• The Korean Journal of Ecology
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• 제25권5호
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• pp.359-364
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• 2002

시화지구 인공습지에 식재된 정수식물인 갈대(Phragmites australis)의 관리 방안을 모색하기 위해 갈대에 의한 질소 및 인 흡수 제거 양상과 갈대 생장과 관련된 토양 특성을 조사하였다. 습지 조성 초기에 갈대의 생장은 토양 염농도에 의해 저해된 것으로 나타났으며, 토양 유기물 함량은 갈대 비생육기 동안 고사체의 집적에 의해 증가하였지만, 서서히 분해되어 감소한 것으로 조사되었다. 갈대의 건물중과 질소 및 인 흡수량은 생장기인 여름과 가을에는 증가하였지만, 비생육기인 가을에는 감소하였다. 따라서 생장기 동안 갈대의 흡수에 의해 상당한 양의 질소와 인이 제거되었지만, 비생장기 동안 갈대 고사체의 형태로 토양에 환원되어 미생물의 분해에 의해 영양염류가 재방출될 가능성이 높은 것으로 판단되었다. 본 연구 결과에 의하면 인공습지 조성의 목적인 수질 정화와 생태공원으로서의 기능을 위해서는 갈대를 생육기간 중에 수확하는 방안을 적극적으로 모색해야 될 필요성이 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.141-148
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• 2010

본 연구에서는 수생식물 중 부레옥잠(Eichhornia crassipes)과 미나리(Water Dropwort)를 이용하여 유입수의 부하변동에 따른 수처리 효율을 Lab-scale 실험을 통해 평가하고, 부레옥잠을 현장 적용하여 식물생체내 흡수된 질소, 인의 함량을 산정 제시하고자 하였다. 부레옥잠 식물체내 N, P 흡수율은 하수의 1차처리수를 적용하였을때 HRT 4 day에서 가장 높은 흡수율 1.06 g N/$m^2{\cdot}day$과 0.39 g P/$m^2{\cdot}day$으로 각각 나타났다. 부레옥잠의 경우, BOD 부하 185 kg BOD/$ha{\cdot}day$ 이하에서 80% 이상의 높은 효율을 보였으며, 미나리를 적용한 경우에는 80 kg BOD/$ha{\cdot}day$ 이하에서 70~80%의 효율을 나타냈다. 질소와 인의 처리효율 역시 부레옥잠이 미나리 보다 높은 부하에서도 처리 효율이 높은 것으로 나타났다. 부레옥잠을 이용하여 50% 이상의 TN 처리효율을 달성하기 위해서는 HRT 2 day 이상, 10 kg TN/$ha{\cdot}day$ 이하로 부하를 유지해야하고, TP의 경우, 80% 이상의 처리효율을 위해서는 TP 부하를 2.0 kg TP/$ha{\cdot}day$ 이하로 유지해야 하는 것으로 나타났다. 부레옥잠을 이용한 50일 동안의 현장적용 실험 결과로 부터 부레옥잠의 연중생산량은 30.9 $m^3/ha{\cdot}yr$로 나타났으며, 질소와인의 연간 흡수율은 76.7 kg N/$ha{\cdot}yr$, 13.4 kg P/$ha{\cdot}yr$로 높게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권11호
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• pp.847-854
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• 2011

주요 신재생에너지인 바이오에너지의 일환으로 조류를 이용한 바이오에너지 및 자원화 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 조류는 영양염류 제거 능력을 활용해서 하수와 같은 오폐수 내 난분해성오염물질과 영양염류 제거의 고도처리도 가능하다. 조류와 박테리아 간의 생태적인 상호작용이 조류를 활용한 하수처리 및 하수자원화에 중요한 역할을 함에도 불구하고, 실지 하수 조건에서 조류와 박테리아간의 생태학적인 상호작용에 관한 과학적인 정보가 부족하다. 본 연구에서는 하수에서 배양이 잘 되고, 지질함량이 높다고 알려진 국내 조류 종인 Ankistrodesmus gracilis SAG 278-2의 하수오염물질 제거 특성과 조류 주입에 따른 하수 박테리아 군집의 반응을 실지 하수 조건에서 연구하였다. 하수 박테리아의 수가 증가는 조류의 성장 속도를 감소시켰으나, 반면 조류의 성장은 박테리아의 생존 및 내성호흡 생분해 속도에는 영향을 주지 않았다. 조류가 주입된 하수에서 난분해성 유기물질 및 총질소의 제거 향상이 관찰되었다. 박테리아 16S rRNA 유전자 T-RFLP 분석에 따르면 조류의 주입은 시간에 따라 박테리아 군집에 영향을 주었다. 박테리아 16S rRNA 유전자 PCR 증폭, clone 및 염기서열 분석 결과, 하수 내 조류의 성장은 박테리아 군집 구성을 변화시키며, 조류와 함께 공동 성장 가능한 박테리아는 Sediminibacterium, Sphingobacterium, Mucilaginibacter 속에 속하는 개체로 판명되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.481-481
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• 2016

하천퇴적물은 물의 순환과정에서 유역으로부터 유입되는 물질에 따라 조성이 변하게 된다. 특히 입자가 작은 토양과 유기성 물질들은 물순환과정에 이동성이 크게 나타나며, 인간에 의해 개발된 지역은 자연상태에 비해 이동하는 물질이 많이 나타나곤 한다. 본 연구에서는 하천에 건설된 보에 대한 퇴적물 조사를 실시함으로서 향후 수질관리에 필요한 기초 자료를 수집하고자 하였다. 본고에서는 금강과 낙동강에 건설된 보의 주요지점에 대한 퇴적물 조사를 실시하고 수질영향을 평가하였다. 조사는 홍수기전과 홍수기후로 구분하여 2회에 걸쳐 실시하였으며 물리적 성상과 화학적 항목에 대한 분석을 실시하였다. 입도분석 결과 금강 주요 10개 지점의 퇴적물 조성은 Sand, Silt와 Clay 성분이 혼합되어 있는 것으로 분석되었으며, 삼각좌표 분류법에 의한 토성은 대부분의 지점이 실트질양토(SiL)로 평가되었다. 완전연소가능량은 0.35~1.37로 전 지점에서 하천 호소 퇴적물 오염평가 기준의 유기물 함량기준 13%보다 높지 않은 것으로 나타났으며 홍수기 전 후에도 거의 유사하였다. 금강에서는 중금속뿐만 아니라 유기물 및 영양염류도 기준보다 낮게 나타났으며, 모든 항목에서 환경부예규인 하천 호소퇴적물 오염평가 기준보다 낮게 평가되었다. 하상 퇴적물이 수질에 미치는 영향을 평가하는 용출실험에서도 유기물 및 중금속 모두 수질에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 평가되었다. 낙동강 주요 26지점의 입도분석 결과 퇴적물 조성은 대부분 Sand로 구성되어 삼각좌표 분류법에 의한 토성은 사토(S)로 평가되었다. 홍수기 전 후에 조사한 결과 완전연소가능량은 0.27~2.85으로 전 지점에서 하천 호소 퇴적물 오염평가 기준의 유기물 함량 기준보다 낮았으며 홍수기 전 후에도 거의 유사하였다. 화학적 성상 분석 결과 모든 항목에서 환경부예규인 하천 호소퇴적물 오염평가 기준보다 낮게 평가되었으며, 용출실험에서도 유기물 및 중금속 모두 수질에 영향을 거의 미치지 않는 것으로 평가되었다. 이번 조사는 4대강 건설 후 하상이 안정화 되지 않은 상태로 인해 지점간 특별한 경향성은 확인할 수 없었으며 보다 정확한 결과 도출을 위해서는 장기적인 조사를 통해 평가해야 할 것으로 판단되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권4호
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• pp.409-415
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• 1999

우리나라 갯벌의 오염물질 정화능력을 알아보기 위해 물리, 화학적 특성이 서로 다른 충남 서천군 춘장대 갯벌, 전북 옥구군 어은리 갯벌 그리고 전북 계화도 갯벌을 채취하였다. 실험은 갯벌의 물리화학적 성분분석을 행하고, 갯벌을 채운 반응기를 이용해 유기물, 영양염류 및 중금속의 정화능력을 평가해 보았다. 1. 3개 갯벌의 입도분석 결과 어은리 갯벌이 니질의 함량이 $98.8\%$로 가장 높고, 춘장대 갯벌은 모래성분이 $97.84\%$로 가장 높았다. 유기물함량 (IL, COD, POC)는 니질 함량이 높은 어은리 갯벌에서 다른 두 갯벌 보다 2$\~$8배 이상 높았다. 2. 갯벌의 유기물 정화능력을 COD로 계산한 결과, 어은리 갯벌 0.75kg/ha/12hr, 계화도 갯벌 0.60kg/ha/12hr 그리고 춘장대갯벌 0.55 kg/ha/12hr 이었고, 3개 갯벌의 1일 평균 COD 정화능력은 1.27kg/ha/day이었다. 앞의 결과를 새만금 간척사업으로 소멸될 면적 (20000ha)에서 제거될 수 있는 유기물량으로 환산하면 25.4 ton/day로 계산되었다. 3. 갯벌의 영양염류 정화능력은 인산 인의 경우, 계화도에서 0.21 kg/ha/12hr, 어은리에서 0.39kg/ha/12hr, 그리고 춘장대에서 0.22kg/ha/12hr였고, 질산질소는 계화도에서 0.53kg/ha/12hr, 어은리에서 0.74kg/ha/12hr 그리고 춘장대에서 0.43kg/ha/12hr 이었다. 4. 갯벌의 중금속 정화능력은 Cu의 경우, 계화도 갯벌 88.9g/ha/12hr, 어은리 갯벌 89.1 g/ha/12hr 그리고 춘장대 갯벌 55.3g/ha/12hr이고 Pb은 계화도 갯벌 11.0g/ha/12hr, 어은리 갯벌 18.0g/ha/12hr 그리고 춘장대 갯벌 13.1g/ha/12hr그리고 Cd은 계화도 갯벌 1.7 g/ha/12 hr, 어은리 갯벌 2.6 g/ha/12 hr 그리고 2.1 g/ha/12 hr 이었다. 이상의 결과에서 갯벌의 정화능력은 니질의 함량이 많은 어은리 갯벌이 모래로 이루어진 춘장대 갯벌보다 상대적으로 높은 정화능력을 나타내어, 갯벌의 물리, 화학적 성상이 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.

• 한국환경생태학회지
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• 제32권6호
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• pp.557-565
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• 2018

국가장기생태연구사업의 일환으로 국내 주요 조림수종인 리기다소나무와 잣나무 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 함량 변화를 파악하였다. 분해 21개월경과 후 리기다소나무 낙엽과 잣나무 낙엽의 잔존률은 각각 $58.27{\pm}4.13$, $54.08{\pm}4.32$으로 잣나무 낙엽의 분해가 리기다소나무 낙엽보다 빠르게 진행되는 것으로 나타났다. 21개월경과 후 리기다소나무 낙엽과 잣나무 낙엽의 분해상수(k)는 각각 0.95, 1.08로 잣나무 낙엽의 분해상수가 높은 것으로 나타났다. 리기다소나무 낙엽과 잣나무 낙엽의 초기 C/N 비율은 각각 64.4, 40.6 이었으나 21개월경과 후에는 각각 41.0, 18.9로 점차 감소하였고, C/P 비율은 리기다소나무 낙엽과 잣나무 낙엽에서 초기에 각각 529.8, 236.5에서 21개월경과 후 384.1, 205.2로 감소하였다. 낙엽의 초기 N,P,K,Ca,Mg 함량은 리기다소나무 낙엽에서 각각 6.78, 0.83, 2.84, 0.99, 2.59 mg/g 이었으며, 잣나무 낙엽에서 각각 10.90, 1.87, 5.82, 4.79, 2.00 mg/g으로 마그네슘을 제외한 원소의 함량은 잣나무에서 높았다. 21개월 경과 후 N,P,K,Ca,Mg 잔존률은 리기다소나무 낙엽에서 각각 88.4, 77.6, 26.7, 50.5, 44.5%이었으며 잣나무 낙엽에서 각각 114.4, 61.3, 7.6, 115.2, 72.0%로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권2호
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• pp.138-146
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• 2006

오염부하가 심한 서낙동강 수계에서의 농산물 안전생산 및 건전한 농업환경유지를 위하여 수계내 오염원 및 수질을 조사하고 이를 수질성분 분포도로 작성한 결과는 다음과 같다. 1. 서낙동강 수계의 주오염원은 인구의 도시집중에 따른 생활하수 발생이 가장 많은 양을 차지하고 있었으며 이는 호계천, 신어천의 수질악화 및 하수종말처리장 방류수로 인한 조만강 하류의 수질 중 T-N, T-P 증가에도 영향을 미치고 있었다. 또한 서낙동강 수계 수질의 또 다른 문제인 염농도는 갈수기에 급격히 증가하여 갈수기의 서낙동강 중 하류 및 하류에 연결된 지천인 조만강과 평강천의 EC는 농업용수로 사용하기 어려운 수준으로 증가하였다. 부산 강서구의 동계 시설재배밀집지에서 사용되는 농업용수 수질 또한 EC가 서낙동강 중류 이후부터 1.0 ds/m를 초과하고 T-N함량도 $4{\sim}8mg/L$의 높은 수준이었다. 2. 서낙동강 수계 지류 중 T-N 및 T-P의 유달부하량은 조만강이 지류전체 부하량의 각각 56%, 61%으로 가장 많았으며, 이는 조만강의 유량이 많았던 것에 기인하였다. 3. 서낙동강 수계 수질을 N과 EC성분분포를 기초로 로 서낙동강 수계 지류별수질 취약분포도를 작성한 결과, 신어천, 호계천 등은 적극적인 영양염류 저감대책이 수립되어야 할 지역으로 나타났으며, 서낙동강 중류 및 평강천 일원은 영양염류 및 염류장애 우려지역, 서낙동강 하류는 염류장애 대책지역으로 나타났다. 4. 수질현황 및 수질환경 관련 인자를 지리정보가 결합된 분포도로 표현하면 정보의 전달이 명료하면서도 그 자체로도 오염 개선기술 개발 필요지 구분과 같은 message를 전달할 수 있었고, 공간적 분포에 따른 수질변화를 오염원의 공간적 분포와 match시켜 이의 원인을 해석하고 그에 따른 대책을 수립하기 쉬운 장점이 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권1호
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• pp.94-101
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• 2018

쑥은 세포 손상과 위염 회복에 효능이 있는 유파틸린을 가지고 있는 약용작물이다. 본 연구의 목적은 강화쑥의 온실에서의 주년 생육 특성을 분석하고, 환경 스트레스를 처리하여 유파틸린의 함량을 증대시키는 것이다. 유리 온실에서 강화쑥을 육묘 6주, 정식 후 8주간 재배하여 생육 특성과 유파틸린 함량을 비교하였다. 광합성은 상대적으로 고광도인 $1,200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$에서도 포화되지 않았다. 생육속도는 정식 후 2주후에 최고에 도달하였고 정식 후 8주부터 감소하기 시작하였다. 강화쑥은 다년생 숙근초로 계절 변화에 민감하게 반응하여 봄 여름의 영양 생장기에는 높은 생육과 성분 함량을 나타내었으나, 가을과 겨울에는 개화 및 월동으로 인하여 생육 및 유파틸린 성분 함량이 크게 감소하였다. 따라서 강화쑥의 주년 재배를 위하여는 이를 억제하기 위한 야파 처리의 적용이 필수적인 것으로 판단되었다. 2종류의 스트레스와 1종류의 eliciter를 처리하였다. 건조 스트레스는 수확 전 5, 6, 7, 8 일간 관수을 중단하였고, 염류 스트레스는 수확 3일전 양액에 염화나트륨 추가하여 2, 4, 6, $8dS{\cdot}m^{-1}$ 농도로 하였고, 메틸자스모네이트는 수확 3일전 12.5, 25, 50, $100{\mu}M$ 농도로 엽면 시비하였다. 건조 스트레스 처리구 중 7일 및 8일간 관수를 중단한 경우와 메틸자스모네이트를 $25{\mu}M$ 엽면 시비한 경우 유파틸린 함량이 증가하였다. 염류 스트레스 처리구에서는 유파틸린 함량 증대가 발견되지 않았다. 본 연구 결과는 환경 처리를 통해 유용 성분의 증대가 가능하고 의약 원료로써 강화쑥의 생산성과 품질을 크게 향상시킬 수 있음을 증명하였다.

• 한국습지학회지
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• 제6권1호
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• pp.133-147
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• 2004

전북 군산 및 부안 지역을 중심으로 이루어지는 새만금간척공사 수역과 그 주변 해역의 수질 및 저질 분포 특성을 구명하기 위하여 2001년 9월에 총 101개 퇴적물 시료와 69개의 해수 시료를 채취, 분석하였다. 주요 수질 항목별 평균 및 표준편차는 수온 $25.51{\pm}0.68^{\circ}C$, 염분 $29.88{\pm}5.01psu$, COD $1.40{\pm}0.78mg/L$, 용존무기질소 (DIN) $0.352{\pm}0.417mg/L$, 그리고 인산인 $0.027{\pm}0.023mg/L$ 이었다. 영양염류 및 COD는 동진강 및 만경강 하구에서 매우 높은 농도를 보였으며, 곰소만과 새만금 입구 수역은 매우 낮은 값을 보였다. COD, 영양염류 농도 및 N/P 등은 염분과 유의적 역상관관계를 보였으며, 이는 대부분의 오염 물질이 육상 기원임을 시사하였다. 주성분 분석에 의한 수질 분포 역시 새만금 수역으로 유입되는 지류에서 높은 영양염류 및 유기물 농도를 보여 타 수역에 비하여 수질오염도가 높았다. 퇴적물의 경우 주요 중금속류 및 일반저질항목별 농도는 알루미늄 $2.28{\pm}0.92%$, 카드뮴 $0.61{\pm}0.27ppm$, 구리 $8.95{\pm}4.06ppm$, 철 $1.19{\pm}0.37%$, 망간 $182.31{\pm}77.45ppm$, 니켈 $10.83{\pm}4.97ppm$, 납 $15.20{\pm}4.35ppm$, 아연 $41.34{\pm}34.62ppm$, COD $2.68{\pm}1.85mg/g\;dry$, AVS $0.04{\pm}0.08mg/g\;dry$, 강열감량 $1.29{\pm}1.08%$, 함수율 $24.11{\pm}4.49%$, 총질소 $0.02{\pm}0.02%$ 그리고 총탄소 $0.22{\pm}0.30%$ 이었다. 저질의 공간 분포 특성은 수질처럼 명확하지는 않았으나, 금강하구 수역에서 전반적으로 높은 농도를 보였다. 저질 항목별 상관관계는 중금속과 유기물함량 간에 유의적 관계가 있었으며 (p<0.05), 퇴적물내의 농축비 (enrichment factor)가 대부분 수역에서 1-2의 범위를 보여 중금속의 외부 유입이 심각하지 않은 것으로 밝혀졌다. 또한 퇴적물 내의 중금속 농도 역시 일반적인 해양 퇴적물에서 검출되는 범위 이내로 새만금 및 주변 수역의 저질 상태는 매우 양호한 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권2호
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• pp.145-149
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• 1998

공장폐수와 도시오수가 유입되고 있는 서호에 부레옥잠을 6월부터 10월 중순까지 수면 재배하고 비닐하우스내에서 축산폐수에 부레 옥잠을 재배하여 식물체중의 질소, 인, 칼리함량 및 제거수량과 수질정화 정도를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 수원지방에서 부레옥잠 수면 재배는 6월부터 10월 중순까지 가능하였다. 2.서호 $6.6m^2$에 부레옥잠 1,320주(98kg)을 약 4개월간 재배한 결과 50,600주 (141,616kg)가 $4,000m^2$정도에 번식되었으며, 10a 당삼요소 제거량은 질소:73.8, 인: 64.2, 칼리: 152.4kg 등이었다. 3. 부레옥잠 재배지 수질이 무재배지보다 $NH_4-N$의 함량이 다소 낮고, 8월까지 EC와 $NH_4-N$함량이 낮아지다가 9월에 높아졌다가 다시 낮아졌으나 기타 성분은 일정한 경향이 없었다. 4. 부레옥잠을 비닐하우스내에서 축산폐수에 재배한 결과, pH, EC, COD, $NH_4-N$, $PO_4-P$ 함량이 현저히 낮아졌다. 5. 부레옥잠의 부위별 질소 함량은 잎 > 줄기 > 뿌리 순이 었으며 인산은 반대로 뿌리 > 줄기 > 잎 순으로 많아 질소는 앞에서 인산은 뿌리에서 많이 흡수되었다.