• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2002년도 학술대회
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• pp.46-50
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• 2002

광양만의 저서환경을 평가하기 위하여 광양만 표층퇴적물에 대한 퇴적학적, 지화학적 특성을 연구하였다. 입도분석결과 표층퇴적물의 입도특성 분포는 사질퇴적물과 점토질 퇴적물이 다양하게 분포하고 있는 것으로 나타났다. 사질을 포함하는 퇴적물은 주로 POSCO 우측해역과 남해도 사이의 수로 중앙부분에 분포하고 있으며, 그외 지역에서는 점토질 퇴적물이 주를 이룬다. 유기물(TOC) 함량은 약 0.2-2.1%의 범위로 분포하고 있으며, 유기물의 C/N비에 근거한다면 육지에서 공급된 유기물과 현장에서 생성된 유기물이 혼합되어 있음을 지시하고 있다. 저질의 건강상태를 검토하기 위해 퇴적물중의 황화수소(H$_2$S)을 측정한 결과 최고 301 ppm에서 최소 0.7 ppm으로 나타났다. 전체적으로는 묘도안 쪽에서 비교적 높은 값을 보이고 있어 일반적으로 오염된 저서환경이라고 할 수 있다. 기존에 조사된 중형 저서생물의 개체수(species abundance)에 대한 공간분포면화를 조사해본 결과 묘도안쪽에서 낮은 개체수(species abundance)와 종수(species richness)를 보이고 있어 황화수소가 높게 나타나는 지역과 대략적으로 일치하고 있음을 보인다. 추후 저서생물의 다양도나, 저서오염지수(Benthic Pollution Index. BPI)등과 퇴적물증의 유기물이나 황화수소값이 어떻게 관련되는지에 대한 자세한 연구를 필요로 한다.

• 미생물학회지
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• 제39권1호
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• pp.21-26
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• 2003

한국 경기도 일대의 하천으로부터 90 균주의 광합성 박테리아를 순수 분리ㆍ동정하였다. 이들중 고효율의 질소($NH_3$-N, $NO_{3{^{-}$-N)제거능을 가진 균주들을 다양한 조건(명처-혐기, 호기: 암처-혐기, 호기)하에서 선별하였다. $NH_3$-N은 위의 4가지 조건하에서 모든 균주가 제거하였고, 평균 제거율은 호기조건(83.8%)에서 혐기조건(75.1%)보다 약간 높게 나타났다. NH$_3$-N의 감소에 따른 $NH_3$-N증가는 일어나지 않았다. $NO_{3{^{-}$-N은 혐기조건에서 소수의 특정 균주에 의해 제거되었다. 명처-혐기조건에서 다양한 CODcr (mg/L)/biomass (mg/L)에 따른 실험 결과는 CODcr (mg/L)/biomass (mg/L)0.2에서 유기물(98.2%)과 $NH_3$-N(89.0%)의 제거율이 가장 높게 나타났다. 명처-혐기조건에서 다양한 C/N 비율에 따른 실험 결과는, 높은 C/N비 뿐만 아니라 낮은 C/N비(5:1)에서도 $NH_3$-N의 효과적인 제거율(75.8%)을 확인 할 수 있었으며, 또한 $NO_{3{^{-}$-N (96.0%)의 동시적 제거를 확인할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권6호
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• pp.313-320
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• 2005

이 연구는 강원도 고령지에 투입되고 있는 부산물퇴비의 특성을 평가하기 위하여 현지에서 채취한 부산물퇴비의 화학적, 물리적, 분광학적 특성 및 부숙단계별 특성을 조사하였다. 등록된 부산물퇴비의 평균 유기물함량은 33%, C/N비는 13, NaCl은 0.8%이었고, 수분함량은 53%로 현행비료공정규격과 큰 차이가 없었으며, 중금속함량은 허용기준치 이하로 나타났고, Odor, $NH_3$ 가스, $CO_2$ 가스함량은 미등록 부산물퇴비에 비해 등록된 부산물퇴비가 상대적으로 낮은 값을 보였다. 미등록된 부산물퇴비의 특성 분석 결과, 유기물함량은 13종 중 3종이 25% 미만을 나타냈고, C/N비는 10 이하의 퇴비가 5종, NaCl 함량은 8종이 허용기준치를 초과했다. 수분함량은 8종이 50%이상이었고, 16% 이하가 2종으로 나타났다. 중금속함량은 부산물퇴비 모두 허용기준치 이하였고, Odor와 $NH_3$, $CO_2$ 함량은 등록된 퇴비에 비해 매우 높은 값을 보였다. 분광학적 특성 분석 결과 등록 부산물퇴비는 B와 P형태로 주로 분류되었고, 미등록된 부산물퇴비의 분광학적 특성 분석 결과 Rp와 P형태가 많았다. 홍천과 양평의 돈분부산물을 사용하여 부숙 단계별로 냄새와 $NH_3$ 함량을 조사한 결과 부숙기간이 경과할수록 현저히 감소하였고, 14일이 경과한 후에 부식산의 형태는 fulvic acid에서 나타난 P형태를 제외하고 모두 Rp형태로 분류되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권2호
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• pp.231-239
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• 2000

본 연구는 $A_2O$ 공정을 적용한 고정생물막법을 이용하여 고농도의 총무기성질소(TIN) 유입으로 인해 C/N비가 낮은 폐수를 처리하기 위하여 최적의 운전조건 탐색과 생물학적 호기탈질을 평가하였다. 혐기조와 무산소조에 세라믹 여재를 그리고 호기조에 PVC 여재를 충전한 실험장치는 C/N(TOC/TIN)비를 0.5로 일정하게 유지하고 알칼리도를 변화시켜 실험을 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 유기물제거는 운전조건에 관계없이 96.0% 이상의 높은 제거효율을 얻었다. 유입수의 알칼리도를 약 1210mg/L(Run 5)로 운전하였을 때, $NH_4{^+}-N$와 총 질소 평균 제거효율은 각각 93.5%, 81.8%이었으며, 제거된 총 질소 중 64.9%가 호기조에서 생물학적 탈질에 의해서 제거되었다. 호기조에서 물질수지를 이용하여 질소와 알칼리도를 분석한 결과, 1mg의 $NO_2{^-}-N$가 탈질에 의해 제거될 때 2.49~3.46mg의 알칼리도가 생성되었다. 호기조에서의 생물학적 탈질은 ${\Delta}TOC/{\Delta}DEN$의 이론적인 비 1.22보다 낮은 0.84(Run 5)에서 일어났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권3호
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• pp.181-186
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• 2010

소규모 섬지역 어촌에서의 생활쓰레기 발생량, 발생특성 및 적정 처리방안을 연구하기 위하여 전라북도 군산시 소재 선유도를 대상으로 조사를 실시하였다. 조사는 하절기인 8월과 동절기인 12월에 실시하였다. 1인 1일 쓰레기 발생량은 0.65 kg으로 나타나 전국 평균치에 비하여 낮은 값을 나타내었다. 성상별로는 가연성분중 주방쓰레기, 종이류, 비닐 및 플라스틱 순으로 높게 나타났다. 쓰레기의 최종처분방식으로는 원소분석조사 결과 C/N비를 기준으로 볼 때 연평균 40정도로 나타나 퇴비화는 부적절한 것으로 나타났다. 저위발열량은 연평균 1,230 kcal/kg으로 나타나 보조연료의 투입 없이도 자체적인 소각이 가능한 중질폐기물에 해당되는 것으로 나타나 소각이 적절한 처리방안인 것으로 평가되었다. 전체 쓰레기 중 음식물 쓰레기가 차지하는 비율이 전국 평균치보다 상당히 높게 나타나 음식물 쓰레기 처리를 위한 퇴비화, 지렁이 사육시설 보급이 필요한 것으로 나타났으며 음식물 쓰레기를 제외한 쓰레기에 대해서는 소각 처리하는 것이 적절한 것으로 평가되었다. 도서지역 생활쓰레기 적정 처리를 위해서는 효율적인 수거 방안의 확립을 통한 수거효율 증대가 필요한 것으로 평가되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.251-251
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• 2011

해양 투기가 금지되면서 혐기소화를 통해 최종적으로 발생되는 폐기물 양을 줄이고 메탄 등의 바이오 가스를 얻어 이를 에너지로 얻기 위한 많은 공정들이 현장에 적용되고 있다. 하지만 혐기 소화 과정을 마친 후 유출되는 유출액은 고농도의 유기물질 및 암모니아성 질소, 인산염 등을 다량으로 함유하고 있어 적은 양이라도 하천이나 호수 등에 유입되면 수질 악화와 부영양화를 초래할 위험성이 크다. 이번 연구에서는 음식물류 폐기물로부터 바이오가스를 생산하기 위한 혐기소화 공정에서 발생하는 유출액의 방류수 수질기준 확보와 경제성을 만족시킬 수 있는 처리공정의 상용화 기술을 개발하기 위해 생물학적 처리， 물리 화학적 처리를 통합한 공정을 적용하였다. P건설사 혐기소화 유출액 pilot plant(1 ton/day) 운전 결과 50~70% 로 $NO_2$-N 이 약 1,000 mg/$\ell$정도로 축적되는 현상을 보였으며 상대적으로 $COD_{Cr}$의 농도는 400~600 mg/$\ell$로 C/N 비가 낮아 탈질이 어려울 것으로 판단하였다. 이에 실험실 규모에서의 실험을 진행하였다. $NO_2$-N와 $NO_3$-N을 기준으로 McCarty 양론비 기준 80% 에서 300%까지 메탄올을 주입해 제조 폐수와 실제폐수로 실험을 진행하였고 제조폐수로 실행된 실험에서 아질산 탈질의 효율을 확인하였다. 미생물이 메탄올에 순응 후 완전 탈질에 걸리는 시간은 약 2.5 일로 확인 되었으며 메탄올이 추가로 주입되지 않은 반응조의 $NO_2$-N의 탈질량은 메탄올이 이론값 100% 주입 된 반응조에 비해 30% 이하의 처리 효율을 나타냈다. 이론값을 기준으로 메탄올이 100% 주입된 반응조는 약 96.1%의 탈질 효율을 보였으며 메탄올 순응 후에 약 1.5 일의 HRT가 단축되었기 때문에 메탄올에 장시간 순응 시 탈질 효율이 더 좋아질 것으로 보인다. 아질산탈질에 대한 실험실 규모 연구결과를 토대로 pilot plant에서 재현성 검토를 목적으로 운전을 수행하였다. 무산소조의 HRT는 2.7 일 이었으며 호기조의 HRT는 4.1 일 이었다. 유입수의 평균 $COD_{Cr}$ 농도는 2,878 mg/L, T - N 농도는 2,723 mg/L로 나타났으며 $NO_2$-N 기준 C/N비 1.2-1.8의 메탄올을 주입하였을 때 96% 이상의 탈질율을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권3호
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• pp.189-194
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• 2012

본 연구는 유로변경식 3단 BAF를 사용하여, C/N ($TCOD_{cr}$/TKN)비가 낮은 생활하수를 대상으로 질소 처리 효율을 향상시키기 위해 제안되었다. 체류시간 6시간에서의 유로변경 3단 BAF의 효과를 평가하기 위해 실험실 규모로 실시하였다. 유로변경식 3단 BAF 공정이 3단 BAF보다 총 질소 제거효율이 약 7% 높은 것으로 나타났는데, 이것은 유기물을 효율적으로 사용하였기 때문이다. 또한 암모니아성 질소의 제거는 독립적인 호기조에서 질산화만을 수행하였기 때문에 질산화 효율이 안정적이었다. 이것은 본 연구에서 제안한 유로변경식 3단 BAF공정이 유기물 흡착을 이용하여 질소의 제거, 탈질 및 질산화에서 우수한 효율을 보였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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• pp.482-482
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• 2010

하수처리장에서 발생하는 유기성 슬러지는 대부분 해양투기에 의해 처분되고 나머지는 매립, 소각, 퇴비화 등으로 처분된다. 그러나 런던협약 '96 의정서' 발효에 의해 2012년부터 해양투기가 금지되고, 매립장 및 소각장의 신규건설은 님비(NIMBY) 현상에 의해 제한받기 때문에 효과적인 슬러지 처분 및 가용화 방법이 요구되고 있다. 현재 초음파[1]나 열처리[2], 오존[3,4], 미생물 처리[5,6] 등 물리, 화학, 생물학적 처리방안이 연구되고 있으나 이러한 방법들은 에너지 과소비, 2차 오염물질 발생에 따른 처리비용 증가 등의 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 연구 방법을 보안하고자 전기분해를 활용하여 슬러지 가용화를 시도함으로써 슬러지 발생을 저감시킬 수 있는 방법을 연구하였다. 본 실험에서는 전기분해를 위해 제작된 불용성 전극은 Titanium에 Iridium을 코팅하여 제작하였고, 최대 20V까지 전압을 고정시키고 시간에 따라 변화되는 전류와 전기전도도, pH 값을 관찰하였다. 실험에 사용된 활성슬러지는 3개월간 합성폐수로 순응화 시킨 후에 시료로 사용하였다. 전기분해에 의해 처리된 활성슬러지의 여액을 분석한 결과 SCOD, TN, TP 농도가 각각 510%, 9%, 106% 증가하였다. 이는 전기분해에 의해 미생물의 세포벽이 파괴되어 세포 내 물질들이 세포 외부로 용출되어 미생물들의 이용이 가능한 상태로 되었음을 알 수 있었다. 이는 국내 하 폐수의 낮은 C/N비 때문에 무산소조에 메탄올 같은 외부 탄소원을 공급하는 대신에 별도의 탄소원 공급 없이 가용화 된 슬러지를 반송시킴으로써 슬러지 저감에 따른 폐기 비용과 운전비용의 절감을 기대할 수 있어, 근본적인 슬러지 발생을 저감시킬 수 있는 해결책이라 할 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.587-595
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• 2000

국내 하수처리장에 적용되는 BNR(Biological Nutrients Removal) 공정의 효율저하 원인은 유입원수의 낮은 C/N비와 탄소 (Carbon source) 부족이 가장 큰 것으로 지적되어 왔다. 탄소원의 효율적인 공급을 위해 1차 슬러지 산 발효조(Acid fermenter)를 이용하여 SCFAs(Short-Chain Fatty Acids) 생성을 유도할 수 있다. 본 연구에서는 side-stream의 산 발효조와 조합된 $A_2/O$ 프로세스를 운전하여 영양염류 제거에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 산 발효조의 최대 SCFAs생성은 중온상의 SRT 4~5일에서 약 3.000mg/L(as COD), 대략 0.10~0.16 mg SCFA(as COD)/mg 1차 슬러지(as COD)로 나타났다. 또한 생성된 SCFAs의 성상비는 Acetic, Propionic, (iso)Butyric 및 (iso)Valeric이 1, 0.7, 0.5 그리고 0.6 순으로 나타났다. BNR공정의 side-stream 산 발효조 적용에 의한 영양염류 제거효율은 크게 증가하는 것으로 나타났다. T-N은 인공하수(R1)의 경우 35% 정도의 낮은 처리효율을 나타냈으나 인공 SCFA 주입(R2) 및 발효산물 투입(R3)의 경우 제거효율 74%, 76%로 크게 향상되는 것으로 나타났다. 또한 Phosphate 는 R1의 경우 45% 의 처리효율을 나타냈으나 R2, R3의 경우 73~74% 정도로 양호한 처리효율을 나타냈다. 이는 발효산물 및 SCFA 주입에 의해 혐기조에서 인의 방출 및 호기조에서 과잉섭취가 잘 이루어졌기 때문으로 R3의 경우 인의 방출율은 $0.34g\;PO_4-P/g$ COD로 기존 연구와 비교해서 유사한 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권4호
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• pp.276-284
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• 2000

시화호 표층과 주상시료 퇴적물의 유기탄소(Co$_{org}$), 유기질소(N$_{org}$), 중금속(Zn, Pb, Cr, Cu, Mn)의 함량과 분포를 규명하기 위하여 '97년 4월, 9월 그리고 '98년 3월에 총 30개의 퇴적물 시료가 채취하였다. 분석결과 표층 및 주상시료 퇴적물의 유기탄소${\cdot}$질소 그리고 중금속들의 함량과 분포는 조사시기와 정점별 차이에 따른 변화를 나타냈다. 표층 퇴적물의 유기탄소와 유기질소 함량은 시화호 안쪽의 육지에 인접할 수록 높은값을 나타냈다. 이러한 분포는 주변 하천 및 공단으로부터의 영향인 것으로 사료된다. 표층 퇴적물의 중금속 함량은 유기탄소 함량과 일차적인 관계가 있다고 해석된다. 주상시료 퇴적물의 C/N비의 변화폭은 3${\sim}$32이고 평균은 13.9를 나타냈다. 주상시료의 중금속함량분포 경향은 유기탄소와 유기질소의 함량분포 경향과 유사하였다. 표층 퇴적물의 중금속 함량을 방조제 축조 이전과 이후로 비교했을 때 축조 후 증가한 중금속은 Cu이고, 반대로 낮은 함량을 보이는 중금속은 Zn와 Mn으로 조사되었다. 이와는 달리 Pb의 함량은 일정하였다. 시화호 배수갑문 내측 주변과 방조제 외측 연안 퇴적물의 중금속함량은 유사하였다.