 때 그 액체의 표면장력을 현저하게 저하시키는 질을 말하는 것으로써 물에 대해서는 aldehyde, 알코올, 지방산, 비누, 에테르, 에스테르등이 계면활성제로서 작용한다. 계면활성제에는 음이온성, 양이온성, 비이온성, 양성활성제등이 있으며 이들은 반대의 전하를 가진 현탁계의 입자에 흡착하여 그 전하를 중화함과 동시에 입자표면을 소수성화하여 응집을 일으키는 작용을 갖고 있다.고분자물질에 의한 응집유기고분자물질은 계면활성제보다 더 좋은 응집효과를 갖고 있으며 화학구조로는 불명한 점이 많으나 중합 또는 축합에 의해서 만들어진 고분자 다가 전해질의 산 또는 염기이다.이것은 가수분해하여 반대전하의 미립자표면에 흡착하여 그 전하를 중화함과 동시에 고분자물질 자신이 입자간을 가교하여 응집으로 이끌고 있다.원수(폐수)의 pH 가 현저하게 높거나 또는 낮을 때에는 응집에 최적 pH 로 조정하기 위하여 산이나 알칼리를 넣는 경우가 있다. 이런 경우 산이나 알칼리도 광의의 응집제라고 볼 수 있다. 이와 같이 응집을 위하여 사용되는 약품을 응집제라고 하는데, 정수나 폐수처리를 위하여 가장 많이 이용되는 것은 명반과 철염들이다.Al 염은 Al2(SO4)3 의 분자식으로 통상 14 개의 결정수로 분자량은 대략 600 이므로 물에 주입하면 알칼리도와 반응하여 수산화 알루미늄, 곧 Al(OH)3 의 floc 을 형성CO2