• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.79-95
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• 2017

국내에서 의암호와 팔당호는 하수처리수($90.6{\times}10^4m^3\;d^{-1}$)를 통해 부영양화, 녹조현상 및 이취미의 수질문제를 빈번하게 겪고 있는 대표적인 수역이었으나, 이에 대한 생물학적 검정은 전무하였다. 본 연구는 2014년 9월, 2015년 3월 및 9월에 의암호와 팔당호에 유입되는 4개 하수처리수의 수질 비옥도를 파악하기 위해 조류성장잠재력을 테스트하였다. 시험조류는 현장에서 직접 분리 배양한 남조류 Anabaena circinalis를 이용하였다. 하수처리수에서 T-N과 T-P의 평균 농도는 각각 $3,956.7{\mu}g\;N\;L^{-1}$, $50.8{\mu}g\;PL^{-1}$ 이었고, 이 중에서 $NO_3$와 $PO_4$의 비율은 각각 72.1%, 40.8%를 차지하였다. 하수처리수에서 N과 P 농도가 동시에 높았으나, N이 더욱 풍부하여 P 제한성이 강하였다. AGP의 평균값은 $15.4mg\;dw\;L-1$로써 전체 하수처리수에서 부영양 또는 과영양 수준이었고, 특히 $PO_4$의 양에 의해 최대 조류성장잠재력이 결정되었다(r=0.998, p<0.01). 과거(2012년 이전)에 비해 P 농도가 매우 격감되었는데 그 이유는 최근 들어 하수를 총인처리하기 때문이었다. 그러나 여전히 하수처리수에서 P 농도가 높아서 상수원의 부영양화와 녹조현상을 야기하는 데 의심할 여지가 없었다. 따라서 P가 조류발생에 결정적 원인이라고 한다면, 상수원에 직접 방류되는 하수처리수를 P-free 수준까지 실행하는 정책과정이 필요한 것으로 본다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제11권2호
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• pp.82-91
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• 2006

본 연구에서는 도시하수처리장 방류수를 하천연구용 추적자로 이용할 수 있는지 여부를 검토하였다. 이 같은 연구는 전주하수처리장 처리수 방류지점 하류 12 km구간에 대해서 수행 되었다. 연속 수질조사 결과 당 하수처리장 방류수의 수질은 조사기간 동안 비교적 넓은 범위에서 변화되고 있음이 관찰되었다. 특히 염소이온농도, 황산이온농도, 총양이온 농도, 전기전도도 등과 같은 변수들은 하수처리장 방류수에서의 수질변화 양상이 방류지점 하류의 관측지점들에서도 시간차이를 두고 순차적으로 관찰되었으며, 이러한 관측결과를 바탕으로 하천의 유속(v), 유량(Q), 수리분산계수(D) 값을 유추해 낼 수 있었다. 본 연구를 위해서는 1차원 비반응성 이산-분산 모델을 자동최적화 기법으로 역산하는 방법이 이용되었다. 이 같은 방법을 통하여 추산된 최하류 지점의 유량은 조사기간동안 6.4에서 $9.0m^3/sec$ 까지 변화되는 것으로 나타났으며, 유속은 조사구간내에서 0.06에서 0.10 m/sec까지, 수리분산계수는 0.7에서 $6.4m^2/sec$까지 변화되는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 대도시의 대규모하수처리장이 수문연구에 적합한 추적자들을 제공해줄 수 있다는 점을 보여 주는 것이다.

• 환경생물
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• 제38권4호
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• pp.678-690
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• 2020

본 연구는 점오염원인 하수종말처리장으로부터 배출되는 물의 수질을 분석하고 배출수의 영향을 받는 어류 중 지점들에서 공통적으로 출현하는 어종인 피라미(Z. platypus)를 선택하여 조직학적 변화를 참조하천 지점의 수질과 어류 조직을 비교·분석하였다. 2019년 6월 27~28일 하수종말처리장 4곳(대전, 전주, 청주, 익산)의 채집 결과, 참조하천에서 22종 450개체로 가장 많은 종 수 및 개체수가 확인되었다. 지점별로 5개체씩 2~3년생 피라미의 조직표본을 제작하여 아가미와 근육조직(피부조직)을 관찰한 결과, 참조하천을 제외한 나머지 지점의 조직은 병리적인 양상을 나타내었다. 수질분석 결과, 각 WTP에서는 배출수질 기준을 준수 혹은 더 좋은 수질로 방류하고 있었다. 그러나 하수종말처리수 배출수 및 방류수계 수질에서 오염도지표를 나타내는 항목인 BOD, COD, TP, TN, SS 값이 참조하천에 비해 높은 것으로 나타났다. 빈약한 어류상과 바이오마커로 이용된 종의 조직병리학적 상태는 참조하천에 비해 낮은 수질에서 기인한 것으로 추측되며, 따라서 원인이 되는 하수종말처리장 배출수 수질개선이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권10호
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• pp.947-953
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• 2004

연안에서 대규모 항만개발이 단계적으로 진행되고 항만 부근역에서의 인구가 더욱 더 증가되면서 항만의 오폐수 및 도시하수의 처리방안에 대한 문제가 관심을 끌고 있다. 오폐수를 1차 또는 2차 처리한 후 수중 방류관을 통해 해안이나 심해 또는 그 중간지점에서 방류하는데, 오폐수가 방류되면 주변 해수를 연행하여 플룸, 제트 또는 부양성 제트의 형태로 해수면까지 상승하면서 크게 희석된다. 본 연구는 효율적인 해양방류시스템의 설계시 간과되어온 계절적, 공간적인 해수온도의 변화에 따른 플룸의 거동 및 희석 특성에의 영향을 다루고자 한다. 방류수의 수온 뿐 아니라 방류지점의 계절적 주변수의 온도변화를 고려하여 CORMIX-GI을 적용하였다. 결과를 방류수의 혼합역 특성을 평가하는데 사용시에는 주의하여야 한다. 이 연구가 방류관의 효율적 운영, 바람직한 방류관의 설계, 수질보호, 발전소의 온배수 방류문제 등에 도움이 되기를 바란다.

• 에너지공학
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• 제23권2호
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• pp.49-56
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• 2014

생물학적 하수처리공정에서 안정적인 방류수질 확보와 처리 비용을 적게 하는 것은 매우 중요하다. 하지만 유입수 유량 및 성분 농도의 변화와 미생물의 비선형적인 동특성, 기타 환경 요인에 의해서 최적의 운전 제어를 하기가 쉽지 않기 때문에, 기존의 하수처리장에서는 필요한 양 이상의 폭기 및 화학물질을 과량 주입하는 방법 등을 사용하였다. 본 연구에서는 포기조에서 미생물에 필요한 용존산 소농도를 유지함과 동시에 과폭기로 인한 전력 비용을 감소할 수 있는 최적 제어 방법을 제안하였다. 최적 제어를 위하여 실시간 미생물 호흡률 측정기(Oxygen uptake rate, OUR)을 이용하여 측정하였고, 실시간 호흡률 측정값을 바탕으로 현재 미생물에 필요한 최적 DO 농도를 제안하였으며, 이에 따라 공기송풍기가 자동제어될 수 있도록 구성하였다. 최적 제어 방법을 통하여 하수처리장 포기조의 공기 송풍량에 소요되는 전력비용을 절감할 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권4호
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• pp.413-424
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• 2013

오염발생부하량을 억제하고 환경 친화적으로 지역을 개발할 수 있는 유역중심의 수질관리정책으로 수질오염 총량관리제를 도입하게 되었다. 하지만 총량 관리제의 시행에도 불구하고 낙동강 주요지천인 남강 하류부의 수질이 2005년 이후 지속적으로 악화되고 있는 실정이다. 남강 하류수계는 주변의 도시와 산업지역에 비점오염원이 산재하고, 하류수계의 물의 흐름이 더욱 완만해짐에 따라 수질 악화가 가속화되고 부영양화 현상이 발생되고 있다. 부영양화된 수역에서 BOD 농도는 유역으로부터 발생한 미처리 하수가 수역으로 유입되는 영향도 있지만 하천내에서 미처리된 영양염을 이용한 식물플랑크톤의 생산에 의해 공급되는 자생 BOD의 영향도 크게 작용한다. 남강하류의 수질관리를 위해서 유입 BOD와 자생 BOD의 기여도를 파악하여 오염 원인물질을 줄이기 위한 수질관리 방안이 설정되어야 한다. 본 연구에서는 조류생산 및 사멸에 의한 내부생산 유기물 증가를 고려하도록 국내에서 개발된 QUALKO2와 미국 EPA의 QUAL2E를 이용하여 자생 BOD의 영향을 분석하였다. QUALKO2 모형에서Chl.a의 영향을 받는 구간에서 BOD 농도가QUAL2E 모형의 BOD 농도보다 증가하고, 실측값과의 상관관계를 분석해 본 결과 QUALKO2 모형에서 상관관계가 높게 나타났다. 남강 하류의 수질악화 문제를 해결하기 위하여 댐 방류량의 증가와 하수처리장 방류수질 개선 등에 의한 Chl,a의 저감 방안을 모색하여 자생 BOD를 관리할 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권4호
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• pp.333-340
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• 2010

하수나 폐수를 이용해서 조류를 배양하고 이를 통해서 획득된 조류 생체로부터 바이오디젤을 생산한다는 것은 친생태적이면서 신재생에너지 생산이라는 점에서 최근 각광받는 녹색성장기술이다. 바이오디젤 생산에 필요한 지질의 함량이 높은 조류 종에 대한 연구가 최적 인공배양액 조건에서 연구된 사례들이 있다. 하지만 실제 하수의 조건에서 고지질 함량 조류의 생체생성과 하수처리능에 대한 정보 제공이 미흡한 것이 현황이다. 본 연구에서는 바이오디젤 전구물질인 지질함량이 높다고 알려진 조류 종들을 선별해서 국내 하수조건에서 생체생성능과 하수처리능을 분석하였다. 이를 위해서 실제 하수에서 토착조류를 제거한 후 지질함량이 높다고 알려진 조류 4종(Chlorella vulgaris AG10032, Ankistrodesmus gracilis SAG278-2, Scenedesmus quadricauda, Botryococcus braunii UTEX 572)을 각각 하수에 식종한 후에 조류의 성장률과 유기물, 질소 및 인의 제거를 실험실 규모의 회분식반응조에서 분석하였다. 일정한 광반응 조건 (80 ${\mu}E$, 24시간)에서 9일간 배양하면서 시간 별로 조류의 건조 생체량과 COD, 질소 및 인을 각기 측정하였다. 그 결과 C. vulgaris, A. gracilis와 S.quadricauda는 하수의 토착조류 보다 하수에서 더 우월하게 성장하는 것을 알 수 있었다. 반면 B. braunii는 하수조건에서 성장을 할 수 없는 것으로 나타났다. 하수에서 배양가능한 조류들에 의한 질소 (Total-N, ${NH_4}^+$-N)와 인(Total-P, ${PO_4}^{3-}$-P)의 제거능이 우수하였고, 하수처리 방류수질 기준을 만족하였다. 하수에서 배양가능한 조류들에 의한 용존 COD의 제거 분석 결과, A. gracilis와 S. quadricauda는 효과적인 COD제거를 지속하였지만, C. vulgaris는 초기의 COD 제거가 지속되지 않는 불안정성을 보였다. 이러한 결과들을 종합적으로 고려해서 본 연구에서는 A. gracilis와 S. quadricauda를 실제 하수에 적응성과 처리능이 우수한 조류자원으로 선정하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.4055-4068
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• 2010

본 연구는 고도처리공법을 적용하여 수년간 가동 중인 하수처리시설에 대한 운전현황을 측정 분석하여, 고도처리공법 적용의 적정성을 평가하고자 하였다. 단위공정별 처리효율은, BOD의 경우 1차침전지 35, 생물반응조 87, 최종방류수 48 %, T-N의 경우 1차침전지 18, 생물반응조 40, 최종방류수 25 %, T-P의 경우 1차침전지 23,, 생물반응조 38, 최종방류수25 % 등으로, 각 단위공정별로 양호한 처리효율을 나타내었다. 생물반응조 내의 미생물 관측 결과, 다양한 종류의 세균과 원생동물 및 후생동물이 관측되었고, 담체의 세균 부착기능이 안정적으로 유지되고 있음을 알 수 있었다. 최종방류수질은 BOD 5.5, COD 9.9, SS 4.6, T-N 11.8, T-P 0.99 mg/L으로 방류수 수질기준보다 낮은 양호한 수질상태를 나타내었다.

• 한국지역지리학회지
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• 제10권3호
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• pp.568-578
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• 2004

본 연구에서는 광주천을 대상으로 수문학적 특성과 수문환경문제를 파악하고, 그 동안 하천복원 사업의 일환으로 실시되어온 하천유지수의 확보방안에 대한 문제점을 살펴보았다. 그 결과는 다음과 같이 기술할 수 있다. 건천화에 대한 대비책으로 방류되고 있는 하수처리수는 광주천의 물순환 기구를 따라 토양과 지하수를 오염시킬 위험성을 내포하고 있다. 그리고 상류부에 기저유출량이 약 $17,565m^3$/일 존재하지만, 그 대부분이 합류식 차집관거로 유입되어 하수처리장으로 직접 배출되고, 일부는 상류부에서 복류되어 지하수에 함양되고 있다. 또한 도시화에 의한 건천화의 영향으로 함양지역의 확대가 우려되고 있다. 따라서 자연적 물순환 기구를 크게 왜곡하지 않는 도시개발 즉 우수의 함양역을 적절하게 보호할 수 있는 효율적인 토지이용과 규제가 필요하며, 하천수와 지하수간의 교류가 활발한 하천상류부를 중심으로 분리식 하수도의 설치 확대 등을 통해 건전한 물순환 복원을 전제로 한 도심하천의 복원사업이 절실히 요망된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권5호
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• pp.312-315
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• 2012

본 연구는 Media공법을 적용하고 있는 하수처리장의 실데이터를 활용하여 다중회귀분석을 통해 유출수질을 예측하는 모형을 구현하였다. 다중회귀분석은 2011년 1년간 데이터를 사용하였으며, 변수선택법 적용, 이상치와 영향치 제거, 변수의 로그변환에 따른 CASE별 연구를 수행하였다. 다중회귀분석으로 구축된 예측 모형으로 예측정확도를 검토한 결과, 2차침전지 유출수 $COD_{Mn}$는 0.87 이상, T-N은 0.81 이상으로 검토되었으며, 구축된 다중회귀모형을 이용하여 유출수가 방류수질기준을 초과하지 않는 운전조건의 범위를 설정할 수 있을 것으로 판단된다. 결론적으로 설정된 운전조건 범위 안에서 수질측면과 에너지 비용측면으로 하수처리장 운영시 운전자에게 적절한 운전 가이드를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.