• 해양환경안전학회지
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• 제18권6호
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• pp.536-544
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• 2012

지속적인 양식활동과 어장환경 보호를 위해서는 연안해역과 양식어종마다 각기 다른 연안생태계의 물질순환에 대한 연구가 필요하며, 양식장아래 퇴적물-수층 경계면의 침강 용출 플럭스에 관한 정확한 산정이 중요하다. 이에 관한 연구방법 중 벤틱 챔버를 이용한 현장배양법과 코아 채니를 이용한 실내배양실험법으로 퇴적물 산소요구량과 용존무기질소 용출 플럭스를 비교하여 보았다. 통영 어류 가두리양식장, 여수 어류 가두리양식장, 완도 전복양식장에 대하여, 퇴적물 산소요구량을 측정하여본 결과, 현장배양법은 116, 34, $31\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;d^{-1}$, 실내배양법은 52, 17, $15\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;d^{-1}$이었고, 용존무기질소 용출 플럭스의 경우, 현장배양법은 7.18, 7.98, $1.78\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$, 실내배양법은 3.33, 3.74, $1.96\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$로, 현장배양법이 실내배양법보다 약 2배 높게 나타났다. 본 연구는 각 양식장에 따른 물질 플럭스를 살펴봄으로서, 양식장아래 퇴적물-수층 경계면에 대한 두 가지 물질수지 계산 방법의 특성을 비교하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권5호
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• pp.288-302
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• 2017

퇴적물이 수층의 영양염 분포에 미치는 영향을 평가하기 위해서 퇴적물의 용출률을 정확하게 측정할 필요가 있다. 이에 본 연구에서 퇴적물 용출률 측정 방법 중 퇴적물 코어 배양법을 대상으로 용출률의 측정 조건과 실험 절차를 제시하였다. 낙동강 수계 중류에서 2015년 7월에 표층이 교란되지 않은 퇴적물 코어 시료를 채취하여, pre-incubation 시간(6, 12, 24시간), 초기 산소농도(포화도 90, 70 50%), 확산경계층의 두께(0, 0.6-0.8, 1.2-1.4 mm), 배양 온도(10, 17, 20, $25^{\circ}C$) 등을 여러 가지 조건으로 조성하여 측정한 영양염 용출률의 결과를 그 바탕으로 하였다. 네 가지 주요 환경 조건이 달라지면, 안정화 시간 동안 유기물 분해 및 산화 과정에 의한 화학 조성 변화, 퇴적층의 산화-환원 환경 변화에 따른 흡착 및 탈착, 퇴적물-수층 경계면에서의 수리역학적 상황 변동에 의한 물질 교환 증감, 퇴적물 내 미생물의 활성 증가 등을 야기하여 퇴적물의 영양염용출률에 영향을 미친다. 따라서, 퇴적물 코어 배양법으로 실제 현장값과 유사한 결과를 생산하기 위해서는 현장 심수층의 수온 및 용존산소 농도, 유속을 자연 상태와 가깝게 재현하고 퇴적물 시료 채집 후 되도록 빠른 시간 안에 배양 실험을 수행해야 한다. 두 개의 반복구에 대하여 퇴적물 코어 배양법으로 영양염 용출률을 측정하였을 때 대부분의 실험 조건에서 상대백분율차가 20% 이하였다. 측정 조건과 절차를 엄밀히 준수하여 실험하였을 때 정밀도를 확보할 수 있는 것으로 사료되며, 향후 측정 결과의 정확도를 확인하기 위하여 현장 측정법과 비교할 예정이다.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권4호
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• pp.635-646
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• 2004

Chronic outbreaks of green tide in the Nakdong estuary toll a heavy socioeconomic cost. The paper investigates the influence of sediments on the nitrogen eutrophication, being claimed as the primary cause of green tide. To measure the flux of nitrate at the sediments-water interface, sediment cores were taken in Jan., Mar., May and Sep., 2000 at Noksan located in the West-Nakdong river estuary. The dissolved oxygen was profiled and then the pore water was extracted in situ. Core samples were analyzed for their textural characteristics. Cores were incubated by a novel technique to measure the fluxes of nitrate $(NO_3^-)$ and ammonia $(NH_4^+)$ at the sediment-water interface. The dissolved oxygen was depleted usually within several millimeters in the top sediments. Nitrate started to decrease drastically at the layer where dissolved oxygen was nearly depleted. Nitrate was also exhausted within several centimeters, followed by ammonia build up rapidly. The flux at the sediments-water interface calculated from the pore water concentrations revealed that nitrate was removed from the water column into the sediments. The sediment incubation experiment confirmed the above result. On the other hand ammonia were released from the sediment to the water column. As the incubation went on, however, the nitrate concentration in the overlying water was dropped below that of a top sediment. Then the flux is reversed, i.e., nitrate was released from the sediments to the water column. The implication is that the sediment can supply nitrate to the water column if it falls below a certain level. Thus it is likely that sediments in the eutrophicated river buffers the nitrate concentration in the water column, which leads to a prolonged green tide.

• 한국물환경학회지
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• 제30권6호
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• pp.658-664
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• 2014

In this study, Uiam-sediment(US) and Gongji-sediment(GS) were incubated to analyze the formation of phytoplankton community and occurrences of odorous compounds from benthic cyanobacteria. For the phytoplankton, 45 and 40 taxa were found in GS and US, respectively. The phytoplankton species detected in the harmful algae included Microcystis, Anabaena and Oscillatoria. As a result, a standing crop of phytoplankton appeared to be in the range of $0.9{\sim}71.8{\times}10^3$ cells/mL in GS, $0.8{\sim}51.2{\times}10^3$ cells/mL in US, and as the incubation progressed, benthic cyanobacteria was increased. The highest number of akinetes was shown in the initial incubation, and akinetes was reduced by 10% on day 4 of incubation start. After reduction of akinetes incubated for 4 days in US and 15 days in GS, Anabaena appeared from the surface water. Benthic cyanobacteria such as Oscillatoria tenuis, O. limosa and Lyngbya hieronymusii was dominant in GS (max. $3.96{\times}10^6cells/cm^2$) and US (max. $5.77{\times}10^6cells/cm^2$), forming cyanobacterial mats in sediment surface. Cyanobacterial mats were suspended after 10~12 days incubation in GS and US. Before and after the suspension of cyanobacterial mats, the concentration of geosmin was the highest in GS(115 ng/L) and US(175 ng/L). In the second suspension of cyanobacterial mats in GS, the concentration of 2-MIB was increased to the range of 22~92 ng/L.

• 생태와환경
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• 제34권1호통권93호
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• pp.54-61
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• 2001

저온에서 메탄발생 경로의 변화에 대하여 팔당호 연안대에서 채취한 저질토 슬러리를 배양하여 실험하였다. 저질토 슬러리의 메탄발생속도는 5${\sim}$45$^{\circ}C$ 범위에서 온도가 상승함에 따라서 지수함수적으로 증가하여 45$^{\circ}C$에서 7.4 nmol${\cdot}$g$^{-1}{\cdot}$h$^{-1}$로서 최대에 달한 후 급격히 감소하였다. 배양온도를 고온인 30$^{\circ}C$에서 저온인 15$^{\circ}C$로 감소시키면 메탄발생속도와 수소축적속도가 감소하였고 아세트산은 일시적으로 축적되었다. 배양온도 15$^{\circ}C$와 30$^{\circ}C$에서 클로로포름은 메탄발생을 완전히 억제하였고 메탄발생의 직접적 기질인 수소와 아세트산이 축적되었다. 이 수소와 아세트산의 축적량을 메탄발생량으로 환산하면, 아세트산으로부터의 메탄발생량은 30$^{\circ}C$와 15$^{\circ}C$에서 각각 총메탄발생량의 14%와 75%로 추정되었다. 또한 저온에서 저질토 슬러리에 아세트산을 19 mM 이상으로 첨가하면 메탄발생이 저해되었다. 결국 저온 조건에서는 메탄발생에 대한 아세트산의 상대적 기여도가 증가하고, 고농도의 아세트산에 의하여 메탄과정이 저해되었다. 그러므로 팔당호 연안대 저질토의 유기물 혐기분해에서 아세트산-이용 메탄발생과정은 저온에서 핵심과정이 되고, 고농도의 아세트산에 의한 병목현상이 일어난다고 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권2호
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• pp.63-70
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• 2001

퇴적물과 해수가 충진된 수조에서 배양실험을 수행하여 해수중 용존산소, pH, 암모니아, 질산염, 철 및 망간 농도의 시간에 따른 변화를 측정하였다. 농도변화 자료를 초기속성작용의 화학 반응식에 적용시켜 퇴적물 내 유기물 분해 초기에 나타나는 유기탄소와 유기질소의 분해정도를 파악하였다. 배양실험은 237 hr 동안 진행되었으며 , 각 화학종의 농도변화 양상에 따라 모두 4개의 시간구간으로 나눌 수 있었다($0{\sim}9\;hr,\;9{\sim}45\;hr,\;45{\sim}141\;hr,\;141{\sim}237\;hr$). 각 시간구간의 농도변화로부터 계산된 유기탄소와 유기질소의 C/N비는 각각 6.63, 1.49, 0.81, 0.02로 시간경과에 따라 감소하였다. C/N비의 감소는 유기물분해 초기에 퇴적물중 유기질소가 유기탄소보다 먼저 선택적으로 분해되어 용출됨을 시사한다. 현장에서 채취한 퇴적물 시료와 배양실험 종료 후 수조에서 수거한 퇴적물중 유기탄소 및 유기질소, 공극수중 암모니아 및 유기탄소 등의 농도변화를 상호 비교한 결과도 유기질소의 선택적 분해를 시사하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권2호
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• pp.3-10
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• 2000

1999년 4월, 8월과 11월에 금강 하구역 갯벌 세 지점에서 채니된 퇴적물 표층 5 cm을 입도 조성 분석한 결과 모래와 자갈 성분이 1.18 %, 모래 성분이 29.34 %, 점토 성분이 69.49 %였다. 퇴적물의 IL은 6.7 %, ORP는 -12 mV으로 약간의 환원상태를 보이고 있었다. 퇴적물 중 H₂S 농도는 평균 0.25 mg/gㆍdry으로 측정되었다 금강 하구 갯벌 퇴적물에서의 탈질산화는 4월에 0.186 m mole N₂/m²ㆍday, 8월에 0.192 m mole N₂/m²ㆍday, 11월에 91.3 m mol N₂/m²ㆍday으로 3회 평균 30.6 m mole N²/m²ㆍday였다. 퇴적물과 수층간의 NH₄/sup +/-N의 플럭스는 4월에 -0.37 m mole N/m²ㆍday, 8월에 34.0 m mole N/m²ㆍday, 11월에 0.10 m mole N/m²ㆍday으로 평가되어 평균적으로 11.2 m mole N/m²ㆍday였다. 한편, 퇴적물과 수층간의 NO²/sup -/-N+ NO₃/sup -/-N의 플럭스는 4월에 0.314 m mole N/m²ㆍday, 8월에 0.524 m mole N/m²ㆍday, 11월에 -4.12 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어 평균 -1.09 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어졌다. 암모니아질소와 아질산질소 및 질산질소의 플럭스로부터 계산한 용존무기질소 (DIN)의 플럭스는 10.2 m mole N/m²ㆍday으로 평가되었다. 이와 같은 금강하구역 갯벌에서의 용존성무기질소의 플럭스와 탈질산화는 이 해역의 질소수지와 1차 생산에 중요한 영향을 끼칠 것으로 추정되었다.

• 대한한의학회지
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• 제30권2호
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• pp.79-87
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• 2009

Objective: This study assessed five respective herbs in Cheonggugamrosu (CGGRS) for ability to inhibit malodor in vitro. Methods: We used malodor modeling of the salivary sediment system. Incubation mixtures were prepared with sediment at 16.7% (v/v), amino acids (cysteine and tryptophan) at 6mM and either herb extract at 1% (w/v) or water as control. Mixtures were incubated at $37^{\circ}C$ and odor was monitored organoleptically and for volatile sulfur compounds with the Halimeter. Indole/skatole was determined by Kovac's colorimetric method. Results: Two of the herbs, Caryophilli Flos and Glycyrrhizae Radix, had inhibitory effect on malodor generation. Both of them significantly reduced VSC, organoleptic odor and indole/skatole formation (p<0.05). Conclusions: We found Caryophilli Flos and Glycyrrhizae Radix played a main role in CGGRS. Both herbs have potential as effective anti-malodor agents and this suggests they are worthy of further exploration.

• 한국물환경학회지
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• 제31권5호
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• pp.460-467
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• 2015

We analyzed the formation of phytoplankton community and the occurences of odorus compound from benthic cyanobacteria in North, South Han-River, Paldang-Lake and Kyeongan-Stream sediments. Sediments were incubated in different water temperature. Akinetes were found (0~500 cells/g) with the highest number on sediment in Yangsoo railroad bridge (YC). The result showed that Anabaena ranged between $0.02{\sim}0.53{\times}10^3cells/mL$ in Sambong (SB), YC, Mukhyen-Stream (MS), Paldang-Lake (P2) and Kyeongan-Stream (KK). The total 68 taxa of phytoplankton were observed during the incubation period. A standing crop of phytoplankton was in the range of $0.13{\sim}8.97{\times}10^3cells/mL$ and Microcystis appeared in SB, YC, P2 and KK sites with $20{\sim}25^{\circ}C$ temperature. In South Han-River (P3), Oscillatoria tenuis was dominant at $25^{\circ}C$ temperature. The concentration of geosmin was the highest in SB-$15^{\circ}C$ (25.5 ng/L), and the concentration of 2-MIB was the highest in P3-$25^{\circ}C$ (286.8 ng/L). Odorous compounds were detected in all the temperature conditions from each site. Our results indicate that the dominant benthic cyanobacteria (O. tenuis, O. limosa, Phormidium tenue and Pseudanabaena limnetica) have high correlation with the occurrence odorous compounds and 2-MIB.

• 대한환경공학회지
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• 제39권11호
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• pp.613-625
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• 2017

낚시터로 장기 임대중인 농업용 저수지 2곳을 대상으로 낚시터 영향권(effective zone) 2지점의 퇴적물과 비영향권(ineffective zone) 1지점의 퇴적물을 호기(oxic)와 무산소(anoxic) 조건을 조성한 실험실 코어배양법(laboratory core incubation)을 이용해 영양염류 용출시험을 2회씩 실시하였다. 용출 실험동안 상등수 내 DO, EC, pH, ORP의 변화는 낚시터 영향구간과 비영향 구간 사이에 유의할만한 차이는 관측되지 않았으며(p>0.05), 농업용 저수지의 퇴적물-심층수 확산경계면과 유사한 환경으로 조성되었다. 질산성 질소($NO_3{^-}-N$)를 제외하고 암모니아성 질소($NH_4{^+}-N$), 총인(T-P), 인산염 인($PO{_4}^{3-}-P$)이 호기 보다는 무산조 조건에서 통계학적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 퇴적물에서 상등수로 더 많은 용출량이 측정되었다. 이는 상등수 내 DO 농도 감소에 따라 미생물 매개의 암모늄화가 촉진되고 질산화 작용이 억제되어 암모니아성 질소가 퇴적물에서 상등수로 확산 용출되고, 퇴적물 표층의 산화층이 환원되어 유기물에 결합된 인과 금속 산화물과 결합된 인의 해리 등을 통해 인산염인이 퇴적물에서 상등수로 확산용출이 가속화되었기 때문이다. 낚시터 영향권과 비영향권 사이 영양염류 용출량(benthic nutrient diffusive flux)값의 차이는 통계학적으로 유의하지 않았다(p>0.05). 따라서 농업용 저수지 내 낚시활동이 퇴적물의 영양염류 용출량을 통계학적으로 유의한 수준으로 증대시키지 않는 것으로 조사되었다. 이러한 결과는 농업용 저수지 설립년도 대비 10여년의 단기간 낚시활동으로 인해 퇴적물 오염 기여도가 비교적 낮고, 코어배양법의 속도제한된 확산(rate-limited diffusion)으로 발생한 것으로 판단된다. 호기와 무산소 조건 모두에서 퇴적물 내 영양염류 총량과 영양염류 용출량 사이에 유의적 상관관계가 도출되지 않았다. 따라서 농업용 저수지 수질오염의 가속화가 낚시활동으로 인한 직접적 원인보다는 유역에서 유입되는 다양한 비점오염원 내 영양염류가 주요 요인으로 판단되며, 영양염류의 용출을 저감하기 위해 포기 및 물순환 등을 통해 심층수의 빈산소화를 억제할 필요가 있다.