• 생태와환경
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• 제39권2호통권116호
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• pp.145-156
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• 2006

본 연구의 목적은 2004년 8월부터 2005년 6월까지 금호강의 5개 조사지점에서 다변수 메트릭 모델을 이용하여 물리적 서식지건강도 평가(QHEI)및 생몰학적 건강도 평가를 실시하고자 하였다. 본 연구의 접근방식은 본 연구에서 직접측정한 정성적 식지평가지수(QHEI),어류를 이용한 생물학적 건강도 지수(IBI)및 환경부에 획득한 지난 10년간(1995 ${\sim}$ 2004)의 수질 모니터링 자료와 비교 평가에 기반을 두었다. 본 연구를 위해 이미 한국의 지역적 생태 특성에 맞게 개발된 An(2003)의 모델이 생물학적 건강도 평가에 적용되었다. 총체적인 건강성평가EPA(1993)및 Barbour et al. (1999)의 기준에 따르면, 금호강의 생물학적 건강도 지수는 평균 30이었고, 지점에따라 23 ${\sim}$ 48까지의 변이를 보이며, 건강도는 보통상태(Fair)로 나타났다. 금호강의 이화학적 수질자료 석에 따르면, 1995년부터 2004년 가지 10년 동안 생물학적 산소요구량(BOD), 화학적 소요구량(COD), 전기전도도(Conductivity), 총인 (TP), 총질소(TN), 총부유물(755)은 조사지점별, 계절별, 연별로 오염농도 변화 폭이 크게 나타났다. 계절에 따른 강우량에 BOD, COD, TP, TSS, Conductivity은 상류지점 1에서는 영향이 적었지만 하류로 올수록 많은 영향을 받아 유량에 의한 희석현상으로 장마후에 수질이 향상되는 양상으로 보아 강우가 수질의 이차학적 변이에 중요한 요소임이 확인되었다. 군집분석에 따르면 종다양도 지수는 지점 1에서 최대치를 보였고(H'=0.781), 지점 3에서는 끄리의 착실한 우점도를 보였다. 대조적으로 잡식성, 내성종 비율이 상류보다 하류로 갈수록 높았다. 전체적으로 본 연구에서는 하류의 지점들은 수환경생태의 생물학적 건강도 향상을 위하여 복원이 필요함을 제시하는 바이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권6호
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• pp.441-450
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• 2016

연안오염퇴적물에 함유된 유기물질과 PAHs의 현장정화를 위한 생물활성촉진제의 효능을 파일럿 규모의 현장실험을 통하여 1년간 평가하였다. 실험 해역의 수온은 계절적인 요인으로 인해 $16.5^{\circ}C$에서 $21^{\circ}C$까지 변화가 있었으나, 파일럿 반응조의 오염퇴적물의 pH는 8.4-8.5로서 비교적 일정하였다. 파일럿 실험종료 후 바탕시험구와 초산, 황산이온, 질산이온을 함유한 생물활성촉진제를 주입한 오염퇴적물의 화학적 산소요구량은 각각 39% 및 79%까지 감소하였으며, 휘발성고형물은 초기 약 15 g/kg에서 7 g/kg 및 2.5 g/kg까지 각각 감소하였다. PAHs는 2- ,3- ,4- ,5-ring 과 6-ring 16PAHs를 평가하였으며, 생물활성촉진제를 주입한 오염퇴적물에서 2-ring 화합물인 나프탈렌은 실험시작 2개월 후 100%(바탕시험구의 감소율 55.6%)까지 감소되어 가장 빨랐고, 12개월 후 3-ring 및 4-ring PAHs의 감소율은 모두 100%(바탕시험구의 감소율 46%-100%)에 달하였다. 5-ring과 6-ring PAHs의 12개월 후의 감소율은 바탕시험구와 생물활성촉진제를 투여한 오염퇴적물에서 각각 26%-87% 및 77%-100%로 평가되었다. 연안오염퇴적물에 투입한 생물활성촉진제는 유기물질 및 난분해물질인 PAHs의 제거속도를 향상시킬 수 있는 것으로 평가되었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-7
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• 2002

본 연구는 자연 식물 (미나리)을 이용하여 세제로 오염된 물에서의 정화 효과를 알아보고자 수행되었다. 세제로는 계면활성제 표준액 (linear alkylbenzene sulfonate, LAS)과 주방용 세제 3종을 사용하였으며, 이를 농도별 또는 세제 별로 첨가한 수조에 야생의 미나리를 수경 재배하면서 식물체의 성장과 자정 능력을 경시적으로 관찰하였다. 식물체의 성장 변화에 있어서 미나리의 생체 중량은 배양 2일 후부터 유의하게 감소하였으며 (p<0.05) 대조군에 비하여 세제의 농도가 높을수록 감소의 정도가 컸고 시간이 경과할수록 더욱 위축되었다. 미나리 배양액의 pH는 초기의 중성에서 4일 후까지 유의하게 감소하였다가 (p<0.05) 6일 후에는 다시 증가 경향을 보였다. 그러나 초기 수준으로 회복되지는 못하였다. LAS표준액을 사용한 배양액에서는 다른 세제들보다 초기에 산성의 경향이 짙게 나타났으나 6일 후에 현저히 pH가 증가하여 18일 후에 다른 세제배양액과 비슷하게 중성에 가까워졌다 (p<0.01).배양액의 화학적 산소요구량 (COD)은 2일 후부터 증가되었으며 4일 후에도 계속 증가하다가 6일 후에 감소 경향을 보였다. 그리고 12일 후부터는 감소 또는 증가하는 등 일정한 경향을 볼 수 없었다. 배양액에 잔류된 세제는 농도별 실험에서는 배양 2일 후에 매우 유의하게 감소하였으며 (p<0.01) 이후에는 완만한 감소를 보여 6일 후에는 초기의 12.4∼23.7%만이 잔류하였다. 세제별 실험에서는 6일 후에 세제가 초기의 22.4∼34.2%가 잔류하여 매우 유의한 감소를 보였으며 (p< 0.01)이 후에는 이 수준을 유지하였다. 미나리가 비교적 양호하게 성장한 6일 동안의 세제의 감소 효과가 현저하며, 이후 시간이 경과함에 따라 그 효율은 계속 낮아졌다. 이로부터 미나리는 세제로 오염된 물을 수일 정도의 빠른 시간에 정화하는 것이 인정되며, 그 정화 능력은 물의 오염 정도나 생육 환경여건에 따라 달라질 수 있는 것으로 보여진다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권1호
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• pp.14-20
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• 2006

수산물 가공공장 폐수의 생물학적 처리를 위하여 미생물 강제포획방식인 EMMC 공정을 적용하여 유기물 및 질소의 동시제거 가능성을 평가하였다. 처리도 실험은 도시하수처리장에서 가져온 활성슬러지를 cellulose triacetate를 이용한 gel matrix에 고정시켜 실험을 수행하였다. anoxic조와 oxic조로 구성된 시스템에 유기물 및 질소부하 율을 증가시켜가며 실험한 결과 비교적 안정된 형태의 운전이 가능하였다. 적용 유기물부하는 $0.65{\sim}1.72kgCOD/m^3{\cdot}d$, 총질소 부하는 $0.119{\sim}1.317kgT-N/m^3{\cdot}d$의 범위에서 4단계로 나누어 적용시켰다. 본 연구에 사용한 수산물 가공공장폐수의 경우 공장폐수의 유출수 총질소 농도 규제치인 60 mg/l 이하를 기준으로할 때 T-N의 경우 한계 적용용적부하는 약 $0.3kgT-N/m^3{\cdot}d$인 것으로 나타났다. T-N의 경우는 부하율 증가에 따른 제거효율 저하가 뚜렷하였으나 ${NH_4}^+-N$의 경우는 각 단계별로 부하율을 증가시키면서 실험해본 결과 부하율 증가에도 불구하고 제거 효율 변화는 완만하여 본 실험에 적용한 시스템의 경우 질산화 반응은 부하변동에 관계없이 효율적으로 이루어지는 것으로 평가되었다. 실험 기간 중 Anoxic조의 질산성 질소 제거율은 각 단계별로 평균 $99.51{\sim}98.62%$로 나타났으며 oxic조의 질산화 제거율은 $94.0{\sim}96.9%$로 나타났다. 시스템 전체로는 적용 용적부하율하에서 화학적 산소요구량(COD: Chemical Oxygen Demand)의 경우 $94.2%{\sim}96.6%$, 총질소의 경우 $73.4{\sim}83.4%$ 의 제거효율을 나타내었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권5호
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• pp.605-619
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• 2019

본 연구는 합천호에서 2002~2017년까지 16년간의 장기간 동안 수질변수를 이용하여 부영양화 특성, 경험적 모델분석 및 몬순강도에 따른 수질변이 특성을 분석하였다. 장기간의 연별 수질 분석에서 합천호는 중영양~부영양 상태로 분석되었고, 계절별 수질분석에서 부영양화 현상은 하절기 이후 심화되는 것으로 나타났다. 장기간의 수질변이 특성은 유역의 점오염원 및 비점 오염원이 크게 변하지 않는 상황 하에서 매년 강우 사상 (집중 강우 vs. 약한 강우) 및 계절적인 강우강도에 의해 조절되는 것으로 분석되었다. 총인(TP), 총질소(TN), 생물학적 산소요구량(BOD) 및 이온 농도변화는 건기해(Dry year)와 홍수해 (Wet year)의 비교분석에서 뚜렷한 차이를 보여 영양염류, 유기물 농도 및 이온농도 변동에 가장 중요한 역할을 하는 것으로 분석되었다. 특히, 수질 변수 중 매년 영양염 지표(TP, TN), 유기물 지표(BOD, COD), 총 부유물질 농도 및 1차생산력의 지표 (Chl-a)는 강수량과 정 상관관계를 보였다. 녹조의 지표인 Chl-a 농도는 총인, 총질소, 및 BOD와 높은 상관관계를 보여, 타 호수처럼 영양염의 과도한 증가시기에 Chl-a농도가 낮아지는 특성과는 차이를 보였다. Log-전환된 총질소, 총인 및 Chl-a에 대한 경험적 모델(Empirical model) 분석에 따르면, Chl-a 농도는 인(phosphorus) 농도에 의해 1차적으로 조절되며, 질소(N)농도는 유의한 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 이는 $Log_{10}TN$, $Log_{10}TP$, $Log_{10}CHL$의 상류, 중류, 하류구간에 대한 공간적 회귀분석에서 총인과 Chl-a는 p <0.005의 유의적인 상관관계를 나타내었으나 총질소와 Chl-a는 p > 0.005의 결과를 보여, 녹조번성에 대해 인(P)이 핵심역할을 하는 것으로 분석 되었다. 또한, 총질소와 총인 모두 Chl-a와 댐에 가까운 하류구간(Lacustrine zone)에 비해 상류구간(Riverine zone)에서 더 유의적인 결과를 보여, 상류역에서 무기성 부유물의 농도의 영향에 의한 광제한 효과(Light limitation)가 거의 나타나지 않는 것으로 분석되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제17권6호
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• pp.511-522
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• 1984

낙동강 하류 수계는 농수산업을 비롯하여 각 산업의 용수 뿐만아니라 400만 부산시민의 상수 급수원으로서도 대단히 중요하다. 본 수계의 효율적인 활용을 위하여 하구언을 축조하고 있다. 그래서 본 연구는 하구언 설치 이전과 이후의 수질 변화에 대한 기초재료를 얻기 위하여 1983년 8월부터 1984년 7월까지 계절마다 2회씩 모두 8회에 걸쳐 15개 지점에서 총 시료 120개를 취하여 분석하였다. 이들 시료에 대한 수온, pH, 염소 ion 및 염분도, 화학적 산소 요구량, 전기전도도, 영양염류, 위생지표세균, microflora에 대한 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 수온의 연간변화는 $-1.5{\sim}29.0^{\circ}C$로 컸으며, 봄철의 수온은 $10{\sim}15^{\circ}C$로서 겨울철보다 약 $10^{\circ}C$ 상승하였고, 가을철의 수온은 전 지점에서 $20^{\circ}C$ 부근으로 매우 안정되었다. 여름철에는 기온의 상승에 따라 $21{\sim}29^{\circ}C$로 높았다. 2. pH의 연간변화는 $6.68{\sim}8.50$이었으며, 평상시의 pH는 상부수역에서 하구쪽으로 향할수록 점증하였으며, 하구수역에서는 8에 가까웠다. 그러나 강우량이 많았던 직후에는 오히려 상부수역이 높고 하구수역이 낮아지는 반대현상이었다. 3. 염소 ion 농도의 변화범위는 $7.4{\sim}l.020.5$ mg/l로 지점별 차가 심하였다. 또, 염분또는 $1.05{\sim}33.01\%$로 넓은 범위로 분포되었다. 상부에 녹산 수문이 있는 제3수로는 $25.76{\sim}31.58\%0$으로 육수나 하천수의 영향을 많이 받고 있는 제1, 2수로보다 높은염도를 나타내며 안정되어 있다. 4. 화학적 산소 요구량의 변화범위는 $1.45{\sim}14.94$ mg/l였으며, 상부, 중부수역과 각 수로의 기점은 5mg/l 이상이었고, 하구수역은 수산 2급 기준치인3 ppm을 모두 초과하였다. 5. 전기전도도의 변화범위는 $1.360{\times}10^2{\sim}5.650{\times}10^4{\mu}{\mho}/cm$였으며, 상부수역에서 보다 하구수역에서 월등히 높았으며 강우량이 많을시에는 전 수역에서 낮은 값으로 나타났다. 6. 영양염류의 년중 변화범위는 $NO_2-N\;:\;0.008{\sim}0.040$ mg/l, $NO_3-N\;:\;0.038{\sim}5.253$ mg/l, $NH_4-N\;:\;0.100{\sim}2.685$ mg/l, $PO_4-P\;:\;0.003{\sim}0.084$ mg/l, $SiO_2-Si\;:\;0.154{\sim}6.123$mg/l였으며, 각종 염류는 일반적으로 상부, 중부수역에서 높은 농도였으나, 강우량에 육수나 강수에 의해 운반되어 하구수역에서 농도가 높아진다. 특히 하구수역에서 질소, 인화합물이 20년전에 비하여 $2{\sim}3$배 증가되고 있어 이차적인 환역오염이 우려 된다. 7. 대장균군 최확수의 분포범위는 $7.3{\sim}460,000/100ml$였으며, 금곡에서 을숙도 구간인 중부수역에서의 기하평균치는 $3,476{\sim}34,700/100ml$으로 극심한 오염도를 나타내었다. 이 수질의 여파와 장림천 괴정천에서 유입되는 오수로 제1수로의 수질은 $1.100{\sim}460,000/100ml$로 제 2수로 보다 5배나 심하게 오염되어 있었다. 분편계대장균 최확수의 분포범위는 $3.6{\sim}460,000/100ml$였으며, 대장균군에서와 같은 양상이었다. 장구균 최확수는 $0{\sim}46,000/100ml$의 분포범위로 분편계대장균과 같은 양상이었다. 8. 대장균군으로 분리 동정된 총 452균주중에서 Escherchia coli group은 127 균주로 $28\%$, Citrobacter freundii group은 82 균주로 $18\%$, Enterobacter aerogenes group이 141균주, $31\%$로 제일 많았으며, 분류되지 않은것이 $22\%$ 정도였다. 9. 생균수의 연간 변화폭은 $<30{\sim}1.2{\times}10^5/ml$였으며, 각 수역별로 위생지표세균이 변화하였던 것과 같은 양상이었다. 10. 본 수계에서 분리 동정된 세균 총 659 균주중에서 Pseudomonas 속이 279 균주($42\%$)로서 제일 많았으며, Flavebacterium cytophaga 속이 131균주($20\%$), Moraxella속이 72균주($12\%$) 순이었으며, Bacillus 속이 $0.3\%$으로 제일 낮은 빈도를 나타내었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권2호
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• pp.165-176
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• 2022

화포천 습지의 어류 군집 특성을 밝히기 위해 2020년 5월부터 9월까지 3회 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 8개 지점에서 채집된 어류는 7과 21종 735개체였다. 우점종은 치리(Hemiculter eigenmanni, 23.8%), 아우점종은 배스(Micropterus salmoides, 10.3%), 그 다음으로 피라미(Zacco platypus, 9.5%), 붕어(Carassius auratus, 9.4%), 참붕어(Pseudorasbora parva, 9.0%), 참몰개(Squalidus chankaensis tsuchigae, 6.7%), 큰납지리(Acheilognathus macropterus, 5.4%), 블루길(Lepomis macrochirus, 5.2%), 모래무지(Pseudogobio esocinus, 4.1%), 끄리(Opsariichthys uncirostris amurensis, 3.7%), 떡붕어(Carassius cuvieri, 3.3%) 등의 순으로 우세하였다. 법정보호종은 환경부지정 멸종위기 야생생물 II급의 백조어(Culter brevicauda) 1종이 확인되었고, 한국고유종은 참몰개 1종(4.8%)이 출현하였다. 외래종은 배스, 블루길, 떡붕어 3종이, 육봉형 어류는 밀어 1종이 채집되었다. 선행연구 결과와 비교하면, 유수역에 서식하는 어류의 비율은 감소하고 정수역에 서식하는 어류의 비율은 증가하는 경향을 보였는데, 특히 생태계교란 야생생물로 지정된 배스와 블루길은 점차 증가하는 경향을 보였다. 어류 군집분석 결과, 본류 지점들(St. 1, 3, 4, 5, 6, 8)은 우점도는 낮으나 다양도와 풍부도는 높았고, 지류(St. 2, 7) 등의 지점들은 우점도는 높으나 다양도와 풍부도는 낮았다. 어류를 이용한 하천 건강성은 나쁨(6개 지점), 보통(1개 지점), 매우 나쁨(1개 지점)으로 평가되었다. 수질 등급은 화학적산소요구량(COD)과 총유기물질(TOC), 부유물질(SS), 총대장균군수(TC) 등으로 인해 약간 나쁨으로 평가되었으며, 연도별 수질은 생물학적산소요구량(BOD), 화학적산소요구량, 부유물질, 클로로필-a(Chl-a) 등이 점차 증가하는 경향을 보였다. 화포천 습지의 안정적인 어류 서식 및 하천 건강성을 향상시키기 위해서는 수질개선 및 생태계교란종(배스, 블루길)의 체계적인 관리가 요구된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.23-39
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• 2014

인공 빗물 저류조는 도심지에 설치되어 빗물의 재활용이 가능하도록 한 친환경 우수유출 저감시설이나 지면에 내린 빗물을 직접 이용하기 위해서는 도심지의 초기강우에 포함된 고농도의 비점오염원을 정화할 수 있는 시설이 수반되어야 한다. 본 논문에서는 인공 빗물 저류조에 적용할 수 있는 비점오염원 정화시설로서 경제성과 정화효율이 우수한 토양여과시설을 채택하여 실제 비점오염물질에 대한 모래 정화층의 입도분포에 따른 폐색특성을 연구하였다. 이를 위해 일련의 실내 챔버시험을 수행하고 폐색이론에 의한 비점오염원 제거 예측 모델을 제시하였다. 우선, 실내 챔버시험은 미세입자로 구성된 점토와 서울시내 도로에서 채집된 실제 비점오염원으로 제조된 인공 오염수를 이용하여, 5종류의 다양한 입도로 구성된 모래 정화층을 대상으로 수행되었다. 실내 챔버시험에서는 모래 정화층에 유입 및 유출된 인공 오염수의 TSS(총 부유물질)와 COD(화학적 산소 요구량)를 측정하여 오염입자의 크기에 따른 모래 정화층의 정화효율을 평가하였고, 정화층 간극에 폐색되는 비점오염입자의 누적무게를 산출하였다. 다음으로, 모래 정화층의 폐색특성을 이론적으로 규명하기 위해 비점오염원 제거 예측모델을 모래 정화층의 입도와 구성에 따른 특성과 투수계수 및 간극률의 변화 조건을 고려하여 제시하였다. 실내 챔버시험과 예측 모델로부터 산정한 모래 정화층에 폐색된 입자의 누적무게를 비교하여 폐색특성 지표인 Lumped parameter ${\theta}$를 추정하였으며, ${\theta}$는 모래 정화층에 폐색되는 오염입자의 양에 큰 영향을 주는 것을 확인하였다. 모래 정화층의 폐색 예측모델로부터 현장 인공 빗물 저류조에 적합한 최적의 비점오염 제거 시스템으로 유효입경 1.49mm(상부)와 유효입경 0.93mm(하부)의 모래로 구성된 이중 정화층을 제시하였다.