• 한국물환경학회지
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• 제25권5호
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• pp.792-802
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• 2009

The objective of this study is to construct the watershed management system with link of the non-point sources model and to estimate delivery ratio duration curves for various pollutants. For the total water pollution load management system, non-point source model should be performed with the study of the characteristic about non-point sources and loadings of non-point source and the allotment of pollutant in each area. In this study, daily flow rates and delivered pollutant loads of Nakdong river basin are simulated with modified TANK model and minimum variance unbiased estimator and SWAT model. Based on the simulation results, flow duration curves, load duration curves, and delivery ratio duration curves have been established. Then GIS analysis is performed to obtain several hydrological geomorphic characteristics such as watershed area, stream length, watershed slope and runoff curve number. As a result, the SWAT simulation results show good agreements in terms of discharge, BOD, TN, TP but for more exact simulation should be kept studying about variables and parameters which are needed for simulation. And as a result of the characteristic discharges, pollutants loading with the runoff and delivery ratios, non-point sources effects were higher than point sources effects in the small-scale test bed of Nakdong river basin.

• 한국환경과학회지
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• 제11권8호
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• pp.819-827
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• 2002

Laboratory scale experiments were conducted to evaluate the performance of a biofilter for eliminating dimethyl sulfide(DMS). A commercial compost/pine bark nugget mixture served as the biofilter material for the experiments. The gas flow rate and DMS concentration entering the filter were varied to study their effect on the biofilter efficiency. The operating parameters, such as the residence time, inlet concentration, pH, water content, and temperature, were all monitored throughout the filter operation. The kinetic dependence of the DMS removal along the column length was also studied to obtain a quantitative description of the DMS elimination. High DMS removal efficiencies(>95％) were obtained using the compost filter material seeded with activated sludge. DMS pollutant loading rates of up to 5.2 and 5.5 g-DMS/m$^3$/hr were effectively handled by the upflow and downflow biofilter columns, respectively. The macrokinetics of the DMS removal were found to be fractional-order diffusion-limited over the 9 to 25 ppm range of inlet concentrations tested. The upflow column had an average macrokinetic coefficient(K$\_$f/) of 0.0789 $\pm$ 0.0178 ppm$\^$$\sfrac{1}{2}$//sec, while the downflow column had an average coefficient of 0.0935 $\pm$ 0.0200 ppm$\^$$\sfrac{1}{2}$//sec. Shorter residence times resulted in a lower mass transfer of the pollutant from the gas phase to the aqueous liquid phase, thereby decreasing the efficiency.

• 대한환경공학회지
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• 제34권6호
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• pp.373-381
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• 2012

대전의 도시 소하천, 관평천 유역을 연구대상지역으로 강우시의 유량 및 수질 변화 특성을 파악하기 위한 원격 제어실시간 자동 모니터링 시스템을 설치하여 자료를 확보하고 이 시스템을 이용하여 확보된 강우시 연속측정 자료를 이용하여 도시유역 모델인 SWMM (Storm Water Management Model) 모델을 보정하는 데 사용하였다. 실시간 자동 모니터링 시스템은 강우량계, 초음파 수위계, 자동수질측정장치, 자동취수장치, 데이터 로거 및 전송장치 등으로 구성되었으며 원격으로 제어할 수 있도록 설계되었다. 강우시 유량은 초음파 수위계와 사각 위어 공식을 이용하여 지속적으로 측정이 가능하도록 설계되었으며 정확도는 수동측정을 병행하여 확인하였다. 수질센서로 측정할 수 없는 항목은 자동채수기에 의해 일정시간 간격으로 시료를 채취한 후 실험실로 이송하여 분석하여 자료를 확보하였다. 위에서 실측된 유량 및 수질 연속 자료를 이용하여 연구대상지역에 대해 SWMM 모델을 구축하였다. SWMM 모델의 보정과 검증 결과 유량은 매우 양호한 수준으로 예측하고 있으나 BOD, COD, SS, TN, TP 등의 예측은 강우 특성에 따라 차이가 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 SWMM에 나타난 바와 같은 특정 유역에 고정된 형태의 오염물질 축적과 유출현상을 나타내는 경험식이 강우 및 선행강우 특성을 반영하여 수정될 필요가 있다는 것을 시사하고 있다. 본 연구에서 제안된 빗물 자동모니터링 및 모델링 시스템은 향후 강우에 따른 하천 수질관리를 위한 유역단위의 빗물 수량 수질 관리시설의 설계 및 운영에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국농공학회지
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• 제44권5호
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• pp.136-146
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• 2002

Land application of manure compost is considered one of the widely-used animal waste management practices. Many livestock farms adopt composting for their animal waste disposal and apply the compost to crop fields. While standard rates have been established based on researches with respect to land application of manure compost recently, there have been few discussions on water quality impact of the application. Water quality impact should be taken into account in land applications of manure compost. In this study, management practices were proposed based on the investigation of water quality of leachate from manure compost under rainfall simulation, field studies, and monitoring runoff water quality from farm fields after land application of animal waste. The concentrations of major water quality parameters of the leachate were significantly high, whereas those of runoff from soils after tillage for soil incorporation, were not affected by the application based on a series of experiments. Runoff water from farm fields after land application also showed high concentrations of pollutants. Appropriate management practices should be employed to minimize pollutant loading from manure applied fields. Proposed major management practices include 1) application of recommended amounts, 2) proper tillage for complete soil and manure incorporation, 3) field management to prevent excessive soil erosion, 4) complete diversion of inflow into the field from outside, 5) implementation of vegetative buffer strips near boundaries, and 6) prevention of direct discharge of runoff water front fields Into streams.

• 대한환경공학회지
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• 제29권3호
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• pp.332-340
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• 2007

강우 시 도로에서의 초기 유출수는 유 무기물질, 중금속 등 유해물질이 부유물질에 흡착되어 거동되는 비율이 높으므로 부유물질을 분리할 수 있다면 상당량의 오염부하를 줄일 수가 있다. 따라서 본 연구의 목적은 도로에서 배출되는 강우유출수의 오염저감을 위해 필터를 이용한 수리동력학적 필터분리기를 이용하여 부유물질을 처리함에 있어 필터별 오염물질 처리효율을 비교 평가함으로서 도로유출수에 대한 오염물질 저감을 위한 현장에의 적용 방안을 모색함에 있다. 사용한 여재는 perlite, 활성탄, zeolite와 이들의 혼합소재를 대상으로 하여 칼럼여과실험과 필터분리기를 이용한 현장에서의 처리실험을 통해 여재별 처리정도 및 처리효율을 비교하였다. 칼럼여과실험결과 대체로 SS는 활성탄과 perlite, 활성탄, 소성한 zeolite의 혼합여재가, 중금속은 zeolite 및 활성탄이 양호하였다. HDFS에 의한 처리실험은 perlite와 활성탄 혼합여재가 도로유출수 처리에 적합할 것으로 조사되었다. 혼합여재에 대한 평균 처리 효율은 여재층이 9 cm, 수면적부하율 192-1,469 $m^3/m^2/d$의 범위에서 SS 48.1%, BOD 31.9%, COD 32.6%, TN 15.5%, TP 17.3%의 제거율을 나타내었고, 중금속인 경우 Fe 26.0%, Cu 19.4%, Cr 25.7, Zn 16.6%, Pb 15.0%로 조사되었다. 도로유출수의 처리를 위한 HDFS의 여재로서는 perlite와 활성탄을 혼합한 여재가 적절하였다.

• 유기물자원화
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• 제20권1호
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• pp.61-70
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• 2012

본 연구에서는 하수슬러지, 돈분뇨, 음식물쓰레기 탈리액을 단독 또는 혼합 주입한 회분식 혐기성 소화를 수행하여 바이오가스 생산 및 유기물 저감 효율 비교 평가를 통해 병합소화의 타당성을 검토하였다. 타당성 검토 대상은 M시에서 발생하는 하수슬러지 178 톤/일, 돈분뇨 해양 투기량 및 축산폐수처리장 유입량 150 톤/일, 음식물쓰레기 탈리액 소각량 8톤/일이다. 유기성 폐기물 별 혐기성 소화 특성을 회분식 실험을 통해 고찰한 결과, 검토된 보조기질(돈분뇨, 음식물쓰레기 탈리액)이 메탄수율, 메탄 생산성, 유기물 제거 효율 측면에서 하수슬러지에 비해 우수한 성능을 나타내었다. 하수슬러지, 돈분뇨, 음식물쓰레기 탈리액의 병합 소화를 수행한 결과, 대상 유기성 폐기물 전량을 하수처리장 소화조로 투입하는 경우, 하수슬러지 단독 소화 대비, 5.6 배$(530\;m^{3}\;CH_{4}/d\;{\rightarrow}\;2,968\;m^{3}\;CH_{4}/d)$ 높은 메탄생산 잠재량을 보일 것으로 나타났다. 다만 소화조 유출수가 기존에 비해 1.88 배 증가하고, 유출수 내 오염물질 부하(COD, T-N, T-P)가 3.79-4.92배 증가하는 것으로 나타났다. 병합소화는 하수처리장 에너지 자립화에 큰 기여를 할 수 있으나, 적용 시 하수처리장으로의 반송 등 소화조 유출수 처리 방안의 확보 방안이 함께 마련되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
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• 제19권5호
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• pp.426-432
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• 2000

Field experiment was performed from August 1996 to December 1999 to examine the feasibility of constructed wetland system for sewage treatment in rural areas. A pilot system was installed in Konkuk University and the effluent of septic tank for school building was used as an influent to the wetland treatment basin. The system was composed of sand and reed, and operated continuously including winter time. Average removal rate of about 70% was observed for BOD, COD, and SS, about 50% for T-P, and about 25% for T-N. The reason for poor T-N removal might be due to high loading rate and short retention time. The system demonstrated satisfactory effluent concentration and stable performance in growing season. And it also worked adequately in wintertime even below $10^{\circ}C$ without freezing, and removal was still significant. The amount removed in BOD, COD, and SS was almost the same as in the growing season, and the amount removed in nutrients was about half of the one in growing season. Overall performance of the experimental system was compared with existing data base (NADB, 1994), and it was within the range of general system performance. As study period increased, removal rates for BOD, COD, SS, and T-P were consistently maintained and even enhanced, but removal rate for T-N decreased slightly. Wetland system was thought to be a feasible alternative for sewage treatment in rural area considering its low cost and low maintenance requirement. However, the effluent of the experimental wetland system often exceeded current effluent water quality standards, therefore, further treatment could be required if the effluent should be discharged to public waters. Wetland system of interest locates in rural area and is a part of rural ecosystem, therefore, ultimate disposal of reclaimed sewage for agricultural purpose or subsequent land treatment might be available and further research in this matter is recommended.

• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.141-148
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• 2010

본 연구에서는 수생식물 중 부레옥잠(Eichhornia crassipes)과 미나리(Water Dropwort)를 이용하여 유입수의 부하변동에 따른 수처리 효율을 Lab-scale 실험을 통해 평가하고, 부레옥잠을 현장 적용하여 식물생체내 흡수된 질소, 인의 함량을 산정 제시하고자 하였다. 부레옥잠 식물체내 N, P 흡수율은 하수의 1차처리수를 적용하였을때 HRT 4 day에서 가장 높은 흡수율 1.06 g N/$m^2{\cdot}day$과 0.39 g P/$m^2{\cdot}day$으로 각각 나타났다. 부레옥잠의 경우, BOD 부하 185 kg BOD/$ha{\cdot}day$ 이하에서 80% 이상의 높은 효율을 보였으며, 미나리를 적용한 경우에는 80 kg BOD/$ha{\cdot}day$ 이하에서 70~80%의 효율을 나타냈다. 질소와 인의 처리효율 역시 부레옥잠이 미나리 보다 높은 부하에서도 처리 효율이 높은 것으로 나타났다. 부레옥잠을 이용하여 50% 이상의 TN 처리효율을 달성하기 위해서는 HRT 2 day 이상, 10 kg TN/$ha{\cdot}day$ 이하로 부하를 유지해야하고, TP의 경우, 80% 이상의 처리효율을 위해서는 TP 부하를 2.0 kg TP/$ha{\cdot}day$ 이하로 유지해야 하는 것으로 나타났다. 부레옥잠을 이용한 50일 동안의 현장적용 실험 결과로 부터 부레옥잠의 연중생산량은 30.9 $m^3/ha{\cdot}yr$로 나타났으며, 질소와인의 연간 흡수율은 76.7 kg N/$ha{\cdot}yr$, 13.4 kg P/$ha{\cdot}yr$로 높게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.603-610
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• 2009

본 연구는 휘발성유기화합물질의 분해능력을 가진 yeast인 Candida tropicalis를 이용하여, 대표적인 휘발성 유기화합물질인 톨루엔과 MEK의 제거효율을 향상시키기 위하여 수행되었다. 반응기는 가스상으로 유입되는 톨루엔과 MEK의 물질전달 능력을 향상시키기 위하여 airlift loop 형태로 선택하였고, yeast 미생물의 효과적인 포괄고정화를 위해 분말활성탄(PAC)과 알지네이트(Alginate), PEG로 고분자 담체를 형성하였다. Airlift loop bioreactor의 물질전달성능을 평가하기 위한 실험을 수행하였으며, 기체체류시간 15초에서 담체를 첨가하지 않은 액상의 톨루엔 물질전달계수($K_La$) 값이 1.29 $min^{-1}$이었으나, 고분자 담체를 첨가한 경우 톨루엔의 $K_La$는 4.07 $min^{-1}$로 증가하였다. 따라서 고분자담체를 적용하는 것이 기상으로 유입되는 휘발성유기화합물의 물질전달을 향상시키는 것으로 확인되었다. 이러한 airlift loop bioreactor와 yeast 포괄고정 담체를 적용하여 체류시간을 60초, 30초, 15초에서 유입부하에 변화를 주며 실험을 진행한 결과, 톨루엔 5, 10, 19, 37 g/$m^3$/hr, MEK 4.5, 8.9, 17.8, 35.1 g/$m^3$/hr의 유입부하 변화에도 전체 80% 이상의 안정적인 처리효율을 나타내었다. 또한 airlift loop bioreactor의 분해능을 확인하기 위하여 유입부하를 단기간 변화시켜 주며 실험한 결과, 톨루엔과 MEK의 최대분해능은 각각 70.4 g/$m^3$/hr, 56.4 g/$m^3$/hr로 확인되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.929-936
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• 2011

비점오염원 저감을 위해 설치된 동복천 인공습지의 효율적인 관리 방안을 제시하기 위하여, 동복천 인공습지의 시기별 및 부하량별 수처리 효율평가를 실시하였다. 유입수의 BOD, SS, T-N 및 T-P 함량은 각각 $0.85{\sim}3.14mg\;L^{-1}$, $3.33{\sim}9.70mg\;L^{-1}$, $0.64{\sim}5.33mg\;L^{-1}$ 및 $0.03{\sim}0.10mg\;L^{-1}$ 범위이었으며, 연평균 처리효율은 BOD, SS, T-N 및 T-P가 각각 34%, 5%, 31% 및 13%로서 BOD와 T-N의 처리효율이 SS와 T-P 처리효율 보다 높았다. 인공습지 구성시스템별 오염물질 부하량에 따른 오염물질 처리량은 BOD에서 침강지 > 습지조 > 침전지, SS에서 침전지 > 습지조 > 침강지, T-N에서 침전지 > 침강지 > 습지조 순이었으며, T-P의 경우에는 침전지와 침강지에서는 큰 차이가 없었으나 습지조에서는 다른 시스템에 비해 높은 효율을 보였다.