• 생태와환경
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• 제39권4호통권118호
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• pp.471-480
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• 2006

비점오염원 제어를 위한 현장실험을 실시하였다. 연구시설은 인공습지와 유수지를 각각 4개씩 조성하였으며, 각각의 면적은 0.8 ha와 0.08 ha이고, 총 면적은 약 3.6 ha이다. 습지의 유입수는 충남 당진군의 석문담수호로 유입되는 당진천의 물을 펌핑하여 사용하였다. 습지의 수심은 웨어를 이용하여 생장기 (3월${\sim}$8월)과 동절기 (12월${\sim}$2월)에 각각 0.3 m와 0.5 m를 유지하였으며, 체류시간은 2${\sim}$5일이었다. TP를 제외한 대부분의 수질항목에서 ($BOD_5$, TSS, TN)생장기보다 동절기에 더 높은농도를 나타내는 것으로 나타났으며, $BOD_5$는 동절기 동안에 유출수의 농도가 유입수보다 더 높은 농도를 나타냈다. 동절기 동안에 제거된 부하량은 $BOD_5$, TSS는 감소한 반면에 TN과 TP는 감소하지 않고 생장기과 비슷한 값을 나타내었다. 다른 연구자에 의한 연구결과인 NADB (North American Treatment Wetland Database)와 비교해 보면 $BOD_5$, TSS, TN, TP모두 동일 유입부하량에 대해 대부분 NADB와 비슷하거나 약간 낮은 유출수의 농도를 나타내었다. 동절기 동안에 생장기와 비슷한 농도의 유출수를 얻기 위해서는 유입부하량은 생장기보다 감소시켜 적용하면 가능할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구결과 인공습지는 동절기에도 안정적인 처리율을 얻을 수 있으며, 비점오염제어에 적합할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.413-413
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• 2019

하천과 호수에서 남조류의 이상 과잉증식 문제(이하 녹조문제)는 담수생태계의 생물다양성을 감소시키며, 음용수의 이취미 원인물질을 발생시켜 물 이용에 장해가 된다. 또한 독소를 생산하는 유해남조류가 대량 증식할 경우에는 가축이나 인간의 건강에 치명적 해를 끼치기도 한다. 그 동안 국내에서 녹조문제는 댐 저수지와 하구호와 같은 정체수역에서 간헐적으로 문제를 일으켰으나, 4대강사업(2010-2011)으로 16개의 보가 설치된 이후 낙동강, 금강, 영산강 등 대하천에서도 광범위하게 발생되고 있어 중요한 사회적 환경적 이슈로 대두되었다. 한편, 대하천에 설치된 보 구간에서 빈번히 발생하는 녹조현상의 원인에 대해서는 전 지구적 기온상승에 따른 기후변화의 영향이라는 주장과 유역으로부터 영양염류의 과도한 유입, 가뭄에 따른 유량감소, 보 설치에 따른 체류시간 증가 등 다양한 의견이 제시되고 있으나, 대상 유역과 수체의 특성에 따라 녹조 발생의 원인이 상이하거나 또는 다양한 요인이 복합적으로 작용하기 때문에 보편적 해석(universal interpretation)이 어려운 것이 현실이다. 따라서 각 수계별, 보별 녹조현상에 대한 정확한 원인분석과 효과적인 대책 마련을 위해서는 집중된 실험자료와 데이터마이닝 기법에 근거로 한 보다 과학적이고 객관적인 접근이 이루어져야 한다. 본 연구에서는 2012년 보 설치 이후 남조류에 의한 녹조현상이 빈번히 발생하고 있는 낙동강 4개보(강정고령보, 달성보, 합천창녕보, 창녕함안보)를 대상으로 집중적인 현장조사와 실험분석을 수행하고, 수집된 기상, 수문, 수질, 조류 자료에 대해 통계분석과 다양한 데이터모델링 기법을 적용하여 보별 남조류 우점 환경조건과 이를 제어하기 위한 주요 조절변수를 규명하는데 있다. 연구대상 보 별 수질과 식물플랑크톤의 정성 및 정량 실험은 2017년 5월부터 2018년 11월까지 2년에 걸쳐 실시하였으며, 남조류 세포수 밀도와 환경요인과의 상관성 분석을 실시하고, 단계적 다중회귀모델(Step-wise Multiple Linear Regressions, SMLR), 랜덤포레스트(Random Forests, RF) 모델과 재귀적 변수 제거 기법(Recursive Feature Elimination using Random Forest, RFE-RF)을 이용한 변수중요도 평가, 의사결정나무(Decision Tree, DT), 주성분분석(Principal Component Analysis, PCA) 기법 등 다양한 모수적 및 비모수적 데이터마이닝 결과를 바탕으로 각 보별 남 조류 우점 환경요인을 종합적으로 해석하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제15권4호
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• pp.192-202
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• 2010

해저지하수 유출은 최근 전 지구적인 혹은 지역적인 규모에서 육상의 담수, 영양염류 및 다른 용존 화학원소들을 해양으로 공급하는 중요한 역할을 담당하는 것으로 밝혀지고 있다. 특히, 해저를 통한 육상 담지하수의 해양으로의 유출은 해양환경학적 측면뿐만 아니라 미래 수자원 확보측면에서 매우 중요한 의미를 가진다. 일반적으로 해저를 통한 담지하수 유출은 전 세계 연안해역에서 일어나고 있으며, 그 양은 지역 또는 측정 방법에 따라 강물 유출량의 0.01-17% 범위인 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서 조사 및 계산된 한반도 주변 해저 담지하수의 유출량은 제주도, 영일만, 마산만, 여자만 지역에서 주변 강물 유출량의 약 50%, 57%, 89%, 420%로 다른 나라의 연안 해역에 비해 상당히 양이 많고 지역적으로 큰 차이를 보였다. 하지만, 본 연구에서 이용한 담지하수 유출량 계산 방법은 연안해역에서의 기초적인 물수지 방법을 이용한 것으로, 보다 정확한 담지하수 유출량 평가를 위해서는 앞으로 연안해역에서 물수지에 영향을 미치는 여러가지 요인들(강수량, 조석, 증발, 물의 체류시간 등)의 시공간적 변화에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 또한, 여전히 해저 담지하수 유출량을 평가하는데 있어서 방법적인 문제가 많이 제기되고 있는 만큼, 수리역학적인 방법 및 seepage meter를 이용한 실제측정 등을 통한 상호비교가 요구된다.

• 한국습지학회지
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• 제21권2호
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• pp.102-113
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• 2019

조석에 따른 마산만의 수질의 차이를 파악하기 위하여 2016년 초여름(6월)과 여름(7, 8월)의 대조기 1 조석주기 내의 만조와 간조시에 6개의 조사정점에서 slack-tide sampling을 실시하였다. 조사된 모든 수질성분들의 혼합 상태는 SAL과의 사이의 상관관계를 통하여 잘 설명되고 있다. 초여름과 여름철 공통적으로 하천수 유입 물질인 TURB, DSi, NNN은 주로 보존성 혼합을, 내부증감 물질인 SS, COD, AMN, $H_2S$는 주로 비보존성 혼합을 나타내었다. 보존성 혼합은 만조와 간조의 수질 사이에 좋은 선형 관계를 나타내었고, 비보존성 혼합은 양자가 각기 다른 변동 양상을 나타내었다. 요인분석을 통하여 만조와 간조의 농도차의 시공간적 변화에 주요한 잠재변수들을 확인할 수 있었다. 초여름의 경우는 갈수기로서 외부유입 물질(allochthonous inputs)이 적으므로 농도차 변화에 주도적으로 영향을 미치는 오염원이 없이 조석, 유역으로부터 자연유입, 내부증감 등의 영향이 복합적으로 작용하여 4개의 요인(VF1~4)에 고루 분포되어 나타났다. 반면에 여름철의 경우는 하천수의 영향을 받는 ST-1에서 큰 농도차를 나타내는 지표들은 VF1 요인에 집중적으로 포함되어 나타났고, 그 밖에 내부 증감을 나타내는 지표들로 극명히 구분되어 나타났다. 실제로 항상 안정된 상태의 하구는 존재하지 않는다. Flushing time의 변화 등에 의하여 혼합양상은 항상 변할 수 있고, 여기에 내부증감으로 end-members의 조건이 변함에 따라 농도차의 발생은 불가피하다. 그러므로 하구의 수질을 조사할 때 평균적인 수질 자료를 확보하기 위한 시료 채취 방법을 항상 강구할 필요가 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권2호
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• pp.106-115
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• 2011

본 연구는 우리나라 주요 무역항(부산항, 대산항)에 입항하는 국제선을 대상으로 선박평형수내 환경요인과 식물 플랑크톤의 군집조성을 파악하는 것과 더불어, 생물활성실험을 수행하였다. 선박평형수의 기원은 중국(3지역), 일본(3지역), 싱가폴 등이었다. PCA분석에서도 생물지리역이 다른 선박평형수의 환경언자와 우리나라 항만 주변수의 환경인자의 차이를 확인할 수 있었고, 식물플랑크톤의 출현종과 현존량을 바탕으로 한 Cluster분석에서도 각 선박의 기원에 따라서 유사성이 낮게 구분되었다. 선박평형수의 체류시간과 식물플랑크톤의 현존량(r = 0.35), 출현종수(r= 0.63)는 음의 상관성을 관찰하였다. 7척의 선박평형수내 구성종은 규조류, 와편모조류, 착편모조류 순으로 나타났다. Shui Shan(2) 선박평형수내 유입된 식물플랑크톤 성장은 어떤 수온 조건에서도 선박평형수 실험구에서는 성공적인 재성장은 이루어지지 않았다. 반면, $15^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$의 수온조건에서 영양염을 첨가한 F/2실험구와 영양염을 첨가하지 않은 주변수 실험구는 식물플랑크톤의 생물활성능이 현저히 높았고, 그들은 S. costatum와 T. pseudonana로 구성되었다. 염분 구배실험에서 담수종은 0-5 psu에서, 기수종은 10-20 psu 해수종은 20-30 psu에서 각각 적응하여 염분구배에 따른 우점종이 뚜렷히 구분되었다 그중, S. costatum는 넓은 범위의 염분농도(10-30 psu)에 적응 가능하였고, 이 생물의 종특이적인 생물활성능력은 우리나라 항만과 연안해역에서 성공적으로 정착 할 가능성이 높다고 판단된다.