• 적정기술학회지
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• 제7권1호
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• pp.72-81
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• 2021

안전한 음용수 확보를 위한 적정기술로써 환경적, 기술적 요구사항을 충족할 수 있는 나노섬유 멤브레인으로 구성된 무동력 막 여과 시스템을 평가하였다. 이 장치는 수두차에 의한 중력과 생물학적 막 오염층 제어로 별도의 에너지원이 필요 없고, 핵심 소재인 PVDF 나노섬유 멤브레인 필터가 병렬로 연결, 모듈화되어 있어 물 생산성을 높이는 구조이다. 이 장치의 실제 현장 적용 가능성을 평가하기 위해 Pilot-scale (3000-5000 L/day) 나노섬유 멤브레인 기반 정수 시스템이 개발도상국(키리바시, 투발루 등)에 2017년 8월 설치되어 3개월간 운영되었다. 14-92 L/(m²×h)의 플럭스로 안정적 물 생산성을 확인하였고 처리수의 탁도와 박테리아의 높은 제거율 (99.99% 이상)로 안전한 수질을 장기간 제공할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 현장 적용을 통해 나노섬유 멤브레인 기반 무동력 정수 시스템이 장기간 안전한 음용수를 공급할 수 있는 정수장치로 평가되었고, 적정기술로써 개도국의 수처리 장치로 활용 가능성을 보여준다.

• 생태와환경
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• 제41권spc호
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• pp.68-76
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• 2008

여과섭식성 이매패류인 말조개와 침수식물인 말즘이 남조류 성장억제에 미치는 영향을 실내 enclosure실험을 통해 분석하였다. 실험은 대형수조$(50cm{\times}65cm{\times}120cm)$에 남조대발생 수역의 퇴적물과 인공배지 (CB media)를 이용하여 인위적으로 남조대발생을 유도하고, 바닥 층으로 물과 유기물의 이동이 가능한 투명한 아크릴 소형원통(7L 용량)을 대조군 (3)과 처리구 (9)로 총 12개를 설치하였다. 처리구는 말즘처리구, 말조개처리구, 말조개와 말즘의 혼합처리구로 구분하였으며, 실험은 총 7일간 3반복으로 실시하였다. 수질요인들과 엽록소-${\alpha}$ 및 남조류 밀도는 실험기간동안 24시간 간격으로 분석하였다. 총인과 총질소 농도, 말조개와 말즘의 길이와 무게는 실험 시작 시와 종료 시에 분석하였다. 전반적으로 말조개와 말즘의 남조류 성장억제 효과가 뚜렷하게 나타났으며, 그 억제의 정도는 말조개, 말즘, 혼합처리구 순으로 나타났다. 각 생물의 개별 처리구에 비해 말조개+말즘 혼합처리구에서의 억제의 상승효과는 나타나지 않았다. 말즘 및 말즘+말조개 처리구에서 pH와 DO는 실험개시 후 각각 120, 144시간까지 점진적으로 감소하였다. 실험 7일 후 총인은 말조개 처리구에서 뚜렷한 증가를 보인 반면 총질소는 모든 처리구에서 감소하였다. 본 연구의 결과는 말조개와 말즘이 각각 남조류의 성장을 억제할 수 있는 잠재성이 있음을 의미한다. 그러나 이들을 동시에 적용할 경우에는 상승효과가 나타나지 않아 두 생물간의 간섭효과가 제기되었다. 그러나, 보다 정확한 혼합 처리의 효과를 파악하기 위해서는 보다 정밀한 실험설계를 수반하는 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 생태와환경
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• 제37권3호통권108호
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• pp.344-354
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• 2004

본 연구에서는 용수재이용을 위해 생활하수를 지하흐름형 인공습지로 처리한 후 연못시스템에 연결시켜 미생물과 각 수질인자들의 처리효과를 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. SS의 농도는 얼음이 녹은 3월 초순에서 4월 초순까지는 10 mg $L^{-1}$ 이하의 매우 낮은 농도로 우리 나라 방류수 수질기준보다 낮은 농도를 유지할 수 있었으나 겨울이나 여름 특정기간에 농도가 높아서, 용수 재이용시 보건 ${\cdot}$ 위생적인 측면과 더불어 이용자에게 심미적인 불편함이 없어야 하므로 유출부에 여과시설 등 관리대책을 검토할 필요가 있을 것으로 생각된다. $BOD_5$는 식물의 생장과 미생물의 성장이 저조한 동절기의 농도 증가현상과 이들의 활동이 활발한 성장기의 감소현상을 뚜렷히 나타내었으나, 전체적으로는 국제적인 농업용수 재이용 수질기준보다 낮은 수준으로서 우려할 사항이 아닐 것으로 판단된다. 영양물질의 경우 DO가 상승한 호기성상태에서 T-N, T-P 농도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 수질개선을 목적으로 연못시스템을 이용할 경우 3월중에 상층부를 유출시키고 3월 이후에는 수심을 낮게 유지하여 심수층까지 호기성상태를 유지하는 것이 수질관리에 유리할 것으로 판단된다. 지하흐름형 인공습지에서의 미생물 처리효율은 TC, FC, E. coli 모두 평균 92 ${\sim}$ 96% 이상 높은 처리 효율을 보였으며, 인공습지 유출수가 연못시스템을 거치면서 추가로 평글 83 ${\sim}$ 90% 이상 제거되어 평균 대장균농도가 1,200MPN 100 $mL^{-1}$ 로써 인공습지와 연못시스템을 연계 ${\cdot}$ 적용한 후 농업용수로 재이용하거나 수계로 방류할경우 보건 ${\cdot}$ 위생상의 문제를 크게 줄일 수 있을 것으로 판단된다. 미생물의 소독은 대부분 태양광에 의해서 이루어지기 때문에 본 연구와 같이 연못 상층부에서 유출시킬 경우 높은 처리효율을 기대할 수 있을 것으로 생각하며, 대장균과 연못 내에 존재하는 생물들 사이의 상호작용을 정확히 이해하여 적절한 관리대책을 마련 할 경우 안정적인 방류수 농도를 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 자연정화로서 하수처리수를 고도 처리할 수 있는 인공습지와 연못시스템을 연계처리 하면 높은 미생물 소독효율을 나타내어 보건 ${\cdot}$ 위생상의 문제를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 인공습지와 연계한 연못시스템의 하수처리방식은 간단한 구조, 큰 완충능력, 적은 슬러지 발생, 간소한 유지 ${\cdot}$ 관리의 장점을 가지고 있어서, 소규모하수처리와 농업용수 재이용 기술로서 적용가능성이 클것으로 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제10권2호
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• pp.97-114
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• 1977

1. Macrobrachium rosenbergi(de Man)의 효율적인 종묘생산의 방안을 모색하기 위한 연구의 일환으로 염분량이 유생에 미치는 영향을 조사하기 위하여 부화직후의 Zoea유생을 (1) 염분량 별로 9실험구:담수, $3.48\~4.42\%_{\circ}Cl,\;5.26\~6.45\%_{\circ}Cl,\;7.63\~8.23\%_{\circ}Cl,\;9.76\~10.52\%_{\circ}Cl,\;11.27\~11.94\%_{\circ}C1,\;13.12\~14.08\%_{\circ}Cl,\;16.13\~16.88\%_{\circ}Cl$ 및 $18.04\~18.92\%_{\circ}Cl$로 구분한 사육수에서 수온 $28^{\circ}C{\pm}1$ 및 여과유속 0.6l/min.로 고정한 순환식 수조(용량 25l)내에서 Artemia salina nauplii 투이하며 post-larva령기까지 변태되는 온도별 성장 속도와 그 변태율을 비교하여 본 유생의 생육여과도를 조사하였고, (2) 각 령기별유생의 각종 염분량에 대한 적응도와 선택기호성을 조사하기 위하여 1l 용량의 코니칼 비커속에 수온 $28^{\circ}C{\pm}1$, aeration (3-4기포/sec)을 약하게 유지한 12실험구 ; 담수, $2.21\~2.76\%_{\circ}Cl,\;4.12\~4.47\%_{\circ}Cl,\;5.58\~5.98\%_{\circ}Cl,\;8.23\~8.64\%_{\circ}Cl,\;10.11\~10.56\%_{\circ}Cl,\;11.85\~12.42\%_{\circ}Cl,\;13.05\~14.51\%_{\circ},\;14.75\~15.38\%_{\circ}Cl,\;16.86\~17.72\%_{\circ}Cl\;18.54\~19.08\%_{\circ}Cl$ 및 해수$(19.38\%_{\circ}Cl)$로 구분한 사육수에 제 1 Zoea 령기, 제 4 Zoea 령기, 제 6 Zoea 령기, 제 8 Zoea 령기, 제 10 Zoea령기 및 제 11 Zoea령기를 급격한 염도변화에 조우당함을 피하기 위하여 일정한 염도에 순화시킨 후 각각 이주시켜 Artemia salina nauplii를 투이하고 2일간격으로 실험구의 사육수를 치환하며 6일간을 사육한 후 각실험구별의 생잔유생수를 서로 비교하였다. (3) 수온 $28^{\circ}C{\pm}1$를 유지시키고 염도가 상이한 3종의 사육조 ; $3.82\~4.68\%_{\circ}Cl,\;7.14\~7.85\%_{\circ}Cl$ 및 $10.22\~11.05\%_{\circ}Cl$에서 사육, 성장시킨 제 2 Zoea, 제 4 Zoea, 제 6 Zoea 및 제 8 Zoea 령기의 유생을 별도로 염분별로 3실험구 : $3.68\~4.34\%_{\circ}Cl,\;7.42\~8.28\%_{\circ}Cl$ 및 $10.71\~11.53\%_{\circ}Cl$로 구분한 150 l 용량의 여과실험조에 서로 염도가 상이한 간격간을 이주 (Fig. 4)시켜 12일간을 Artemia salina nauplii를 투이하고 수온 $28^{\circ}C{\pm}1$을 유지시키며 사육한 후 이주시킨 유생의 령기별 및 사육도중에 이주한 염도의 간격차에 대한 생잔율을 서로 비교하여 사육도중에 조우하는 변동된 염도에 대한 각 령기별 유생의 적응도를 조사하였으며 이 실험을 위하여 수온 $28^{\circ}C{\pm}1$, 염분량 $5.28\%_{\circ}Cl$에서 갓 부화된 유생을 각사육조에 분양시켜 사육하였다. (4) post-larvarl 및 Juvenile의 염분량에 대한 성장률 및 서식적염도를 조사하기 위하여 수온 $28^{\circ}C{\pm}1$, 여과유속 $0.6\~0.8l\~min$를 유지시키며 염분별로 6실험구 ; 담수 $3.61\~4.25\%_{\circ}Cl$ 및 $16.87\~17.13\%_{\circ}Cl$로 구분하여 각실험별로 40일, 60일 및 120일의 성장도 및 그 생잔율을 상호 비교하였다. qs 실험기간중 투여한 이료는 반숙절편한 반지락을 사용하였다. 2. 본유생의 post-larva로 변태하기 위해서는 반드시 일정량의 염분량이 요하고 기호, 선택하는 염분량은 각령기에 따라 다소상이하나 대체로 염분량 $7.63\%_{\circ}Cl$에서 $14.42\%_{\circ}Cl$의 범위가 적염도로 생각되며 이 범위내에서는 염분량에 따른 변태속도의 차이는 거의 볼 수 없으나 염분량 $4.42\%_{\circ}Cl$이상의 보다 높은 염도에서는 현저한 지연현상이 나타나며 더욱이 높은 염도에 비하여 저염도인 경우가 더욱 늦어지는 경향을 보인다. 3. 각 Zeoa 령기별의 염분량에 대한 적응도는 대체로 염분량 $8.28\~12.42\%_{\circ}Cl$ 사이가 가장 크나 령기가 기호, 선택하는 염분량에 차이가 있으므로 그 적응도도 서로 상이하다. 보편적으로 전령기를 통하여 제8 Zoea기를 전환점으로 하여 이 보다 어린 령기의 유생일수록 비교적 높은 염도에 대한 적응도가 높은데 반하여 령기가 진전되어 post-larva 기로 근접해 갈수록 점차적으로 저염도에 대한 기호, 선택성이 커지는 경향을 보인다. 4. Post-larva기에 대한 서식적염도는 염분량 $8.08\%_{\circ}Cl$ 담수의 범위로서 Zoea 령기에 비하여 저염성을 나타내고 더우기 적정범위는 염분량 $4.25\%_{\circ}Cl$로서 담수에 가까울수록 그 성장도는 높다. 따라서 Zoea유생은 담수에서 보다 성장률이 높다. 한편 post-larva는 령기 의 개체가 해수($19.38\%_{\circ}Cl$ 이상)에서 1일이상을 생존치 못하는데 비하여 Zoea 유생은 6일이사을 적응할 수가 있다. 5. Zoea 유생은 염분량에 대한 특성이 령기의 진전에 따라 고염성으로부터 저염성으로 그 특성이 조금씩 이행됨은 제8 Zoea 령기를 지나므로써 post-larva 기가 가지고 제 특성으로 점차 이행되기 때문으로 생각되며 이같은 현상을 뒷받침하는 것은 형태적으로 제 8 령기를 전후하여 종전의 유생에 제1, 제2 보각에 협지가 형성됨과 동시에 유영피도 거의 완성되어 post-larve 기의 형태로 이행됨을 볼 수 있고 또한 생태적으로도 제10-제11령기에 이르러서는 종전의 유영층에서 점차로 저변으로 이행하여 유영동작도 훨씰 둔화되어 post-larvarl로 전환되는 과도기의 특성을 관찰할 수가 있다. 따라서 이같은 점을 결부하여 제 8 령기를 지남으로써 염분량에 대한 특성 및 적응도가 종전의 유생기와 상이해 짐을 이해할 수 있다. 6. 령기별 Zoea유생을 사육도중에 염분량 $3.68\~11.53\%_{\circ}Cl$ 범위내에서 고, 저염도간을 갑자기 이주시켜 조우한 염도변화에 대한 적응도를 조사하니 제 8 Zoea 령기를 전환점으로 하여 어린 령기일수록 저염도에서 높은 염도로 이주했을 때의 적응도가 크고, 령기가 진전되어 post-larva 기에 가까워 질수록 반대로 높은 온도에서 저염도로 이주했을 때의 적응도가 점차로 커져가는 경향을 보였다. 또한 특의한 현상은 상이한 두 염도간을 가역방향으로 이주시켰을 때의 적응도는 각각 상이하고 이같은 경우에도 제 8 Zoea 령기를 경계로 하여 이동된 염분량에 대한 령기별 유생의 적응도도 전환되는 현상을 나타내었다. 7. Zoea 유생을 사육하는 동안 사육수의 염분함유량에 비례하여 유생의 체표에 산재하는 색소포가 팽창되어 주로 붉은색을 나타내게 됨으로 염분함유량과 색소포의 확장과는 어떤 관계가 있는 듯 생각된다. 8. 령기별 Zoea 유생 및 post-larva 기의 염분량에 대한 기호, 선택성과 치하 및 성하의 서식분포역을 고려할 때 자연서식역의 하천에서는 왕부하는 생활사를 취하는 듯 생각된다. 9. 본종의 종묘생산을 효율적으로 영위하기 위해는 유생의 염분량에 대한 특성을 고려하여 제 8 Zoea 령기를 경계로 해서 어린 유생기에서는 대략 염분량 $8\%_{\circ}Cl$에서 $12\%_{\circ}Cl$를 유지시켜 사육하다가 제 8령기 이후 부터는 점차로 담수를 첨가시켜 염분량이 령기의 진전에 따라 $7\%_{\circ}Cl$에서 $4\%_{\circ}Cl$로 이행되게 하는 것이 능률적이며 또한 효과적인 사육법의 하나로써 Green water를 사용할 때도 사육환경의 변동에 민감한 어린 유생기에 단세포 녹조류를 충분히 번식시켜 사육수내이 생물학적 평형상태를 유지시켜 주는 것이 중요함으로 어린 령기에는 가능한 염도를 높여 Green water의 보존도 효과적으로 하는 것이 전망된다.