• 한국수자원학회논문집
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• 제57권1호
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• pp.9-19
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• 2024

본 연구는 공개된 수질측정 자료를 이용하여 담수호의 수질변화추이를 분석하고 수질항목의 이상여부의 판단기준을 마련하며, 자료로부터 부영양화의 지표인 Chlorophyll-a를 예측할 수 있는 회귀모형을 구성하여 담수호 관리에 이용할 수 있는 방안을 검토하고자 하였다. 이에 따라 서해안 담수호 3개소를 선정하여 약 20년간의 수질항목자료를 회귀분석 방법으로 분석하고, 각 수질항목의 연중 주기적인 변화를 나타내는 회귀식과 신뢰도 95%에서의 표준편차를 산정함으로서 이상 여부의 판단방법을 제시하였다. 또한 불규칙한 관측일로부터 Chlorophyll-a의 시간적 변화율을 산정하고, 다른 수질항목간의 상관관계 분석 및 회귀모형을 구성하여 분석함으로서 수질측정 자료만을 이용하여 Chlorophyll-a의 변화를 예상할 수 있는 방법을 제시하였다. 본 연구결과는 통계학적 모형에 의한 근사적인 수질예측방법으로서 향후 수질측정 자료의 양적·질적 개선이 이루어진다면 담수호 수질관리에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권3호
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• pp.177-183
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• 2004

최근 시설 재배지에서는 사용된 배양액을 그냥 방출하고 있어서 지표수의 부영양화와 지하수의 오염을 유발시키는 것으로 알려져 있으며, 이와 같은 폐양액 처리 기술이 요구된다. 따라서 본 연구는 국내토양에서 분리된 광합성 독립영양 세균인 cyanobactria 중 우수한 균주를 선발하고 이의 생장에 필요한 다량의 N, P와 미량 필수원소 등 각종영양 물질이 충분히 함유된 폐양액을 이용하여 광합성 세균을 대량배양 하고자 하였다. 4종 (Anabaena HA101, HA701과 Nostoc HN601, HN701)의 미세조류 중 BG-II ($NO_3{^-}$) 액체배지에서 생장과 양분흡수능이 우수한 균체는 Nostoc HN601이었고, 이 균체는 질소 고정능 뿐만 아니라 균체 내 양분 보유능이 우수하여 본 실험을 위하여 최종 선발하였다. 선발된 Nostoc HN601의 최적 배양 조건는 통기처리 시 배양액 부피의 1/2수준의 조건과 초기 폐양액의 pH를 8.0으로만 조절 해주는 non-buffering 시스템이 효과적이었다. 최적 배양 조건하에서 Nostoc HN601을 15 L의 광배양기에 토마토를 수경 재배한 10 L의 폐양액을 이용하여 배양한 결과 균체의 생장은 $16mg\;Chl-a\;L^{-1}$로 실험실조건에서 배양된 균체 ($8.3mg\;Chl-a\;L^{-1}$)보다 약 2배정도 빠르게 증가되었으며, 폐양액 내 인산도 1주일 이내에 100% 제거시킴으로서 인산 제거효율이 매우 우수하였다. 또한 선발된 Nostoc HN601의 질소 고정능은 $22.4nmol\;C_2H_4\;mg^{-1}\;Chl-a\;h^{-1}$로 매우 우수하였고, 균체 내 총 인산과 총 질소함량은 각각 19.1 mg P와 63.3 mg N으로 높게 나타났다. 이러한 결과로 광반응기에서 폐양액을 이용한 cyanobacteria의 대량배양은 부영양화와 지하수 오염을 일으키는 폐양액 내 인산제거에 큰 효과가 있고. 배양된 균체는 높은 질소와 인산을 함유하고 있어서 생물비료로도 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 환경생물
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• 제21권2호
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• pp.149-157
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• 2003

본 연구는 도심지역인 서울시청 부근과 공단 지역인 안산 반월 공단지역 내에 서식하는 비둘기를 대상으로 중금속 농도의 차이가 번식 경과에 미치는 영향을 파악 하고자 수행하였다. 조사 결과, 서울지역의 비둘기의 알 내용물 및 성조의 뼈 조직 중 납 농도가 각각 평균 1.64 ug wet $g^{-1}$, 29.5 ug wet $g^{-1}$으로 안산 공단지역의 1.13 ug wet $g^{-1}$, 10.5 ug wet $g^{-1}$ 보다 높게 검출되었고(p< 0.05), 카드뮴 농도는 서울지역의 성조의 간과 신장 조직에서 각각 평균 1.05 ug wet $g^{-1}$ 0.24 ug wet $g^{-1}$으로 안산 공단지역의 0.43 ug wet $g^{-1}$, 0.14 ug wet$g^{-1}$에 비하여 높은 농도가 검출되었다(p<0.05). 한배산란수의 경우, 서울지역의 경우 1.9개, 안산 공단지역은 2.0개로 비슷한 수준이었으며, 알의 크기(장경, 단경, 두께)도 두 지역간에 유의한 차이가 없는 것으로 조사되었다(p>0.05). 또한 포란 기간은 서울, 안산 지역에서 각각 평균 17.8일, 17.4일로 비슷한 수준으로 나타났고, 새끼의 성장률은 부척, 날개, 체중 등을 측정하였으며 두 지역간에 비슷한 경향을 보이는 것으로 나타났다(p>0.05). 번식 성공률의 경우, 서울 지역은 부화율, 이소율이 각각 65.2, 42.1%, 안산 공단지역은 60.7, 45.0%로 두 지역간의 유의한 차이가 없는 것으로 조사되었다(p> 0.05). 이러한 두 지역간 중금속 농도의 차이는 번식 경과 및 새끼의 성장률에 영향을 미칠 정도의 유의한 차이는 아니라고 판단된다.conicoides(: Brigantedinium simplex), Gonyaulax spp.(: Spiniferites spp.). 본 연구에서 퇴적물 시료의 타가영양 와편모조류 시스트 농도가 가장 높은 정점과 표층 해수 시료의 규조류 현존량이 가장 높은 정점이 일치하였다. 이는 부영양화로 인해 영양염류가 증가한 해역에서 규조류가 많이 증식하고, 뒤이어 이를 먹이로 하는 타가영양 와편모조류도 증식함에 따라, 많은 양의 타가영양 와편모조류 시스트가 퇴적물에 집적되는 현상이 장기간에 걸쳐 진행된 결과로 생각된다 앞으로 해역의 부영양화와 퇴적물의 타가영양 와편모조류 시스트와의 관계를 보다 명확하게 규명하기 위해서는,표층수의 식물플랑크톤과 퇴적물의 와편모조류 시스트에 대한 장기간 모니터링에 따른 연속적 인 연구가 필요할 것으로 사료된다.형 동물플랑크톤 각 군집의 생물량은 유종 섬모충류를 제외하고는 조석에 의한 차이를 보이지 않았다. 표층부터 저층까지 합산한 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 탄소량은 124~l,635 mgC $m^{-}$$^2$/(평균: 585$\pm$110 mgC $m^{-2}$ )로 분포하였으며, 3월과 5월에 가장 높게 나타났다. 미소형 및 소형 동물플랑크톤 중에서 부유 섬모충류가 가장 우점하는 그룹으로 나타났으며, 전체 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 평균 42.3%를 기여 하였다. 미소형 및 소형 동물플랑크톤에 대한 각각의 그룹들의 상대적인 기여도는 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 군집구조와 계절에 따라 다르게 분포하는 것으로 나타났다. 경기만 표영 생태계서 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 군집구조는 식물플랑크톤의 크기별 분포 양상과 유사한 경향을 보였으며, 이 결과는 미소형 및 소형 동물플랑크톤과 식물플랑크톤 간에 피식-포식자의 관계가

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.111-120
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• 2003

광양만의 와편모조류 시스트를 연구하기 위하여 2001년 8월 24일 광양만의 20개 정점에서 TFO 채니기를 이용하여 표층 퇴적물과 식물플랑크톤 조사를 위한 표층 해수를 채수하였다. 퇴적물을 분석한 결과, 와편모조류 시스트는 gonyaulacoid 그룹 11종, protoperidinioid 그룹 13종, diplopsalid그룹 2종, gymnodinioid 그룹 2종, 그리고 tuberculodinioid그룹 1종, calciodinellid 그룹 1종으로 총 IT속 30종이 동정되었다. 와편모조류 시스트는 115∼2,188cysts/g의 농도로 분포하고 있었으며 , 전반적으로 조사해역의 서쪽으로 갈수록 증가하였다. 시스트 농도가 가장 높게 나타난 지역은 북서쪽에 위치한 정점 11로서, 11속 18종(2,188 cysts/g)의 시스트가 발견되었으며, 반면에 가장 낮게 나타난 지역은 조사해역의 중앙부에 위치한 정점 3으로, 6속 9종(115 cysts/g)의 시스트가 발견되었다. 가장 많이 발견된 와편모조류 시스트는 SPiniferites bulloideus였으며, Alexandrium sp., Brigantedinium simplex, S. delicatus 등이 우점하였다. 퇴적물 시료에 기록된 8종의 와편모조류 시스트의 유영세포가 해수 시료에서도 발견되었다: Polykrikos swartzii/kofoidii complex, Scripssiella trochoidea, Protoperidinium claudicans(cyst name: Votadinium spinosum), P. pentagonum(: Trinovantedinium capitatum capitatum), P. conicum(: Selenopemphix quanta), P. leonis(: Quinquecuspis concretum), P. conicoides(: Brigantedinium simplex), Gonyaulax spp.(: Spiniferites spp.). 본 연구에서 퇴적물 시료의 타가영양 와편모조류 시스트 농도가 가장 높은 정점과 표층 해수 시료의 규조류 현존량이 가장 높은 정점이 일치하였다. 이는 부영양화로 인해 영양염류가 증가한 해역에서 규조류가 많이 증식하고, 뒤이어 이를 먹이로 하는 타가영양 와편모조류도 증식함에 따라, 많은 양의 타가영양 와편모조류 시스트가 퇴적물에 집적되는 현상이 장기간에 걸쳐 진행된 결과로 생각된다 앞으로 해역의 부영양화와 퇴적물의 타가영양 와편모조류 시스트와의 관계를 보다 명확하게 규명하기 위해서는,표층수의 식물플랑크톤과 퇴적물의 와편모조류 시스트에 대한 장기간 모니터링에 따른 연속적 인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.587-597
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• 2023

조류의 이상증식을 일으키는 새만금호 부영양화를 평가하기 위해 Carlson 지수를 적용하였다. 연구를 위해 2021년 월별로 새만금호내 총 7개 정점에서 수질조사를 실시하였다. Chl.a의 농도는 동계에는 만경수계가 약간 높았고, 춘계와 하계에는 동진수계가 약간 높게 나타났으나, 일부 시기를 제외하고는 전체적으로 호소 수질환경기준 3등급과 비슷하거나 낮은 농도를 나타내었다. COD는 만경수계와 동진수계 모두 하계와 추계에 호소 수질환경기준 4등급과 유사하거나 상회하는 수질을 나타내었다. TOC는 모든 지점에서 3등급 이내의 수질을 보였다. 총인 농도는 호수 수질환경기준 4등급을 초과하였고, 월별로는 1월과 강우 후 8월에 높게 나타났다. 수질인자간의 상관성 분석에서 염분 농도에 대한 유기물, 총인, 총질소의 상관성이 상대적으로 높게 나타나 배수갑문을 통한 해수유입과 상류 하천을 통한 담수 유입에 의한 담수역, 기수역, 해수역의 수질 특징을 반영하고 있었다. 영양상태지수에 의한 새만금호의 부영양화 변동 특성을 보면, Chl.a와 SD, TN의 지수에서 부영양화 초기 단계의 수질을 보였으며, TP 지수의 경우 심각한 부영양화 상태를 나타내고 있었다. 수질인자간 부영양화 지수의 크기는 모든 수계에서 TSI(TP) > TSI(TN) > TSI(SD) > TSI(CHL)의 순으로 나타났다. TSI(CHL)에 대한 TSI(TP) 및 TSI(SD)와의 편차를 2차원 평면으로 나타낸 사분면 분석 결과를 보면, 조류 성장에 대한 총인이 영향에서는 모든 수계에서 대부분의 총인(TP)에 의한 제한적 영향은 나타나지 않았으며, 빛 감쇠에 영향을 미치는 인자는 외부로부터 유입되는 적은 입자상 물질에 의한 영향이 크게 나타나는 것으로 평가할 수 있다.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.72-81
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• 2007

본 연구에서는 정수 생태계의 건강성 평가를 위하여 물리적, 화학적, 생물학적 다변수 메트릭 평가모델을 개발하고, 개발된 모델을 이용하여 2005년 9월에 대청호의 생태 건강성을 평가를 실시하였다. 메트릭의 특성을 위하여 사용된 변수로는 생물학적 변수, 물리적 변수, 화학적 변수를 적용하였다. $M_1{\sim}M_8$의 메트릭은 어류를 이용한 생물지수 모델을 적용하였고, $M_9{\sim}M_{11}$의 메트릭은 문헌에 의거하여 수정보완 하였다(U.S. EPA, 1998). $M_9$의 메트릭은 호소 연안대의 서식지 특성을 반영하였고, $M_{10}$의 메트릭은 호소의 화학적인 수질상태를 반영하였다. 즉, $M_{10}$의 결과에 따른 회귀식은 $COD_{Mn}=4.42{\times}Log_{10}(Cond)-5.43(R^2=0.774$, <0.01, n=150) 로서 전국의 150개 호소에서의 전기전도도 값은 $COD_{Mn}$의 변이를 77.4%설명하고 있다. $M_{11}$의 메트릭은 호소의 엽록소-${\alpha}$에 의거한 부영양화도 지수(Tropic State Indek, TSI)를 이용하였다. 호소의 TSI(Chl-${\alpha}$)값에 따라 50 이상은 "1", $40{\sim}50$은 "3", 40이하는 "5"로 산정하였다. 상기 11개 다변수 모델을 이용한 대청호 생태계 건강성 평가 결과에 따르면, 대청호의 4개 지점 생태건강성 평균값은 "30"으로서 미국환경부(U.S. BPA, 1993)의 등급에 의거하여 "보통상태${\sim}$악화상태" $(Fair{\sim}poor)$로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권11호
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• pp.2059-2065
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• 2000

낙동강 상류지역의 점오염원에서 지속적으로 배출되는 오염물질의 가중과 수량의 부족 현상으로 갈수기에는 하천의 부영양화로 인하여 조류증가에 따른 수화(水花) 현상이 나타나 원수의 pH가 상승하여 응집장애를 야기시키고 있다. 조류에 의한 pH 상승은 정수처리시 적정 응집범위를 벗어나게 하여 응집제의 사용량 증가와 수산화알루미늄의 용해도를 상승시켜 정수중의 잔류알루미늄 증가와 같은 문제를 일으킨다. 따라서 본 연구에서는 황산을 이용하여 상수원수의 pH를 응집공정 전에 조절함으로써 응집제의 주입량 및 산화제 사용량을 줄이고, Jar test 결과 황산을 이용하여 pH를 8.1로 조절한 경우 매우 효과적이고 경제적으로 평가되었으며, 응집제 주입량을 약 30% 정도 저감시켜도 pH를 조절하지 않은 경우와 동일한 탁도 제거율을 보였으며 DOC 및 UV-254 같은 유기물 제거효과는 오히려 높은 것으로 조사되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권4호
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• pp.164-173
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• 2004

가막만 주상 퇴적물중의 유기물농도와 와편모조류 시스트의 분포특성을 파악하기 위해 만내 6개 정점을 대상으로 2000년 6월부터 2001년 4월까지 격월간으로 총 6회 현장조사를 실시하였다. 유기물 농도중 강열감량은 3.21∼11.18％, 화학적산소요구량은 12.25∼99.26 mgO₂/g dry, 황화물량은 nd∼10.29 mgS/g dry, 입자성 유기탄소가 2.91∼116.18 mgC/g dry, 입자성 유기질소가 0.53∼2.82 mgN/g dry, 식물색소량이 2.49∼116.18 ㎍/g dry로 나타났다. 와편모조류 시스트는 21속, 36종, 2미동정 종 등 총 38종이 동정되었으며,출현세포수는 18∼3,836 cysts/g dry의 범위를 보였다. 만내 주상퇴적물중의 유기불과 와편모조류 시스트의 연직적인 분포특성은 대부분의 정점에서 표층퇴적층에서 아래로 갈수록 농도가 감소하였다. 와편모조류 시스트중 종속영양종의 시스트 분포가 유기물량과 밀접한 관련성을 나타내었으며, 퇴적물중 유기물 농도와 와편모조류 시스트의 분포특성 및 기타 해양환경변화 자료로부터 가막만 북서부 해역은 약 1980년대 이후부터 부영양화가 급속히 진행되고 있는 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권1호
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• pp.1-8
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• 2010

하구형 호수인 아산호(평택호)에서 방조제 근처의 A지점과 상류 하천이 유입되는 B지점을 선정하여, 퇴적물 성상과 퇴적물에서 발생하는 영양염 용출량을 측정함으로써 퇴적물이 아산호 수질에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 아산호의 퇴적물은 sandy loam으로 이루어져있고, 대부분의 인이 Nonapatite-P(64.7%)의 형태로 존재하고 있으므로, 수중의 pH 상승이나 혐기성 상태로의 전환 등에 의해 다량의 인이 퇴적물에서 용출되어 수체의 부영양화에 영향을 줄 수 있는 가능성이 있다. 4월이 6월에 비해 용출율이 높게 나타남을 알 수 있었다. 방조제 근처인 A지점에서는 질소, 유입지천의 합류점인 B지점에서는 인의 용출이 활발히 일어났다. 용출율과 퇴적물의 표면적을 이용해 일일 평균 용출량을 계산해보면, TN는 6,609 kg/d, TP은 3,877 kg/d로 유입지천으로부터 유입되는 TN의 93,616 kg/d 중 7.06%, TP의 17,590 kg/d 중 22.04%에 해당되는 값으로, 아산호의 퇴적물이 저수지 수질에 미칠 영향은 적다고 볼 수 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권1호
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• pp.74-83
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• 2018

본 연구에서는 폐타이어를 재활용하여 고무를 회수하는 폐 고무 재활용 기술에 대한 전과정평가를 실시하였다. 환경 영향은 지구온난화, 자원고갈, 산성화, 부영양화, 광화학적산화물생성, 오존층파괴의 6가지 범주로 나누어 평가하였다. 폐타이어 1ton을 재활용할 때, 지구온난화는 1.77E+02 kg $CO_2-eq.$, 자원고갈은 1.23E+00 kg Sb-eq., 산성화는 5.92E-01 kg $SO_2-eq.$, 부영양화는 1.23E-01 kg $PO{_4}^{3-}eq.$, 광화학적산화물생성은 3.42E-01 kg $C_2H_4-eq.$, 오존층파괴영향은 1.87E-04 kg CFC11-eq.로 환경영향이 나타났다. 전체 환경영향범주에 있어 고무 컴파운딩 공정에서 사용되는 카본, 연화제, 전기가 가장 큰 영향을 미치기 때문에 카본과 연화제의 대체나 사용량 감축 방안이 요구된다. 또한, 에너지 효율을 개선 및 환경영향이 낮은 에너지원으로 변경, 신재생에너지를 적용하는 방안 등을 고려해 보아야 한다.