• 한국습지학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.115-122
• /
• 2022

도시화로 인해 토양의 불투수면적이 증가함에 따라 도시의 물순환 체계가 악화되었다. 이러한 물 문제를 해결하기 위해 설치하는 저영향 개발(Low Impact Development, LID) 시설의 기존 가이드라인이나 선행 연구에서는 공학적 측면이 조경적 측면보다 중시되는 것이 실정이다. 본 연구에서는 식생체류지의 강우 유출과 오염물질 저감 능력에서 식생이 끼치는 영향과 식재의 경제적인 측면을 파악하여 오염물질 저감에 공학적으로 그리고 조경적으로 가장 적합한 식생체류지 설계 모델을 제시하고자 하였다. 모니터링 대상이 되는 전주 서곡 공원의 식생체류지 인공 강우 모니터링 결과와 식생의 강우 유출 및 오염물질 저감 성능에 관한 문헌 조사를 바탕으로 해당 지역 식생 종별 오염물질 및 탄소 저감 효율을 분석한 결과, 비용 대비 오염 저감 효율이 가장 좋은 식종은 부처꽃이며 탄소 저감에 탁월한 식생은 갯버들이었다. 하지만 이 두 가지 식생만으로 설계하고자 한다면 생물 다양성과 같은 부분에서 위험을 안고 갈 수밖에 없다. 다양한 식재를 고려할 시, 부처꽃과 같은 초본류는 고사 및 병해충에 의해 교체될 수 있기에 초기 식재 비용은 높지만 유지관리 측면에서 유리한 목본식물인 갯버들을 주변 환경과 여건에 따라 혼합 식재하는 방안도 필요하다. 본 연구에서 도출한 결론을 토대로 LID 시설 식생의 종별 오염 저감과 탄소저장량을 고려 시 참고자료가 될 수 있다.

• 유기물자원화
• /
• 제8권3호
• /
• pp.81-88
• /
• 2000

음식쓰레기, 슬러지 등과 같이 C/N비가 낮은 폐기물을 호기성으로 퇴비화하는 경우 질소 성분이 많이 손실될 수 있으며, 이는 비료성분의 손실, 악취를 비롯한 환경오염 발생 등을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 퇴비화 공정에서 질소성 물질의 보존방법을 도출하기 위한 기초 연구로 음식쓰레기를 실험실 규모로 퇴비화하면서 일반적인 호기성 퇴비화 공정에서 일어나는 질소의 거동을 분석하였다. 음식쓰레기는 종이나 나무조각과 혼합하여 퇴비화하였으며, 질소성 물질의 거동을 평가하기 위해 퇴비시료에 포함된 암모니아, 산화성 질소, 유기성 질소를 측정하였다. 배가스로 손실되는 질소도 황산으로 흡수시켜 정량하였다. 퇴비화 반응의 활성화 여부가 유기성 질소의 무기화에 큰 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 활성이 좋은 퇴비를 식종한 경우 반응 초기부터 유기성 질소의 무기화가 활발히 진행되어 많은 양의 질소가 손실된 반면 초기의 낮은 pH 기간이 길어지면 유기성 질소의 분해가 지연되는 것으로 나타났다. 암모니아 손실량은 주입된 공기량의 영향이 큰 것으로 판단되며, 암모니아 손실이 증가하면 퇴비의 암모니아 함량이 크게 감소하였다. 질소에 대한 물질수지 분석을 통하여 초기 질소의 28~38%가 암모니아로 전환되었으며, 전환된 암모니아의 77~94%가 가스로 손실된 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
• /
• 제15권3호
• /
• pp.71-79
• /
• 2007

고분자 합성물질로 제조된 팽화제를 첨가하여 음식물쓰레기를 퇴비화하였다. 합성팽화제 첨가 효과는 초기 수분함량, 톱밥 첨가와 같은 퇴비화 조건이 적절할 때는 뚜렷이 관찰할 수 없었으나 수분함량이 70%이상이거나 식종퇴비 무첨가 등의 퇴비화 조건이 좋지 않은 상태에서 나타났다. 합성팽화제 첨가에 따른 긍정적 효과는 퇴비더미의 통기성이 개량되었기 때문으로 판단된다. 또한 합성팽화제를 첨가하면 일반적인 팽화제인 톱밥의 첨가량을 50% 정도 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. 그렇지만 합성팽화제는 수분을 조절히는 기능이 없기 때문에 음식물쓰레기의 수분함량을 적정 수준으로 조절하기 위해서는 건조, 탈수 등의 전처리 공정이 필요한 것으로 판단되었다. 또 톱밥을 첨가하지 않으면 퇴비 뭉침 현상에 나타나기 때문에 합성팽화제를 투입하더라도 일정량의 톱밥 첨가는 필요하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제30권10호
• /
• pp.1021-1027
• /
• 2008

본 연구에서는 비점오염물질을 처리하기 위해 생물막 공정이 도입되었다. 반응기내의 생물막의 성장으로 위해 세라믹 담체가 사용되었으며, 담체의 충전률은 각각 5% 및 15(v/v)%였다. 이후, 반응기는 각각 0, 5, 10, 15일의 무강우기간에 따라 회분식으로 운전되었다. COD 및 NH$_4{^+}$-N의 제거효율이 담체 충전률, 온도 및 무강우기간에 따라 조사되었으며, 추가적으로 polymerase chain reaction (PCR)-denaturing gel gradient electrophoresis(DGGE)와 INT-dehydrogenase activity(DHA) test를 통하여 미생물 군집 및 활성도가 해석되었다. 운전 결과, 무강우기간이 늘어남에도 충전률에 관계없이 COD의 제거는 안정적으로 일어났다. COD는 25$^{\circ}C$에서는 6$\sim$8 hr, 10$^{\circ}C$에서는 약 15 hr의 반응시간이 필요하였다. DGGE 분석 결과, 무강우기간이 늘어남에 따라 식종 슬러지에서 발견되는 미생물에서 저니토에서 주로 발견되는 미생물로 변화됨을 확인할 수 있었다. 또한 INT-DHA법에 의한 미생물의 활성도 측정 결과, 15일의 무강우기간에도 활성도의 감소는 관찰되지 않았다.

• 환경생물
• /
• 제19권1호
• /
• pp.59-69
• /
• 2001

본 연구는 자연수중의 미생물을 식종원으로 하는 TOC-HANDAI법과 OECD 생분해법을 활용하여 자연수 환경내에서 환경호르몬물질인 비스페놀 A와 노닐페놀의 생분해성을 비교평가하였다. TOC-HANDAI법에 의한 BPA분해는 73-78% 이었고 OECD법은 이보다 다소 높은 77-81%를 나타내었다. 두 방법을 통한 BPA의 분해양상은 대체로 2단계를 거쳐 진행되었다. 즉 초기 1주일 이내에는 분해반응속도(k$_1$)가 0.24-0.34day$^{-1}$로 아주 빠르게 분해되었고, 그 후에는 아주 완만한 분해양상을 나타내었다(k$_2$는 0.02-0.05 $day^{-1}$). 이는 BPA가 자연수계에서 TOC로 약 20-25%가 중간생성물로 잔존하고 있음을 시사해 주고 있으며, 이 중간대사물이 완만한 분해과정에 기여하고 있다. 수계 환경에 따라 분해율이 현저하게 차이를 보이지만 노닐페놀은 20-48% 정도 밖에 분해되지 않는 난분해성 환경호르몬 물질임을 알 수 있다. 한편, 금강수계내 조사대상 하천과 대청호수의 조사지점에서 BPA는 모두 불검출되었다. 그러나 공단폐수 종말처리장 유입수에서 평균 25 ppb가 검출되었다.

• 유기물자원화
• /
• 제10권2호
• /
• pp.132-139
• /
• 2002

본 연구는 디젤의 오염기간 및 토성이 콤포스팅 처리효율에 미치는 영향을 살펴보고자 실시하였다. 오염경과기간은 15일과 60일로 하였으며 대조실험으로 오염직후의 토양실험도 실시하였다. 연구에 사용된 토양은 실트질양토와 사토이었으며 대상오염물질은 디젤오일이었다. 초기오염농도는 건조질량기준으로 약 10,000mgTPH/kg으로 하였으며, 수분은 각 토성의 수분보유능력의 70%로 조절하였다. 유기물질 보충 및 미생물식종의 목적으로 하수슬러지를 첨가하였으며 토양대 슬러지 혼합비율은 습윤질량비로 1:0.3이었다. 휘발된 TPH양은 초기농도의 0.9-1.8%정도로써 디젤오염토양의 콤포스팅 적용시 디젤은 주로 생물학적인 요인에 의하여 제거되었다. 휘발에 의하여 손실되는 n-alkanes들은 대부분 C10~C17의 성분들이었으며, 특히 C10~C14까지의 성분들이 C15 이상의 성분들보다 휘발이 많이 되었다. 사토의 TPH에 대한 1차반응 분해속도상수 k값은 0.081-0.094/day로 실트질양토의 0.056-0.061/day보다 약 1.5배 정도 높았다. 오염경과기간의 영향을 살펴보면, 60일까지의 오염경과기간으로는 TPH 분해효율의 뚜렷한 차이를 발견할 수 없었다. 이산화탄소회수율은 0.61-0.89이었으며, TPH분해량과 이산화탄소발생량과의 상관계수는 0.90-0.96의 범위에 있었다.

• 생태와환경
• /
• 제42권2호
• /
• pp.172-182
• /
• 2009

본 연구는 2007년 만경강의 중 상류의 3개 지점을 선정하여 어류의 길드특성 및 조직별 수은 함량을 분석하였다. 어류의 종조성 분석에 따르면 7과 26종이 채집되었으며, 주요 우점종은 갈겨니(47%)로 수질오염에 쉽게 사라지는 민감종(Senstive species)이 우점하였다. 상류의 S1지점은 균등도 및 종 다양도가 낮게 나타났으나 그 밖의 2개의 지점들에서는 종다양도 및 풍부도가 높은 것으로 나타났다. 내성도 길드 분석에 의하면 S1과 S2 지점에서는 민감종의 비율이 각각 70%, 42%을 보였으나 반면 공단이나 도심지의 점오염원에 의해 영향을 받는 S3 지점은 민감종의 비율 감소(1%) 및 내성종의 비율(60%)이 증가하였다. 트로픽 길드 분석에서는 충식종의 비율이 S1에서 S3으로 갈수록 감소하였다. 이런 특성은 유기물질 (BOD, COD), 영양염류 (TN, TP), 전기전도도, 대장균수 및 부유물질에 근거한 이 화학적 수질 평가 결과와 일치하였다. 물리적서식지평가 (QHEI)는 3지점에서 모두 '양호'상태로 나타나 물리적 서식지가 양호한 상태일지라도 수질에 의해 어류의 종구성이 달라질 수 있음을 나타냈다. 어류의 조직 (tissue) 내의 총 수은 함량 분석에 따르면, 평균 농도는 149.6 ${\mu}g$ $kg^{-1}$로서 식약청의 기준(500 ${\mu}g$ $kg^{-1}$)에 따르면 어류 건강성에 영향을 줄만한 농도는 아닌 것으로 평가되었다. 각 조직별 수은 농축도는 근육에서 가장 높았고, 신장, 척추, 간, 아가미의 순으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권6B호
• /
• pp.695-701
• /
• 2006

Toluene을 유일 탄소원으로 배양한 혼합미생물 군으로부터 순수미생물을 분리배양한 후, 염기서열을 분석하여 Pseudomonas sp. TDB4 균주를 얻었다. 이 균주의 VOC 분해능을 평가하기 위해 toluene, benzene, p-xylene, styrene을 대상기질로 하여 회분식 생분해실험을 진행하였으며, 단일 기질인 경우 toluene, benzene, styrene, p-xylene의 순으로 분해능이 좋은 것으로 나타났다. 또한 VOCs 혼합물을 주입하였을 경우에는 모든 조합조건에서 styrene, toluene, benzene, pxylene의 순서로 쉽게 분해하였다. 이러한 결과로부터 VOC가 공존할 경우 toluene과 p-xylene은 다른 VOC의 분해를 촉진시키지만 styrene은 저해물질로 작용함을 알 수 있었다. 한편 연속식 계면활성제 미생물 반응기(Bioactive Foam Reactor, BFR)에 혼합미생물 배양액과 TDB4 배양액을 접종하고 장기 운전하면서 운전특성과 미생물 동적변화를 확인하였다. VOCs 혼합물질 유입농도가 250 ppm 이상에서는 처리효율이 급격히 저하되었는데, FISH 분석 결과에 따르면 동일한 시점에서 TDB4가 차지하는 비율이 전체 미생물의 20% 미만으로 감소하여 BFR의 처리효율과 미생물상은 매우 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다. 본 연구 결과 FISH 분석법을 계면활성제 미생물 반응기의 미생물 군집변화 해석에 유용하게 사용할 수 있음을 확인하였으며, 미생물 반응조를 장기간 운전할 때에는 안정적인 처리효율을 유지하기 위하여 주기적인 식종을 해주는 것이 적절하다고 판단된다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.54-60
• /
• 1999

축산폐수의 효율적 처리와 최적 메탄발생을 위하여 AF 그리고 이단의 ASBF-PR과 ASBF-SP 실험실적 생물반응기를 구성하고 $35^{\circ}C$ 항온조에서 수리학적체류시간 $1{\sim}2$일 그리고 유기물부하 $1.1{\sim}63kg-COD/m^3{\cdot}d$까지 연속 운전하여 처리효율을 비교, 분석하였다. 하수종말처리장의 혐기성 소화조 잉여 슬러지에 의한 혐기성 생물반응기의 식종은 효과적이었으며, 적응 기간은 약 40일 정도가 소요되었다. 생물반응기는 COD 제거율 $66.4{\sim}84.9$% 그리고 바이오 가스 발생량은 제거된 COD 기준 $0.333{\sim}0.796m^3/kg-COD{\cdot}d$. 으로 축산폐수의 처리에 효율적이었으며 유입 COD의 증가와 수리학적체류시간의 감소에 의한 유기물부하 증가의 경우 COD 제거율은 감소하고 바이오가스 발생량은 증가하였다. 높은 유기물부하에서 AF와 ASBF-PR의 처리효율은 비슷하였으며 ASBF-SP보다 우수하였다. 생물반응기에 충진된 미디어의 공극율과 공극의 크기가 비표면적에 비교하여 유기물질 제거능력 향상에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 유입수 TKN 농도가 $1,540{\sim}1,870mg/L$ 범위에서 메탄발효 미생물의 활동은 저해영향을 받아 생물반응기의 처리효율과 바이오가스 발생량은 각각 50% 이하로 감소되는 것으로 나타났으므로 혐기성 소화가 축산폐수의 처리에 주 공정으로 응용된다면 전처리에 의한 TKN의 제거는 필수적이다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제14권3호
• /
• pp.655-668
• /
• 1994

기존의 토양상 및 퇴비상을 이용한 악취제거가 주로 흡착에 의존한 나머지 탈취상이 쉽게 탈취능의 한계에 이른다. 따라서, 본 연구에서는 미생물 활성 탈취상의 조건인 높은 유기물함량, 보수성, 통기성 및 낮은 정압 등을 고르게 갖추고 있는 토탄에 활성슬러지를 식종하여 분뇨처리장, 하수처리장 등에서 발생빈도 및 취기강도가 큰 무기성악취 중 암모니아의 제거실험을 수행하였다. 실험결과, 자연 토탄상에서는 암모니아의 토탄수분에 의한 이온화에 따라서 pH가 상승하여 암모니아의 자연 유출 현상이 관찰되었다. 암모니아 제거 기작은 주로 음이론 콜로이드에 의한 흡착에 의존하였다. 미생물 활성 토탄상에서는 미생물 활동에 따른 pH의 완만한 상승으로 이론적 암모늄 이온의 비율이 자연토탄상보다 높았으나, 실제로 토탄상에 축적된 암모니아성 질소의 값은 질산균의 질산화에 의해 자연 토탄상보다 적었다. 암모니아의 제거기작은 반응조 운영 초기에는 흡착이 우세하였으며, 중반이후에는 질산화가 두드러졌다. 실험으로 얻은 암모니아 유입부하량, 암모니아 유출부하량, $NH_4{^+}$-N, $NO_x$-N, Org-N을 이용하여 질소에 대한 물질수지(Mass Balance)를 산정하고, 실험결과로 얻은 미생물 활성 탈취상의 최대 활성 시점인 비정상상태의 임계시간과 회귀분석에 의해 구한 암모니아의 흡착곡선을 이용하여 미생물 활성 토탄상에서 흡착능 포화의 연장시간을 산정하였다.