• 한국환경농학회지
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• 제27권1호
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• pp.27-34
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• 2008

농어촌 등에서 소규모로 발생하는 하수를 자연정화공법 의한 인공습지에서 효과적으로 처리하기 위하여 소형 하수처리장치를 호기성조 및 혐기성조로 구분하여 시공한 다음, 최적 하수 부하량을 조사하기 위해 하수 부하량별 오염물질의 처리효율을 조사한 결과 호기-혐기 조합형 소형 하수처리장에서 전반적으로 하수 부하량이 증가함에 따라 오염물질의 처리효율이 점점 감소하는 경향으로 특히 하수부하량 300 $Lm^{-2}day^{-1}$ 이상에서 수처리효율의 감소폭이 약간 컸다. 따라서 본 소형 하수처리장에서 BOD, $COD_{Mn}$, 탁도, T-N 및 T-P를 안정적으로 처리하기 위한 최적 부하량은 300 $Lm^{-2}day^{-1}$ 이었고, 이 때의 방류수 중 BOD, $COD_{Mn}$, 탁도, T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 99, 94, 99, 49 및 89%로 현행 방류수 수질기준을 만족하면서 안정적으로 처리되었다. 하지만 본 소형 하수처리장에서 방류수 중의 T-N 및 T-P 함량은 각각 $28.5{\sim}29.4$ 및 $0.9{\sim}2.1mgL^{-1}$ 정도로서 앞으로 질소와 인의 방류수 수질기준이 각각 20 및 2 $mgL^{-1}$로 강화됨에 따라 보다 안정적인 수처리를 위해서는 T-N 및 T-P 처리효율을 향상시켜야 할 것으로 판단된다. 이에 최적 하수 부하량하에서 질소와 인의 강화될 방류수 수질기준(질소 20 $mgL^{-1}$ 및 인 2 $mgL^{-1}$)을 만족시키면서 안정적인 하수처리를 위한 최적의 수처리 공정개선 방안을 조사하였다. 호기-혐기 조합형 소형 하수처리장에서 수처리 공정개선 중 질소 및 인의 처리효율 향상이 가능한 방안은 혐기성조의 깊이 및 여재 입경 변경과 여재에 굴패각을 혼합한 방법이었다. 혐기성조의 깊이 및 여재 입경 변경 조건 중 혐기성조 1.5 m 깊이에서 여재 A(유효입경 1.50 mm)를 사용한 경우 T-N 및 T-P의 처리효율을 각각 10 및 3% 향상시켰고, 여재에 굴패각 혼합한 경우 T-N 및 T-P의 처리효율을 각각 14 및 7% 향상시켰다. 또한 동일한 조의 체적하에서 혐기성조의 깊이를1.5 m로 깊게한 것은 혐기성조 깊이 1 m에 비해 부지면적을 약 33% 정도 감소시킬 수 있을 것으로 판단되며, 또한 굴패각을 사용한 것은 폐기물의 재활용면에서도 매우 효과적인 방안으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제24권2호
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• pp.83-92
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• 2022

전세계적으로 플라스틱에 대한 수요가 늘어감에 따라 플라스틱 폐기물의 양이 증가하고 있다. 수계 내에서의 미세플라스틱의 위해성에 대한 평가 기준에 대해서는 아직 많은 연구가 필요하지만 대체적으로 미세플라스틱을 성질 개선을 위해 첨가하는 화학물이 유독하다는 사실은 여러 문헌을 통해 증명되어있다. 하수처리장(MWTP)은 오수를 처리하는 시설로서 가정에서 발생하는 미세플라스틱이 모이는 미세플라스틱이 모이는 장소이다. 따라서 MWTP 에서의 미세플라스틱 분석이 필요한 상황이지만 이를 진행하기 위해 표준화된 방법이 아직은 없다. 따라서 본 연구에서는 MWTP에서 미세플라스틱 검출을 위한 하수 시료에 적용할 수 있는 최적의 방법론을 조사해보고자 한다. 본 연구에서는 J 하수 처리장에서 수집한 유입수 샘플로부터 미세플라스틱을 분석하는 다양한 전처리 방법 중에서 하수처리장 샘플에 가장 널리 사용되는 펜톤산화와 H₂O₂ 산화법을 선정하였다. 각 전처리 방법별로 측정에 오차를 발생시킬 요소들이 있었으며, 이를 극복하기 위해 펜톤산화 전처리의 경우 밀도분리법 대신 여과를 진행하여 분석을 진행하는 것이 추천되며, H₂O₂ 산화법의 경우 반응 이후 증류수로 세척하는 과정이 필요해 보인다. 분석 결과 미세플라스틱의 농도는 H₂O₂ 산화법을 이용한 샘플의 경우 2.75 ea/L, 펜톤산화법을 이용한 샘플의 경우 3.2 ea/L 로 측정되었으며 대부분 섬유형태로 존재하였다. 또한 정량분석을 현미경을 이용해 육안으로 진행하기 때문에 측정 결과에 대한 신뢰성을 보장하기가 어렵다고 판단해 검정곡선을 만들었다. 총 3개의 검정곡선이 그려졌으며 해당 검정곡선들을 분석한 결과 R² 값이 전부 0.9 이상이였으며 이는 정량분석에 대해 높은 신뢰성을 보장한다. 정성분석으로 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 계열에 대해선 판단할 수 있었지만 각 미세플라스틱의 화학적인 조성에 대해선 확인할 수 없었다. 향후 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 화학적 조성에 대해서 확인하기 위해서 이번 연구를 활용할 수 있을 것이다.

• 분석과학
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• 제20권5호
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• pp.383-392
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• 2007

1998~2004년 봄철에 한라산 1100 고지에서 $PM_{2.5}$ 미세입자를 채취하여 수용성 성분을 분석하였다. 연구기간의 연도별 $PM_{2.5}$ 질량농도는 $13.4{\pm}9.6{\sim}21.7{\pm}20.0{\mu}g/m^3$의 범위를 보였고, 이온 성분들의 농도는 nss-$SO{_4}^{2-}$ > $NH{_4}{^+}$ > $NO{_3}{^-}$ > $Ca^{2+}$ > $K^+$ > $Na^+$ > $Cl^-$ > $Mg^{2+}$ 순으로, nss-$SO{_4}^{2-}$ ($3.41{\pm}2.42{\mu}g/m^3$)이 가장 높았다. 이차 오염물질인 $NH{_4}{^+}$, $SO{_4}^{2-}$, $NO{_3}{^-}$의 농도는 각각 0.60~1.50, 2.86~4.42, $0.24{\sim}1.57{\mu}g/m^3$로 전체 이온 성분의 88%를 차지하였으나 해양 기원의 성분들은 5 % 미만의 조성을 보였다. nss-$SO{_4}^{2-}$은 $NH{_4}{^+}$, $K^+$과 높은 상관성을 보였으나 $NO{_3}{^-}$과의 상관성은 상대적으로 낮았고, $NH{_4}{^+}$과 nss-$SO{_4}^{2-}$은 미세입자에서 $(NH_4)_3H(SO_4)_2$와 $(NH_4)_2SO_4$의 형태로 존재하고 있는 것으로 추정된다. 역궤적 분석을 실시한 결과, $NH{_4}{^+}$과 nss-$SO{_4}^{2-}$이 동시에 고농도일 때 기단은 중국에서 발원되어 중국 동부에서 장시간 정체되었다가 제주 지역으로 유입되었다. 또 발생기원이 서로 다른 $NO{_3}{^-}$과 nss-$Ca^{2+}$의 농도가 높을 때 기단은 중국 또는 시베리아에서 발원하여 중국 동부를 거쳐 제주지역으로 이동한 것으로 조사되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권2호
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• pp.272-279
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• 2012

자연정화공법을 이용한 축산폐수처리장에서 주입부하량에 따른 대응성을 평가하기 위해 주입방법에 따른 수처리 효율 결과를 이용하여 오염물질의 처리경향을 파악하고, 이를 토대로 설계 및 시공시 부지면적 감소와 오염물질의 처리효율 극대화를 위한 기초자료를 제시하기 위하여 주입방법에 따른 오염물질의 제거속도를 조사하였다. 축산폐수처리장에서 시기별 주입방법에 따른 수처리 효율을 조사한 결과 최종 5차 방류수에서 COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 연속적 주입의 경우는 각각 99.5%, 99.8%, 99.0% 및 99.8%였으며, 간헐적 주입의 경우는 99.2%, 99.5%, 98.5% 및 99.3%로서 상대적으로 연속적 주입이 간헐적 주입보다 높은 처리효율을 보였다. 축산폐수처리장에서 주입방법에 따른 오염물질의 제거속도 K ($day^{-1}$)는 축산폐수 주입방법을 연속적 및 간헐적으로 구분하여 각 방법에 따른 COD, SS, T-N 및 T-P의 제거속도를 각각 조사하였으며, 각 오염물질의 제거속도는 $ln(C/C_0)=-Kt$의 1차 반응속도식을 이용하였다. COD 제거상수(K)는 연속적 주입의 경우 1차, 2차, 3차, 4차 및 5차 처리조에서 각각 0.210, 0.086, 0.222, 0.053 및 $0.137\;d^{-1}$이었고, 간헐적 주입의 경우 0.377, 0.129, 0.174, 0.052 및 $0.169\;d^{-1}$였다. 그리고 T-N의 제거속도 상수(K)는 연속적 주입의 경우 1차, 2차, 3차, 4차 및 5차 처리조에서 각각0.235, 0.071, 0.171, 0.058 및 $0.126\;d^{-1}$이었고, 간헐적 주입의 경우0.361, 0.121, 0.109, 0.047 및 $0.155\;d^{-1}$이었다. T-P의 제거속도 상수(K)는 연속적 주입의 경우 1차, 2차, 3차, 4차 및 5차 처리조에서 각각 0.572, 0.049, 0.090, 0.112 및 $0.222\;d^{-1}$이었고, 간헐적 주입의 경우 0.803, 0.084, 0.076, 0.118 및 $0.301\;d^{-1}$였다. 이상의 결과를 미루어 볼때 제거속도는 연속적 주입이 간헐적 주입에 비해 빠른 경향이었으며, 본 현장 축산폐수처리장은 축산폐수 유입 부하량 변동과 순간 부하량에 대한 대응성이 우수한 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제22권
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• pp.54-62
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• 2004

본 연구는 해양 식물플랑크톤에 대한 지속성 유기오염물질의 영향을 이해하기 위한 목적으로, 우리나라 연안역에서 연간 우점적으로 나타나는 식물플랑크톤 주요 5종 즉, 규조류 Skeletonema costatun, 침편모조류 Heterosigma akashiwo, 와편모조류 Prorocentrum dentatum, P. minimum, Akashiwo sanguinea를 이용하여 benzo〔a〕pyrene(PAHs)에 72시간동안 노출시킨 다음 각 종의 성장 및 저해, 회복능력 등을 조사하였고, benzo〔a〕pyrene의 농도 0.1, 1, 5, 10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$에 H. akashiwo (Raphidophyceae)를 노출시켜 시간에 따른 광합성률의 변화를 측정하였다. Benzo〔a〕pyrene에 72시간 노출시킨 후 S. costatum, P. minimum, P. dentatum의 세포수는 1∼10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 농도사이에서 급격한 감소를 보였고, A. sunguinea, H. akashiwo는 0.1∼1 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 낮은 농도범위에서 지수함수적인 감소를 나타냈다. 성장저해 농도 ($IC_{50}$/) 는 A. sanguinea가 0.10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$로 가장 낮았고, H. akashiwo (0.74 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$) S. costatum (1.68 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$), P. dentatum (2.14 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$), P. minimum (6.20 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$)의 순서로 성장저해농도가 높게 나타났다. Benzota〔a〕pyrene 1 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$ 이하의 농도에 노출되었던 세포들은 5종 모두 시간이 경과함에 따라 회복하는 경향을 나타냈으나 10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$이상의 농도에 노출시에는 P. minimun을 제외하고는 회복되지 않았다. 이러한 결과들은 조사된 5종 중에서 유각 와편모류 P. minimum이 benzo〔a〕pyrene에 가장 내성이 강하며, 무각 와편모류 A. sanguinea가 가장 약함을 의미한다. Benzo〔a〕pyrene 0.1, 1, 5, 10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$ 농도에 Heterosigma akashiwo를 노출시킨 다음 성장에 따른 단위세포 당 광합성률은 0.1, $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 benzo〔a〕pyrene에 노출시킨 세포의 경우 지수성장기에 단위세포 당 탄소동화율(dpm cells$^{-1}$)이 가장 높은 수치를 나타내었고 안정기에 들어가 면서 점차 감소하여 대조군과 유사한 양상을 나타내었으나, 전체적으로 대조군보다 높은 수치를 나타내었다. 반면에 5, 10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 농도에 노출된 세포는 초기에 매우 낮은 탄소동화율을 보였으며, 5 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 농도에 노출시킨 세포의 경우 12일째부터 단위세포 당 탄소동화율이 매우 크게 증가하였다. 본 연구의 결과들은 연안해역에 benzo〔a〕pyrene과 같은 지속성 유기오염물질이 유입되었을 때 내성여부에 따라 식물플랑크톤 군집내 종 천이와 일차생산력에 크게 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.