• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.551-555
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• 2015

본 연구는 수체 내 오염물질을 직접적으로 처리할 수 있는 친자연형 소재와 생물을 통한 처리의 다양한 기술 및 공법 중 식생을 이용한 수질의 정화효율에 대해 조사 하였다. 사용된 식생은 환경부 '하천식물자료집'을 바탕으로 수질정화능력이 있고 다년생으로 안정적인 생육특성을 갖는 식생으로 노랑꽃창포, 부들, 수크령, 질경이택사, 창포를 선정하여 약 13 L 크기의 원통형 반응조내에서 실험을 진행하였다. 선별된 식생들은 물가에 서식하는 식물로 15 cm 마사토를 식재 기반으로 하여 반침수 조건으로 실험을 진행하였다. 유입수는 경기도 용인시 기흥구에 위치한 기흥저수지 샘플과 경기도 화성시에 위치한 황구지천 샘플 혼합액 7 L를 주입하여 유입수 대비 유출수의 COD, T-N, T-P에 대한 저감 효율을 검토하였다. 노랑꽃 창포와 창포의 경우 침수된 부분에 플럭이 발생하여 투명도가 낮은 것으로 확인되었고, 수크령과 질경이택사의 경우 노랑꽃 창포와 창포에 비해 플럭의 발생은 적었지만 투명도는 비교적 높은 것으로 확인되었다. 특히 부들은 다른 식생에 비해 성장이 왕성한 것을 관찰할 수 있었으며, 수체의 탁도 또한 매우 낮아 투명한 것으로 확인되었다. 실험 종료 시점에는 창포의 경우 수체 내에서 잎 자체가 분해되어 식재기반 상부가 검정색으로 혐기화 된 것으로 나타났고, 부들의 경우 플럭이 약간 형성되었으나 투명도가 좋고 성장이 왕성한 특징을 나타내었다. 부들의 경우 COD, T-P의 평균 제거효율이 각각 47.1%, 46.0%로 조사되었고, 노랑꽃창포의 경우 T-N의 평균 제거효율이 63.9%로 선별 된 식생 중 가장 높게 조사되었다. 따라서 수질정화를 위한 공법으로는 부들과 노랑꽃창포가 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.501-502
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• 2001

갯벌의 수질정화기능에 대하여 다양한 정의를 내릴 수 있으나 본 연구에서는 갯벌의 여과식성 저서생물에 의해 수중의 동ㆍ식물 플랑크톤과 데트리터스를 포함하는 입자성 유기물 (POM)이 포집되어 제거되는 기능으로 그 범위를 한정하였다. 갯벌생태계에서 수질정화기능의 핵심적 역할은 단연 이매패류가 담당하고 있다. 이들은 탁월한 여과능력으로 먹이 섭식과정에서 많은 양의 해수를 아가미로 걸러내기 때문에 결과적으로 수층의 입자성 유기물을 물리적으로 제거시키는 자연 여과시스템에 견주어진다. (중략)

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.331-338
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• 2011

이 연구는 미생물 혹은 생물의 다양한 기능을 이용한 환경의 수복(bioremediation)을 활용한 자연 친화형 수질 정화 시멘트 벽돌로서의 가능성을 검토하고자 하였다. 현재 유용 미생물을 건축 소재에 활용하여 수질을 개선하는 연구들이 제안되어 왔다. 이 연구에서는 이러한 미생물의 수질 정화 능력을 이용하는 것으로서 선행 연구의 낫토균 이외에 된장균, 대구 S환경사업소에서 미생물을 탐색하여 16S rDNA 염기서열 분석법에 의해 동정된 유용 미생물 자원들을 이용하였으며, 이렇게 확보된 수질 정화 능력을 가진 유용 미생물 자원들에 대한 시멘트 벽돌에서의 수질 정화 특성을 검토하였다. 또한 시멘트 벽돌에 미생물을 흡착시키기 위하여 제올라이트를 사용 하였으며, SEM 분석을 통하여 제올라이트에 미생물이 흡착되어 있는 것을 확인 할 수 있었다. 실험 결과 유용 미생물을 이용 하였을 때 우수한 오염물질 제거율이 나타났기 때문에 자연 친화형 건설재료의 유용 미생물 활용이 가능하다고 판단되며, 이 연구에서 소개한 미생물 이외에도 다양한 미생물 자원들을 확보하여 건축 소재에 활용 가능한 수질 개선용 유용 미생물 자원들을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권3호
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• pp.304-314
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• 2010

본 연구는 산성광산배수 (AMD)의 처리 과정에서 생성되는 부산물 ochre의 이화학성, 광물학적 특성 및 환경 분야 활용 가능성을 확인하기 위해 수행하였다. 이를 위하여 적극적 처리법인 물리 화학적 정화 처리시설에서 생성된 ochre-H와 수동적 처리법인 자연 정화 처리시설에서 생성된 ochre-D, ochre-S의 특성을 비교 분석하였다. Ochre-H는 광물 내 침철석 (goethite) 함량 및 철 성분 함량이 다른 시료에 비해 상대적으로 낮게 나타났지만, 소석회 내 칼슘 이온의 인 흡착 능력과 상대적으로 높은 흡착 표면적 등이 장점으로 작용할 수 있다. 또한 환경 생태계의 중금속 오염 가능성이 희박하고 물리 화학적 정화 처리시설에서 균일한 특성의 ochre를 대량 생산할 수 있으므로 실용적이며, 경제성이 높을 것으로 판단된다. Ochre-H의 인 흡착 특성은 Freundlich 흡착등온식모델에 적합하였다. 또한 ochre의 흡착 특성이 단분자층 흡착이 아닌 여러 분자층으로 흡착되어 매우 높은 흡착량을 가지기 때문에 인 출현곡선 (BTC)은 1이 아닌 0.3~0.4 상대농도 범위에서 평형에 도달하였다. 실제로 물 중 인 제거 능력을 평가한 실험에서 인 농도 외에 다른 오염원이 존재할 것으로 예상되는 수질 시료의 경우를 제외한 나머지 시료에서는 수질 및 수생태계 생활환경기준상의 인 농도 I 등급 기준치 이하로 검출되어 정화능력이 우수함을 확인하였다. 또한 정화 처리 과정 중 ochre내의 철 성분이 수질 내로 용출되는 양은 많지 않은 것으로 나타났다. 실험을 통하여 확인한 ochre의 높은 인 제거능력을 이용하여 부영양화 현상에 대한 정화제로 환경 분야에 적용하기 위해서는 오염원이 유입되는 하천 등의 위치를 정확히 파악한 후, 현장에 필터 형태의 pilot을 제작하여 설치하는 것이 중요하며, 또한 슬러지의 일종인 ochre 내 철 등으로 인한 수질오염의 발생 여부를 확인하여 유해하지 않음이 검증되어야 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.109-119
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• 2015

최근 수십년간의 산업발달 및 인구증가에 따라 산업폐수 및 각종 비점오염원의 유입으로 수질오염이 심각한 실정이다. 이에 대해 국내 및 국외에서 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 유기물질의 분해효과가 있는 유용미생물과 포러스콘크리트를 이용하여 하천 현장에 설치하여 구조적 성능평가와 장기간 수질정화능력을 평가하였다. 구조적 성능평가 결과, 시험체의 공극률은 15%가 적절하다고 판단되며, 또한 수질정화성능 검토 결과 각항목에 대한 제거율은 SS 34.1%, BOD 14.6%, COD 34.9%, T-N 11.4%, T-P 12.6%를 나타냈다. 따라서 유용미생물을 이용한 포러스콘크리트의 현장적용시 수질을 정화시키는데 효과적이라고 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권1호
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• pp.70-75
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• 2016

본 연구의 목적은 하천과 호소로 유입되는 비점오염을 저감하기 위해 자연형 하천조성기술 중에서 활용성이 증가되고 있는 식생 매트에 충진재를 적용하여 수질정화기능을 향상하는데 있다. 본 연구에서는 우수한 충진재 선별을 위하여 제올라이트, 규조토 그리고 이들을 혼합하여 소성한 발포여재에 대한 수질정화기능 실내 평가실험과 제방사면조건에서 강우 유출수를 대상으로 한 식생 매트의 수질정화능 검증 현장실험을 진행하였다. 충진재별 수질정화기능은 발포여재가 SS 46.3%, T-N 29.9%, T-P 33.3%로서 다른 충진재보다 수질정화기능이 우수하였다. 식생 매트의 현장 실험에서는 수질정화능은 SS가 60.1%, T-N이 32.2%, T-P가 20.2%으로서 식생 매트의 우수한 오염저감 능력을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.220-220
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• 2020

영산강수계는 상류에 4개의 농업용 댐이 위치하여 환경대응용수 확보 및 하천유지유량이 절대적으로 부족하고, 갈수기 하천 유량의 약 67 %가 광주 제 1, 2 하수처리장 방류수가 차지하고 있어 하천의 수질과 수생태계를 위협하고 있다. 이에 최근에는 오염된 하천의 건강성을 회복하기 위한 방법으로 수생태계의 정화능력을 활용한 인공습지가 각광받고 있다. 영산강 유역에서도 자연의 정화능력을 활용하여 하천 오염원을 저감시키기 위한 사업의 일환으로 2016년 광주 제 2 하수처리장 방류구에 서창오미공원 습지를 조성하였다. 이 습지는 유입량이 적어 정상적 기능이 어려운 기존 습지를 재조성한 것으로 하수처리장 방류수 약 5만 ㎥/day을 습지로 유입시켜 수질정화용 식재식물을 이용하여 하수처리장 방류수 수질을 개선한 사업이다. 2016~2017년 모니터링 결과, 습지 유입 전·후 BOD는 평균 33.5 %, 최대 73.1 % 저감 되었으며, T-P 또한 평균 59.3 %, 최대 91.6 % 저감 되었다. 그러나 습지는 운영기간 경과 시 퇴적물 축적, 고사체로 인한 T-P 용출 등으로 인하여 처리수의 수질이 더 악화될 우려가 있기 때문에 습지 조성 후 지속적인 유지관리와 모니터링이 필요하다. 그 예로 하수처리장 방류수와 비점오염원 처리를 위해 주암호에 조성된 인공습지의 경우, 2001년 준공 후 지속적인 관리 및 모니터링을 통하여 약 17년이 지난 2018년에도 BOD 49.3 % T-N 65.1 %, T-P 19.2 % 로 저감되어 오염원 및 영양염류 제거에 큰 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 조사에서는 서창오미공원과 주암호 인공습지 운영 결과를 토대로 습지 모니터링의 중요성과 적정 운영 방안을 제시하고자 하며, 영산강 하천의 점·비점오염원 저감을 위한 신규 인공습지 조성 사업에 기초자료로 활용하고자 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.77-84
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• 2008

토양정화법은 하 오수 및 폐수정화를 위하여 호기성 미생물이나 혐기성 미생물 같은 토양미생물을 활용하여 하 오수 및 폐수를 정화하는 공법으로, 흙 속에 있는 토양 미생물은 종류가 다양하여 주변 환경 변화에 따른 미생물의 증식이 가능하다. 따라서 토양정화법은 타 공법과는 달리 유입수의 부하변동에도 적절하게 대응할 수 있으며, 특별한 유지관리기술이 불필요한 공법으로 T-N, T-P등을 함께 처리할 수 있다. 또한, 상부에 개량된 토양을 피복하고 그 위에 잔디 등 식물을 식재함으로써 악취를 제거하고, 휴식공간으로도 이용이 가능하다. 본 연구에서는 토양정화법이 적용된 현장의 유입수와 유출수의 수질을 비교하여 토양정화법의 오염물질의 처리 과정과 능력을 분석하였다. 그 결과 BOD, COD, SS, 대장균 수의 처리효율은 약 90~100%로 나타났으며, T-N, T-P의 처리효율은 60~80%로 나타났으며, 유출수의 수질은 하수종말 처리시설 방류수 수질기준을 만족하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1817-1821
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• 2009

최근 전자제품 사용의 증가로 인해 버려지는 전자제품의 양도 함께 증가하고 있으며 이렇게 늘어난 전자폐기물이 부적절한 방식으로 처리될 경우 우리에게 악영향을 미치는 위험물질이 될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 전자폐기물 중 하나인 폐 LCD 유리를 이용한 수질정화용 여재를 이용하여 전자폐기물에 의한 오염을 줄이고, 동시에 강우시 표면 유출로 인하여 발생되는 비점오염을 제어하고자 하였다. 본 연구에서 이용한 수처리 여재는 기존 수처리 여재의 단점을 보완하는 대체 여재 개발이라는 목적에 적합할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서 발포기술이 적용된 폐 LCD 유리 여재의 비점오염에 의한 수질정화능력평가를 하기 위해 실험 장치를 구성하여 실험하였다. 반응조는 직경 0.10 m, 높이 0.75 m 크기(총용량= 5.89 $\ell$)로 두께 10mm의 투명 아크릴판으로 3조를 제작하였다. 유입수는 미량 펌프를 이용하여 유입하였다. 각 반응조의 체류시간에 의한 수질정화능력을 평가하였다. 연구 결과, 오염물질에 대한 제거효율 범위는 SS $64.1%\sim88.2%$, BOD $29.8\sim52.4%$, COD $56.8\sim66.1%$, T-N $39.4\sim\;52.3%$, T-P $14.1\sim36.8%$로 나타났다. 체류시간이 가장 길었던 반응조의 경우, 대부분의 측정항목에서 높은 처리 효율을 볼 수 있었다. 초기에 처리 효율이 낮은 것은 미생물이 부착되지 않았기 때문이라고 판단되며, 실험의 중반과 후반에서 미생물이 부착이 되는 시점부터 높은 처리효율을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1788-1792
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• 2007

한강 "수변구역"에서 비점오염물질의 공공수역 유입을 억제하기 위한 다양한 방법들 중에서 보편적이고 자연친화적인 방법은 다양한 생물의 서식공간이며, 동시에 본류로 유입되는 과정에서 수질을 정화시키는 수질개선 공간인 수변완충구역, 또는 지대를 설정하여 관리하는 것이다. 그러나 이러한 수변완충지대 효과 분석 및 설정에 관한 연구는 국내에서 아직 수행되지 않았다. 본 연구의 목적은 수변구역의 자정능력을 높이는 것은 물론 그 밖의 하천 연안에서 비점오염물질의 차단과 처리능력을 증진시키고 수변 생태계의 서식처 보전 및 복원을 위해서 수변완충지대의 수질정화 기술개발과 생물다양성을 창출하는 수변완충지대 조성 기법을 개발하는데 있다. 본 연구에서는 기존 수변완충지의 추가적인 조성과 보완, 시험완충지 생태구조 및 기능 기초조사, 시험완충지 오염부하 저감효과의 실험 및 분석, 수변완충지대 설치 구상 등의 연구를 수행하여 수변완충지대 조성 시 설정 폭을 산정할 수 있게 하였다. 수행 지역은 한강수계 지역으로 남한강 수변인 경기도 양평군 병산리에서 실시하였으며, 잔디와 갈대, 갯버들, 혼합지역, 자연그대로의 상태(대조지역)의 5 구역으로 구분하였고, 거리별, 깊이별 샘플을 채취하여 유입수에 대한 오염물질 제거효율을 도출하고, 이를 이용하여 수변완충지대의 설계 시 필요한 유역의 폭, 면적, 길이 등과 같은 설계인자를 도출할 수 있도록 하였다.