• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1253-1257
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• 2010

강원도 홍천군 내면에 위치한 비점오염 관리지역의 강우시 유출 특성을 파악하고, 비교하기위해 연구를 수행하였다. 2009년 6월부터 2009년 11월까지의 연구기간 중 강우량이 비교적 많은 7회의 강우사상에 대하여 단위면적당 유출량, 유량가중평균농도, 단위면적당 오염부하를 비교하며, 분석하였다. 강우사상별 단위면적당 총 유출량은 저감시설의 설치 유 무에 따라 명확한 경향이 나타나지 않았다. 자운천 유역의 SS, TP의 유량 가중평균농도는 각각 4.0~1440.4 mg/L와 0.024~0.267 mg/L의 범위로 나타났으며, 덕두원 유역의 SS, TP의 유량가중평균농도는 각각 6.2~1001.1 mg/L, 0.039~0.226 mg/L의 범위로 나타났다. 지령골 유역의 SS, TP의 유량가중평균농도는 각각 3.4~1050.6 mg/L, 0.08~0.342 mg/L의 범위로 조사되었다. 10차, 11차, 12차, 26차의 SS 항목에서는 비점오염 저감시설이 설치된 자운천과 덕두원 유역에 비해 다소 높은 것으로 나타났으며, TP는 대부분의 강우사상에서 지령골의 유량가중평균농도가 높았다. 자운천의 강우사상에 따른 SS의 단위면적당 오염부하는 0.24~1,397.85 kg/ha의 범위로 나타났으며, 덕두원과 지령골에서 산정된 SS의 단위면적당 오염부하는 각각 0.06~1,236.78 kg/ha와 0.29~894.81 kg/ha로서 8차와 9차 강우사상을 제외한 나머지 강우사상에서는 비점오염 저감시설이 설치되지 않은 지령골에서 더 많은 양이 발생하였다. TP의 경우 자운천과 덕두원 유역의 단위면적당 TP 오염부하는 각각 0.0006~0.33 kg/ha와 0.0005~0.21 kg/ha의 범위로 나타났으며, 지령골 유역의 강우사상에 따른 단위면적당 오염부하는 0.003~0.29 kg/ha의 범위로서 저감시설이 설치된 자운천과 덕두원 유역보다 높게 나타났다. 단위면적당 오염부하에 기초할 때, 비점오염 저감시설이 설치된 소유역에서 SS와 TP 항목에 대한 저감효과가 나타났다. 하지만 짧은 모니터링 기간과 자료의 부족으로 인해 비교 및 분석의 한계가 있다고 판단된다. 본 연구는 지속적인 모니터링으로 더 많은 자료가 확보될 때 비점오염 저감사업의 효과를 극대화시킬 수 있는 방안을 제시 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.497-497
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• 2016

페루의 Rimac강은 수도인 Rima시를 관통하는 강으로 각종 용수공급 등의 기능을 담당하는 중요한 강이지만 광산, 공장 및 도시 등 점?비점오염원으로 인해 오염이 심각해지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 Rimac강의 하천복원을 위하여 3단계 수질개선 목표를 설정하고 각 단계별 BOD, TP 및 중금속(Al, As, Cd, Fe) 예측을 수행함으로써 목표달성 가능 평가를 수행하였다. Rimac강 지류인 Rio Santa Eulalia 하천 유입후부터 하구까지 총 57 km를 대상으로 4개의 대구간(Reach), 57개의 소구간(Element)으로 구분하여 QUAL2E 모델을 구축하였다. 2013년을 대상으로 저유량시기(건기)인 12월과 고유량시기(우기)인 1월을 대상으로 BOD, TP, Al, As, Cd, Fe의 모델 재현성을 검토한 결과, Rimac강 하류의 Huaycoloro강 유입이후 BOD, TP가 증가하는 현상을 적절히 재현하는 것으로 나타났다. 중금속은 Romac강 상류와 하류 Huaycoloro강 유입 수질 농도차이가 크지 않아 거리별로 일정한 농도를 나타내는 것으로 모의되었으나 실측정값은 하구로 갈수록 낮아지는 경향이 다소 나타났지만 대체적으로 실측값의 경향을 따르는 것으로 모의되었다. 수질개선 시나리오는 1단계(2016-2018년), 2단계(2019-2021년) 및 최종 3단계(2022-2024년)로 구분하여 저유량시기와 고유량시기의 수질개선 대책에 따른 수질변화를 예측하여 Rimac강 하류의 대표 지점인 La Atargea 취수장 지점에서 목표수질 달성여부를 평가하였다. 저유량시기의 경우, BOD는 1단계 이후 5.9 mg/L에서 목표수질 5.0 mg/L 이하로 농도가 감소되었으며 최종 3단계에 2.2 mg/L로 63.3% 개선하는 것으로 예측되었다. TP는 1단계 25.8% 개선, 3단계는 51.6% 개선되어 목표수질인 0.15 mg/L를 만족하는 것으로 예측되었다. 중금속의 경우 Cd는 당초 수질목표를 만족시키는 상황이었으며 그 외 항목은 Al>As>Fe 순으로 개선효과가 나타났고, 3단계 이후 모두 목표수질을 달성할 것으로 예측되었다. 고유량시기 수질예측 결과, 1단계 BOD, TP는 약 49, 19% 저감효과가 나타났으며 3단계 이후 57, 25%까지 개선되는 것으로 예측되어 목표수질을 만족시키는 것으로 분석되었다. 중금속은 Al이 가장 큰 개선 효과가 나타났으며 3단계에서 77.5%의 개선 효과가 분석되었다. 페루 리막강 유역 수질개선 대책 수립에 따른 수질개선효과 분석 결과, 3단계까지 모든 수질항목의 목표수질 달성이 가능한 것으로 분석되었으나 TP, Al 및 As의 경우에 2단계까지 목표수질 달성이 어려워 더욱 체계적인 관리가 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국습지학회지
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• 제16권4호
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• pp.413-422
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• 2014

국내의 수질정책은 하천으로 방류되는 방류수의 농도를 규제하는 방식에서 총량을 규제하는 방식으로 바뀌었다. 또한 수질오염총량관리제가 실시되어 각 수계의 구역별로 목표 수질이 정해지게 되었다. 수질오염총량관리제가 성공적으로 이행되기 위해서는 점오염원 및 비점오염원으로부터 배출되는 오염물질의 부하량을 정확하게 파악해야 한다. 이에 본 연구는 농촌의 밭지역을 대상으로 27회의 강우유출수 모니터링을 실시하였으며, 모니터링 결과를 활용하여 밭지역으로부터 배출되는 오염물질의 부하량 및 원단위 등을 산정하였다. 그 결과, 유기물질인 BOD 및 $COD_{Mn}$의 경우 오염물질의 평균 유출농도는 10.5mg/L와 19.6mg/L로 나타났으며, 영양염류인 TN과 TP는 4.5mg/L 및 2.4mg/L로 분석되었다. 한편, 국립환경과학원에서 제시한 원단위 산정 공식에 의해 산정된 원단위는 BOD $31.8kg/km^2/yr$, $COD_{Mn}$ $56.7kg/km^2/yr$, TOC $8.5kg/km^2/yr$, TSS $560.9kg/km^2/yr$, TN과 TP는 각각 $8.3kg/km^2/yr$ 및 $5.1kg/km^2/yr$로 산정되었다. 이러한 모니터링 결과는 연구자마다 그 결과 값에 차이가 있는 것으로 밝혀졌으며, 이에 정확한 원단위 산정을 위해서는 장기적인 모니터링이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제26권1호
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• pp.55-68
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• 2012

Impervious surface increase due to urbanization, one of the leading causes of pavement increased the runoff coefficient, peak flow, and reducing the infiltration flow and thereby causing flooding and river erosion is occurring in aquatic ecosystems are known to impair. This study aimed to classify use type of detailed land into the road, reststop, tollgates and etc. focused on major domestic highways, to understand the characteristics of rainfall runoff pollutants and to calculate applicable unit pollution load. Because of high runoff coefficient and short travel time to drainage. first flush occurred clearly. Average EMCs of runoff in the highway was investigated as TSS 108.47 mg / L, COD 28.16 mg / L, BOD 13.61 mg / L, TN 6.38 mg / L, TP 0.03 mg / L, Cu 118.17 ${\mu}g$ / L, Pb 345.3 ${\mu}g$ / L, Zn 349.47 ${\mu}g$ / L. Unit pollution loads calculated by detailed land use area of highways based on average annual rainfall, EMCs, applicable basin areas and etc. were 46.6 kg/km2/day of BOD, 1.4 kg/km2/day of TP, 8.81 kg / km2/day of TN and these were BOD 50.8%, TP 66.7%, TN 64.4%in comparison of the unit pollution loads which applies fallow land standards of the TMDL(Total Maximum Daily Load). It was considered that discharged loads can be excessively calculated in case highway non-point management plans based on unit pollution load of the current land standard.

• 상하수도학회지
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• 제22권6호
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• pp.705-714
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• 2008

Three Mesh Screenning Reactors (MSRs) were operated in three different modes to investigate the effect of the mesh opening size and the filtrate flux on the removal of particulate matters and the production of soluble organic matters. The mesh opening size was $82{\mu}m$ (Mode 1), $61{\mu}m$ (Mode 2) and $38{\mu}m$ (Mode 3), respectively, and each mode has three different filtrate flux; $0.47m^3/m^2/d$, $0.95m^3/m^2/d$ and $1.42m^3/m^2/d$, respectively. TSS removal efficiency of mode 1, 2, and 3 fed with 191 mgTSS/L was 27%, 36%, and 60%, respectively. The SCOD concentration of 91mg/L in influent for the mode 1, 2, and 3 increased to 117 mg/L, 127 mg/L, and 155 mg/L, respectively. For the all MSRs, there was no significant effect of filtrate flux on the removal of particulate matters and the production of soluble organic matters. However, the mesh opening size greatly affected the removal of particulate matters and the production of soluble organic matters in wastewater. Three parallel A2O processes consisting of anaerobic, anoxic and aerobic reactors maintaining mixed liquor suspended solids (MLSS) of 3,000 mg/L were operated to investigate the effectiveness of MSR on the removal efficiencies of the organic matters, nitrogen, and phosphorus; MSR influent was introduced to System 1 (183 mgTSS/L, 324 mgTCOD/L, 87 mgSCOD/L, 45.2 mgTKN/L, and 6.6 mgTP/L) and MSR efluent was introduced to System 2 and 3(72 mgTSS/L, 289 mgTCOD/L, 141 mgSCOD/L, 40.2 mgTKN/L, and 4.2 mgTP/L). HRTs of the anaerobic reactors in systems 1, 2 and 3 were 1 h, 1 h and 0.6 h, respectively and anoxic reactors were 2 h in all systems. HRTs of the aerobic reactors in systems 1, 2 and 3 were 5 h, 3 h and 3 h, respectively. TSS concentration in effluent of both system 2 and 3 is about 8 mg/L and lower than that of system 1 effluent. Despite higher TCOD loading and SCOD loading, both Systems 2 and 3 had a greater TCOD and SCOD removal efficiency at 91% and 92% than System 1 was at 88% and 82%, respectively. The nitrification efficiency for system 2 was greater than observed for System 1 (99% verses 97%). The denitrification efficiency for systems 1, 2 and 3 was 78%, 88% and 87%, respectively. System 2 and 3 showed about 12% higher TN removal efficiency than system 1 (85% verses 73%). The effluent TP concentration for system 2 was less than observed for system 1 and 3.

• 한국조경학회지
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• 제40권1호
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• pp.100-109
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• 2012

하천수를 정화하는 자유수면인공습지의 정수식물 성장기(4~9월)와 비성장기(1~3월과 10~12월)의 $PO_4-P$와 TP제거율을 비교 연구하였다. 실험 습지 시스템은 광주광역시를 흐르는 광주천 중류 고수부지에 2008년 조성되었으며, 길이 46m, 폭 5m 규모이다. 2008년 포트에서 2년 자란 부들(Typha angustifloria L.)과 줄(Zizania latifolia Turcz)을 시스템의 1/2씩 각각 식재하였다. 광주천의 물이 자연유하로 시스템에 유입되며, 처리수는 광주천으로 방류된다. 유입수의 양과 수심은 밸브와 위어(weir)로 조절할 수 있다. 유입수 및 유출수의 인 농도를 2010년 1월부터 12월까지 7~10일 간격으로 조사 분석하였다. 하루에 약 $710m^3$의 하천수가 시스템으로 유입되어, 체류시간은 약 1.5hr이었다. 조사기간 유입수와 유출수의 $PO_4-P$ 평균농도는 각각 0.144, 0.105mg/L이었으며, $PO_4-P$ 평균제거율은 28.1%였다. 유입수와 유출수의 TP평균농도는 각각 0.144, 0.105mg/L이었으며, TP 평균제거율은 20.7%를 보였다. t 검정결과, 정수식물 성장기의 $PO_4-P$ 제거율(31.448)이 비성장기 $PO_4-P$ 제거율(25.829)보다 높았으며(p<0.001), 정수식물 성장기의 TP 제거율(27.230)도 비성장기의 TP 제거율(14.856)보다 높게(p<0.001) 나타났다. 인공습지에서 인 제거는 잔재물-토양 층의 흡착, 입자성 인과 Ca, Fe, Al과 결합된 인산염의 침전, 그리고 정수식물의 흡수가 중요하다. 정수식물 성장기가 비성장기보다 $PO_4-P$와 TP의 제거율이 상대적으로 높은 원인은 흡착과 침전에 의한 인 제거는 계절에 관계없이 일어나나, 정수식물의 흡수는 성수식물 성장기에만 일어나기 때문이다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권10호
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• pp.711-718
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• 2014

실제 도로현장에 Pilot plant 규모의 비점오염물질 처리장치를 적용하여 강우사상에 따른 유출과 각 오염물질에 대한 처리특성을 조사하였다. 발포고분자 여재를 충전시킨 여과컬럼은 90분 이후에 막힘 현상이 발생되어 유입수의 bypass 현상이 발생되었다. SS 200 mg/L 이상의 고농도가 처리조로 유입될 경우 반응시간 60분부터 유출수의 처리효율이 급격히 저하되었다. 고형물질 농도(SS) 180 mg/L 이하에서는 안정적인 처리가 이루어졌다. $COD_{Cr}/SS$ 비는 중간값 0.67로 분석되었으며, SS의 제거는 $COD_{Cr}$의 제거와 밀접하게 나타났다. SS와 $COD_{Cr}$의 평균 제거율은 각각 92.1%와 82.3%로 나타났다. 유입수의 TP 농도가 0.5 mg/L 이하일 경우 처리수질이 0.1 mg/L 수준에서 안정적인 처리를 나타내었고, 1.0 mg/L 이상으로 유입될 경우 처리수의 수질은 평균 0.2 mg/L를 초과였다. TN의 경우 4~10 mg/L로 반응조로 유입될 경우 처리수질은 1.5~3.0 mg/L 수준을 유지하였다. TP와 TN 각각의 평균제거율은 73.9%, 50.4%이다.

• 생태와환경
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• 제50권2호
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• pp.187-194
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• 2017

본 연구는 경상북도에 위치한 하천과 호소에서 채집한 미세조류의 배양실험을 통해 영양염류 제거에 유용한 미세조류를 탐색하고, 실제 배출되는 폐수, 개인하수 및 가축분뇨 방류수에 미세조류를 접종하여 질소와 인 제거효율을 평가하고자 하였다. 조류를 채집하여 예비 배양조에서 배양한 미세조류 군집의 우점종은 Monoraphidium contortum, Scenedesmus acutus, Coelastrum microporum, Chlorella sp.로 나타났으며, 4000 Lux와 8000 Lux 조도에서 인공폐수를 배양액으로 배양한 미세조류 군집의 우점종은 Chlorella sp., Scenedesmus obliquus로 나타났다. 8000 Lux 조도에서 $NO_3-N$ 제거율은 63.0%~83.6%로 나타났고, 4000 Lux 조도에서 $NO_3-N$ 제거율은 27.2%~88.1%로 나타났다. 4000 Lux와 8000 Lux 조도에서 $PO_4-P$의 제거율은 95.3% 이상으로 $NO_3-N$의 제거율보다 높게 나타났다. $NO_3-N$와 $PO_4-P$의 제거 효율은 $1.0{\times}10^6cells\;mL^{-1}$ 농도로 접종하였을 때 $1.0{\times}10^5cells\;mL^{-1}$와 $1.0{\times}10^7cells\;mL^{-1}$ 농도로 접종하였을 때 보다 높게 나타났다. 미세조류를 이용한 인공폐수에서의 TN과 TP 제거율은 각각 94.9%과 90.0%로 나타났으며, TN과 TP 제거속도는 $1.961mg\;L^{-1}\;day^{-1}$, $0.200mg\;L^{-1}\;day^{-1}$로 나타났다. 실험에 사용된 모든 폐수에서 미세조류를 이용하여 영양염류가 제거되었고, 그중 개인하수 방류수가 영양염류 제거율이 가장 높게 나타났다.

• 환경생물
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• 제37권4호
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• pp.640-651
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• 2019

본 연구는 2005년부터 2018년까지 14년간 주암호에서 출현한 남조류의 천이 양상을 분석하여, 남조류에 영향을 미친 주요 환경요인과의 관계를 파악하고자 연구를 수행하였다. 특히 2012년 이후 유해남조류(Harmful algae) 출현량 급감의 원인을 파악하고자 하였다. 조사기간 동안 두 지점의 유해남조류 현존량은 주암댐: 10~24,891 cells mL^-1, 신평: 13~26,043 cells mL^-1의 범위로 출현하였다. 전반기 시기 두 지점의 평균 현존량은 각각 2,575 cells mL^-1, 2,557 cells mL^-1로, 이는 후반기 시기 평균 현존량(42 cells mL^-1, 82 cells mL^-1)에 비해 약 60배, 30배의 큰 세포수 차이를 보였다. 남조류가 상대적으로 많이 출현하는 여름 시기(6~9월)를 대상으로 상관분석을 실시한 결과, 유해남조류는 TN, 방류량, 저수량과 양의 상관관계를 보였고, 전기전도도와는 음의 상관관계를 보였다. t-검정 결과 TN, EC, 체류시간의 유의미한 차이를 확인하였다. 특히 TN은 0.566~1.292 mg L^-1의 범위로 평균 0.862 mg L^-1로 보였다. 전반기, 후반기 평균 TN은 전반기 0.912 mg L^-1, 후반기 0.811 mg L^-1로 감소하였다. 또한 유의확률은 다소 떨어지지만, TP의 경우 평균 차이는 없으나 표준편차가 비교적 큰 차이를 보여 변동성이 큼을 알 수 있었다. 강우량이 집중된 여름(6~9월) 시기의 전반기와 후반기 강우량 감소하는 패턴이 원인인 것으로 판단된다(전반기 263.3 mm, 후반기 219.9 mm). 즉, 전반기에 비해 강우량은 감소하였으며, 이로 인해 TP의 변동성이 감소되었다고 판단된다. TP의 변동성의 감소로 인해 전반기에 남조류의 luxury consumption이 가능하여 남조류의 성장률이 높았을 것으로 추측된다. 따라서 주암호 유해남조류 감소 원인은 강우량의 감소로 인한 영양염의 감소(TN) 및 변동성의 감소(TP)의 결과로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제35권4호통권100호
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• pp.249-256
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• 2002

안동호에서 1993년부터 2000년까지 영양상태와 인부하량의 장기적인 변화를 조사하였다. 조사항목은 탁도, 수온, 투명도, 인, 질소 및 엽록소 a 농도 등이며, 댐 앞지점에서 월 1회 조사하였다. 유역으로부터의 인부하량은 주 유입수에서 주 1회 혹은 우기시 수시로 조사된 자료와 유입수량으로부터 산출하였다. 양어장으로부터의 인부하량은 사료공급량과 원단위로부터 산출하였다. 여름에 히소투명도 값이 1993년과 1994년에는 약 2m정도이었으나, 1998년에는 약 1m를 보였다. 표충의 총인 농도는 1993년에 $11-30\;mgP/m^3$에서 1998년에는 $18-42\;mgP/m^3$으로 약간 증가하였다. 그러나 2000년에는 $8-13\;mgP/m^3$으로 회복되었다. 표층의 총질소는 1993년에 1.81-2.96 mgN/L에서 2000년에는 1.17-1.80 mgN/L로 약간 감소하였다. TN/TP비는 1993년에 82-281이었으나 1998년에는 21-143로 감소하였다. 그러나 2000년에는 TP의 감소에 따라 101-209로 다시 증가하였다. 여름에 엽록소 a 농도는 1993년부터 1997년까지 $4.8-16.2\;mg/m^3$의 범위를 보였으나 1998년 이후에는 $3.7-5.2\;mg/m^3$으로 다소 감소되었다. 안동호의 영양상태는 1996년까지 점차적으로 증가되어왔으나 그 이후 감소되고 있는 것으로 나타났다 영양상태 회복의 주요 요인은 1998년 4월에 양어장의 철거에 따른 것으로 판단된다.