본 연구의 목적은 낙동강 내에 위치한 강정고령보 구간을 대상으로 EFDC 모델을 검정하고, 보 구간의 유량에 따른 체류시간과 유입수 인 농도 변화가 수질 및 조류 그룹별(규조류, 녹조류, 남조류) 생체량에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 2018년 실험자료를 이용하여 모델을 검정한 결과, 보 구간의 수위와 수온의 수직 분포, DO, 유기물, 질소, 인 계열의 시계열 변화를 적절히 모의하였다. 조류 그룹별 생체량 예측에 있어서는 계절별 변동 특성은 적절히 재현하였으나, 일부기간에 실측값과 편차가 크게 나타났다. 보의 관리수위와 유량을 조절하는 시나리오 모의결과, 보의 운영 수위를 낮출수록 유량을 증가시킬수록 수온성층이 완화 또는 해소되는 것으로 분석되었다. 강정고령보에서 수온성층이 해소된 유속은 약 0.1 m/s였으며, 이는 금강의 백제보에서 연구결과와 일치한다. 2Q 유량 시나리오 모의결과, Chl-a는 8.7% 감소하였고 규조류와 녹조류 세포수 밀도도 감소하였다. 하지만 남조류 세포수는 오히려 증가하였는데, 그 이유는 유량이 증가함에 따라 유속이 빨라져 상류경계조건의 높은 남조류 농도가 하류에 직접 영향을 끼친 것으로 나타났다. 유입수 인 부하 농도(평균 0.056mg/L)를 50% 수준으로 저감하는 시나리오 모의결과, Chl-a는 13.6 % 감소하였다. 연구결과는 강정고령보의 조류 과잉성장을 억제하기 위해서는 수리학적 제어와 함께 상류 유입 조류 농도와 인 부하량 저감이 동시에 고려되어야 함을 시사한다.

본 연구는 백두대간 등 주요 생태축에 위치한 생태통로 49개소를 대상으로 야생동물 일평균 이용빈도 지표와 주변 서식지와 출현종의 수를 비교한 종다양도 지표를 활용하여 생태통로 효율성을 평가하였다. 분석 결과, 전체 생태통로 일평균 이용빈도는 1.4회였으며, 평균을 상회하는 생태통로는 17개로 전체의 34.7%로 확인되었다. 주변 서식종의 수와 출현종의 수가 동일한 종다양도 1.0 이상인 생태통로는 18개로 전체의 36.7%으로 나타났다. 일평균 이용빈도와 종다양도 모두 양호한 생태통로는 10개로 전체의 20.4%로 분석되었다. 효율성이 양호한 생태통로 중 4개소의 생태통로 지침 준수율 등에 대한 현장조사 결과를 검토한 결과, 위치선정·규격·식재 및 토양·유도울타리 등에서 덕산재 육교형 생태통로의 지침 준수율이 가장 양호했다. 본 연구결과는 신규 생태통로 및 기설치된 생태통로의 기능개선 등 생태통로 효율성 연구의 기초자료로 활용될 수 있을것으로 판단된다.

기타 수계 중 삽교천 유역에 새롭게 수립된 오염총량관리제도의 시행에 따른 효과를 정량화하기 위해 2015년을 기준으로 유역유출모형인 HSPF 모형을 구축한 후, 최종 목표연도인 2030년의 부하량을 입력하여 각 단위유역 말단에 설정된 목표수질 달성여부를 평가하였으며, 미시행지역인 무한천과 삽교천 유역을 포함하여 유량구간별 수질(BOD, T-P)을 예측하였다. 보정 및 검증이 완료된 모형에 2030년의 부하량을 입력하여 재구동한 후, 모의결과로부터 부하지속곡선을 작성함으로써 기준년도 부하량을 입력하여 구동한 모의 수질과 목표연도 부하량을 입력하여 모의한 예측 수질을 유량구간별로 도식화한 결과, 평수량 구간(40~60%)에서 3개의 단위유역 모두 BOD 목표수질에 근접하게 모의되었으며, 목표수질 달성율도 높게 산정되었다. T-P의 경우, 천안A 46%, 곡교A 29%, 남원A 25% 정도의 수질이 개선되는 것으로 예측되었으며, 무한천과 삽교천유역은 중권역 목표기준인 III등급 이내의 수질로 모의되었다. 총량관리 대상 단위유역은 목표수질을 달성하고, 미시행지역은 목표등급을 달성하는 수준의 수질이 삽교호 내로 유입될 것으로 예측됨으로써 총량제 시행에 따른 삽교천 유역의 수질개선효과가 긍정적일 것으로 판단된다.

본 연구의 목적은 기능성 여재를 활용하여 부영양화의 원인 물질인 인(P)과 질소(N)의 제거효율을 향상 시킬 수 있는 최적의 운전 조건을 확보하기 위함이다. 본 연구에 사용된 기능성 여재의 주성분이 Si, Al, 및 Fe 이고, 석영(SiO₂), 정장석(KAlSiO₃O₈), 할로이사이트(Al₂O₃·2SiO₂), 카올린(H₃Al₂Si₂O₉), 자철석(Fe₃O₄), 버미큐라이트 등이 함유되어 있다. 여과공정의 최대 효율성을 파악하기 위해 흐름방식, 선속도, 여재두께에 따른 처리효율 실험을 진행하였다. 흐름방식은 상향류 및 하향류 조건의 두 가지 실험을 진행하였고, 선속도는 50 m/day, 100 m/day, 150 m/day, 200 m/day, 250 m/day의 조건, 여재두께는 20 cm, 40 cm, 50 cm, 60 cm, 80 cm의 조건에서 실험을 진행 하였다. 실험 결과 SS, T-N, T-P 모두 상향류 조건이 하향류 조건보다 높은 제거효율을 보였고, 선속도별 처리 효율은 SS 50 m/day, T-N 150 m/day, T-P 100 m/day에서 가장 높은 효율을 보이는 것으로 나타났다. 또한 여재두께에 따른 제거효율 분석 결과 SS, T-N, T-P 모두 60 cm에서 가장 높은 효율을 보이는 것으로 나타났다. 최적의 조건은 상향류 조건 및 60cm의 여재 두께를 설정하고 제거 목표 물질에 따라 선속도를 조절하여 처리 하는 것이 바람직하다고 사료된다.

세계적으로 그린빌딩, 스마트빌딩 등과 같은 마이크로 워터 그리드 단위의 초고층 빌딩이 증가되는 추세로 수자원과 에너지의 수요증대 등과 같은 문제를 해소하기 위해 그린빌딩 인증 제도가 시행되고 있다. 그러나 마이크로 워터 그리드 단위의 그린빌딩 인증제도 내에서 전력과 에너지 분야는 활발한 연구개발사업이 진행되고 있는 반면 수자원의 연계·연속 활용을 통해서 물의 재이용, 물 절약 등과 같은 지속가능한 수자원의 활용에 대한 연구는 다소 미흡한 상태에 있다. 따라서 본 논문에서는 그린빌딩 인증제도에서 다중수원의 연계연속 활용을 위해 수자원 부문에 대한 특성과 한계점을 분석하고, 마이크로 워터 그리드 단위의 그린빌딩이나 스마트빌딩 및 복합단지 내외에서 상수, 자연 및 대체수자원 등과 같은 각종 수자원이 연계연속 활용할 수 있는 평가방법과 성능평가기준을 제시하고자 한다.

연구는 서울시 도시대기 측정망의 월별 미세먼지 농도와 측정소 주변 버퍼별, 토지피복 유형별 비율의 관계를 분석하여 미세먼지 농도에 대한 토지피복의 영향을 규명하고자 하였다. 대분류 토지피복 유형과 미세먼지 농도의 월별 상관분석 결과 버퍼 3km에서, PM_2.5보다 PM₁₀에서 상관성이 잘 나타났고, 산림과 뚜렷한 음의 상관관계, 초지와 시가지는 PM₁₀과, 나지와 시가지는 PM_2.5와 일부 양의 상관관계를 나타냈다. 버퍼 3km 내 중분류 및 세분류 우세 피복유형의 월별 상관분석 결과 PM₁₀은 활엽수림과 뚜렷한 음의 상관관계를 나타냈고, 도로와 일부 양의 상관이 우세한 편이었다. PM_2.5는 활엽수림과 일부 음의 상관, 상업지역과 일부 양의 상관이 많은 편이었다. 그 밖에 초지 및 나지 세부 유형의 상관성은 매우 낮거나 없었다. 양의 상관 및 음의 상관관계의 각 대표 피복유형으로 단계선택법에 의한 월별 회귀분석을 실시한 결과 PM₁₀은 활엽수림 비율 증가에 의한 농도 감소 영향이 뚜렷하였고, 도로는 변수선택에서 제거되었다. PM_2.5는 일부 월별로 상업지역 비율 증가에 따른 농도 증가 영향 또는 활엽수림 비율 증가에 따른 농도 감소 영향을 받았지만, 그 영향력은 PM₁₀에 비해 낮았다. 연구결과 측정소 주변 토지피복은 미세먼지 농도 증감에 영향을 주었고, 그 영향은 PM₁₀에서 더 분명하였다. 산림 유형은 미세먼지 농도에 가장 크고, 분명한 영향을 주는 저감 요인이었다. 시가화지역 관련 유형들의 농도 증가 영향은 일부 확인되었다. 도심 산림의 미세먼지 저감 기능은 분명한 효과를 가진 것으로 보이며, 향후 녹지의 세부 특성과 복잡한 도시환경 요인의 작용을 규명하는 후속 연구가 필요하였다.

본 연구는 로드킬 다발구간을 선정하기 위한 공간 군집지역 탐색방법을 비교하기 위하여 영주시, 문경시, 안동시, 청송군 로드킬 핫스팟 분석을 수행하였다. 국지적 공간 자기상관 지수인 Getis-Ord Gi* 통계량은 분석 단위를 달리하여 산출하였으며, 전체 도로면적 기준으로 300m에서 9%, 1km에서 14%의 핫스팟 지역을 도출하였다. 1km 단위 핫스팟 지역의 Z-score를 5개로 등급화한 결과, 예천군과 영주시 경계에 있는 28번 국도 구간의 Z-score가 가장 높게 나타났다. 커널 밀도 방법은 일반 커널 밀도 추정과 네트워크 커널 밀도 추정 분석을 수행하였다. 두 방법 모두 구역 단위의 분석보다 로드킬 다발구간의 시각적 확인이 용이했으나, 통계적으로 유의한 우선순위를 산정하기 어려운 한계가 있었다. 결과적으로 군집 분석방법에 따라 국지적인 핫스팟 지역이 다르게 나타나고 있음이 확인되었으며, 공통적으로 저감 대책이 시급한 지역은 영주시와 예천군을 통과하는 28번 국도의 다발구간으로 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 로드킬 다발구간 도출 및 저감 대책 수립시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 하수처리시 가장 많은 에너지가 소비되는 송풍기의 효과적인 제어를 통한 저에너지 하수관리기술 구현에 관한 것으로, 미생물에 필요한 산소의 양을 산정함에 있어 생물반응조내 운전지표나 방류수의 원격수질감시체계(Tele-Monitoring System, TMS) 데이터를 활용하는 기존방식과 달리 하수처리 시설로 유입되는 하수의 CODcr, NH₄⁺-N 농도변화를 유입단에서 미리 감지하여 송풍에너지를 절감하고자 하였다. 사용된 사전감지기술은 기존 상용화된 제품과 비교 시 높은 상관관계를 보였다. 사전감지기술과 연계하여 송풍기를 자동제어한 결과 인력에 의한 수동제어방식에 비해 평균 9.9%의 송풍에너지를 줄일 수 있음이 확인되었다. 이처럼, 유입단에서 유입하수를 사전감지할 경우 실시간으로 유입수질의 변동파악 및 송풍량 제어가 가능해져 인력에 의한 수동운전방식에 의존하고 있는 다수 하수처리시설에 적용시 저에너지 하수처리를 기대할 수 있으며, 이를 통해 온실가스 배출 절감에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 폐기되는 조류 바이오매스를 재활용하여 퇴비화 과정을 통해 새로운 형태의 조류토양개량제(algae soil conditioner, ASC)로 제조하고 영양성분에 대한 특성을 평가하였다. ASCs는 응집부상공법을 통해 수집된 조류 바이오매스를 주원료로 하였으며 추가적으로 다양한 보조 원료(톱밥, 펄라이트, 깻묵 등)를 첨가하여 제조하였다. ASCs는 투입된 조류 바이오매스 질량 비율에 따라 각각 blank 0%, ASC1 11.7%, ASC2 21.6%, ASC3 37.6%, ASC4 59.5%로 구분하여 총 127일간 부숙하였다. ASCs는 호기성 미생물 반응에 의해 온도 증감이 뚜렷하게 나타났으며 6~7회의 크고 작은 온도 피크가 관찰되었다. 이화학 분석결과 유기물이 무기화(mineralization) 되면서 macronutrients (TN, P₂O₅, K₂O) 뿐만 아니라 secondary macronutrients (CaO, MgO)에서도 두드러진 증가를 보였다. 미생물 군집변화는 ASCs의 부숙과정에 따라 1단계(세균, 사상균)→2단계(방선균, 세균)→3단계(고초균)로 나타났으며 온도변화와 영양성분의 거동과 밀접한 관련이 있다고 판단되었다. 부숙 완성도에 따라 토양개량제의 품질이 결정될 수 있으며 본 연구결과에서는 조류 바이오매스를 59.5% 이내로 조절한다면 효과적인 미생물 활성을 유도할 수 있을 것으로 판단되었다. 결론적으로 조류 바이오매스를 재활용한 토양개량제의 제조 및 활용 가능성을 확인하였으며 추가적인 기술적 발전이 이루어진다면 향후 효과적인 토양개량제로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

건강영향평가는 개발사업 시행에 따른 사람의 건강에 미치는 영향을 예측하여 건강피해를 최소화하기 위한 목적으로 환경영향평가 내에서 시행되고 있다. 하지만 건강영향평가 시 유해대기오염물질 배출량 산정방법에 대한 일관성 부족으로 건강영향평가 매뉴얼 개선이 필요하나, 아직 개정은 되지 않고 있다. 본 연구는 실제 산업단지 개발 사례 및 기 수행된 건강영향평가를 중심으로 유해대기오염물질 배출량 산정 시 매뉴얼에 제시된 원단위 산정 방법을 다르게 적용한 4가지 사례를 선정하여 각각 배출량을 산정하였다. 각 산정된 배출량을 토대로 CALPUFF 모델을 이용한 확산농도 예측 후, 노출농도를 기준으로 위해성 평가를 시행하였다. 위해성 평가 결과, 배출량 산정 방법별 위해도 수준의 차이가 비교적 크게 나타남에 따라, 배출량 산정시 원단위 적용에 대한 매뉴얼 개선이 필요한 것으로 검토되었다. 또한 배출량 산정 시 근거자료 활용에 대한 일관성, 건강영향평가에 최적화된 배출계수 개발, 현황 조사에 대한 신뢰성 향상이 필요할 것으로 판단된다.