• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.92-95
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• 2006

The global environment is deteriorating at an alarming rate despite of enhanced international environmental regulation. Many studies have been performed to reduce pollutants. Recently, phytoremediation, plant-based technology for the removal of toxic contaminants from soil, water, and air, has been receiving large attention. Arsenic-contaminated soil is one of the major pollutant sources fur drinking water. The fern brake (Pteris erotica) has been reported as a hyper-accumulate arsenic from soils. In this study, we investigated the arsenic absorption effect on sap flow inside xylem vessels of a fern brake. The synchrotron X-ray micro-imaging technique was employed to monitor flow inside the plant non-invasively. The captured phase-contrast X-ray images show both anatomy and transport of water inside the fern brake. The refilling process of water containing arsenic inside the xylem vessels of fern brake's leaves and stems was clearly observed. These results would provide important information needed fur understanding the mechanisms of accumulation, translocation, and transformation of toxic materials in plants.

• 한국산림과학회지
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• 제88권3호
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• pp.335-341
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• 1999

만성적인 대기오염의 영향을 받고 있는 여천산업단지 지역에서 15개 해송임분을 선정하여 당년생 엽과, 1년생 엽중 수용성 유황의 축적과 질소, 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등 무기양료의 함량변화를 파악하였다. 수용성 유황 함량은 당년생 엽이 0.11% - 0.35%. 1년생 엽이 0.13% - 0.32%로서 전 지역에서 대조지역보다 높았다. 질소의 강우 당년생 엽은 0.60% - 1.42%로써 7개 지점에서, 1년생 엽은 0.58% - 0.88%로써 전 지역에서 대조구에 비해 그 함량이 낮아 1년생 엽에서의 질소 결핍이 뚜렷하였다. 인과 칼륨의 경우에는 일부 지역에서 대조구에 비하여 함량이 낮은 수준을 보였다. 칼슘은 당년생 엽에서는 0.12% - 0.35%로 8개 지역에서, 1년생 엽에서는 0.20% 0.37%로써 9개 지역에서 대조구보다 낮았다. 마그네슘은 당년생 엽에서 0.08% - 0.15%로 2개 지역에서, 1년생 엽에서는 0.06% - 1.11%로써 12개 지역에서 결핍증세를 보였다. 대조구를 제외한 15개 지점에 대해서 각 분석 항목이 상관관계를 살펴본 결과 당년생 엽의 경우에 칼슘과 마그네슘은 유황이 축척될수록 유의적으로 감소하였다. 1년생 엽의 경우에는 질소, 칼륨, 칼슘, 마그네슘의 함량이 수용성 유황함량과 유의적인 부의 상관을 나타내 여천산업단지에서 배출되는 황화합물의 퇴적이 해송의 양료상태를 교란시켜 해송림의 쇠퇴에 영향을 미치는 것으로 파악되었다.

• 한국습지학회지
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• 제7권3호
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• pp.75-85
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• 2005

산업단지 조성은 포장율의 증가를 의미하며, 다량의 비점오염물질이 강우시 유출되게 된다. 이러한 비점오염물질의 처리 및 저감을 위해서는 저류지 건설 등이 대안이 될 수 있기에 최근 환경부는 홍수조절용 우수저류조를 비점오염물질 처리용 저류조로의 전환을 꾀하고 있다. 2005년도에 비점오염원 관리 방안이 법제화됨으로써, 향후 신규개발 지역에서는 비점오염물질 관리를 위한 최적관리방안이 필수화 될 것이다. 본 연구지역의 토지이용은 산업단지 조성지역으로 제 1차 제조업 및 금속산업, 섬유 및 화학제품 제조업 등의 업종이 주를 이루고 있다. 산업단지 조성은 인근 수계에 심각한 비점오염물질 부하량을 증가시킨다. 따라서 본 연구는 산업단지에서의 비점오염물질 처리 및 저감을 위하여 저류지 또는 습지 조성을 위하여 추진되었으며, 비점오염물질 관리를 위한 적정 저류지 용량 산정은 강우량 해석, 유출량 해석 및 비점오염물질 유출해석 등을 통하여 적정 용량을 산정할 수 있다. 연구지역의 일 평년, 최근 10년간, 최근 2년간 및 5년간의 강우량 자료를 통계 분석한 결과 초기 강우현상을 고려하지 않을 경우 발생빈도 80% 이상의 강우에 대한 적정 강우량은 10mm로 나타났다. 초기강우 현상을 고려하여 산정한 누적강우량 기준은 4-5mm 사이로 산정되었으며, 연구지역에서의 적정 저류지 용량은 안전율을 고려하여 $12,000m^3$으로 결정되었다. 연구지역에서 연간 유출되는 비점오염물질의 양은 TSS가 435ton/yr, COD가 238ton/yr, TKN이 8,518kg/yr 그리고 TP가 1,816kg/yr로 나타났다. 저류지에서의 비점오염물질 저감량은 TSS가 78.3ton/yr, BOD가 20.4ton/yr, COD가 128.6ton/yr, TKN이 4.6ton/yr 그리고 TP가 980kg/yr의 저감량을 보였다. 저류지의 연간 퇴적물량은 78.3ton/yr로 나타났으며, 연간 퇴적율은 $6.53kg/m^2-hr$로 산정되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-12
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• 2004

진해만 해역에 있어서 적조발생역과 물질집적공간을 진단하기 위해서 수치모델링에 의해 하계 적조가 발생했을 때 환경요인의 변통에 따른 $Cha-{alpha}$ 분포와 물리과정의 기여도를 평가하였다. 해수유동모델에 의한 표층 잔차류는 무풍시와 풍속 2 m/sec이하일 때 진해만 서부해역과 동부해역에서 각각 남향과 북향 하는 흐름이 상접하는 공간이 예측되었고, 풍속이 강해질 때는 유속도 강해지고 유향도 크게 달라지는 것으로 나타났다. 생태계모델에 의해 하계 $Cha-{alpha}$를 예측한 결과, 진동만과 가덕수로 북단의 인근 해역에서는 20 mg/㎥ 이상으로 매우 높았고, 서부해역에서도 대부분 10 mg/㎥이상으로 진해만은 전역에서 하계에는 적조발생 가능성이 매우 높은 것으로 예측되었다. 현 상황에서 $Cha-{alpha}$현존량에 대한 물리과정량을 평가한 결과, 동부해역의 가덕수로 북단과 칠천도 주변, 서부해역의 진동만 내측 그리고 가조도 서쪽지역에서 물리과정량이 (+)로 계산되어 물질의 집적이 일어날 가능성이 큰 공간으로 평가되었고, 마산만, 행암만, 진동만, 원문만 및 고현만 등에서는 물리과정량이 (-) 즉, 발산지역으로 나타나서 물리과정량 보다는 생물학적인 증식과정이 큰 기여를 하는 것으로 고려되었다. 모델링과 현장관측자료 분석결과, 진해만 해역에 있어서 적조의 초기발생역은 마산만과 행암만으로 나타났다. 풍속의 증가는 $Cha-{alpha}$의 농도를 감소시키지만 물리적으로 집적하는 공간의 확대를 야기 시키는 것으로 예측되었고, 동남풍 계열보다는 북서풍 계열이 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일사량 및 일조시간의 변통은 물리적 집적공간의 분포에는 큰 영향이 없었지만, $Cha-{alpha}$의 급격한 증감을 초래하는 것으로 시뮬레이션되었다. 육상오염부하량 자체만의 변동으로는 $Cha-{alpha}$를 적조발생 가능농도이하로 감소시키지는 않는 것으로 모델링되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제14권2호
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• pp.144-154
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• 1995

울산지역내 23개의 배나무 조사구를 선정하여 조사장소의 재배환경과 배나무잎의 수용성 황 함량, 광합성 속도 및 가시피해도지수를 측정, 분석하여 울산지역의 대기오염 평가를 시도할 결과는 다음과 같다. 1. 배나무잎의 평균 수용성 황 함량은 0.201%였으며, 오염지역 조사구는 $0.220{\sim}0.496%$로 높았다. 또한 오염배출원을 중심으로 거리가 멀어짐에 따라 수용성 황 함량은 감소되었다. 2. 배나무의 광합성 속도는 수용성 황 함량이 축적됨에 따라 감소되었고, 오염배출원을 중심으로 반경 5km까지는 거리가 멀어짐에 따라 광합성 속도가 증가되었다. 3. 1993년 배나무의 가시피해도를 산정한 결과 오염배출원으로부터 5km 이내에서는 60% 이상의 피해율을 나타냈으며, 피해도지수 각 항목간에는 고도의 정의 상관이 인정되었다. 또한 1988년과 비교해 보면, 1988년에는 여천동과 야음동을 중심으로 피해율이 높았으나 1993년에는 용잠동과 부곡동을 중심으로 피해의 중심지가 이동하였다. 4. 수용성 황 함량과 피해도지수, 수용성 황 함량과 광합성속도 간에는 고도의 상관이 인정되어 배나무를 이용한 대기중 $SO_2$평가에 활용될 수 있는 가능성을 보였다.

• 한국습지학회지
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• 제19권4호
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• pp.515-522
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• 2017

본 연구는 도시지역의 토지이용별 비점오염물질의 유출특성을 파악하고 적정 모니터링 횟수를 도출하고자 연구를 수행하였다. 연구 조사지점은 도시지역 중 주거지역(13지점), 상업지역(8지점), 교통지역(9지점), 공업지역(11지점)으로 선정하였으며 지점에 따라 2008년부터 2016년까지 모니터링이 수행되었으며 총 632회의 강우사상에 대한 모니터링 결과를 분석하였다. 분석결과, 상업지역의 경우 다른 토지이용에 비해 높은 유출률과 고농도의 오염물질이 유출되기에 다른 토지이용보다 비점오염원 관리시 우선적으로 관리가 필요한 것으로 나타났다. 또한 토지이용별 연간 모니터링 횟수를 산정한 결과, 공업지역의 경우 11~14회, 교통지역은 12~14회, 상업지역은 11~13회, 주거지역은 22~25회로 분석되었다. 다년간 축적된 모니터링 자료를 이용하더라도 일부 오염물질 항목에서 높은 오차가 나타남에 따라 여전히 높은 확률의 불확실성이 존재하며 지속적인 모니터링 수행으로 오차를 줄이기 위한 모니터링 노하우 정립 및 데이터 축적이 요구된다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권10호
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• pp.1013-1020
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• 2008

시화호 인공습지의 오염물질 제거효율을 분석평가하고 수질정화기능의 저하원인을 파악하기 위하여 습지내 16개 지점에서 시공간적 수질분포에 대해 조사하였다. TN을 제외한 오염물질 제거효율은 조성 초기에 비해 낮아졌으며, 계절변동 또한 매우 큰 것으로 나타났다. 특히 BOD와 TP의 평균 제거효율이 각각 12.3%, -44.5%로 낮고, TN과 SS에 비해 계절변동이 큰 것으로 나타났다. 월평균 BOD의 제거효율은 습지 하류부에서 식물플랑크톤이 대량 증식하였던 4월과 7월에 처리효율이 나타나지 않았으며, TP의 경우는 4월부터 8월까지 제거효율이 지속적으로 감소하였으며 수온이 가장 높았던 8월에 -291%를 나타냈다. 폐쇄수역에서 SS 농도분포는 좌안과 우안에 비해 중앙지점에서 높은 것으로 나타났다. 또한 ANOVA test로부터 수평적으로 유의적인 차이(p = 0.013, 중앙 > 좌안 > 우안)를 보였다. 시화호 인공습지에서 오염물질 제거효율의 저하원인은 과도한 유기물 생산에 의한 습지의 혐기성환경과 이에 따른 습지 하류부에서 용출된 인과 대량 증식한 식물플랑크톤이 균등하지 못한 물 흐름에 의해 식생대를 거치지 않고 유출되었기 때문으로 유추된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제21권4호
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• pp.439-458
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• 2005

An automated analysis system for water soluble constituents in $PM_{2.5}$ has been developed. The system consists of a high capacity multi tube diffusion scrubber (MTDS), a low temperature particle impactor (LTPI), and two ion (anion and cation) chromatography (IC) systems. Atmospheric particles have been collected by passing sample air through a thermostated MTDS followed by a LTPI. This system allows simultaneous measurements of soluble ions in $PM_{2.5}$ at 30 minutes interval. At the air sampling flow rate of 1.0L/min, the detection limits of the overall system are in the order of tens of $ng/m^3$. This system has been successfully used for the measurement of particulate components of Seoul air from April 2003 to January 2004. $SO_4^{2-},\;NO_3^-,\;NH_4^+,\;NO_2^-,\;Cl^-,\;Na^+,\;K^+,\;Ca^{2+},\;and\;Mg^{2+}$ are the major ionic species for $PM_{2.5}$ at Seoul. Among them, $SO_4^{2-},\;NO_3^-\;and\;NH_4^+$ are the most abundant ions, contributed up to $86\%$ of the total and the concentrations were higher than those in any other urban sites in the world except for Chinese cities. There are high pollutant episodes which contribute about $15\~20\%$ of annual average values of the major ions. During the episode, the all parcels were transported from the asian continent and $PM_{2.5}$ were significantly neutralized. This suggests that aged and long range transported pollutants caused the high pollutant episodes. They showed a distinct daily and seasonal variations:they showed a peak in the early morning caused by the night-time accumulation of particulate matters. Atmospheric reactions including gas-to-particle reactions and inter-particle reactions and meteorological parameters including relative humidity and ambient temperature were described with related to the $PM_{2.5}$ 5 concentrations. All of the ionic species showed higher concentrations during the spring than those for summer and winter.

• 생명과학회지
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• 제34권1호
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• pp.68-77
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• 2024

다양한 원인에 의하여 발생하는 미세먼지(particulate matter, PM)는 강력한 환경 오염 물질로 대두되고 있다. PM은 서로 다른 구성과 크기의 고체 입자와 액체 방울로 구성되며, 유해 화학 성분에는 원소 및 유기 탄소, 유기 화합물, 생물학적 화합물 및 금속이 포함된다. 급성 및 만성 PM 노출 시 생체 내 생리학적 시스템에 의하여 유입되고 축적되어 세포내 소포체 스트레스, 미토콘드리아 기능 장애, 산화 스트레스, 염증, 지질 축적 및 세포 주기 정지와 함께 세포 구조 변화를 촉진한다. 궁극적으로 이러한 세포 반응은 노화의 주요 특성을 발달시키는 원인으로 작용하며, 세포 노화와 관련된 자가포식 플럭스 및 리소좀 기능 장애를 향상시킨다. 선행 연구에서 PM과 사망률 증가 또는 수명 감소 사이의 긍정적인 연관성을 강조했지만, 노화에 대한 PM의 직접적인 증거는 여전히 제한적이다. 이 총설에서는 관찰 연구뿐만 아니라 노화 진행 및 연령 관련 질병 발병에 대한 PM의 시험관 내 및 생체 내 증거를 평가하였다. 이러한 평가는 소포체 스트레스, 미토콘드리아 기능 장애, 산화 스트레스, 염증, 지방 축적, 자가포식을 포함하여 PM 노출과 노화 사이의 연관성을 강화하는 연령 관련 세포 변화를 기반으로 한다. 이러한 자료는 PM에 따른 기본적인 세포 반응의 이해를 토대로 PM으로 인한 노화에 대한 새로운 치료법 개발에 기여할 수 있을 것이다.

• 상하수도학회지
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• 제26권2호
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• pp.201-208
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• 2012

Wangsong Reservoir needs a systematic approach that can control water purity and water quality improvement. This study was carried out to assess the seasonal variation of water quality and the effect of pollutant being loaded from watershed in a sallow eutrophic reservoir(Wangsong Reservoir) from March to November, 2011. Wangsong Reservoir, located in Uiwang City, has the capacity of 2 million $m^{3}$ in irrigation water supply with the drainage of 4.2 $km^{2}$. Average concentrations of BOD, COD, T-N, T-P, and Chloropyll-a in Wangsong Reservoir were 5.8 mg/L, 9.7 mg/L, 4.299 mg/L, 0.106 mg/L and 73.1 mg/$m^{3}$, respectively. In the inflow streams and treated sewage of Wangsong Reservoir, the T-N concentrations of 4.114 - 14.619 mg/L were higher than those in the Reservoir and the other pollutants were lower. As a result of investigation, Wangsong Reservoir exceeded the agricultural water standard level due to algal growth and accumulation from the upper streams and sewage. In order to achieve the targeted water quality in Wangsong Reservoir, it is required to be decreased in pollutants of internal and inflow streams.