• 대한환경공학회지
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• 제32권5호
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• pp.469-476
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• 2010

상수원수의 특성 변화와 갈수기 조류 발생으로 인한 원수 pH 상승 시기에 이산화탄소($CO_2$)를 주입하여 원수 pH를 조정함으로써 혼화·응집지의 응집 효율을 향상시켜 생산 정수 중의 잔류알루미늄, 탁도, 입자수 등의 농도를 낮추는 방법을 조사하고자 본 연구를 실시하였다. 원수 pH 8.0 이상이며 밤 낮의 pH 변화가 크지 않은 2월, 3월, 4월, 12월 중에 이산화탄소 주입 전 후의 정수 수질 변화를 고찰하였으며, 정수처리 공정수를 대상으로 정수 수질평가와 밀접한 관련이 있는 알루미늄, 탁도, 입자수, TOC, THMs, 2-MIB, geosmin 등의 농도 변화를 조사하였다. 조사결과, 혼화 응집지의 응집 효율 향상으로 입자수, 탁도, 알루미늄과 같은 입자성 물질과 무기물질은 감소하였으며 서울시 정수 목표수질값인 입자수 30개/mL 이하, 탁도 0.05 NTU 이하, 알루미늄 0.02 mg/L 이하의 양호한 정수 수질을 유지하기 위해서는 원수 pH 상승시기 이산화탄소를 주입하여 착수정원수 pH를 7.4 이하로 유지해야 하는 것으로 나타났다. 또한 THMs, CH, HAAs, HANs 등 소독부산물과 이취미 유발물질인 2-MIB, geosmin 농도는 원수 pH 변화와 무관함을 알 수 있었으며, 특히 이취미 유발물질인 2-MIB, geosmin는 pH 변화보다는 원수 중의 2-MIB, geosmin 농도가 정수 중의 농도 결정에 주요한 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권4호
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• pp.330-348
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• 2007

한국의 간척지에서 토양 문제와 농업 용수 관리에 대해 농촌진흥청과 농업기반공사 등에서 이루어진 연구를 통해 얻어진 결과를 토대로 하여 개관하였다. 한국토양분류와 조사에 의하면, 5개 토양목의 45개 토양통이 서남해안의 하해혼성 또는 해성 퇴적지에 분포하고 있었다. 염포, 문포, 하사, 광활, 포승통이 해안의 간석지에 연접한 하해혼성 퇴적지에 가장 많이 분포하고 있는 토양통들이었다. 염포 등 앞의 4개 토양통은 엔티솔이며, 포승통은 인셉티솔이었다. 포승통과 연접한 부용통 등은 알피솔이었다. 몰리솔인 명지통, 히스토솔인 용호통 등의 분포 면적은 적었다. 염류도 제어와 관리 문제는 높은 지하수위와 미사가 많은 간척지 토양에서 제염 과정에서 생성된 경운 반층에 의한 낮은 투수 속도와 밀접한 관련이 있다. 포장에서 염류의 평가에 있어서 GPS와 결합된 전자장 유도 EM38이 염류도와 포장 변이를 이해하는 데 유용하였다. 심경, 심토 파쇄, 암거에 의한 배수 개선 등은 경운 반층이 형성된 논에서 효과적이었다. 변량 시비와 같은 신기술은 비료를 절감하고 수질에 대한 농업 영향을 감축시킬 가능성이 있었다. 간척지에서 농업용수의 수질은 내륙 수자원의 수질보다 열악하였다. 작물 생육에 알맞은 수질과 함께 목표 수질 달성에 맞추어 갈 수 있는 작물 관리가 필요하였다.

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.401-408
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• 2018

하수처리 공정모델링 소프트웨어인 EQPS(Effluent Quality Prediction System, Dynamita, France)를 적용하여 A하수처리시설 생물반응조 설계의 적합성을 분석하였다. A하수처리장은 친수용수 수준의 목표수질을 준수하기 위하여 이차침전지 유출수 설계농도를 총질소와 총인, 각 10 mg/L, 1.8 mg/L로 설정하여 설계하였다. 4-Stage BNR 공정인 반응조의 체류시간은 총 9.6시간으로 전무산소조 0.5, 혐기조 1.0, 무산소조 2.9, 호기조 5.2시간이었다. 동절기 공정모델링 결과 친수용수 수준의 목표수질을 만족하기 위하여 혐기조의 체류시간을 0.2시간 늘렸고 당초 설계조건이던 외부탄소원 비상시 주입을 상시적으로 주입해야 하는 것으로 조사되었다. 모델링 결과의 왜곡을 배제하기 위하여 소프트웨어 제조사가 제시한 one step nitrification denitrification 모델의 Default 계수를 사용하였다. 공정모델링은 대체적으로 최적의 상태를 제시하기 때문에 생물반응조 여유율을 고려하면 4-Stage BNR의 체류시간은 9.8시간보다 증가시켜야 한다. 하수처리장 설계단계에서 공정 모델링의 정확한 사용은 하수처리장 건설 후 처리성능과 효율의 안정성을 담보할 수 있는 방법이므로 설계단계에서 철저한 평가가 필요하다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 1997년도 제20회 화학물질의 환경독성과 건강영향
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• pp.81-90
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• 1997

위해성평가 방법론이란 환경오염으로 인해 유발될 수 있는 인체의 위해성을 정성또는 정량적으로 추정하여 구체적이고도 과학적으로 평가하고자 하는 방법론으로서, 단순히 환경중 오염도를 위해도(risk)로써 알기 쉽게 수치적으로 제사하는 과정만이 아니라 오염물질의 발생에서부터 인체로의 영향까지를 통계학적, 동성학적, 수학적, 사회정책 및 경제학적 측면 등을 모두 고려하여, 정책 결정자들과 일반대중이 과학적 기반 위에서 합일점을 찾도록 하는데 과학적 근거로 제시될 수 있는 방법론이다. 과거에는 환경오염에 의한 피해의 유무, 즉 인간관계를 규명하는 것이 일차적 관심의 대상이었으나 구체적이고 정량적인 정보를 요구하는 현대 사회에서는 오염피해의 정도와 심각성을 평가하여 주민들에게 알려주어야 하며 어느 정도의 오염수준을 우리 사회에서 받아들일 수 있는가의 판단이 매우 중요한 문제로 떠오르게 되었다. 또한 복잡 다기화 되어 가고 있는 사회현상 속에서 이해관계와 불확실성으로 얽혀 있는 환경문제를 풀어나가기 위해서는 과학적이고 합리적인 방법론이 요구되고 있으며 이러한 방법론들이 환경관리정책의 기본이 되고 있음을 미국등 선진국의 예를 보아 알 수 있다. 위해성 평가의 필요성은 첫째, 환경오염 심화에 따른 인체건강영향에 대한 관심이 증대되었으며 둘째. 사회적 행정적으로 독성정보의 정량화 필요성이 대두되었고, 셋째, 현실성 있는 오염관리와 넷째. 기준치 제정, 제도시행 전후의 비용효과분석이 가능하다는 점들이다. 위해성 평가를 통하여 환경오염의 인체영향에 대한 종합적이고 계량적인 정보가 제공될 수 있어 국민, 정부, 기업 등 각 주체간의 의사 교환이 수월해지고 국민의 신뢰 회복에 기여할 수 있으며 수질 등 오염에 대한 합리적 기준을 제시할 수 있고 이에 따른 공학적 처리기술 목표 설정을 가능케 한다. 본 원고의 환경오염물질의 위해성 평가에 대한 방법론은 주로 미국 환경보호청의 자료 (US EPA, 1993)와 NAS(National Academy of Sciences, 1983), 미국에서 발행되는 정부 지침서 (Federal Register)에 고시된 내용 등을 토대로 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.462-462
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• 2021

최근 도시화 및 불투수면의 증가와 지하수의 과다한 사용으로 직접유출이 증가하고, 침투량이 감소하며, 하천의 건천화가 발생하고 있다. 이에 환경부에서는 이러한 물순환의 왜곡을 막기위해 물환경보전법상의 물순환율을 정의하고 물순환 관리목표를 설정하였다. 하지만 지역 별 물순환 특성을 반영한 관리계획이 부족하고, 현재 제한된 재원의 효율적 활용을 위해서는 물순환 관리지역에 대한 우선순위 결정도 필요하다. 본 연구에서는 PSR framework를 통해 유역 물순환 평가방법론을 만들고 이를 활용한 지역별 관리계획 및 우선순위를 결정하고자하였다. PSR framework는 지속가능성을 위해 OECD가 개발한 개념 모형이며, Pressure, State, Response 세 가지 요소로 구분해 평가하게된다. PSR framework의 기본 개념은 인간의 활동들이 환경에 압력 (P)를 주고, 이로 인해 자연의 질과 영향 (S)을 미치며, 이에대한 회복을 위해 인식과 행동을 통해 정책과 제도 등을 통해 반응 (R)한다는 것이다. 유역 물순환을 4가지 그룹 (기후, 수문학적, 사회경제학적, 환경적)으로 구분하고 각 그룹 별 평가요소에 대하여 도출하였다. 기후그룹은 강우, 수문학적 그룹은 증발산, 토지이용, 유출특성을, 사회경제학적 그룹은 재정, 사회구조, 기반시설, 정책을, 환경적 그룹은 수질, 수생태계를 선정하였다. 이후 각 요소 별 평가를 위해 다양한 지표를 고려하여 선정하였으며, 각 지표를 PSR framework에 맞춰 재분류하였다. 각 지표를 하나의 점수로 통합하기 위해 지표 별 가중치를 산정하였으며, 이때 연구자의 주관이 반영되지않는 엔트로피 기법을 이용하여 산정하였다. 구한 식을 통해 우리나라 소유역구분을 기준으로 모든 지표를 계산하였으며, 각 지표에 가중치를 적용해 유역 종합점수를 산정하고 유역 별 취약지역 및 취약요소를 평가하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.499-499
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• 2022

급격한 도시화와 이로인한 불투수면의 증가는 유역의 물순환을 왜곡시키고 있다. 직접유출의 증가와 침투량 감소로 이어지며 이는 지하수 함유량의 감소와 하천건천화를 유발한다. 환경부는 더 이상의 물순환 왜곡을 막기위해 물환경보전법상의 물순환율을 정의하고 물순환 관리목표를 설정하였으며, 제3차 강우유출 비점오염원관리 종합대책에서 물순환 사업 추진을 위한 소권역 별 우선순위산정을 과제로써 제시하고 있다. 대표적인 물순환 사업은 저영향개발기법 설치이다. 저영향 개발기법은 토지 및 공간을 이용해야하기 때문에 설치비용이 높고 위치선정에 제약이 많으며 유지관리도 어렵다. 이에 물순환 사업에는 단순 불투수면 뿐만아니라 사회, 경제적 요소까지 고려하여야한다. 본 연구에서는 물순환 우선순위를 산정하기위해 불투수면뿐만 아니라 사회, 경제적 요소까지 고려한 종합적인 우선순위를 산정하였다. 유역 물순환 평가를 위해 PSR framework을 이용하였다. PSR framework는 OECD가 개발한 지속가능성 평가 개념이며, Pressure, State, Response 세 가지 요소로 구분해 평가하게된다. PSR framework의 기본 개념은 인간의 활동들이 환경에 압력 (P)를 주고, 이로 인해 자연의 질과 영향 (S)을 미치며, 이에대한 회복을 위해 인식과 행동을 통해 정책과 제도 등을 통해 반응 (R)한다는 것이다. 본 연구에서는 PSR framework의 평가요소 Pressure는 불투수면 및 강우, State는 물순환, 하수관거, 수질, 수생태계, Response는 협력, 인식, 재정, 토지로 구분하여 평가하였다. 최종적으로 불투수면적 감축 대상 소권역('30년 무대책 불투수면적률 25% 이상)소권역에 대하여 최종우선순위를 산정하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권1호
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• pp.25-31
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• 2011

본 연구에서는 하수처리공정의 유출 수질을 안정적인 유지하기 위하여, 유입수 패턴을 이용한 모델 기반 $NH_4-N$ 예측 제어 알고리즘을 개발하고 $A^2/O$ 공정을 대상으로 적용 및 평가하였다. 평가에 사용된 자료는 B 시 S 하수처리장에 위치한 pilot 규모의 $A^2/O$ 공정 운전자료를 사용하였다. 생물학적 반응조를 모사하기 위해 수정된 ASM3+bio-P 모델(Lee, 2003)을 사용하였고, 침전조 농도 거동 모사를 위해 일차원 이중 지수 함수 모델(Takacs et al., 1991)을 사용하였다. 유입수 패턴을 이용하여 하루 뒤 유출수 $NH_4-N$ 농도를 예측하고, 사전 작성된 $NH_4-N$ 제어 schedule을 사용하여 pilot plant의 호기조 DO를 조절하는 제어 로직을 적용하였다. 제어 적용성을 평가하기 위해 제어를 적용하지 않은 경우와 적용한 경우를 비교하였고, 계절적 영향을 알아보기 위해 여름철과 겨울철에 $NH_4-N$ 제어 schedule을 적용한 실험을 하였다. 여름철 및 겨울철 모두 제어를 적용하지 않은 경우 수질기준을 초과하는 사례가 발생하였지만, 제어를 적용한 경우 목표수질 이내의 안정적인 유출수질이 방출됨을 확인하였다. 제어를 적용하지 않은 경우에 비교해서, 예측 제어를 적용한 경우에는 송풍기의 RPM이 약 9.1% 증가하였고, 유출수의 $NH_4-N$ 농도는 약 45.2% 감소하였다. 이를 통해 본 연구에서 개발된 유출수 $NH_4-N$ 예측 제어 알고리즘 적용으로 인한 운영비용 증가 대비 수질 개선 효과가 크게 나타났기 때문에, 안정적인 유출수 확보를 위한 측면에서 효율적인 제어기법으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제33권4호
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• pp.425-432
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• 2015

도심의 인구증가에 따른 수질오염은 양서류의 개체군에 악영향을 준다. 급감하는 양서류 개체군을 보호 또는 복원하기 위해 도심하천에서 양서류 입식이 진행되고 있다. 본 연구는 탄천수계에서 양서류의 입식을 목표로 본류 및 지류의 수질의 생물학적 안전성을 검증하고자 하수처리장 유입수 및 하수처리장 배출수를 포함한 12개 지점의 표층수를 채수하여 무당개구리 포배기 배아에 처리하고 생존율, 기형발생률, 성장률 등을 분석하였다. 탄천 본류의 생물학적 안전성이 지류보다 높았으며, 상관분석 결과 무당개구리 배아의 생존율은 총용존고형물 (total dissolved solid), 탁도 (turbidity), 전기전도도 (electrical conductivity)와 음의 상관관계를 보인 반면, 기형발생율과 성장률은 양의 상관관계를 보였다. 본 연구는 양서류 입식에 앞서 양서류 배아의 발생에 미치는 수질의 생물학적 안전성을 검증한 첫 사례로서, 향후 이러한 방법이 도심하천에 대한 양서류 서식지 및 재입식지 선택에 있어 유용하리라 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권4호
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• pp.345-356
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• 2011

여자만은 유기물 오염이 점차 진행되어 가고 있으며, 해역의 수질관리를 위하여 유역으로부터 유입하는 육상기인 오염물질을 GIS 기법을 이용하여 발생부하량과 배출부하량을 산정하였다. 목표수질을 달성하기 위해 해역의 환경용량을 초과하여 유입하는 육상오염물질의 양을 박스모델로 계산하여 삭감부하량과 허용유입부하량을 평가하였다. 여자만의 수질을 해역생활환경기준 I등급으로 회복하기 위한 허용부하량을 산정한 결과, 생물화학적산소요구량은 배출부하의 39.3%, 총인은 30.8%를 삭감해야 하고, 총질소의 경우 6.9%의 낮은 배출부하 삭감률을 나타내었다. 유역의 오염원 현황과 발생부하량 현황을 볼 때 토지계가 차지하는 오염부하 비중이 높고, 배출부하량에서도 가장 큰 비중을 차지하였다. 여자만의 해양환경 보호와 개선을 위해서는 육상기원 오염물질 중 점오염원 뿐만 아니라 축산계 및 토지계 부하 등 비점원 오염원에 대한 관리가 필요하다는 것을 시사한다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권12호
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• pp.655-663
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• 2017

현재 수질오염총량제(이하 총량제)에서는 단위유역 말단의 목표수질만 만족할 수 있는 조건에서의 유역 관리를 진행해 왔으며 이로 인해 우선관리가 필요한 지류에 대한 집중적 관리와 오염원 공간분포 특성을 고려한 삭감대책을 마련하는데 제한점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 장기적으로 조사된 유량 및 수질자료를 이용한 오염부하지속곡선 기법과 오염원 및 오염부하량 공간분포 특성 분석 방법을 현행 총량제 이행평가 방법으로 적용하였다. 적용유역은 기존 총량제가 시행되고 있는 진위천 수계를 대상으로 하였다. 본 연구방법 적용 결과, 진위천 수계에서는 황구지천 지류가 집중 관리 되어야 하며 진위천 지류는 우선관리에서 제외되는 것으로 나타났다. 또한 황구지천 중류 구간에서 추가적으로 비점삭감계획이 필요하며, 하류 구간에서는 축산에 대한 저감대책이 필요할 것으로 분석됐다. 본 연구에서 제안한 새로운 방법은 향후 총량제에서 유역 전체의 건강성을 높이는데 매우 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.