• 한국물환경학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-9
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• 2021

The depletion of dissolved oxygen (DO) in urban streams has a profound effect on the aquatic ecosystem; however, the change in DO by resuspension of sediments and the cause have not been sufficiently investigated. In this study, the physicochemical properties (particle size, and the content of organic and heavy metals) of the sediments of an urban stream (Anyang Stream) and the characteristics of water quality changes (DO, dissolved organic carbon (DOC), dissolved nitrogen (DN), sediment oxygen demand (SOD), and adenosine triphosphate (ATP)) by sediment resuspension were investigated. The sediment content of fine particles (< 0.2 mm) increased from 36.7% to 52.7% from the upstream to the downstream, and the contents of heavy metals and organic matter of the sediment were also higher towards the downstream. The depletion of DO by resuspension was observed in the sediment at the downstream sites (P8, P9), where the fine particle content was high, and biological SOD (BSOD) was more than 88% compared to the total SOD. The increase in BSOD coincided with the increase in ATP. It was also confirmed that the depletion of DO could increase the amount of heavy metals (such as Fe, Mn, and Pb) released from the sediment. Based on the above results, it can be concluded that resuspension of sediments induces rapid water quality changes and may cause accidents, such as fish mortality, during rainfall, and such a water quality effect can be more pronounced in sediments with a high content of fine particles and organic matter and high biological activity.

• 상하수도학회지
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• 제20권6호
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• pp.829-836
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• 2006

The reaction rate of denitrification is primarily affected by the utilization of organics that are usually limited in the anoxic period in a sequencing batch reactor. It is necessary to add an extemal carbon source for sufficient denitrification. An adaptive model of state-space based on the extended Kalman filter is applied to manipulate the dosage rate of extemal carbon automatically. Control strategies for denitrification have been studied to improve control performance through simulations. The normal control strategy of the constant set-point results in the overdosage of external carbon and deterioration of water quality. To prevent the overdosage of external carbon, improved control strategies such as the constrained control action, variable set-point, and variable set-point after dissolved oxygen depletion are required. More stable control is obtained through the application of the variable set-point after dissolved oxygen depletion. The converging value of the estimated denitrification coefficient reflects conditions in the reactor.

• 생태와환경
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• 제45권1호
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• pp.34-41
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• 2012

The variation of dissolved oxygen (DO) was monitored with high frequency by an automatic data-logging sensor in a eutrophic urban stream (the Anyang Stream) located in a metropolitan area of Seoul, South Korea. In general, DO showed the diel variation of increase in daytime and decrease at night, implying that primary production is a major mechanism of oxygen supply in this ecosystem. The fluctuation of oxygen was determined by rainfall. DO depletion was most obvious after a rainfall resulting in an anoxic condition for a day, which is thought to be caused by scouring of periphyton and organic ooze at the stream bottom. Seasonally DO was higher in winter and frequently depleted in warm seasons. DO depletion was often at a dangerous level for fish survival. Fish survey showed that little fish was living at the study site and oxygen depletion may be the major stress factor for aquatic animals. From the results it can be suggested that a high frequency monitoring of oxygen should be established for the proper assessment of aquatic habitats and better management strategy.

• 한국물환경학회지
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• 제28권2호
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• pp.213-218
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• 2012

Abnormal dissolved oxygen concentration in aquatic habitat, both depletion and supersaturation, can be stress factor to aquatic animals. In this study the nationwide distribution of oxygen supersaturation was analyzed for three categories of streams (43 urban streams, 15 rural streams, and 14 forest streams) by using monitoring network data of the Korean Ministry of Environment. From the distribution analysis 30% of urban streams showed hyperoxic condition of eutrophic level, while no forest stream showed hyperoxic condition. The physiological effect of hyperoxia on fish was examined using two species of fish Zacco koreanus, which resulted in higher concentration of a stress hormone (cortisol) in fish exposed to hyperoxic concentration (196%) of oxygen. This study shows that hyperoxic condition is ubiquitous in urban and rural Korean streams, and it can be a stress factor to aquatic animals.

• 한국수산과학회지
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• 제27권4호
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• pp.413-433
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• 1994

진해만은 빈산소로 인한 수산생물의 생산성 저하가 현저하다. 본 연구에서는 진해만의 수질환경개선 및 회복을 위해서 빈산소 수괴의 형성방지가 무엇보다도 중요하다고 생각되어 해수유동 및 물질순환 모델을 이용하여 빈산소 수괴 형성상태를 재현하였고, 주요 오염부하가 용존산소에 미치는 영향의 정도를 예측하여 어장환경 관리방안을 도출한 결과는 다음과 같다. 저층의 용존산소 농도분포는 수온 및 밀도성층과 밀접한 관계를 가지고 변동하였고 수온성층이 가장 강했던 $6{\sim}7$월에 양식어장이 밀집된 진해만 서부해역과 마산만 해역에서 2.0mg/l이하의 빈산소 수괴가 형성되었다. 해수유동 모델에 의한 $M_2$분조 계산결과 창조시 유향의 주류는 가덕수로를 통하여 서쪽으로 이동하였고 일부는 마산만으로 유입되었으며, 낙조시는 반대방향이었다. 최강유속은 가덕수로 부근에서 발생하였고 진동만, 고현성만, 원문만등의 진해만 서부해역과 마산만에서는 5cm/sec이하로 미약하였다. 항유는 만 중앙부와 칠천도 사이에서 반시계방향의 환유가 형성되는 것이 특징적이었으며, 마산만이나 당황만 입구 부근에서는 표층의 경우 남향의 흐름이 나타났고, 저층에서는 북향의 흐름이 형성 되었다. 물질순환 모델의 보정결과 상관성은 0.85이상을 보였고 상대오차는 $28\%$이하의 범위내에서 여름철의 빈산소 수괴를 재현하였다. 각종 오염부하가 용존산소에 미치는 영향의 정도와 범위를 시뮬레이션을 통하여 예측한 결과 SOD가 전지역에 걸쳐 가장 큰 영향을 나타내었고 ,마산만의 유입부하도 용존산소 분포에 큰 영향을 미쳤으나 마산만내 국한되어 나타났으며, 양식생물에 의한 부하는 영향도 적었고 진해만 서부해역에 국한되었다. 빈산소 수괴가 강하게 형성되는 마산만과 진해만 서부해역의 빈산소 수괴 형성방지를 위해 효율적인 오염저감 대책으로서 마산만의 경우 유입 COD부하와 SOD를 저감해야하며, 진해만 서부해역의 경우 SOD가 주가 되어야 함을 알 수 있었다. 회복시켜야 할 용존산소 농도를 해역II등급인 5.0mg/l의 농도를 유지시키기 위해서는 마산만의 경우 유입되는 COD 부하를 $50\%$, SOD를 $70\%$로 저감해야 하며, 진해만 서부해역의 경우 SOD를 $95\%$, 양식생물 오염부하를 $90\%$까지 저감해야 되는 것으로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제30권5호
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• pp.882-895
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• 1997

본 연구는 시화방조제 건설로 인하여 외해수와의 순환이 차단된 후 유기물오염과 담수화가 진행된 시화호 내에서 방조제 완공 전과 후의 저서동물 군집을 비교함으로써 시화호 내에서 저서동물군집이 어떤 천이과정을 거쳤는지, 그리고 군집의 천이를 일으킨 주된 요인은 무었인지, 또한 방조제 건설 전의 시화지구 해역 저서동물 군집과 건설 후 방조제 외곽해역의 저서동물 군집을 비교함으로써 방조제 건설이 주변 해역에 미친 영향을 파악하는데 그 목적이 있다. 방조제 완공 후 시화호 내에서의 저서동물 군집의 천이는 두 방향으로 진행되었다. 첫번째는 유기물 유입의 증가에 따른 저층수의 무산소 및 빈산소 환경의 형성으로 인해 저서동물이 완전히 사라진 중오염역 (Grossly Polluted Zone)의 출현이다. 두번째는 저서동물 군집이 계속 유지되고 있는 방조제 근처의 낮은 수심에서의 기회종으로 구성된 오염역 (Polluted Zone)으로의 저서동물 군집의 천이이다. 이런 군집의 천이는 방조제의 배수갑문을 통한 빈번한 해수 유입으로 인하여 저층수의 염분도와 용존산소량의 변화에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 시화방조제 건설은 주변 외곽지역의 저서동물 군집에도 영향을 미쳐 건설 전보다 후에 평균 출현종수는 2.6배, 밀도는 7배나 증가하는 전형적인 부영양화의 특징적 현상을 보임으로서 방조제 외곽해역의 저서동물 군집 또한 불안정한 상태로 변하고 있음을 알 수 있다.

• 한국수산과학회지
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• 제24권1호
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• pp.21-30
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• 1991

충무시 북서쪽에 위치한 폐쇄성 내만으로 만 외측에는 굴 양식을 하고 있는 북만의 부영양화현상을 구명하고 수질이 최악에 달하는 하계에 일정수준 이상의 용존산소를 유지하기 위한 적정오염부하량 산정을 위해 1988년 1월부터 동년 12월까지 평균 월 4회 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 전 조사 지점에서 총무기질소는 $0.10{\~}127.41$(평균: 10.71)$\{mu}g-at/l$, 인산 인은 ND-4.29(평균: 0.40) ${\mu}g-at/l$, Chlorophyll-a는 $0.35{\~}132.75$(평균; 11.90) $mg/m^3$이었고, 여름철 동안 평균농도는 각각 $11.06{\mu}g-at/l,\;0.80\mu g/l,\;11.11mg/m^3$로 이미 부영양상태에 있었다. 용존산소는 전 조사지점에서 $0.00{\~}13.42$(평균:6.45)ml/l 였고, 장마가 끝나고 일정한 기간이 경과한 시점인 7월에 전 지점의 저층에서 평균 2.08ml/l의 저산소수괴가 형성되었으며, 8월이후 증감을 되풀이하면서 점차 회복되는 경향을 보였다. 하계에 북만의 시간에 따른 용존산소 변화곡선은 $DO(ml/l)=15.57-1.40{\times}(day)+0.03{\times}(day)^2+0.0001{\times}(day)^3+......$와 같이 나타낼 수 있었고, 이와 같은 산소변화 특성으로부터 구한 산소소비계수 및 공급계수의 고유치는 각각 0.222/day, 0.018ml/l/day로 북만의 용존산소 수지 특성으로 볼 때 하계에 무산소 또는 저산소 상태를 막고 4ml/l이상의 용존산소를 유지하기 위해서는 이 일대의 해역에 수로의 변경이나 산소 공급장치를 이용 0.856ml/l/day 만큼의 산소를 공급하든지 또는 이 량에 해당되는 유입 BOD 부하를 폐수처리장 건설 등을 통하여 감소시켜야 할 것으로 생각된다.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권5호
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• pp.410-416
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• 2010

Studies were carried out to establish the technology for sodium-clad compatibility and to analyze the compatibility behavior of the Sodium-cooled Fast Reactor (SFR) cladding material under a flowing sodium environment. The natural circulation facility caused by the thermal convection of the liquid sodium was constructed and the 316-series stainless steels were exposed at $650{^{\circ}C}$ liquid sodium for 1458 hours. The weight change and related microstructural change were analyzed. The results showed that the quasi-dynamic facility represented by the natural convection exhibited similar results compared to the conventional dynamic facility. Selective leaching and local depletion of the chromium, re-distribution of the carbide, and the decarburization process took place in the 316-series stainless steel under a flowing sodium environment. This process decreased as the sodium flowed along the channel, which was caused by the change in the dissolved oxygen and carbon activity in the liquid sodium.

• 한국습지학회지
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• 제17권3호
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• pp.293-302
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• 2015

가막만 빈산소 해역에서 챔버 실험과 지화학적 분석을 통하여 퇴적물 산소소모율과 퇴적물 특성을 파악하였다. 가막만 표층퇴적물의 유기탄소 함량은 만의 안쪽이 높고 바깥쪽으로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 만의 안쪽 퇴적물에는 바깥쪽에 비해 상대적으로 육성기인 유기물이 더 많이 포함되어 있다. 빈산소가 빈번하게 발생하는 가막만 북부 내만의 시추퇴적물에 기록된 탄산칼슘 함량의 분포는 이 지역에서 과거 백 년 이전부터 빈산소가 발생하였음을 지시한다. 2010년과 2011년 2월, 5월, 8월 및 11월에 가막만 빈산소 해역에서 퇴적물 챔버 실험을 하였는데, 북부 내만에 위치한 정점 C3과 남부 외해 쪽에 위치한 정점 C17에서 퇴적물 산소소모율은 각각 $3.98-12.43mmol\;m^{-2}d^{-1}$, $3.28-8.18mmol\;m^{-2}d^{-1}$ 범위였다. 퇴적물 산소소모율은 수온에 가장 큰 영향을 받는 것으로 보인다. 정점 C3과 정점 C17 에서 산소가 모두 고갈되어 저층이 무산소로 바뀌면 유독성의 황화수소 플럭스는 각각 $1.38mmol\;m^{-2}d^{-1}$, $1.3mmol\;m^{-2}d^{-1}$로 수층으로 용출되어 나왔다.

• 동의생리병리학회지
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• 제27권5호
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• pp.611-616
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• 2013

Alcoholic liver disease (ALD) is a major cause of morbidity and mortality around the world. Although much progress has been made in understanding the pathogenesis of ALD, there remains no effective therapy for it. Accumulated evidence indicates that oxidative stress is the main pathological factors in the development of ALD. Ethanol administration causes accumulation of reactive oxygen species (ROS), including superoxide, hydroxyl radical, and hydrogen peroxide. ROS, in turn, cause lipid peroxidation of cellular membranes, and protein and DNA oxidation, which results in hepatocyte injury. In addition to pro-oxidants formation, antioxidants depletion caused by ethanol administration also results in oxidative stress. The objective of this study is to investigate the effects of Shiryung-tang extract on the chronic alcoholic liver injury induced by EtOH. Male Sprague Dawley rats were used in this study. All rats were maintained under standard laboratory conditions ($23{\pm}1^{\circ}C$, 12h light/12h dark cycles). All animals (n=30) were randomly divided into following groups: (1) Normal group, treated with distilled water (n=10); (2) Control group, treated with ethanol (n=10); (3) Sample group, treated with ethanol + pharmacopuncture (n=10). For oral administration of ethanol in Control and Sample group, the ethanol was dissolved in distilled water in concentrations of 25%(v/v). Throughout the experiment of 8 week, the rats were allowed free access to water and standard chow. Sample group were administrated by Shiryung-tang extract daily for 8 weeks. Control group were given normal saline for same weeks. As a results, the oral administration of ethanol for 8 weeks leads to hepatotoxicity. The levels of hepatic marker such as HDL-cholesterol, triglyceride, aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase were altered. The ethanol also increased lipid peroxidation and depletion of antioxidant enzyme activities as well as hepatic tissue injury. However, the treatment of Shiryung-tang extract prevented all the alterations induced by ethanol and returned their levels to near normal. These data suggest that Shiryung-tang extract could have a beneficial effect in inhibiting the oxidative damage induced by chronic ethanol administration. Therefore, Shiryung-tang extract can be a candidate to protect against EtOH-induced liver injury.