• Title/Summary/Keyword: 자연저감

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A Study on the Circulating Water Purification System using Oxygen Solubilization and Diffusion Device (산소용해수와 확산장치를 결합한 순환형 수질정화 장치의 검증)

  • Ahn, Chang-Hyuk;Song, Ho-Myeon;Joo, Jin-Chul;Lee, Yeon-Ku;Kim, Il-Ho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.318-318
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    • 2011
  • 자연수를 가압(4~5기압)하면서 물과 공기의 비를 4:1~3:1로 혼합하면 수체 내 초미세기포(Diameter $3{\sim}10{\mu}m$)가 발생하는데 이를 산소용해수라 하며 수질정화시설 또는 양식장 등에 널리 사용되고 있다. 산소용해수의 특징은 기포의 비표면적이 넓고 10시간 이상 포화 농도를 유지하여 수체에 잔류하는 시간이 길기 때문에, 일반 산기석을 활용한 포기나 순산소 용해 등의 타 방법과 구별된다. 산소용해수의 산소전달효율은 기존 방법과 큰 차이를 보이기 때문에 실제 적용시에는 대상수를 이용하여 산소전달계수($K_{L}a$)를 사전에 산정할 필요가 있다. 본 연구에서는 한국건설기술 연구원의 안동 수자원 환경실험센터 내 실외형 콘크리트 사각반응수조에 산소용해장치 및 확산장치를 결합한 일체형 시스템을 적용시켜 2010년 9월~2011년 1월의 5개월간 결과를 분석, 본 장치의 $K_{L}a$를 산정 후 수질정화의 활용 면에서 검토하였다. $K_{L}a$의 산정에는 다양한 방법이 이용되나 용존 산소 농도의 제어에 한계가 있는 실외 대형실험장에 적합한 Lewis and Whitman의 Two-film 이론에 근거한 정상포기법을 적용하였다. 체적 $80m^3$의 수조 내에서 현장 유지용수를 대상으로 실험한 결과 산소전달계수는 $0.324\pm0.050$/min, 포화농도는 8.64 mg $O_2$/L, 도달시간은 11 /min이 산정되었으며, 이는 기존 산기석 포기의 산소전달계수 범위인 $0.105\pm0.019$ /min보다 약 3.1배 높은 결과를 보였다. 또한, 확산장치의 수류 순환 방향 및 정도를 검토하기 위하여 실험수조에서 1m단위로 격자를 구성한 후 초음파 유속계로 실측한 결과 0.0~2.5 m/s 의 평면적 유속범위를 도출하였다. 그리고 전체 순환을 고려했을 때 용존산소는 약 8시간 후 8.64 mg $O_2$/L 값에 도달하여 안정화 되었으며, 강한 수류순환과 산소용해수에 의해 하상에 존재하는 퇴적물들의 이송 및 산화촉진을 유도하였다. 이를 근거로 실험수조의 체적과 기준 가동시간인 8시간을 적용시켰을 때, 실험구 수질은 대조구와 비교하여 COD, T-N, T-P가 모두 25~35% 개선되었다. 이 결과는 여과공정 없이 단순 순환만을 고려한 물리적 수질정화 방법의 단독 활용 가능성을 나타내며, 기존 연구에서 나타난 SOD (Sediment oxygen demand) 저감 능력을 감안할 때 향후 폐쇄성 수역의 수질관리에도 효율적으로 활용할 수 있음을 시사한다.

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Comparison of Algal Growth Kinetics using Reclaimed Wastewaters from Various Treatment Processes (다양한 수질정화 공정 별 하수처리수 재이용수의 조류성장 비교)

  • Joo, Jin-Chul;Seo, Sou-Hyun;Song, Ho-Myeon;Kim, Il-Ho;Ahn, Chang-Hyuk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.309-309
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    • 2011
  • 지구온난화와 도시기후 변화에 대응하기 위해 자연의 생태적 기능을 복원하고 환경에 대한 오염부하를 저감하여 도시 환경의 건강성과 지속성을 높이기 위해 도심 내 물순환시스템(urban water circulating system)의 구축이 요구된다. 즉, 물순환시스템을 활용하여 도심 내 다양한 수원(생태하천/호수 유지용수, 하수처리수, 우수, 지하수 등)을 네트워크 및 통합 관리하여 도시 내 물순환의 건전성과 수자원의 재이용률을 향상시킬 수 있다. 이를 위해서 연중 발생량이 일정하고 막대한(66.4억톤/년, 2009년 기준) 하수처리수 방류수는 고도처리를 통해 수질이 양호하며 안정적인 대체 수자원으로 고려된다. 또한, 하수처리수의 재이용은 공공수역으로 배출되는 오염부하량의 총량 삭감 및 상수사용량의 절감과 수자원을 효율적으로 이용한다는 면에서 최근 재이용 사례가 증가하고 있는 추세이다. 그러나, 도심 내 친수공간(생태하천/호수)은 저류수량에 비해 유입수량이 적어 체류시간이 비교적 장시간이고, 이로 인해 부영양화가 쉽게 발생해 수질이 악화된다. 따라서, 본 연구에서는 하수처리수 재이용수를 도심 내 친수공간의 유지용수로 활용 시, 수질정화공정(응집 후 여과, 응집 후 여과+한외여과, 응집 후 여과+한외여과+역삼투 공정)이 친수공간 내 조류성장에 미치는 영향을 파악하기 위해, 하수처리수 재이용수 pilot plant의 수질정화공정별 유출수를 활용해 M. aeruginosa를 시험조류로 조류성장(growth kinetics)을 조사하였다. 조류는 $5\times104$ cells/mL의 초기 농도로 접종하여 배양하였으며, 조류성장에 직접적인 제한인자인 용존반응성인의 농도에 따른 성장속도를 Monod와 변형 Monod Kinetics를 이용해 반포화상수(Ks)와 최대 성장속도(${\mu}$max)를 산정하였다. 실험결과, 역삼투 공정을 제외한 다른 수질정화공정은 비록 영양염류가 80~90% 이상 제거되어 수계의 화학적 성상이 변하였으나 조류성장역학의 변화는 통계학적 (p=0.05)으로 유의할만한 수준은 아닌 것으로 판명되었다. 또한, 수리학적 체류시간이 2주 이상이 될 경우, 역삼투 공정을 제외한 수질정화공정 별 유출수에서는 조류의 과다성장으로 인해 부영양화가 발생하는 것으로 판명되었다. 결론적으로 하수처리수 재이용수를 친수용수로 활용시, 조류성장을 방지하기 위하여 용존반응성인의 농도를 중점적으로 관리하는 수질정화공정 및 유지용수 공급방안을 고려해야하는 것으로 판단된다.

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Developing an Endangered Species Habitat Management System based on Location Information (위치정보 기반 멸종위기종 서식지 관리시스템 개발)

  • Kim, Sun-Jib;Kim, Sang-hyup
    • Journal of Internet of Things and Convergence
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    • v.6 no.3
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    • pp.67-73
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    • 2020
  • The research status of endangered amphibians in Korea was mainly studied the life-cycle and distribution status of species from the 1980s to the early 2000s. Although a relatively diverse range of studies have been conducted on mackerels, studies on habitat prediction, analysis, change and management are insufficient. WEB, which provides biota information using location information in Korea, is a site operated by the National Bio Resource Center under the Ministry of Environment, but there is no information on endangered species and general species information has also been found to be very scantily. For this research, we secured a database of location information of Narrow-mouth frog, an endangered species, by combining literature and field research, and established a system by applying new technologies and open-based platform technologies that can be easily accessed by non-technical personnel of IT among IT technologies. The system was divided into administrator functions and user functions to prevent indiscriminate sharing of information through authentication procedures through user membership of users. The established system was authorized to show the distance between the current location and the location of the Narrow-mouth frog. Considering the ecological characteristics of the Narrow-mouth frog, which is an endangered species, a radius of 500m was marked to determine the habitat range. The system is expected to be applied to the legal system to change existing protected areas, etc. and to select new ones. It is estimated that practical reduction measures can be derived by utilizing the development plan for reviewing the natural environment. In addition, the deployed system has the advantage of being able to apply to a wide variety of endangered species by modifying the information entered.

Effect of Fluidized Bed Powdered Activated Carbon Impregnated by Iron Oxide Nano-particles on Enhanced Operation and NOM Removal of MF Membrane System (산화철 나노입자 표면개질 분말활성탄 유동층에 의한 MF 막 분리 공정의 운전 및 NOM 제거 효율 향상)

  • Kim, Sung-Su;Seo, Gyu-Tae
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.33 no.5
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    • pp.332-339
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    • 2011
  • Effects of powdered activated carbon impregnated by iron oxide nano particle (Impregnated PAC) on the microfiltration (MF) membrane system performance in NOM removal from water were investigated in this study. A fluidized bed column was employed as a pretreatment of MF membrane process. The Impregnated PAC bed was stably maintained at an upflow rate of 63 m/d without leakage of the Impregnated PAC particles, which provided a contact time of 29 minutes. A magnetic ring at the upper part of the column could effectively hold the overflowing discrete particles. The Impregnated PAC column demonstrated a significant enhancement in the MF membrane performance in terms of fouling prevention and natural organic matter (NOM) removal. Trans-membrane pressure of the MF membrane increased to 41 kPa in 98 hours of operation, while it could be maintained at 12 kPa with the Impregnated PAC pretreatment. Removal of NOM determined by dissolved organic carbon and UV254 was also enhanced from 46% and 51% to 75% and 84%, respectively, by the pretreatment. It was found that the Impregnated PAC effectively removed a wide range of different molecular-sized organic compounds from size exclusion analysis.

Effects of Polyacrylamide and Biopolymer on Soil Erosion and Crop Productivity in Sloping Uplands: A Field Experiment (고랭지 밭 토양유실 방지를 위한 폴리머 소재(폴리아크릴아마이드 및 바이오폴리머)의 현장적용성 평가: 작물재배실험)

  • Choi, Yong-Beom;Choi, Bong-Su;Kim, Se-Won;Lee, Sang-Soo;Ok, Yong-Sik
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.32 no.11
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    • pp.1024-1029
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    • 2010
  • Use of polymeric soil amendments is an emerging way to reduce soil erosion, and improve crop productivity and soil quality. Objective of this study was to evaluate the effects of anionic polyacrylamide (PAM) and synthetic biopolymer on soil erosion, crop growth and soil quality. The aqueous solutions of PAM and biopolymer at 40 kg/ha were applied to loamy soil plots (3 m width by 18 m long) having a 20% slope during radish (Raphanus sativus) cultivation. Results showed that PAM and biopolymer treatments increased aggregate stability up to 11% compared to the untreated control. Treatments of PAM and biopolymer also increased leaf length of radish but there was no significant difference in crop yield. Soil loss was decreased by up to 41% using the polymeric soil amendments; however, no difference in runoff was found, compared to the untreated control. Soil loss was logarithmically increased against an increase in rainfall intensity ($R^2=0.85$). Our findings suggest that proper use of polymeric soil amendments would be beneficial to maintain soil quality and reduce soil erosion in sloping uplands.

Assessment of Hydrogeochemical Characteristics and Contaminant Dispersion of Aquifer around Keumsan Municipal Landfill (금산 매립장 주변 대수층의 수리지화학적 특성 및 오염 확산 평가)

  • Oh, In-Suk;Ko, Kyung-Seok;Kong, In-Chul;Ku, Min-Ho
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.41 no.6
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    • pp.657-672
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    • 2008
  • The purposes of this study are to investigate the hydrogeochemical characteristics of groundwaters around Keumsan municipal landfill, and to evaluate the contaminant dispersion from the landfill and its environmental impact. To achieve these goals, groundwater quality logging, hydrochemical analysis, multivariate statistical analysis, and contaminant transport modeling were performed. The water quality logging indicated a leaking from the landfill at the depth of 4-12m around a leachate sump. Electrical conductivity data indicated that groundwaters within 70-100m from landfill were affected by the landfill leakage. Principal components 1 and 2 obtained from principal components analysis (PCA) reflect the influence of leachate and the characteristics of aquifer media, respectively. The results of principal component analysis also indicated the natural attenuation processes such as cation exchange, sorption, and microbial biodegradation. The modeling results showed that groundwater flow westward along a valley from the landfill and contaminants transport accordingly.

Comparative Study on Biological Technology in Artificial Floating Island: Application of Media and Daphnia to Algal Biomass Control (인공부도의 생물학적 처리 기술 비교 연구: 인공부도의 조류의 저감 효과 개선을 위한 여재와 물벼룩 적용)

  • Jin, Mei-Yan;Chang, Kwang-Hyeon;Kim, Tae-Hoon;Oh, Jong-Min
    • Journal of Environmental Impact Assessment
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    • v.27 no.1
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    • pp.83-91
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    • 2018
  • Media (bio-stone), aquatic macrophytes (Oenanthe javanica) and herbivorous cladoceran (Daphnia similoides) have been used in artificial floating island (AFI) systems for water pollution control. Efficiency in chl-a concentration controlling of AFI was tested using different combinations of each device: G-BD-mixture bio-stone and Daphnia similoides, G-OB-mixture Oenanthe javanica and bio-stone, G-BOD-mixture bio-stone, Oenanthe javanica and Daphnia similoides, and the out-put water quality improvement was compared with G-C-control (no device was applied). We analyzed removal efficiency of chl-a concentration and nutrient concentrations in the artificially eutrophic water in the laboratory experimental facility. The results showed average removal rates of Chlorophyll a, TN and TP for different four groups: 69.24%, 16.61%, -0.61%; 68.39%, 14.11%, 10.52%; 78.30%, 6.69%, 25.09%; 35.42%, -3.47%, -25.18%, respectively. The results have suggested that the mixture of media, plants and zooplankton is the most efficient combination for Chlorophyll a control, while the mixture of macrophytes and bio-stone have better efficiency nutrient control.

Effect of Various Culture Conditions on the Production of Mycotoxin by Aspergillus sp. (배양 조건이 Aspergillus sp.의 독소 생산에 미치는 영향)

  • Lee, Yu Na;Kim, Nam Yeun;Lee, Seung Eun;Ji, Geun Eog
    • Journal of Food Hygiene and Safety
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    • v.31 no.1
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    • pp.36-41
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    • 2016
  • Ochratoxin A and aflatoxin may be detected from naturally fermented foods due to the contamination of the mycotoxin-producing molds or un-prudential use of the mycotoxin producing starter strains during the fermentation. This study was carried out to analyze the production of ochratoxin A and aflatoxin under the various environmental conditions. For the experiment, the effects of different temperature, culture media, and fermentation time on the production of ochratoxin A by Aspergillus usamii KFRI 999 and A. awamori KFRI 983 were analyzed. Additionally, the production of aflatoxin was assessed under the various temperature, initial pH, fermentation time and culture media during fermentation by A. flavus KACC 41403 and A. oryzae KACC 46471. The levels of ochratoxin A and aflatoxin were analyzed by HPLC. The result showed that the production of mycotoxin was greatly affected by the fermentation temperature. A. oryzae KACC 46471 did not produce aflatoxin. All of the mycotoxin producing strains showed the highest level of mycotoxin at $30^{\circ}C$. A. awamori KFRI 983 showed the lowest level of ochratoxin A in PDA media among the experimental medium. The results of the present study may be useful for the reduction of ochratoxin A and aflatoxin in various foods.

The Analysis of effectiveness of the rainfall harvesting system by using infiltration-storage in the catchment area (유역 침투-저류방식을 이용한 빗물이용시설의 효과 분석)

  • 최계운;정기일;윤용진;현지환
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.1213-1218
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    • 2004
  • 인류의 발전을 주도하였던 수자원은 현대에 이르러 음용수, 공업용수, 농업용수 등의 사용목적을 가지고 활용되는 한편 하천, 호수 등 자연환경과 어우러져 인간의 삶을 윤택하게 해주는 기능을 동반하여 다양한 형태로 활용되기에 이르렀다. 그러나, 수요 증가에 따른 개발증가로 수자원 부존량을 점차적으로 저하시키고 있고, 산업의 발전에 부가되는 환경 오염 등의 영향으로 현재 활용이 가능한 수자원의 양은 점차 줄어들고 있는 추세이다. 직접유출량이 발생하는 포장 면적이 증가할수록 침투가 가능한 면적이 줄어들어, 강우시 발생하는 다량의 수자원을 활용하지 못하고 하천으로 방류하게 되므로 점차 수자원 부족 현상이 가시화되고 있는 현 시점에서는 적극적인 활용 대책의 마련이 반드시 필요한 실정이다. 이와 같은 이유로 미국, 일본, 유럽 등 선진국에서는 빗물을 받아 활용할 수 있는 빗물이용시설에 대한 연구와 실제 적용을 통해 수자원의 효율적 활용을 유도하고 있으면, 국내의 경우 1990년대 중반부터 유출저감시설 연구 및 시범지역 적용을 시작으로 현재 빗물이용시설을 포함하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 빗물이용시설은 활용 면적에 따라서 건물의 옥상면을 통하여 유출되는 빗물을 저류하여 활용하는 방식과, 일정 면적에 내리는 빗물을 침투-저류하여 활용하는 두 가지의 방식으로 크게 구분 할 수 있다. 본 연구에서는 두 가지 방법 중, 유역 침투-저류 방식을 이용한 빗물이용시설에서의 강우강도에 따른 유출량 및 저류량 변화를 분석하고 아울러 침투-저류 방식을 활용하는 경우, 수질 변화를 검토하는 실험을 통하여 유역 저류-침투방식을 활용한 빗물이용시설의 적용성 여부를 확인하고자 한다.적법의 불확실도 $5\%\~10\%$에 비교하여 $5\%$ 내외의 정확도 수준을 지니고 있어 정확도 향상을 기대할 수 있다. 경제적인 측면에서도 매년 측정사업에 소요되는 비용과 비교하였을 때 장기적으로는 경제적인 방법이 될 수 있다. 하천수 등의 상호 관계 분석을 통해 장기간의 유역 물순환체계 변화를 분석할 수 있었다.골풀과, 닭의장풀과가 각 1종씩으로, 조사지점( I )보다 좀 더 많은 종이 분포하는 것으로 조사되었다. 또한 어류는 조사지점( I )에서 3회에 걸쳐 총 396개체가 채집되어 3목 8과 21종이었다. 이 중 한국 고유종은 11종이었고, 외래 어종은 검정우럭과 2종이 조사되었으며, Zacco platypus(피라미), Zacco temmincki(갈겨니), Acheilongnathus koreanus(칼납자루), Odontobutis platycephala(동사리), Coreoleuciscus splendidus(쉬리) 순으로 분포하고 있었고, Acheilognathus signifer(묵납자루)는 댐 건설 전에는 많이 분포하였으나 현장조사에서 서식을 확인 할 수 언어 개체수의 큰 감소내지 멸종된 것으로 추정되었다.에서 동시에 시행하였다. 수술 후 1년 내 시행한 심초음파에서 모든 환아에서 단지 경등도 이하의 승모판 폐쇄 부전 소견을 보였다. 수술 후 조기 사망은 없었으며, 합병증으로는 유미흉이 한 명에서 있었다. 술 후 10개월째 허혈성 확장성 심근증이 호전되지 않아 Dor 술식을 시행한 후 사망한 예를 제외한 나머지 6명은 특이 증상 없이 정상 생활 중이다 결론: 좌관상동맥 페동맥이상 기시증은 드물기는 하나

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Sampling and Analysis of Soil Pore Water for Predicting the Diffusion and Behavior of Soil Pollutant Using Soil Lysimeter (토양라이시미터를 이용한 토양오염확산.거동 예측을 위한 토양공극수 채취와 분석)

  • Ko, Il-Won;Lee, Se-Yong;Kim, Kyoung-Woong;Lee, Jin-Soo
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.40 no.5
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    • pp.551-561
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    • 2007
  • This case study is about the sampling and interpretation of soil pore water in order to understand and to predict the diffusion and behavior of soil pollution. For the measurement of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) in two representative hydrocarbon-contaminated sites, the extraction system of the soil pore water was set up with respect to soil depths and the behavior of contaminants was interpreted. The soil solution extraction system consisted of peristaltic pump, and extraction and sampling compartment, and can measure simultaneously the soil water pressure. The concentration of PAHs with respect to extraction pressure and time decreased due to dilution through soil pore water. Particularly, the concentration of PAHs was more reduced under the unsaturated oxic condition than saturated anoxic condition. Therefore, the soil solution extraction with respect to soil water pressure can interpret the extent of equilibrium between porewater and soil surface.