• 대한환경공학회지
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• 제22권1호
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• pp.103-111
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• 2000

양어용수 재순환을 위한 생물여과상의 처리효율을 향상시키기 위하여 전처리로서 오존처리와 고급산화($H_2O_2/O_3$) 처리가 다양한 조건하에서 시도되었다. 오존처리시 암모니아는 일차속도반응식으로 제거되었으며, 중탄산염 알칼리도가 증가할수록 제거효율이 향상되어 200 mg/L as $CaCO_3$에서 약 46%가 제거되었다. 고급산화법($H_2O_2/O_3$)을 적용시 알칼리도를 포함한 폐수의 경우 중탄산염의 저해작용으로 암모니아 제거율이 저조하였으나 0.1 N KOH로 초기 pH를 약 8.2로 맞추어 실험한 결과 암모니아 제거율이 오존처리시보다 향상되었다. 특히, $H_2O_2/O_3=0.25$ 조건하에서 가장 높은 암모니아 제거율을 나타내었으며, pH가 9 이상일 때 반응시간 30분동안 약 90%의 암모니아가 제거되었다. 그러나 유기물과 암모니아가 공존시 오존처리와 고급산화처리 모두 유기물과 산화제와의 빠른 반응으로 인하여 암모니아 제거율이 크게 저하되었으며, 최적 $H_2O_2/O_3$ 비도 변하였다. 암모니아 제거와 마찬가지로 고급산화처리의 경우 입자성유기물의 빠른 분해로 인하여 초기 10분간 DOC(dissolved organic carbon)농도가 증가한 후 서서히 감소하였다. 초기 암모니아 농도를 2배 이상 증가시켜도 유기물 산화에 저해를 주지 못하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제8권3호
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• pp.209-215
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• 1999

수로형의 양어시설에서 틸라피아 사육시 성장도 및 사육수의 수질을 파악하여 수경재배시설에 수로형 사육시설의 병용 가능성을 조사하고, 펜타이트 파이프를 이용한 간이 수로형사육시설을 개발하고자 시험을 수행하였다. 폭 2m, 높이 1m,길이 19m의 수로형 사육시설 위에 수경 베드를 설치하고 틸라피아를 양식하였다. 수질은 사육하는데 이상 없이 유지되었고, 수로형 시설에서의 틸라피아의 성장은 원형사육시설에서의 그 것과 대등하였다. 따라서 수경재배시설에 수용할 수 있는 양어시설은 수로형이 적합하며 사육환경이 정상적이므로 수로형 사육시설의 도입이 가능하다고 판단되었다. 또한 양어수경 복합영농어시설은 높이 1 m, 폭 1.4 m, 길이 20 m의 크기로, 기둥은 25mm의 펜타이트 파이프와 사육조는 5m의 PP판넬을 사용하도록 하였으며, biofilter로는 모래를 10cm 정도 채워 작물을 재배하도록 하는 간이수로형 양어수경 복합시설의 구조를 고안하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제22권3호
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• pp.179-191
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• 2007

본 연구는 2006년 3월부터 8월까지 제주도에서 성업 중인 육상 수조식 양식장 21개소를 대상으로 하여 미생물학적 위해요소를 양어 용수, 양어 사료, 양식 넙치에서 조사하였다. 식품 병원성 미생물 중 일반세균과 총 대장균군, 그리고 Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Vibrio parahaemolyticus를 조사하였다. 이번 연구를 진행하는 동안 특이할만한 점은 여름에 들어서면서 집중적이면서도 빈번하게 비가 내렸다. 양어용수를 검사한 결과 S. aureus, B. cereus and Salmonella spp.는 각각 $0-3.3{\times}10^2 CFU/ml,\;0-2.2{\times}10^2CFU/ml\;and\;0-5.1{\times}10^1 CFU/ml$ 검출이 되었다. 또한 사료 내 미생물을 조사하여 본 결과 조사한 MP사료 85%에서 S. aureus, B. cereus and total coliforms이 검출이 되었다 반면 양식 넙치를 조사한 결과 Escherichia coli O157:H7, total coliforms은 검출이 되지 않았다. 추후 이와 관련하여 좀더 체계적인 연구 시스템을 양식현장에 적용한다면 근래 들어 문제가 되고 있는 식품위생상 수산물이 야기하는 문제점들이 해결이 되어 안전한 식품으로서의 가치를 인정받을 수 있을 것 같다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1998년도 정기총회 및 학술논문 발표요지
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• pp.103-106
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• 1998

식생활패턴의 변화로 수산물에 대한 이용이 급증하여 내수면을 이용한 양식도 활발히 이루어지고 있으나 상수원오염우려가 있어 이의 입지도 어려운 실정이다. 특히 틸라피아의 경우 틸라피아 성장에 필요한 여름철 고수온기가 짧아서 노지양식이 불리하기 때문에 온실 등의 가온시설을 이용해야 하므로 저온기에 난방비를 최대한 절감하기 위한 가온시설내에서 고밀도 순환여과식으로 사육되고있다. (중략)

• 한국양식학회지
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• 제15권2호
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• pp.87-93
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• 2002

양어용수 재순환을 위한 생물여과상의 처리효율을 향상시키기 위하여 상향류식 연속역세여과장치를 이용하여 다양한 조건하에서 실험하였는데, 기존의 연속역세여과장치와 이를 개량한 연속역세여과장치를 가지고 실험하였다. 개량역세여과장치는 기존에 이용되고 있는 DynaSand 여과장치를 유체역학 및 물리,화학적 개념을 응용한 장치로 개조하여 역세기능의 향상, 산소전달 능력의 향상, 여과 처리수 인출부의 개량에 의한 처리수 탁도제거 기능 향상 및 연속적인 수두손실 감지에 의해 폐수성상에 따른 여과장치운전의 자동화를 도모하는데 중점을 두었고, 또한 여과사의 표면을 특정물질로 코팅함으로 여과사 표면전하를 변화시켜 여과능력의 향상과 생물막 형성력의 증대를 꾀하는데 실험의 목적을 두었다. 본 실험에서 사용 한 여과장치의 크기는 전체 용적이 약 70 L이고 working volume은 35 L이었다 이번 연구에서 양어장사육용수 처리를 위해 조사된 개량형 상향류식 연속역세여과장치의 효율은 부유물 제거 효율이 평균 71% 이었고, NH$_4$$^{+/-N}$ , T-P및 SRP의 제거효율은 84%, 85% 및 88%로 각각 나타나서 그 효과가 인정되었다.

• 한국어병학회지
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• 제12권1호
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• pp.42-48
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• 1999

해수중 잔류옥시던트(TRO) 농도를 0.1, 0.3 및 0.5 mg/liter로 조정하고 시간 경과에 따른 농도의 안정성을 관찰한 결과 0.1 mg/liter의 경우 측정 20분까지는 변화를 보이지 않았고, 0.3 및 0.5 mg/liter 에서는 1시간 경과시까지 안정하였다. 해수를 오존처리하여 해수중에 생성되는 TRO를 이용하여 해산어류 병원세균인 Edwardsiella tarda, Vibrio sp., Streptococcus sp., Staphylococcus sp.에 대한 살균효과를 실험한 결과 0.1 mg/liter에서 3분간의 처리로 99.9% 이상, 0.3~0.5 mg/liter에서는 30초에서 1분간의 반응시간으로 99.99% 이상이 살균되어졌다.

• 생명과학회지
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• 제18권3호
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• pp.395-402
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• 2008

본 연구는 2007년 6윌부터 10월까지 제주도에서 양식장이 가장 많이 밀집되어 있는 제주도 동부 연안에 위치한 양식장 4개소를 대상으로 하여 사육 용수, 양어 사료, 양식 넙치의 미생물학적 오염도를 조사하였다. 식품병원성 미생물 중 일반세균과 총대장균군 그리고 Escherichia coli O157:H7, Salmonella spp., Vibrio parahaemolyticus, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus를 조사 하였다. 이번 연구를 수행하는 동안 동부지역은 집중적인 호우로 인해 전년보다 400 mm 이상의 많은 강우량을 나타내었다. 사육 용수의 검사결과 V. parahaemolyticus, Salmonella spp., S. aureus, B. cereus가 빈번하게 검출되었고, 양어 사료의 경우 Salmonella spp, S. aureus, B. cereus는 각각 $0{\sim}4.3{\times}l0^3$ CFU/ml, $0{\sim}2.7{\times}l0^4$ CFU/ml, $0{\sim}7.6{\times}l0^3$ CFU/ml 검출 되었다. 또한 양식 넙치의 미생물 검사 결과 적은 양이지만 Salmonella spp., S. aureus, B. cereus가 검출되었고, 총대장균군과 E. coli Ol57:H7은 검출되지 않았다. 이번 조사 결과로 보아 미생물학적 위해요소는 양식장의 작업 환경이나 주변 환경 등의 환경적 요인이 크게 작용하는 것으로 사료되며, 양식장의 위생관리에 작업자들은 주의를 기울여야 할 것으로 생각된다. 앞으로 이와 관련하여 수산물 위생에 대한 좀 더 체계적인 시스템을 도입하여 적용한다면 수산물에서 야기되는 문제점들이 해결되어 제주도의 청정 브랜드의 이미지를 더욱 부각시킬 수 있으며, 안전하고 깨끗한 수산물의 생산이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.15-15
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• 2023

2020년 기준 국내 상수도 보급률은 99.1% 차지하고 있으며(환경부, 2019), 수도관리차원에서 수돗물은 먹는 물로 시판되어질 만큼 우수한 관리체계를 유지하고 있다. 그 반면에 지하수는 생활용수, 식품가공, 농·축산, 양어, 군부대를 비롯한 전국지역에서 연간 10억 8천만톤 용수를 소비하고 있음에도 (환겨례 신문, 2013; 환경부, 2019) 사용되는 지하수의 약 65%가 음용수 불가판정을 받았으며, 최근 지하수의 오염비율은 급격히 증가하는 추세이다. 특히, 지하수관정의 관리부주의에 의한 수질오염 및 수인성 다제내성균(슈퍼박테리아) 등에 의한 오염사례가 국내는 물론, 국제적으로 다수 보고되고 있는 실정이다 (환경부, 2013). 현재 지하수 수질관리는 공공기관 및 지자체 지정기관을 통해 진행되고 있으며, 검사기간은 수질채취로부터 통상 7~15일정도 소요되어 수질 관리 및 기준, 검사주기에 대한 애로가 많다. 현장 지하수관정에서 실시간 수질을 모니터링하고 이에 연동된 자동 수처리 시스템의 개발 및 도입은 나날이 심각해지는 환경오염 상황에서 선제적 예방과 해결방법으로 중요한 요소기술이다. 현재 지하수오염 및 부적합 음용의 수질처리는 화학약품, 필터여과, UV살균, O₃ (플라즈마)을 이용하는 것이 대표적이나, 화학약품의 경우 2차 오염이나 식품 세척 및 가공에 있어 부적합성의 한계점이 있다. 필터여과의 대표적인 RO필터의 경우 약 50% 순손실이 발생하고, UV 살균의 경우 UV에 의한 사용관리자의 위험 및 장비의 광부식 문제, O₃ 의 경우 고압전류 사용에 따른 위험성 등의 한계점이 나타나고 있다. 지하수 수질정화를 위한 광유도 활성산소(¹O₂, ·O^-₂)는 광감응제에 가시광의 빛 조사를 통해 생성되는 활성산소로의 에너지 및 전자 전이가 동시 진행되어 단일항 산소(¹O₂)와 슈퍼옥사이드 이온(·O^-₂)을 생성하게 된다. 생성된 활성산소는 유해미생물 또는 유기화학물과 개열, 제거, 치환 반응 등을 통해 미생물사멸 및 유해화학물질들이 분해 가능하다. 이를 이용한 지하수 유해미생물 사멸기술, 장비, 실시간 지하수의 분석기술 및 정수처리, 지하수 물순환 시스템 개발뿐만 아니라 지하수 음용수 및 오염개선, 지하수 기저유출에 의한 오염원 저감으로부터 지류·지천, 하천 본류 수질개선 등의 대상지역에 활용 가능하다. 또한 광유도 활성산소는 기존 상수도 수처리에 있어 오존(O₃) 처리와 이산화티탄을 이용한 AOP과정을 단일처리 공정으로, 기존 O₃ 의 특성상 확산 거리가 매우 길어 사람을 포함한 생체 내에 유입 시 다양한 부작용 발생과 O₃ 차폐시설 요구의 문제점 극복의 대안으로 환경 및 인체에 무해한 광유도 활성산소 시스템을 적극적으로 도입 및 적용해야 한다. 본 연구 목적은 정류상태 흡광분광기술을 이용한 실시간 수질 모니터링과 광유도 활성산소를 이용한 유해 미생물의 멸균효능 및 지하수 수질관리 기술로의 적용 가능성을 제시하고자 한다.

• 한국양식학회지
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• 제12권1호
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• pp.47-56
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• 1999

순환여과식 어류 양식 시설에서 호기성 미생물의 질산화 작용에 의하여 암모니아는 질산염으로 산화되어 축적되며 이를 제거하기 위하여 협기성 미생물을 이용한 탈질산화 과정을 많이 이용하고 있다. 이 과정에서 혐기성 미생물에 의한 탈질산화 효율은 외부 탄소원의 종류, 수리학적 체류시간(hydraulic retention time, HRT) 및 외부 탄소원 농도에 대한 수중 질산염의 농도비율 ($COD/NO_3^-N$, C;N)에 따라 달라진다. 따라서 우리 나라 순환여과식 양식장에서 일반적으로 이용되고 있는 선라이트 골판을 여과 재료로 한 침지식 여과조를 탈질 여과조로 이용하여 적정 유기 탄소원 제거 조건을 구명하기 위해 질산염의 농도를 순환여과식 양어장의 일반적인 농도인 $20.0mg/\ell$로 고정하고 외부 탄소원으로 메탄올과 글루코스를 사용하여 HRT와 C:N 비율 변화에 따른 적정 제거 조건을 알아보았다. 외부 탄소원의 종류에 따른 질산성질소의 제거 효율은 어떤 실험 조건에서도 메탄올이 글루코스보다 높게 나왔으며 HRT의 경우 글루코스와 메탄올 어느 쪽도 HRT 4시간 보다 8시간에서 효율이 좋았다. (P<0.05). HRT 8시간에서 C:N의 비율 3,4,5,6 중에서 5까지는 효율이 증가하여 글루코스의 경우 최대 제거 효율은 76.5%였고 일간 제거속도는 $223.5 g/m^2/day$였다. 그러나 외부 탄소원으로 메탄올을 사용할 경우 C:N 비율이 6으로 증가하면 효율이 감소되었다. HRT가 4시간일 경우 일간제거속도는 C:N 비율 5의 조건에서 메탄올이 $355.6g/m^2/day$로 가장 높았으나 배출수에 포함된 유기물 농도가 $40.9 mg/\ell$로 양어 용수에는 부적당하였다. 적정 제거 조건으로 생각되어지는 HRT 8시간, C:N 비율 5, 유기탄소원으로 메탄올을 사용하여 유입수의 질산성질소 농도를 $40.9 mg/\ell$ 로 높일 때 일간 제거속도는 질산성질소 농도가 20.6 mg/\ell$일 때 보다 2.2배가 증가하였다. 또한 배출수의 질산성질소 농도도 $5.6 mg/\ell$로 나타나 질산성질소의 일간제거속도는 높아졌으나 C:N 비율 5를 맞추기 위한 메탄올의 농도 증가로 인하여 배출수의 메탄올 농도가 $71.3 mg/\ell$로 증가하여 양식 dydt로는 부적당하였다. 따라서 선라이트 골판을 이용한 침지식 탈질조의 최적 운전 조건은 HRT 8시간, C:N 비율 5및 외부 탄소원으로 메탄올을 이용하는 것이 가장 좋은 결과를 나타내었다. 유입수의 질선성질소 농도가 증가하면서 질산성질소의 일간제거속도도 함께 증가하였고 이에 따라 수중 pH도 8.0에서 8.8까지 점차적으로 증가하는 결과를 나타내었다.