• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.599-607
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• 2000

본 연구는 연안의 부영양화에 주원인으로 지적되고 있는 비료공장의 질소를 struvite 결정화에 의해 제거하였다. Struvite의 결정화는 $MgNH_4PO_4$의 형태로 알칼리성 용액에는 불용성이다. 여천공단내 N 비료화학폐수는 유기물 및 질소의 농도가 각각 330mg/L 및 550mg/L로 질소의 농도가 높고 유기물의 농도가 낮은 폐수로 물리화학적 전처리없이 기존 생물학적 처리 방법으로는 불가능한 실정이다. 실험은 마그네슘원으로 간수와 $MgCl_2$ 및 $Mg(OH)_2$를 이용하였으며 반응시 미치는 물리화학적 영향인자를 검토하였다. 이때 질소의 제거효율은 각각 71, 81 및 83%이었으며 인의 제거효율은 각각 99, 98 및 93%이었다. 반응시 최적 pH는 10.5~11이었으며, 교반시간 변화에 따른 반응은 매우 신속히 진행되어 2분만에 완료되었다. 따라서 질소 및 인의 제거시에는 간수 및 $MgCl_2$를 이용한다면 짧은 시간에 높은 제거효율의 기대가 가능하며, 소금제조공정의 부산물인 간수의 이용은 화학약품을 대체하여 보다 경제적인 처리방법이 될 수 있다.

• 산업기술연구
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• 제27권A호
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• pp.203-209
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• 2007

본 연구는 목재로서 활용가치가 적은 수피(bark)를 활용하여 수질오염물질을 제거할 수 있는 여과 시스템에 대한 기초연구로서 소나무의 일종인 loblolly pine(Pinus taeda L.) 수피의 인 ($PO_4-P$) 흡착특성을 연구하였다. 실험에 사용된 수피는 입상형태로서 polyallylamine hydrochloride로 전처리하여 회분식 등온 흡착실험을 수행하였다. 회분식 등온흡착실험은 수용액 pH 3~pH 8범위에서, 인의 농도별(10, 20, 30, 40 mg/L)로 수행하였다. pH 5에서 가장 높은 인 제거 효율을 나타냈으며, 수용액의 pH는 실험 후 pH 3으로 감소하였다. 이러한 감소는 수피에 의한 phosphate의 흡착이 Lewis acid-base 반응으로서 이 과정에서 $H^+$의 방출로 인하여 나타난 현상인 것으로 여겨지며, 주된 반응 메카니즘은 더 연구할 필요성이 있다. 인 흡착은 초기에 빠른 속도로 진행되었으며 대략 200분 이후에 평형에 도달하였고, 시간이 지날수록 흡착양이 증가하는 경향을 보였다. 인의 흡착특성 결과는 Langmuir 등온흡착식과 Freundlich 등온흡착식으로 설명될 수 있으며, 등온흡착식 적용결과, 흡착제에 대한 최대 흡착능은 7.14 mg/g 이며 다른 흡착제와 비교하여 더 높았다. 실험결과와 모델에 의한 흡착능을 비교하고자 pseudo second-order model을 적용하여 흡착 동역학 상수를 구하였다. 또한 EDXA분석으로 회분식 흡착실험 후 수피와 인이 결합되어있는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제23권1호
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• pp.155-160
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• 2007

Constructed wetland has been widely used for the treatment of sewage, stormwater runoff, industrial wastewater, agricultural runoff, acid mine drainage and landfill leachate. For the removal of nitrogen and phosphorus, uptake by plants and adsorption to media material are the major processes, and, therefore, the selection of media with specific adsorption capacity is the critical factor for the optimal design of wetland along with the selection of appropriate plant species. In this study, two media materials (loess bead and mixed media) possessing different adsorption characteristics for ammonium and phosphate were selected, and their adsorption characteristics were evaluated. In addition, the performance of subsurface-flow wetland systems employing these media was evaluated in both batch and continuous flow systems. With LB medium, beter phosphorus removal was observed, while better ammonia removal was obtained with MM medium. In addition, enhanced removal efficiencies were observed in the wetland systems employing both media and aquatic plants, mainly due to the better environment for microbial growth. As a result, appropriate selection or combination of media with respect to the inflow water quality maybe important factors for the successful design and operation of wetland systems.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권1호
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• pp.78-84
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• 2015

본 연구는 통상 muntz metal로 불리는 구리와 아연의 합금 금속의 산화 환원 반응을 이용한 폐수 중 탈인 처리에 관한 연구이다. 연구를 위하여 $200{\mu}m$ 두께의 극세사 형태로 제조된 구리 아연 금속합금이 수용액 중에서 산화 환원 반응 작용으로 인하여 발생하는 OH radical을 이용하여 금속과 phosphate의 공침 반응에 의해 탈인 처리되는 원리를 이용한 인 처리법에 관한 연구이다. 인 제거 효율은 장시간의 순환 처리보다는 1회 처리에서 가장 제거 효율이 높았으며, 1시간 이후의 순환처리에서는 더 이상의 제거효율을 보이지 않았다. 이는 금속합금 물질은 표면적이 넓어서 1회 처리만으로도 수용액의 pH를 평형에 도달하게 하여 반응 효율이 높은 것으로 나타났다. 제조한 합성폐수의 pH 조건은 pH 5 에서 pH 9 사이이며, pH 8일 때 제거 효율이 가장 높았으며 pH 8 이상에서는 효율 증가를 보이지 않았다. 이때 인산염은 $H_2PO_4{^-}$, $HPO_4{^{2-}}$의 형태로 가장 많이 존재하는 것으로 조사되었으며, 온도에 따른 인 제거는 온도만의 영향이 아닌 타 영향인자와의 관계를 고려해야 하며 본 연구에서는 온도가 낮을수록 높은 인 제거 효율을 보였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제53권6호
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• pp.67-74
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• 2011

The objective of this study was to compare concentrations of nutrients such as total nitrogen (TN), nitrate nitrogen ($NO_3$-N) total phosphorous (TP), and phosphate phosphorous ($PO_4$-P) in groundwater under paddy and upland fields, and surface water recharging from a rural mixed land-use watershed. Chinese cabbage and hot pepper were cultivated on the upland field plot. The TN concentrations in upland groundwater showed double peaks (4.7, 4.3 mg/L, respectively) in April 2009 shortly after fertilizer application, indicating that TN concentrations are greatly influenced by fertilization. However, the TN concentrations in paddy groundwater were always lower than 2.0 mg/L irrespective of fertilization. Whereas the mean concentrations of TN and $NO_3$-N in upland groundwater significantly (p<0.05) higher than those in surface water, the mean concentrations of TP and $PO_4$-P in upland groundwater were significantly lower than those in surface water. On the other hand, the mean concentrations of TN, $NO_3$-N, TP and $PO_4$-P in paddy groudwater were significantly (p<0.05) lower than those in surface water. The TN concentrations in upland groundwater were generally higher than those in surface water during early April to early December due to the effect of fertilization, but vice versa in the other periods. In contrast, the TP concentrations in upland groundwater were always lower than those in surface water due to the sorption of inorganic phosphorous by soil. Moreover, the TN and TP concentrations in paddy groundwater were always lower than those in surface water, and therefore paddy groundwater may dilute nutrient concentrations in surface water when paddy groundwater and surface water mix.

• 한국양식학회지
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• 제10권3호
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• pp.255-260
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• 1997

어분이 65% 첨가된 사료에 P와 Fe의 보충 효과를 조사하기 위해 인산염($KH_2PO_4$)을 0%, 1%, 2%, 3% 및 4% 첨가한 사료와 철 (Fe-citrate)을 0.022%, 0.044%, 0.066% 및 0.088% 첨가한 실험사료를 설계, 제조하여 조피볼락 치어 (평균 체중 7 g)를 각 수조 ($100\ell$)에 40마리씩 2반복으로 수용하여 각각 21주간 사육실험하였다. 사육실험 결과, 증체율, 사료효율, 영양소축적율, 혈액성상 사료의 P 첨가량에 따른 유의적인 차이가 인정되지 않았다(P>0.05). 조지방의 경우는 사료의 P 함량이 높을수록 감소하여 유의적으로 낮은 값을 보였다(P<0.05). Fe 보충효과 실험에서, 증체율, 사료효율, 영양소축적율, 혈액성상 및 전어체의 일반성분은 Fe를 보충하여도 개선되지 않았으며, 성장률은 오히려 Fe 첨가량이 높은 실험구에서 저하되는 현상을 보였다. 따라서 조피볼락 사료에 어분이 65% 배합될 경우에는 별도의 P와 Fe 첨가는 필요 없을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권11호
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• pp.2085-2095
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• 2000

적니는 보오크사이트로부터 수산화알루미늄/알루미나를 제조하는 공정에서 발생되는 부산물이다. 본 연구에서는 적니를 여러 가지 조건으로 산처리하여 적니에 포함되어 있는 알루미늄과 철을 산으로 침출시켜 무기응집제를 제조하였다. 적니와 산의 비율이 1/10(g/mL)인 경우 5M $H_2SO_4$와 $85^{\circ}C$에서 반응할 때, 9M HCl과 $25^{\circ}C$에서 반응할 때 알루미늄과 철의 최적 침출효율을 얻을 수 있었다. 또한 수용액에서 중금속이온($Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Cr^{3+}$), 탁도, 인산염인($PO_4{^{3-}}-P$) 제거실험을 여러 가지 실험조건으로 수행하였다. 실험결과, 본 연구에서 개발된 응집제는 수용액에서 중금속이온, 탁도와 인산염인에 대해 우수한 제거능력을 보이는 것으로 확인되었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권3호
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• pp.201-206
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• 2016

본 연구에서는 물리화학적 처리를 통하여 여재의 인 흡착능 회복을 위한 재생 방안을 연구하는 데 그 목적을 둔다. 실험에 사용한 여재는 Adphos이다. 열 처리 방법의 경우, 기 사용한 여재를 고온에 가열한 후 흡착실험을 수행한 결과, 재사용 여재의 $PO{_4}^{3-}-P$ 흡착량은 0.0021 - 0.0030 mg/g, 제거효율은 26.1 - 39.4%의 범위로 나타났다. 산 또는 pH 조건을 조절하여 수행한 실험 결과, 산성을 띠는 pH 1 - pH 5 조건에 처리한 경우 재사용 여재의 $PO{_4}^{3-}-P$ 흡착량은 0.0010 - 0.0066 mg/g, 제거효율은 15.8 - 87.1% 범위로 나타났다. 염기성을 띠는 pH 8 - pH 11 조건에 처리한 경우 재사용 여재의 $PO{_4}^{3-}-P$ 흡착량은 0.0018 - 0.0034 mg/g, 제거효율은 26.7 - 48.0% 범위로 조사되었다. 0.1 M, 0.01 M, 0.001 M 농도의 NaCl에 처리한 경우 재사용 여재의 $PO{_4}^{3-}-P$ 흡착량은 0.0036 - 0.0050 mg/g, 제거효율은 50.5 - 71.1%로 나타나 0.1 M NaCl을 이용한 약품처리법에서 재사용 여재의 인 흡착능 회복성이 높은 것으로 조사되었다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제24권7호
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• pp.260-275
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• 2021

Aquaponics is a cultivation system that combines aquaculture and agricultural hydroponics. This study investigated the productivity of leafy vegetables cultivated in the hybrid biofloc technology-aquaponics (HBFT-AP) using Japanese eel fed two kinds of diets (Mash, commercial powdered feed and extruded pellet [EP]) and hydroponics (HP).The mash was fed to the fish in a type of a dough mixed with water for 6 weeks (Exp1) and switched to the EP containing 2.7% monobasic potassium phosphate (MKP) for subsequent 6 weeks (Exp2). Leafy vegetables of 8 cultivar were employed in the experiment and water quality [dissolved oxygen (DO, mg/L), pH, water temperature (℃), electrical conductivity (EC; ㎲/cm), turbidity (NTU), TAN (NH₃ + NH₄⁺) (mg /L), NO₂-N (mg/L), NO₃-N (mg/L) and PO₄-P (mg/L)] was measured 6 times a week. Leafy vegetable productivity (HBFT-AP vs HP) was compared in respective experiment, which was similar or somewhat higher in HBFT-AP. During the 12-week feeding trial, concentrations of nitrite (NO₂-N) and phosphorus (PO₄-P) were kept low in variability while total ammonia nitrogen (TAN) and NO₃-N levels increased with time in HBFT-AP. At the end of two feeding trials, values of weight gain (WG, %), feed efficiency (FE, %), specific growth rate (SGR, %) and protein efficiency ratio (PER) were higher in Exp2 than in Exp1. As well, higher values in hematocrit (PCV, %), plasma K (mEq/L) and inorganic phosphorus (mg/dL) were found (p < 0.05) in Exp2 where fish were fed the EP (EP: 38.60%, 2.80 mEq/L and 7.04 g/dL; Mash: 33.20%, 1.95 mEq/L and 5.50 g/dL). Leafy vegetables in HBFT-AP using Japanese eel fed the EP with MKP 2.7% had a productivity similar (4 kinds of cultivar) or somewhat higher (4 kinds of cultivar) compared to those in HP. Also, Japanese eel fed the EP showed higher values of Pi (m/dL) and K (mEq/L) in plasma compared to those fed commercial powder diet.

• 생태와환경
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• 제42권1호
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• pp.1-8
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• 2009

본 연구에서는 mesocosm을 이용하여, 습지내 인의 거동을 살펴보기 위한 현장실험 자료를 고찰하였으며, 결과를 요약하면 다음과 같다. Mesocosm내 수체의 TP농도는 대조구인 M1에서는 $0.48\;mg\;L^{-1}$에서 $0.6\;mg\;L^{-1}$으로 증가한 반면, 처리구인 M2, M3, M4에서는 12.4, 20.4, $23.6\;mg\;L^{-1}$에서 1.92, 6.97, $6.94\;mg\;L^{-1}$로 감소되었고 TP 감소율은 M2, M3, M4에서 각각 84.5, 65.8, 70.6%로 평균 73.7%의 감소율을 보였다. 처리구 중 부착조류가 사멸하지 않은 M2와 대조구인 M1의 전체적인 물질 수지를 비교해 보면, M1의 경우는 부착조류에서의 인의 양이 소량 증가하였고, 갈대와 퇴적물에서의 인의 양은 소량 감소하였다. M1에서 부착조류의 인의 양이 늘어난 것은 대형수생식물이 고사기에 접어들어 습지내의 광조건이 충분해지면서 조류의 증가가 일어난 것이라 판단된다. M2의 경우엔 퇴적물내의 인의 총양은 5, 443 mg에서 8, 086 mg으로 증가하였고, 부착조류와 갈대 역시 각각 1, 147 mg, 1, 740 mg에서 2, 452 mg, 2.160 mg으로 증가하였다. 이로써 습지내 인의 거동에 있어 부착조류와 거대조류에 의한 인의 흡수와 침전 및 식물체에 의한 흡수가 주된 역할을 한다고 판단되며, 부착조류의 흡수가 활발했던 M2의 경우 TP 감소율이 85%에 이르고 부착조류의 흡수가 없었던 M3, M4에서 70% 이하의 TP 감소율을 나타낸 것을 볼 때, 침전과 식물체에 의한 흡수가 병행되는 것이 고농도의 TP처리에 상당히 효과적이라 생각된다. Mesocosm을 이용한 인의 이동경로 추정은 영향인자가 많은 습지내 오염물질 거동을 규명하는 매우 유용한 방법이라 판단되며, 그 결과는 인공습지를 조성하여 활용하는 데 필요한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.