• 한국습지학회지
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• 제9권1호
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• pp.69-78
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• 2007

Constructed wetlands and other aquatic systems have been successfully used for waste and wastewater treatment in either temperate or tropical regions. To treat waste or wastewater in a sustainable manner, the integrated eco-engineering designs are explained in this paper with 2 case studies: (i) a combination of vertical-flow constructed wetland (CW) with plant irrigation systemfor fecal sludge management and (ii) integrated CW units with landscaping at full-scale application for domestic wastewater treatment. The pilot-scale study of fecal sludge management employed 3 vertical-flow CW units, each with a dimension of $5{\times}5{\times}0.65m$ (width ${\times}$ length ${\times}$ media depth) and planted with cattails (Typha augustifolia). At the solid loading rate of 250 kg total solids (TS)/$m^2.yr$ and a 6-day percolate impoundment, the CW system could achieve chemical oxygen demand (COD), TS and total Kjeldahl nitrogen (TKN) removal efficiencies in the range of 80 - 96%. The accumulated sludge layers of about 80 - 90 cm was found at the CW bed surface after operating the CW units for 7 years, but no clogging problem has been observed. The CW percolate was applied to 16 irrigation Sunflower plant (Helianthus annuus) plots, each with a dimension of $4.5{\times}4.5m$ ($width{\times}length$). In the study, the CW percolate were fed to the treatment plots at the application rate of 7.5 mm/day but the percolate was mixed with tap water at different ratio of 20%, 80% and 100%. Based on a 1-year data of 3-crop plantation were experimented, the contents of Zn, Mn and Cu in soil of the experimental plots were found to increase with increasing in CW percolate ratios. The highest plant biomass yield and oil content of 1,000 kg/ha and 35%, respectively, were obtained from the plots fed with 20% or 50% of the CW percolate, whereas no accumulation of heavy metals in the plant tissues (i.e. leaves, stems and flowers) of the sunflower is found. In addition to the pilot-scale and field experiments, a case study of the integrated CW systems for wastewater treatment at Phi Phi Island (a Tsunami-hit area), Krabi province, Thailand is illustrated. The $5,200-m^2$ CW systems on Phi Phi Island are not only for treatment of $400m^3/day$ wastewater from hotels, households or other domestic activities, but also incorporating public consultation in the design processes, resulting in introducing the aesthetic landscaping as well as reusing of the treated effluent for irrigating green areas on the Island.

• 멤브레인
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• 제18권4호
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• pp.325-335
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• 2008

본 연구에서는 관형보다 단위시간당 투과량이 월등히 많은 다채널 세라믹 분리막을 사용하였으며, 고도정수처리 혼성공정은 모듈 내부와 다채널 정밀여과막 외부 사의의 공간에 입상활성탄(GAC)을 충전하여 구성하였다. 정수 원수 중의 자연산 유기물(NOM)과 미세 무기 입자를 대체하기 위해, 휴믹산(humic acid)과 카올린(kaolin) 모사용액을 사용하였다. 유기물질의 영향을 살펴보기 위해 일정한 30mg/L의 카올린 농도에서 휴믹산(humic acid)의 농도를 $2{\sim}10\;mg/L$로 변화시켰다. 그 결과, 막오염의 저항($R_f$)과 투과선속(J)은 휴믹산의 농도에 따라 큰 영향을 받았다. 또한 역세척 주기(FT)의 영향을 살펴본 결과, 더 짧은 FT는 빈번한 역세척으로 막오염의 감소와 투과선속의 향상에 더 효과적이었다. 그러나 운전비용을 고려하면, 최적 FT조건은 8분이였다. 한편, 이 다채널 정밀여과막 및 GAC 혼성공정을 호소수에 적용한 결과, 평균 처리효율은 탁도 98.02%, $UV_{254}$ 흡괌도 75.64%, 총용존고형물(TDS) 7.18%, 화학적산소요구량 84.73%이었다.

• 한국해양학회지
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• 제3권1호
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• pp.26-38
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• 1968

우리의 사회생활이 발달함에 따라 물의 사용량은 많아지고 그 용도도 다기다양하게된다. 인구증가와 생활향상에 의한 가정용수의 증가, 각종 공업 및 산업의 발달에 따르는 이것들의 폐수들은 모두가 하천으로 흘러내려, 하천수를 오염할뿐 아니라 이것들은 결국 바다로 유입되어 연안일대의 수질을 악화시켜, 연안어업 및 연안어족의 산란 및 성육장을 파괴하는 경우가 적지않다. 하천, 호소등의 자연수는 그것들이 지니고 있는 속성을 충분히 활용하면서 영구히 보존되어야할 귀중한 자원이며, 그곳의 생물자원의 함양은 물론이거니와 음료수로서 또 각종 산업용수로서 그 용도가 다양하게 충족되어야 할 것이다. 우리나라의 하천수는 아직은 인위적인 오염도가 적다고 할 수 있다. 그러나 이것을 무관심하게 방치해두면 기필코 멀지않는 장래에 심한 오염이 있게 될 것이며, 여기에 대한 적절한 대책이 하루 속히 강구되어야 한다고 생각된다. 우리나라 하천수계의 수질적연구는 극히 희소하다. 창무 태전(1944)등 1∼2의 공헌이 있었을뿐 거의 연구가 되어있지 않다. 만일 우리나라 하천수계의 수질이 현재 아직 그다지 오염되지 안했다는 전제가 허용된다면, 현재의 각하천의 수질적특성은 그 유역으 흐르면서 각종물질을 용해시켜 또 포함한 총합적이고도 자연적인 결과로서 받아들일수 있으며, 이 자료는 장래에 있을 우리나라의 수질규제에 규준적인 역할을 하게 될것이라고 하겠다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권7호
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• pp.787-799
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• 2013

The aim of this study was to investigate the accumulation of metallic elements and the control effect of marine pollution caused by ocean dumping in the sediments at a waste disposal area in the Yellow Sea. In July 2009, concentrations of organic matter and metallic elements (Al, Fe, As, Cd, Cr, Co, Hg, Ni, Mn, Pb, and Zn) were measured in surface sediments at the site. The ignition loss (IL) in the surface sediments showed a mean value of 15.4%, about 1.5 times higher than the mean value of the sediments in the coastal areas of Korea. The chemical oxygen demand (COD) at some disposal sites exceeded 20 mg $O_2/g{\cdot}dry$, which signifies the initial concentration of marine sediment pollutants in Japan. The disposal sites contain higher concentrations of Cr, Cu and Zn than the sediments of bays and estuaries that might be contaminated. The magnitude of both metal enrichment factors (EF) and adverse biological effects suggest that pollution with Cr and Ni occurred due to the dumping of waste in the study area. In addition, the geoaccumulation index (Igeo) showed that the surface sediments were moderately contaminated. By the mid-2000s, when the amount of waste dumped at this site was the highest, the concentration of metallic elements was higher than ever recorded. On the other hand, in 2008-09, the need for environmental management was relatively low compare with the peak. As a result, the quality of marine sediment has been enhanced, considering the effect of waste reduction and natural dilution in the disposal area.

• 한국환경보건학회지
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• 제36권3호
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• pp.229-235
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• 2010

Efforts to evaluate water pollution using indicator microorganisms have been underway for decades, and driven by research on water purity control applications, water quality criteria are growing more and more strict. Furthermore, recent reports indicate that high concentrations of antibiotics are not absorbed, and are present in excrement from animals and humans dosed with unnecessarily high levels of antibiotics. This has emerged as very important issue from the standpoint of being an ecological and health hazard. In this study, water pollution was analyzed through physicochemical and microbiological means, and antibiotic resistance in indicator microorganisms was assessed. In physicochemical analysis, biochemical oxygen demand (BOD)$_5$ and chemical oxygen demand (COD)$_{Mn}$ evaluation showed that pollution by organisms was highest at the G1 location with a high human population, and the DP location which has many livestock-containing households. The indicator organism levels at the G1 location were: Total Coliforms (1205 colony forming units (CFU)/100 ml), Fecal Coliforms (270 CFU/100 ml), Escherichia coli (253 CFU/100 ml) and Fecal Streptococci (210 CFU/100 ml), while for the DP location levels were: Total Coliforms (1480 CFU/100 ml), Fecal Coliforms (438 CFU/100 ml), E. coli (560 CFU/100 ml), and Fecal Streptococci (348 CFU/100 ml). Levels of fecal indicator microorganisms such as Fecal Coliforms, E. coli and Fecal Streptococci were high at all locations in the fall (the period after the rainy season), and the yearly distribution was similar between these organisms. If the number of livestock-containing households was high, almost all strains of E. coli (as distinct from the other indicator organisms) showed resistance to antibiotics, with the degree of resistance varying between areas. E. coli strains from the OY area in particular, which has a high population density, showed strong resistance to AM10 and Va30. While strong antibiotic resistance was observed overall at the DP and OY locations, no resistance was observed at the EB location.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제27권6호
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• pp.375-381
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• 2004

본 연구는 수도권 매립지에서의 침출수 처리 방류수와 같은 특수한 수질 내에서 우수한 생장의 갈대(Phragmites australis)를 선별하여 침출수 처리 방류수의 자연정화 방법 및 처리 효율을 확인하기 위해 실시하였다. 침출수 처리 방류수에 대한 우수 갈대의 선발을 위해 13개의 갈대 서식지로부터 수집한 갈대를 침출수 처리 방류수에서 배양하며 영양염류 제거, 생태-생리학적인 반응 및 생장율 등을 조사하여 선별하였다. 본 실험에서는 침출수 처리 방류수 내에서 우수한 생장을 나타낸 갈대와 자연계에서 분리한 도우미 미생물(효모, 유산균 및 광합성 세균 등)을 조합한 갈대-상(床; reed-bed)에 침출수 처리 방류수를 연속적으로 공급하면서 체류 시간 및 식재 밀도 차이에 따른 침출수 처리 방류수의 수질 정화 효율을 확인하였다. 침출수 처리 방류수를 공급하며 약 5주 후에 갈대-상을 통과한 배출수 수질을 분석한 결과, 색도(chromaticity)는 약 $29.5{\sim}36.9\%$. 총질소(T-N)는 약 $49.4{\sim}67.2\%$, 총인(T-P)은 약 $42.1{\sim}94.6\%$, 생물화학적 산소요구량($BOD_5$)은 약 $74.5{\sim}88.8\%$, 화학적 산소요구량($COD_{Mn}$)은 약 $15.6{\sim}20.8\%$, 총 고형물질(TDS)은 약 $17.5{\sim}35.4\%$ 그리고 염도(salinity)는 약 $15.3{\sim}34.7\%$ 등으로 감소되었다. 또한 체류시간은 생물화학적 산소요구량을 감소시키고 질소 및 인의 제거에 영향을 주었고 식재밀도는 인의 제거에 영향을 주었다. 이러한 결과로 갈대-상을 통해 처리된 생물학적 처리 배출수의 수질이 침출수 처리 방류수의 수질에 비해 향상되었음을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제23권2호
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• pp.260-265
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• 2007

This study was carried out to complement water quality standards and to establish new concept for water quality standards reflecting current state of water quality in small streams. By this purpose, discriminant analysis was performed and Water Quality Level Model (WQLM) was developed using the data such as EC, BOD, $COD_{Mn}$, SS, T-N, T-P, $NH_3-N$ in 224 agricultural streams. To give water quality level for water quality parameters, it divided into 20% respectively in the order of excellent water quality. On the basis of the lowest water quality level, water quality level of small streams is granted. As a result of it, number of stream corresponding to Level I was no, Level II was 2 streams, Level III was 22 streams, Level IV was 70 streams, and Level V was 130 streams. Average of water quality in each level was the highest in Level V. EC, SS, and T-N of 7 parameters were selected in variance concerned water quality level. By standardized canonical discriminant function coefficient, EC of three variances was the highest in 0.625 at the discriminant power. The next was T-N (0.509), SS (0.414). By discriminant function for water quality level, Level II was equal to $-2.973+19.376{\times}(EC)+0.647{\times}(T-N)+0.009{\times}(SS)$, Level III was equal to $-3.288+19.190{\times}(EC)+0.733{\times}(T-N)+0.041{\times}(SS)$, Level IV was equal to $-4.462+27.097{\times}(EC)+0.792{\times}(T-N)+0.053{\times}(SS)$, and Level V was equal to $-9.117+40.040{\times}(EC)+1.305{\times}(T-N)+0.111{\times}(SS)$. As a result of test at real agricultural watershed of Jeongan and Euidang in Gongju city, the fitness of WQLM was high to 88.78%. But, to get accomplished water quality assessment more exactly in agricultural streams, we had to concentrate and get vast data, and WQLM was modified and complemented continually.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제7권1호
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• pp.39-44
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• 2001

산란계의 분 배설량과 그 특성을 알아보고자 축산기술연구소 환경조절축사에서 산란계 초생추 45수, 19주령과 55주령 산란계 48수를 이용하여 시험을 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 산란계 육성기 12주령시 배분량은 95.1g이었으며 수분함량은 77.5%였다, 도한 산란기 1일 사료섭취량은 105.1~122.9g이었고 음수량은 193.1~222.5$m\ell$였으며 분 배설량은 143.3~144.8g이었고 계분의 수분 함량은 74.7~80.5%였다. . 계분 중의 N 함량은 4.49~5.52%, ;$P_2O_5$는 육성기 1.22, 산란기 2.19~2.34%였으며 TEX>$K_2O$;는 1.23~3.52%였다. CaO는 육성기에 1.36%로 낮았으나 산란기에는 7.42~9.02%로 높았다. 3. 산란계 계분의 수질오염물질 농도는 $BOD_5$ 30.122, $COD_{MN}$$\ell$였으며, 중금속농도는 Cu 2~5mg/$\ell$, Pb 5.43~6.23mg/$\ell$으로 낮았다. 4. 무창계사의 여름철 계분의 수분함량은 65.4%로 자연환기 개방계사 계분 81.3%보다 낮았다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.468-468
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• 2023

최근 급격한 기후변화에 의한 이상가뭄 발생 등을 대비하기 위한 비상용수 또는 대체 수자원으로서의 지하수 개발수요가 증가함에 따라 기저유량 확보 및 수질개선 방안을 수립하는 것은 지속가능한 수자원 이용 관리 측면에 있어서 매우 중요하다. 국내 지하수 사용에 따른 하천유량의 변동에 관한 연구는 활발히 진행되었으나, 실질적으로 적용가능한 지하수 저감 방안 및 지하 수질개선방안에 대한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 바이오차를 이용하여 시험포를 설계 및 시공하였으며, 실내 인공강우 실험을 통해 지하 침투수 확보 능력 및 수질개선 효과를 평가하였다. 대조구는 폭 1 m × 길이 1 m × 깊이 0.60 m로 시공하였으며, 바이오차 시험포는 폭 1 m × 길이 1 m, 시험포 상단과 하단 각 0.10 m씩 대조구와 동일한 흙으로 채웠으며, 그 사이 0.40 m만큼은 바이오차를 채워서 시공하였다. 시험의 정밀도를 높이기 위해 동일한 조건으로 대조구와 바이오차 시험포 각 2개씩, 총 4개의 시험포를 시공하여 실내 인공강우 실험을 진행하였으며, 시험포에서 발생한 직접유출수와 기저유출수를 이용하여 바이오차의 지하 침투량 확보 및 수질개선효과를 분석하였다. 시험포 완공 후 총 2번의 실내인공강우 실험 결과 대조구에서 발생한 직접유출량은 총 0.214 m³, 바이오차 시험포에서는 총 0.194 m³로 대조구 대비 총 직접유출량 저감효과는 9.4%로 나타났다. 기저유출의 경우 바이오차 시험포(0.036 m³)에서 대조구(0.003 m³) 대비 약13배 많은 양의 기저유출수가 발생한 것으로 나타났다. 각 시험포에서 발생한 유출수의 오염부하를 산정해 대조구 시험포 대비 바이오차 시험포에서 발생한 직접유출수의 오염부하 저감효과를 분석한 결과 BOD₅ 항목과 COD_Mn 항목, 그리고 TOC 항목의 경우 26.3%과 22.0%, 그리고 27.6%로 저감 된 것으로 나타났으나, SS 항목과 T-N 항목, 그리고 T-P 항목의 경우 저감효과가 없는 것으로 나타났다. 이와 같이 바이오차는 지하 침투수 확보 능력은 효과적인 것으로 나타났으나, 직접유출수의 수질개선 효과는 미비한 것으로 나타났다. 그러나 바이오차의 지하 침투량 및 수질개선 효과는 바이오차 생산 시 사용된 열분해 방식, 사용된 바이오차의 양 등에 따라 편차가 클것으로 판단되며, 바이오차의 생산 방법, 토양 흡착 기간, 바이오차의 양 등 다양한 조건에서의 모니터링을 통해 정량화 되어야 할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제42권3호
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• pp.382-393
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• 2009

본 연구의 목적은 탑정저수지의 부영양화 특성을 알고, 주요변수간의 상호관계를 결정하는 것이다. 연구를 위하여 1995년부터 2007년까지의 환경부의 수질 측정 자료를 이용하여 다양한 변수를 분석하였다. 이러한 수질 변수는 연별, 계절별로 변이양상을 보였다. 탑정저수지의 TN과 TP의 연평균 값은 각각 1.78 mg $L^{-1}$, 0.03 mg $L^{-1}$로, TN:TP의 비율은 76으로 나타나 탑정저수지 내의 질소는 연중 부영양화를 초과한 상태이며 인은 호소의 1차 생산력에 대한 제한 요인으로 작용할 잠재성을 갖는 것을 알 수 있다. TP는 8월에 강수에 의한 희석 현상을 보이며, SS의 월별 변화는 CHL과 같은 양상을 보였다. BOD와 COD의 연평균 값은 각각 1.61 mg $L^{-1}$, 4.23 mg $L^{-1}$로 나타났으며 연별 변화 양상은 강수량과 관련되었음을 알 수 있었다. 또한 탑정저수지 내의 두 사이트는 공간적인 변이의 특성을 거의 보이지 않은 것으로 나타났다. 탑정저수지 내의 TSI(CHL), TSI(TP)및 TSI(SD)는 중영양-부영양 상태를 보였다. 한편, TSI(TN)은 계절에 관계없이 전체 호소 내에서 TN 농도가 풍부한 부영양-과영양 상태를 보였다. CHL와 다른 수질 변수(TP, TN, 그리고 SD)사이의 관계를 로그-전환 회귀분석을 통해 분석하였다. TP에 대한 CHL의 계절별 회귀분석에 따르면 CHL의 변이는 TP의 변이에 의해 37% ($R^2$=0.37, p<0.001, r=0.616)를 설명하는 것으로 나타났으나 TN은 낮은 상관관계 ($R^2$=0.03, p>0.05)를 보였다. 또한 SD에 대한 CHL의 회기 분석에서는 CHL이 SD의 변이에 의해 33% ($R^2$=0.33, p<0.003, r=0.580)를 설명하는 것으로 나타나 탑정저수지의 SD는 CHL에 의하여 조절됨을 알 수 있었다. 결과적으로 TP는 탑정저수지의 부영양화 현상을 예측하는 핵심 인자로 사료되므로 부영양상태를 조절하기 위해 수계로부터 인의 유입의 철저한 관리가 매우 중요하다고 판단되었다.