• 제목/요약/키워드: water environmental education

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이동성 물새 서식지로서 습윤토양관리 습지의 국내 적용 가능성 (Potential Applicability of Moist-soil Management Wetland as Migratory Waterbird Habitat in Republic of Korea)

  • ;윤지현;김재근;강성룡
    • 한국습지학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.295-303
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    • 2018
  • 한국의 내륙습지는 동아시아-대양주 철새 이동경로 상 중요한 번식지 및 월동지를 제공하고 있고, 연안습지는 철새들에게 영양분이 풍부한 중간기착지를 제공하는 역할을 하고 있다. 하지만, 1960년대 이후, 한국은 농경지와 도심 확장을 위해 점진적으로 연안습지를 매립하였고, 야생생물 연안습지 서식지 손실로 인한 이동성 물새 개체수 감소를 야기 하였다. 미국(특히, 미주리주)은 이러한 습지 야생생물 다양성 및 개체수 감소를 막기 위해 습윤토양관리 기법을 개발 하여 야생생물 서식지 보전과 개체수 관리를 하고 있다. 습윤토양관리 기법은 습지 야생생물의 서식지 조건을 최대한 충족하는 상태로 습지를 관리하여 서식지 수용력을 높이는 습지관리 기법이다. 습윤토양관리 지역을 조성하기 위해서는 제방과 물의 흐름을 조절할 수 있는 수문을 만들고, 토양, 지형, 가용한 수원 등을 관리 하여야 한다. 또한, 습윤토양관리 지역은 범람과 배수지역을 정기적으로 특정시기에 관리하고, 다년생 식물생장으로 인한 육상화 억제를 위해 일정기간 동안의 토양교란으로 서식지를 관리 하여야 한다. 이러한 관리 기법은 두가지 목적을 가지고 있는데, 하나는 원하지 않은 식물 생육 통제이고, 다른 하나는 야생생물의 서식지와 먹이원을 최대화 하기 위함이다. 범람과 배수 일정은 지역을 고려한 기후적인 변화에 맞도록 유동적으로 반영하여야 한다. 한국의 위도는 미주리 주와 유사해서 습윤토양관리 기법이 한국에 맞는 효과적인 습지조성 및 관리기법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 특히, 이동성 물새(도요 물떼새) 중간기착지와 같은 서식지로의 중요한 역할을 하는 연안습지 인근지역에서 습윤토양관리 기법을 실험적으로 적용하여 한국의 여건(지리, 미기후, 생물종 분포 등)에 맞는지 세부적인 방법을 모색해 보는 연구가 필요하다. 습윤토양관리 기법은 멸종위기 야생생물들에게 주요 서식지를 조성해 줄 뿐만 아니라, 폭넓은 습지 생태계서비스 가치를 함께 제공해 줄 것이다.

중등학교 교과서 황해난류 오개념 분석 및 해류 데이터 시각화 수업자료 개발 (Misconception on the Yellow Sea Warm Current in Secondary-School Textbooks and Development of Teaching Materials for Ocean Current Data Visualization)

  • 김수란;박경애;변도성;정광영;최병주
    • 한국지구과학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.13-35
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    • 2023
  • 지구의 기후 변화를 유도하고 제어하는 가장 중요한 역할을 하는 것은 해양의 해류이다. 황해는 수심이 동해에 비해 매우 얕고, 다양한 바람과 조류, 강물의 유입, 동중국해에서의 해수 유입 등 외력의 영향으로 해수의 순환과 해류가 상당히 복잡하다. 황해난류는 겨울철 황해의 대표적인 해류로서 겨울철 황해와 동중국해 바람 변동성과 밀접한 관련이 있으며, 황해의 수온과 염분 분포에 큰 영향을 주어서 중등학교 교과서에서 중요하게 다루어질 필요성이 있다. 2015 개정 교육과정 기반 중등학교 과학 및 지구과학 교과서의 황해난류와 관련된 내용을 분석하였다. 또한 해류의 시간 변동성에 대한 교사들의 인식을 조사하기 위해 중등학교 과학 교사들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 대부분의 교사들은 황해난류가 우리나라 서해안으로 연중 북상하고 있으며 일반적인 난류와 같이 여름철에 강하다는 잘못된 지식을 가지고 있는 것으로 나타났다. 황해난류는 해류의 세기가 강한 계절변동성을 가지는 북한한류와 달리 해류 자체가 연중 항시 존재하지 않으며 겨울철에만 발생하는 해류이다. 이러한 교사들의 교과내용 지식에 대한 오류는 북한한류가 겨울철에 강하다는 오개념을 가지게 된 연유와 유사한 배경을 가지고 있었다. 따라서 본 연구에서는 황해난류에 대한 교과서 내용의 오류를 분석하여 제시하였다. 또한 학생들과 교사들의 데이터 리터러시 함양을 위하여 탐구활동에서 활용할 수 있는 황해난류에 대한 수업 자료를 개발하였다. 황해 해수면 온도를 가시화할 수 있는 GUI 프로그램을 소개하였고, WOA (World Ocean Atlas) 2018 해양 실측 수온 및 염분자료와 국립해양조사원에서 생성한 해양 수치모델 재분석자료를 활용하여 수온과 염분의 공간 분포를 도시하는 자료를 개발하여 제시하였다. 이러한 해양 자료를 활용한 데이터 시각화과정은 교사들의 오개념을 개선하고, 나아가 학생들과 교사들의 해양 리터러시뿐만 아니라 데이터 리터러시도 제고하는 계기가 될 것으로 기대된다.

한반도 연안에 분포하는 새우말의 탄소수지 계절적 변동 (Seasonal Whole-plant Carbon Balance of Phyllospadix iwatensis on the Coast of the Korean Peninsula)

  • 김승현;김종협;김혜광;구진우;김기영;이근섭
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제29권1호
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    • pp.28-41
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    • 2024
  • 탄소수지는 다양한 환경조건에서 식물의 생리적 상태를 평가할 수 있는 중요한 지표 중 하나이다. 우리 동해 연안에 분포하는 새우말의 수온 변화(5-30℃)에 따른 광합성률과 호흡률을 측정하여, 전체 식물 탄소수지의 계절적 변동을 추정하였다. 수온 처리에 따라 최대총광합성률은 유의한 차이를 보였지만, 광합성 효율은 유의한 차이를 보이지 않았다. 새우말의 최대총광합성률은 수온이 상승함에 따라 증가하여 20℃에서 최대값(101.65 μmol O2 g-1 DW h-1)을 보인 후 30℃에서 급격히 감소하였다. 수온 변화에 따른 새우말의 포화광도, 보상광도와 호흡률은 모두 유의한 차이를 보였다. 새우말의 포화광도는 20-25℃까지(121.59-124.50 μmol photons m-2 s-1) 증가하다가 30℃에서 급격히 감소하였다. 보상광도와 호흡률은 수온이 증가할수록 점차 증가하였다. 최대총광합성률과 호흡률의 비율은 5℃에서 가장 높았고, 30℃에서 급격히 감소하였다. 광합성 매개변수, 호흡률 및 생체량을 통해서 추정된 새우말 전체 식물의 탄소수지는 겨울과 봄에 증가하고, 여름과 가을에 감소하는 뚜렷한 계절적 경향을 보였으며, 봄에 생장이 가장 활발하고, 수온이 가장 높은 시기에 급격히 감소하는 새우말의 생장 패턴과 일치하였다. 새우말은 늦여름부터 겨울까지 음의 탄소수지를, 봄에서 초여름까지 양의 탄소수지를 보였다. 기후 변화에 의한 지속적인 수온 상승은 우리 동해 연안 암반생태계에 분포하는 잘피생육지의 구조와 기능에 영향을 미칠 것으로 판단된다.

도시 산림공원의 체험형 자연교육 프로그램 개발 연구 - 수원 영흥공원을 대상으로 - (A Study on the Development of Experiential Nature Education Program in the Urban Forest Park - A Case Study of Yeongheung Park in Suwon -)

  • 장예나;김성희;한봉호;최진우
    • 한국조경학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.12-23
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 경기도 수원 영흥공원을 대상지로 도시 산림공원의 자연자원을 활용한 자연체험기회를 제공하고, 자연환경의 중요성을 인식할 수 있는 체험형 자연교육 프로그램을 개발·연구하고자 하였다. 연구대상지는 도시 산림 보전과 지속가능한 이용이 공존하는 교육의 장소가 될 잠재성을 가지고 있는 수원 영흥공원으로 한정하였다. 수원 영흥공원의 기반환경과 동·식물생태를 조사·분석후 도출된 자연교육 자원을 체계화하여 프로그램 목표와 방향 및 주제를 설정하였다. 수원 영흥공원은 물이 풍부한 산림으로 계곡부 주변에 논경작지와 묵논습지 및 둠벙 등 습지 생태계를 이루고 있다. 산책로는 U자형 능선을 따라 완만하게 형성되었고, 수원시가 지정한 팔색로 중 도란길이 포함된다. 토양은 도시의 대기오염과 산성비로 인해 식물 생장에 좋지 않은 pH 4.40의 산성토양이다. 토지이용 및 현존식생조사에서 인공림, 자연림, 경작지가 대부분이며, 인공림에서는 아까시나무림, 자연림에서는 상수리나무군락, 경작지에서는 밭과 다랭이논이 분포하였다. 산림식생중 아까시나무림은 쇠퇴하고 갈참나무군락으로 천이가 진행 중이며, 도시환경 적응성이 강한 때죽나무, 팥배나무 등이 생육하였다. 큰나무는 13종 180주로 흉고직경이 109cm으로 가장 큰 은사시나무, 105주의 상수리나무 대경목이 분포하고 있어 동물이 서식하기 위한 먹이, 은신처를 제공하고 있다. 야생조류는 산림에서 사는 산새류가 22종, 논습지를 이용하는 물새류 6종이 서식하였고, 양서류는 4종, 파충류는 2종이 서식하였다. 천연기념물 제327호 원앙, 멸종위기 야생생물II급인 맹꽁이도 논습지에서 관찰되었다. 그 외 지표 잠자리류 8종, 나비류 3종을 관찰하였다. 수원 영흥공원 숲 생태계 구성원과 특성을 담은 자원을 5가지 기준으로 체계화하여 수원 영흥공원의 도시숲생태계를 이해하고, 친밀감을 가지며, 자신과 공동체, 사회와의 관계성을 인식을 위한 목표로 체험형 자연교육 프로그램을 제시하였다. 그러나 다양한 연령과 계층에 특성화된 프로그램에 대한 연구의 한계가 있어 차후 연구가 필요하다.

고급산화공정용 유전체 장벽 플라즈마 반응기의 성능 개선 (Performance Improvement of Dielectric Barrier Plasma Reactor for Advanced Oxidation Process)

  • 김동석;박영식
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.459-466
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    • 2012
  • 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge; DBD) 플라즈마의 처리 성능을 개선시키기 위하여, 플라즈마+ UV 공정과 기-액 혼합기의 적용에 대해 연구하였다. 처리 대상물질로는 표백효과에 의해 육안으로 쉽게 확인이 가능하고 분석이 간편한 OH 라디칼 생성의 간접 지표인 N, N-Dimethyl-4-nitrosoaniline (RNO)이었다. 기본 플라즈마 반응기는 플라즈마 반응기 [석영관 유전체, 티타늄 방전(내부) 전극, 및 접지(외부) 전극], 공기와 전원 공급장치로 구성되어 있다. 플라즈마 반응기의 개선은 기본 플라즈마 반응기에 UV 공정과의 결합, 기-액 혼합기의 적용에 의해 이루어 졌다. 플라즈마+ UV 공정의 UV 전력 변화(0~10 W), 기-액 혼합기의 존재 유무와 형태, 공기 유량(1~6 L/min), 산기관 기공 크기 범위(16~$160{\mu}m$), 액체 순환 유량(2.8~9.4 L/min) 및 개선된 플라즈마+ UV 공정에서 UV 전력의 영향 등이 평가되었다. 실험 결과 플라즈마+ UV 공정은 기본 플라즈마 반응기보다 RNO 처리율이 7.36% 높아진 것으로 나타났다. 기-액 혼합기의 적용이 플라즈마+ UV 공정보다 RNO 처리율이 더 높은 것으로 나타났고, 기-액 혼합법에 따른 RNO 분해는 기-액 혼합기 > 펌프 순환 > 기본 반응기의 순으로 나타났다. 산기관 형 기-액 혼합기에 의한 RNO 처리율 증가는 17.42%로 나타났다. 최적 공기 유량, 산기관 기포 크기 범위 및 순환 유량은 각각 4 L/min, 40~$100{\mu}m$와 6.9 L/min으로 나타났다. 기-액 혼합기 플라즈마+ UV공정의 경합으로 인한 시너지 효과는 미미한 것으로 나타났다.

수경재배 시설원예단지 작물 유형별 배액 특성 및 부하량 평가 연구 (A study on drainage characteristics and load amount evaluation by crop type in a hydroponic cultivation facility of horticultural complex)

  • 진유정;강태경;임류갑;김현우;강동현;박민정;손진관
    • 한국습지학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.352-363
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    • 2021
  • 본 연구는 시설원예단지에서 배출되는 배액 내 포함된 영양물질의 부하량을 평가하여 양액 재이용방안 및 수처리장 도입 설계 등에 활용하고자 하였다. 수경재배 대표 재배 작물을 토마토, 파프리카, 오이, 딸기로 선정하여 총 80 샘플을 수질분석하였다. 분석결과 N, P, K+, Na+, Mg2+, Ca2+, Si4+, HCO3-, Cl-, S2-, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B 등의 각종 비료성분은 배액 내 매우 높은 농도로 함유되어 있어 수처리 필요성을 확인하였다. 통계분석을 통해 딸기의 배액농도가 토마토, 파프리카, 오이보다 낮은 것으로 분석되었으며, 토마토의 경우 이러한 필수이온 농도가 가장 높으므로 비료의 재이용 측면에서는 가치 있는 자원의 대상임을 확인하였다. 시설원예단지 1m2에서 배출되는 배액의 N과 P의 부하량을 분석하였다. N은 1ha 기준 일간 토마토는 4.0kg, 파프리카 3.3kg, 오이 3.0kg, 딸기 1.5kg의 처리용량이 계산되었다. P농도는 일간 토마토 0.5kg, 파프리카 0.6kg, 오이 0.4kg, 딸기 0.2kg을 일간 처리할 수 있는 규모와 용량이 필요하다고 제안하였다. 본 연구를 통해 작물별 시설온실에서 배출되는 배액에 포함된 질소와 인의 양을 평가하여 배액에서의 양분적 가치산정을 통한 경제성 분석과 지속가능한 농업을 위한 시설원예단지의 수처리 시설 도입 시 반영해야 할 처리용량 산정 시 이용할 수 있는 기초자료로 활용되길 기대하였다.

부산지역 초등학생들의 음식물쓰레기 감량에 대한 인식 및 태도 연구 (A Study on the Perception and Attitude towards Food Waste Reduction by the Elementary School Pupils)

  • 김소희;류은순
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.1155-1162
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    • 2002
  • 본 연구는 초등학교 학생들의 음식 물쓰레기와 환경과의 관계에 대한 인식과 감량태도를 연구하여 음식물쓰레기로 인한 환경오염에 대한 인식을 고양시키고 학교급식에서의 음식물 쓰레기를 감량시킬 수 있는 대책과 교육자료를 개발하는 데 필요한 자료를 얻고자, 부산지역에서 급식을 실시하고 있는 5개 초등학교의 ,3학년,6학년을 대상으로 조사한 총 519부(97.9%)의 설문지를 분석하였다. 학교급식의 효과 분석에서 조사대상 학생들의 71.9%가 급식시간을 기다리며 63.8%가 편식이 교정 된 것으로 나타났다. 음식물쓰레기에 대한 인식도와 감량 태도는 3학년의 경우는 각각 3.61점, 3.73점이었고 6학년은 각각3.46점 ,3.39점으로 나타났으며 3학년이 6학년보다 유의 적으로(p<0.01)높았다 생활정도가 높은 편인 학생들이 생활정도가 보통인 학생들보다 음식물쓰레기에 대한 인식도와 감량태도가 유의적으로(p<0.01) 높았으며 음식물쓰레기에 대한 교육을 받은 적이 있는 학생들의 음식물쓰레기에 대한 인식도 및 감량태도가 교육 경험이 없는 학생들보다 유의적으로(p<0.01) 높은 것으로 나타났다. 싫어하는 음식이 급식되었을 때, 음식물쓰레기에 대한 인식도와 감량태도가 평균 이상인 학생이 평균이하인 학생보다 잔반이 없었고 이들 학생간에는 유의적인(p<0.01) 차이를 보였다. 음식물쓰레기에 대한 인식도가 평균이상인 학생들이 평균이하의 학생들보다 밥,국, 일품식, 양식, 채소, 고기, 생선반찬, 김치를 유의적으로(p<0.01) 더 남기지 않는 것으로 나타났다. 급식되는 음식을 남기는 가장 큰 원인은 밥, 일품식의 경우는 '양이 많아서'로 나타났고, 국 및 찌개, 양식, 반찬, 김치의 경우는 '맛이 없어서'가 주원인이었다. 조사대상 학생들은 음식물쓰레기오염(4.22점 ), 공기오염 (4.13점),하천오염(4.12점)에 대해 심각하게 생각하고 있었으나 소음오염(3.55점)과 토양오염(3.70점)은 심각하게 생각하는 정도가 낮은 것으로 나타났다 5학년 학생들이 3학년 학생들보다 환경오염에 대한 인식이 높았는데 특히 전반적인 환경문제, 토양오염, 물 오염, 공기오염에서 6학년이 유의적(p<0.01)으로 높은 인식 점수를 나타냈다. 생활정도에 따른 차이에서, 생활정도가 높은 편이거나 보통인 학생들이 생활정도가 낮은 편인 학생들보다 음식물쓰레기의 심각성에 대한 인식점수가 유의적(p<0.01)으로 높게 나타났다. 음식물쓰레기에 대한 인식도가 평균이상인 학생들이 평균이하의 학생들보다 공기오염, 하천오염, 음식물쓰레기오염, 소음오염 에 대한 인식이 유의적(p<0.01)으로 높았다. 조사대상 학생들은 전체적으로 집에서는 '쓰레기를 분리 해서 버린다'가 72.6%, 학교나 집밖에서는 '분리해서 버린다'가 35.2%로 나타나 집보다는 학교나 집밖에서 쓰레기 분리를 잘 하지 않는 것으로 나타났다. 음식물쓰레기에 대한 인식도는 음식물쓰레기 감량태도, 환경 문제에 대한 인식도와 유의적인(p<0.01) 양의 상관관계를 보였으며, 음식물쓰레기 감량태도도 급식음식 섭취정도와 환경문제에 대한 인식도와 유의적인(p<0.01)양의 상관관계를 나타내었다.

지구계 주제 중심의 지구과학 모듈 개발 및 적용 (Development and Application of Earth Science Module Based on Earth System)

  • 이효녕;권영륜
    • 한국지구과학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.175-188
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    • 2008
  • 이 연구의 목적은 우리나라 과학교육 현장의 환경과 현실에 적합한 지구계 주제 중심의 지구과학 모듈을 개발하여 현장에 적용하고 그 효과를 분석하는 것이다. 모듈의 개발을 위해 98명의 인문계 고등학교 학생들을 대상으로 선택된 13개의 지구환경문제에 대한 인식 조사를 실시하였다. 개발된 모듈의 적용에 따른 효과를 조사하기 위해 고등학교 2학년 2개 학급의 76명을 대상으로 정규 지구과학 수업 시간에 적용하였고, 학생들의 활동의 관찰, 면담, 설문지를 통하여 자료를 수집하고 분석하였다. 연구 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 모듈은 고등학교 지구과학 I 교과서의 '지구의 구성' 단원에서 다루고 있는 내용을 모두 포함하며, 그 내용을 중심으로 모듈의 주제를 선정하고 세부 활동을 개발하여 구성하였다. 총 7차시(3주)분량의 모듈을 개발하였고, 개발된 모듈을 구성하는 각각의 활동들은 교과서에 순서에 따라 서로 연계가 될 수 있게 구성되었으며, 고등학교 교육과정 해설서에서 제시되어 있는 학습 목표들과 일치하도록 구성하였다. 모듈의 전반부는 지구 환경을 구성하는 요소인 기권, 수권, 암권, 생물권을 이해하고 그 요소들의 특징을 학습하고, 전지구적인 관점에서 이들 요소들의 상호작용이나 인간 활동과의 연계성을 다룬다. 대부분의 활동들은 모둠별 협동학습을 통하여, 학생 주도적인 활동이 되도록 개발되었다. 모듈의 후반부는 4차시로 구성되어 있으며, 지구계에서 일어나는 에너지 순환과 물질의 순환(물, 탄소, 이산화탄소 등)을 통하여 지구계 내의 상호작용을 이해하는 것을 활동 목표로 하였다. 둘째, 개발된 모듈을 정규 지구과학 수업 시간에 적용한 결과를 살펴보면, 개발된 모듈을 통하여 지구환경의 구성요소와 각 권들과 관련된 개념의 학습에 효과적인 것으로 조사되었고, 학생들이 활동들을 통하여 지구계를 구성하는 암권, 수권, 기권, 생물권의 특성과 세부 개념들에 대해 학습하는데 도움이 되었다고 응답하였다. 개발된 지구계 주제 중심 모듈의 학습을 통해서 학생들의 지구환경과 구성요소에 대한 지식을 습득하고, 이해가 향상되었다. 지속적으로 지구계나 지구환경문제를 다루는 모듈이 개발된다면 학생들의 지구과학적 소양의 함양을 향상시킬 것으로 기대된다.

함안지역 습지에 대한 생태학적 연구 (An Ecological Study on the Wetlands in Haman Area)

  • 정선우;김인택;서정윤;박중석;오경환;이찬원
    • 한국습지학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.15-32
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    • 2003
  • 본 연구에서는 경상남도 함안지역에 소재하는 습지 중 생태관련 학술적 연구가 되어있지 않아서 그 생물학적 차원분포를 알 수 없는 7개소에 대하여 수온, pH, DO, COD, T-N, T-P, SS 등의 수질, 식생과 식물상을 조사하고 현존식생도를 작성하였으며, 서식하고 있는 곤충, 어류 그리고 양서류의 분포를 각 습지별로 조사하였다. 조사 습지별 수질은 옥수늪이 가장 오염이 가장 심하였고, 평기늪과 돋을양지늪이 양호하였으며 모든 늪의 수질 오염은 겨울철에 가장 심하였다. 본 조사지의 식물군락은 9개 자연군락과 1개의 연꽃식재군락을 포함하여 모두 10개 군락으로 조사되었다. 수독늪은 41과 78종 16 변종, 뜬늪은 19과 42종 8변종, 은안늪은 33과 61종 12변종, 강주앞늪은 25과 35종 7변종, 옥수늪은 29과 50종 8변종, 평기늪은 30과 50종 6변종, 돋을양지늪은 17과 30종 5변종이 각각 확인되었다. 각 조사지역별로 분포하는 관속식물의 종 수는 편차가 심한데, 그 이유는 각 조사지역별로 늪지의 규모가 다양하고 상류지역 및 육지 생태계로부터의 영향이 심한 차이를 나타내고 있기 때문인 것으로 판단된다. 곤충류가 가장 풍부한 지역은 수곡늪이었으며, 10목 76과 224종 1082개체가 확인되었다. 종다양도는 2.05, 종풍부도는 73.49였다. 뜬늪의 곤충상은 가장 빈약하였으며 6목, 23과 29종, 81개체가 동정 되었다. 어류는 4목 7과 11종이 조사되었다. 옥수늪과 평기늪의 어류상이 가장 풍부하며 은안늪이 가장 빈약하였다. 어류는 외래종인 파랑볼우럭과 큰입우럭이 서식하고 있었다. 양서류는 2목 3과 4종이 조사 되었다. 6개 습지에서 황소개구리가 서식 하였으며 돋을양지늪에는 개구리가 다수 서식하였으며 황소개구리는 발견되지 않았다.

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자연정화공법에 의한 인공습지 하수처리장에서 하수처리 공정개선에 따른 질소 및 인의 처리효율 향상 방안 (A Study on the Improvement of Treatment Efficiency for Nitrogen and Phosphorus by Improved Sewage Treatment Process in Constructed Wetland by Natural Purification Method)

  • 서동철;박우영;임종서;박찬훈;이홍재;김홍출;이상원;이도진;조주식;허종수
    • 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$$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.