• Journal of Ecology and Environment
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• 제40권1호
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• pp.66-74
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• 2016

Background: When developing water quality improvement strategies for eutrophic lakes, questions may arise about the relative importance of point sources and nonpoint sources of phosphorus. For example, there is some skepticism regarding the effectiveness of partial reductions in phosphorus loading; because phosphorus concentrations are too high in hypertrophic lakes, in-lake phosphorus concentrations might still remain within typical range for eutrophic lakes even after the reduction of phosphorus loading. For this study, water quality and the phytoplankton and zooplankton communities were monitored in a hypertrophic reservoir (Lake Wangsong) before and after the reduction of phosphorus loading from a point source (a sewage treatment plant) by the installation of a chemical phosphorus-removal process. Results: Before phosphorus removal, Lake Wangsong was classified as hypertrophic with a median phosphorus concentration of $0.232mg\;L^{-1}$ and a median chlorophyll-a concentration of $112mg\;L^{-1}$. The dominant phytoplankton were filamentous cyanobacteria for the most of the ice-free season. Following the installation of the advanced treatment process, phosphorus concentrations were reduced to $81mg\;L^{-1}$, and the N/P atomic ratio increased from 42 to 102. Chlorophyll-a concentrations decreased to $42{\mu}g\;L^{-1}$, and the duration of cyanobacterial dominance was confined to the summer season. Cyanobacteria in spring and autumn were replaced by diatoms and cryptomonads. Filamentous cyanobacteria in summer were replaced by colony-forming unicellular Microcystis spp. It was remarkable that zooplankton biomass increased despite the decrease in phytoplankton biomass, and especially cladoceran zooplankton which increased drastically. These responses to the reduction of point source P loading to Lake Wangsong imply that reducing the point source P loading can have a big impact even when nonpoint sources account for a large fraction of the total annual phosphorus loading. Conclusions: Our results also show that the phytoplankton community can shift to decreased cyanobacterial dominance and the zooplankton community can shift to higher cladoceran dominance, even when phosphorus concentrations remain within the typical range for eutrophic lakes following the reduction of phosphorus loading.

• 대한환경공학회지
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• 제37권9호
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• pp.533-541
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• 2015

일본의 "유역별 하수도정비종합계획"(이하 '유총계획') 및 비와호 유역하수도를 소개하고 이를 바탕으로 국내에서 2013년도부터 수립 시행되고 있는 "유역하수도정비계획"의 발전방향 등을 제시하였다. 일본의 유총계획은 환경기본법에서 정하는 수질환경기준을 준수하기 위한 계획으로 비와호의 경우는 지자체의 조례에 의한 가중 배수기준보다 더 엄격한 기준을 적용하여 수립 시행하고 있는 것으로 분석되었다. 특히 비와호의 경우는 응집제첨가다단소화탈질법 등의 고도처리공법을 건설초기단계부터 적용하여 방류수의 수질항목별 농도가 BOD 0.9 mg/L, SS 0.6 mg/L, T-N 5.5 mg/L, T-P 0.06 mg/L였으며 BOD의 처리효율은 99.5%로 매우 높았다. 도입초기단계인 국내 유역하수도계획의 발전을 위해서는 평가항목의 다양화, 비용최소화, 건설 및 유지 보조금제도 개선, 경제적 개념의 배출부하량조정시스템의 도입, 유역하수도 개념 적립 등의 적용 방법 등을 장기적인 관점에서 연구할 필요가 있다.

• 생태와환경
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• 제34권3호통권95호
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• pp.192-198
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• 2001

경안천과 팔당호 유입부는 하수처리장 배출수와 미처리된 생하수의 영향이 큰 곳이다. 자연조류 개체군을 이용한 희석법(bioassay)으로 배출농도 및 수질의 fertility를 평가하였다. $NH_4$, SRP 및 SRSi의 농도와 조류 생물량은 정상관 관계로서 특히 P에 대한 상관성에 대해 유의포가 높았다(r=0.959, p<0.001).배양 초기 농도에 비해 하수처리장과 생하수의 $NH_4$는 96%, 7%, SRP는 78%, 66% 및 SRSi는 97%, 60% 감소하였으나 NO3는 변화가 없거나 오히려 증가한 경향을 보였고, chl-a범위는 $20{\sim}125\;{\mu}g/l$로서 최대 89배 증가하였다. Chl-a와SRP의 관계로부터 조류 생물량을 중영양 기준(<25\;{mu}g$\;chl-a/l$) 이하로 유지할 경우 배출 P농도는 $83\;{mu}g\; P/l$에 해당하였다. 또한 이 기준을 고려하여 하천 유량의 희석에 의존할 경우 현재 유량보다 $16{\sim}25$배의 수량이 요구되었다. 수량 확보는 현실적으로 매우 어렵기 때문에 조류 생장을 촉진하는 $NH_4$, SRP의 저감을 위한 고도하수처리는 필수적이다.

• 한국물환경학회지
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• 제21권6호
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• pp.643-650
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• 2005

In order to treat leachate from aged landfill site effectively, removal of biologically recalcitrant organic matter and denitrification efficiency were evaluated through the combination of $H_2O_2/O_3$ AOP pretreatment process and UASB process. The results can be summarized as follows. In case of leachate having low COD/N ratio from aged landfill site, it is possible to increase available COD for denitrification in nitrate utilizing denitrification and nitrite utilizing denitrification both by enhancing biodegradability of recalcitrant organic matter as applying $H_2O_2/O_3$ AOP to pretreatment process. In this experiment, it is found that available COD for denitrification can be increased to 1.0 and 0.4 g/day, respectively. Comparison has been made between requiring COD and available COD for denitrification in each experimental stages. It is expected that high rate of denitrification can be achieved with leachate from young landfill site because higher amount of available COD for denotrification is present in the leachate than the amount of requiring COD for denitrification. Especially, In leachate from aged landfill site with low COD/N ratio, it can be concluded that denitrification using nitrite nitrogen can enhance overall denitrification performance efficiently because denitrification using nitrite nitrogen requires less amount of carbon source than denitrification using nitrate nitrogen. Comparing the biogas production rate and nitrogen content of biogas under the condition of same amount of nitrate and nitrite addition, biogas production and nitrogen content of biogas are increased during denitrification after $H_2O_2/O_3$ AOP pretreatment process. Therefore, it can be confirmed that COD/N ratio in the leachate is increased. Applying $H_2O_2/O_3$ AOP as pretreatment system of landfill leachate seems to have little economic benefit because it requires additional carbon source to denitrify ammonia nitrogen in leachate coming from aged landfill site. However, it is possible to apply this pretreatment process to leachate from old landfill site in view of AOP process can achieve removal of biologically recalcitrant organic matter and increase of available COD for denitrification simultaneously.

• 상하수도학회지
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• 제13권2호
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• pp.55-65
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• 1999

AF(anaerobic filter)/BAF(biological aerated filter) system and UASB(upflow anaerobic sludge blanket)/BAF system, of which system effluents were recirculated to the anaerobic reactors in each system, were operated in order to investigate the performance in simultaneous removal of organics and nitrogen in high-strength dairy wastewater. Advanced anaerobic treatment processes of AF and UASB were evaluated on applicability as pre-denitrification reactors, and BAF was also evaluated on the performance in oxidizing the remaining organics and ammonia nitrogen. At system HRTs of 4.0 to 4.5 days and recirculation ratios of one to three, the AF/BAF system could achieve more than 99% of organics removals and 64 to 78% of total nitrogen removals depending upon the recirculation ratio. Although the UASB/BAF system also showed more than 99% of organics removals, total nitrogen removals in the UASB/BAF system were 53 to 66% which are lower than those in the AF/BAF system at the corresponding recirculation ratios. Optimum recirculation ratios considering simultaneous removal of organics and nitrogen and cost-effectiveness, were in the range of two to three. The upflow AF packed with crossflow module media, as a primary treatment of the anaerobic reactor/BAF system, showed better performances in denitrification, SS removals, and gas production than the UASB. Higher loading rate of suspended solids from the UASB increased the backwashing times in the following BAF. Especially, at a recirculation ratio of three in the UASB/BAF system, the increase in head loss due to clogging in the BAF caused frequent backwashing, at least once d day. The BAF showed the high nitrification efficiency of average 99.2% and organics removals more than 90% at organics loading rate less than $1.4KgCOD/m^3/d$ and $COD/NH_3-N$ ratio less than 6.4. It was proved that the simplified anaerobic reactor/BAF system could maximize the organics removal and achieve high nitrogen removal efficiencies through recirculation of system effluents to the anaerobic reactor. The AF/BAF system can, especially, be a cost effective and competitive alternative for the simultaneous removal of organics ana nitrogen from wastewaters.

• 대한한의학방제학회지
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• 제29권4호
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• pp.239-252
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• 2021

Objectives : This study is to effect of improving muscle atrophy through water extract on the solid-phase fermentation extraction with Phellinus linteus of discarded Schisandra chinensis in an atorvastatin-induced atrophy C2C12 cell. Methods : C2C12 myoblast were differentiated into myotube by 2% horse serum medium for 6 days, and then treated solid-phase fermentation(S-P) extract at different concentrations for 24h. To investigate the effect of S-P extract on the induction of muscle atrophy and expression of atrophy-related genes and apoptosis in differentiated C2C12 myotubes using a GSH, ROS, real-time PCR, western blots analysis. Results : As a result of treatment with atorvastatin at concentrations of 5, 10, and 20 uM on the 6th day of differentiation in C2C12 myotube cells, it was confirmed that the cell morphology was damaged in a concentration-dependent manner, and the length and thickness of the myotube also decreased in a concentration-dependent manner. Treatment with S-P extract (50, 100 and 200 ㎍/㎖) increased of GSH and inhibited ROS in the atorvastatin-induced muscle atrophy cell model at a concentration that did not induce toxicity. In addition, it was confirmed that it has an effect on muscle reduction by inhibiting apoptosis of muscle cells as well as being involved in protein production and degradation of muscle cells. Conclusions : Atorvastatin-induced atrophy C2C12 cell, S-P extract activates related to differentiation/generation and proteolysis, and inhibits cell death of atrophy in C2C12 cell. Based on this, it is necessary to prove its effectiveness through animal models and human application test, but it is considered to be discarded Schisandra chinensis can present the potential for development as a recycling industrial material.

• 대한본초학회지
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• 제33권2호
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• pp.59-67
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• 2018

Objective : Plantago asiatica L. has been used for many years in Korea, China, and Japan for the treatment of many diseases such as anti-inflammatory, anti-asthma and diuretic. But the anti-obesity effect of Plantaginis asiaticae Folium has not been studied yet. Thus, this study aimed to demonstrate the anti-obesity efficacy of Plantaginis asiaticae Folium water extract (PAF) in high fat diet-induced obesity animal model. Method : Male, five-weeks old C57BL/6 mice were divided into 5 groups; ND (normal diet + 0.9% saline), HFD (high-fat diet + 0.9% saline), PC (high-fat diet + Garcinia cambogia 500 mg/kg), PAF 100, 300 (high-fat diet + PAF 100, 300 mg/kg. Treatments were performed daily for 6 weeks per os. We evaluated the changes of body weight, white adipose tissues weight, hepatic and fecal lipids level, pancreatic lipase activity and lipid profiles in plasma. Result : Body weights, adipose tissue weights and FER were significantly lower in mice fed the high-fat diet with PAF treatment than in mice fed the high-fat diet alone. In plasma, TG, TC, LDL-C, ATS and ALT levels significantly decreased in PAF groups compared with HFD group. Also, hepatic triglyceride (TG) levels decreased and fecal TG increased in PAF groups compared to HFD group. In addition, the activity of pancreatic lipase was decreased in the PAF groups compared to that of HFD group. Conclusion: These results suggest PAF extract is effective in preventing and improvement obesity, so it might be a potential and safe material for anti-obesity agent of weight control or functional supplements.

• 지능정보연구
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• 제24권3호
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• pp.177-198
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• 2018

최근 경제재로서 수자원(Water Resources)의 속성이 공공재 성격을 동시에 띠면서 수자원기술의 측정과 성과 관리 체계를 확보하고 활용해야 할 필요성이 제기되고 있다. 그 동안 수자원기술의 평가는 대부분 순현재가치(NPV)나 비용편익효과(B/C)를 바탕으로 경제성 평가(Feasibility Study) 혹은 기술(환경)영향평가(Technology Assessment)로 수행되어 왔으며, 연구성과의 확산과 피드백을 받을 수 있는 기술 기반 사업의 경제적 가치를 객관적으로 평가하는 모델은 체계화되지 않았다. 그리하여, 본 연구에서는 K-water(한국수자원공사)가 담당하고 있는 수자원분야의 기술적 특성에 적합한 기술평가 체계를 구축할 필요성을 느끼고, 공익형 수자원기술에 대한 기술가치평가 모델을 개발하여 사례를 실증하고자 한다. 본 연구에 적용된 K-water 평가대상기술은 공공재로서, 사회전반에 기여한 가치 및 성과를 측정하고 관리할 수 있는 도구로 활용 가능하다. 예를 들면, 사회전반에 기여한 가치를 산출하여, 편익의 파급효과에 대한 성과 홍보자료, 혹은 비용 투입 당위성에 대한 근거자료로 활용할 수 있고, 공공기술의 특성상 대규모 연구개발 투입 비용에 대한 정당성을 확보할 수 있다. 따라서, 공공재를 다루는 한국의 대표적 공기업인 K-water가 사업 운영상의 전략을 수립하고 투입개발 비용에 대한 성과산출 근거 기반을 구축할 수 있을 것으로 판단된다. 본 고에서는 K-water가 담당하고 있는 수자원분야의 기술적 특성에 적합한 기술평가 체계를 기반으로, 공익형 수자원기술에 대한 기술가치평가 모델을 개발하여 사례를 실증하였다. 특히, 일본 산업기술종합연구소(AIST)의 평가방법론을 활용하여 연관 편익항목을 기준으로 비용계정에 매칭시킨 후, 기존의 비용-편익 접근법과 FCF(Free Cash Flow)법의 평가체계를 활용하는 'K-water 고유모델'을 제시하였으며 이를 통해 K-water 연구성과 관리체계 상의 파이프라인을 구축하는 동시에 "해수담수화" 관련 기술에 대한 검증을 수행하였다. 수자원 분야 기술의 특성을 반영한 웹기반 가치평가시스템의 설계 구성로직과 평가프로세스를 분석하며, 기술통합관리시스템 상의 공익형 및 수익형 기술가치를 산출하기 위한 각 모델별 참조정보 및 DB 연계로직도 살펴본다. 종래의 타 분야 기술가치평가 시스템이 지닌 재무적 데이터 기반의 사업가치 산출로직에 수자원 특성이 반영된 정성평가지표의 정량화 지수를 함께 반영한 하이브리드형 평가모듈과 실제 웹기반 평가의 UI 구성화면을 검토한다. K-water의 가치평가 모형은 공익형과 수익형 수자원 기술을 구분하여 평가하게 되는데, 먼저 수익형 기술가치평가는 "기술의 경제성"이라고 하는 특성상 외부 산업유형의 수익(Profit)특성을 반영하여 화면을 설계 가능하다. 예를 들어 K-water 기술인벤토리 수도부문 기술은 수처리 멤브레인과 같이 수익 지향 기술이 다수 분포된다. 반면에, 공익형 기술가치평가는 공공의 편익(Benefit)과 비용(Cost)특성을 반영하여 화면을 설계하게 되는데, 댐과 같이 편익을 지향하는 기술을 평가하는데 활용된다. 또한 본 고에서 제시된 비용-편익 기반의 공익형 기술가치평가 모형(K-water 고유 평가모델)에 대한 적정성 검토를 위해 사회적 수명(20년)을 지닌 수자원 기술의 편익흐름 추정으로부터 실제 사례에 적용해 보았으며, 향후에는 다양한 사업환경 특성을 반영한 비즈니스 모델별 평가모형 검증을 추가적으로 수행하고자 한다.

• 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.

• 공업화학
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• 제26권3호
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• pp.311-318
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• 2015

내분비계교란물질로 알려진 비스페놀 A (bisphenol A, BPA) 수용액의 플라즈마 처리 및 분해 경로에 대해 조사하였다. 플라즈마화된 기체와 BPA 수용액을 효과적으로 접촉시키기 위하여 다공성 세라믹 관내에서 플라즈마를 생성시켜 세라믹 관의 세공을 통해 수중으로 고르게 분산시켰다. 기체의 유량, 인가 전압, 처리시간이 BPA 분해에 미치는 영향을 조사하였으며, 자외선 분광광도계, 이온 크로마토그래피, 기체크로마토그래피-질량분석기를 활용한 분석을 통해 반응 경로를 제시하였다. 기체의 유량이 너무 크거나 작으면 동일한 전력이 공급되더라도 처리효과가 떨어지며 적정한 기체 유량은 $1.0L\;min^{-1}$인 것으로 나타났다. 전압이 높을수록 많은 전력이 공급되므로 BPA를 제거하는 시간이 단축되나, 소모되는 에너지는 전압에 관계없이 유사하였다. 유량 $1.0L\;min^{-1}$과 전압 20 kV 조건에서 초기농도 $10L\;min^{-1}$ (부피 : 1 L)인 BPA가 30 min 이내에 모두 제거되었다. 오존이나 하이드록실 라디칼과 같은 활성성분들에 의해 BPA 구조가 파괴되어 생성되는 중간생성물들은 후속 산화반응을 통해 아세테이트, 포메이트, 옥살레이트와 같은 안정한 물질로 전환됨을 확인하였다.