• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권1호
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• pp.29-43
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• 2007

한국 남해의 연안역(진해만에서 부산연안)에 있어서 효율적인 수질관리를 위해서, 3차원 생태-유체역학 모델을 적용하여 하계 수질을 예측하고, 목표 수질회복을 위한 오염부하 삭감량을 산정하였다. 현재의 오염부하량 조건하에서 연안해역의 수질(화학적 산소요구량과 영양염류 농도 등)은 설정된 해양환경수질기준을 초과하였고, 또한 부영양화 상태에 있기 때문에 유입하는 오염부하량의 저감이 필요하였다. 이러한 배경하에서, 모델이 적용되어 보정과 검증과정을 통해 연구해역의 유동장과 수질 분포를 유사하게 모의하였다. 시나리오 분석결과, 진해만 해역은 $Chl-{\alpha}\;10{\mu}g\;1^{-1}$와 $COD\;3\;mg\;1^{-1}$ 이하를 동시에 만족하기 위해서는 육상 점오염원으로부터 90% 정도의 오염물질 저감뿐만 아니라, 장기간 오염물질의 유입으로 인한 베이스 농도 자체가 높아서 이를 저감하기 위한 퇴적물로부터 용출되는 질소와 인도 약 70% 정도 삭감해야 하는 것으로 나타났다. 낙동강 하구해역은 $Chl-{\alpha}\;10{\mu}g\;1^{-1}$와 $COD\;2\;mg\;1^{-1}$ 이하를 만족하기 위해서는 낙동강 자체의 유입부하량을 약 80% 정도 저감해야 하며, 낙동강 하구해역을 제외한 부산 연안역은 $Chl-{\alpha}\;10{\mu}g\;1^{-1}$와 $COD\;1\;mg\;1^{-1}$ 이하를 만족하기 위해서는 유입부하의 70% 정도의 삭감이 이루어져야 하는 것으로 예측되었다. 연구해역의 수질이 공간적으로 차이가 있으나 대체적으로 상당히 오염된 상황이라 이러한 삭감량은 매우 커서 현실적으로 단기간에 달성하기는 어려울 것이다. 그러므로 장기적인 관점에서 지속적인 노력 즉, 해역으로 유입하는 미처리된 오염물질 차단, 수처리시설의 확충과 제거 능력 향상 및 오염된 퇴적물 정화 등이 필요하다.

• 한국전통조경학회지
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• 제34권3호
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• pp.28-37
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• 2016

본 연구는 연못내 가시연꽃 도입을 위한 일련의 연구로, '식물상과 식생환경'에 이어 '토양과 수환경' 기초자료 획득을 목적으로 한 후속연구이다. 전라북도 내의 가시연꽃 자생지 14곳에 대한 문헌 및 현장조사를 통해 자생지의 토양환경과 수문환경에 대한 분석을 통해 얻은 결과는 다음과 같다. 최소한 저토와 수환경의 부영양화는 가시연꽃 생육의 장애가 되지는 않다고 판단되며 약 70년 이상의 지령(池齡)을 갖는 서식지에서 가시연꽃 생육이 왕성한 것으로 파악된다. 가시연꽃 생육지의 토성은 점토 80.2%, 미사 16.7%, 모래 3.1%로 '중식토(重埴土)'로 분류된다. 토양(저니)의 유기물 함량은 평균 36g/kg으로 가시연꽃 생육지와 비생육지 사이에 주목할 만한 차이는 없었다. 한편 가시연꽃 자생지의 수질 환경은 pH 6.5~7.9, 용존산소 농도 $1.8{\sim}8.8mg/{\ell}$, COD 농도 $6.8{\sim}74mg/{\ell}$, 부유물질 $2.0{\sim}213mg/{\ell}$, 총질소 $0.422{\sim}10.723mg/{\ell}$, 인산염 인 $0.003{\sim}0.126mg/{\ell}$로 나타났다. 가시연꽃의 녹피율과 활력도가 높은 김제 명덕지, 임실 대정저수지 그리고 정읍 애당저수지의 평균 용존산소(DO) 농도는 $3.5mg/{\ell}$, 총질소 농도 $1.33mg/{\ell}$, 인산염 인 $0.06mg/{\ell}$로 조사되었다. 이를 전체 평균값과 비교해보면 DO농도와 총질소 농도는 다소 낮고 인산염 인의 농도는 2배 이상 높은 것으로 추후 인산염 인의 농도와 가시연의 활력도의 상관관계에 대한 심도 있는 연구가 필요하다. 지금까지 확인된 본 연구 결과를 가시연꽃 관상을 목적으로 하는 정원 연못 조성의 기초자료로 제시한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7227-7236
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• 2015

수산물 가공폐수의 배출특성 결과, 불규칙한 유입부하로 안정적인 처리에 어려움이 있는 것으로 조사되었다. 수산물 가공폐수와 같은 고농도 유기성 폐수처리에는 가압부상조 운영이 매우 중요하다. 가압부상조의 운전 factor를 조사한 결과, A/S ratio 0.05(설계기준 0.01), 가압공기 압력은 8bar(설계기준 6bar), 가압탱크 압력은 6bar(설계기준 4.5bar), HRT는 60sec(설계기준 10sec)로 운영하였다. 또한 재순환율은 40% 이상(설계기준 30%), 표면 부하율은 $13.7m^3/m^2{\cdot}hr$ 이하(설계기준 $17.7m^3/m^2{\cdot}hr$ 이하)로 변경하여 최초 설계기준에 비하여 운전 factor를 유입특성에 따라 변화시켜 가압부상조의 성능을 향상시켰다. 유입부하 검토결과, BOD는 유입 설계기준 대비 140.7%, $COD_{Mn}$는 120.32%, SS는 106.3%로 조사되었으며, T-N은 135.5%, T-P는 173.3%로 설계기준보다 높게 유입되고 있었다. 처리시설의 연간 운영비를 조사한 결과, 슬러지 처리비(27.7%)와 약품비(26.0%)가 높은 비중을 차지하였으며, 슬러지 처리비는 해양투기 금지로 더욱 상승할 것으로 판단된다. 수산물 가공폐수 처리단가는 1톤당 3,858원으로 하수처리비용(142.6원/ton)에 비해 27배 이상으로 높게 조사되었는데, 이는 고농도의 유기물과 영양염류를 포함하고 있기 때문으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제32권1호
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• pp.58-67
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• 2014

우리나라는 겨울철에 미세조류가 성장하기에 적합하지 않은 기후조건을 가진다. 따라서, 차세대 바이오매스의 공급원료로서의 미세조류 배양을 겨울철에 이룩하기는 쉽지 않다. 본 연구에서는 적은 에너지를 이용하여 미세조류가 성장이 불가한 영외환경에서 미세조류를 성장시키기 위해서, 삼중막의 비닐하우스를 설치하였다. 또한 투명한 아크릴 재질로 수조를 제작하여 빛을 수조의 모든 면에서 받을 수 있게 함으로써, 빛의 이용성을 최대화하였다. 6가지의 다양한 실험조건을 설정하여 겨울철 영하의 기후조건에서 최소한의 비용으로 하수종말처리장 폐수를 사용하여 미세조류를 배양하였다. 또한 미세조류 바이오매스를 증가시킴과 동시에 환경오염의 원인이 될 수 있는 영양염류 성분 중 질소를 최대 92%, 인을 최대 99%까지 제거시켰다. 본 연구에서 바이오디젤의 원료가 될 수 있는 가장 주된 지방산은 리놀렌산(C18 : 3n3)으로 총 지질량의 최대 61%까지 차지했다. 지방산의 생산성은 2.4 g $m^{-2}day^{-1}$이었다. 결론적으로, 본 연구를 통하여 차세대 바이오매스 생산을 위한 미세조류 배양을 저온 시기에서도 이룩하였으며, 그에 따른 폐수처리에서도 좋은 성과를 이루었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제22권2호
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• pp.123-134
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• 1979

Bacillus thuringiensis Berliner를 이용한 미생물 살충제의 개발을 위하여 연구를 행한바 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) 제사공장에서 폐기되는 자견수의 냉동 건조물 중에는 조단백질 함량이 51.825%가 함유되어 있으며 기타 무기염류도 다량 함유되어 있어 자견수는 본 세균 배양의 좋은 영양원이 될 수 있다. (2) 현수성으로 보아 가장 양호한 제제는 F-5로서 그 조성은 Cell-Spore-Crystal 혼합을 0.2 g, 200-mesh Kaolin 25 g, New Kalgen NX-150, 2.59 그리고 glycerine 2.5 g을 증류수 8ml의 비율로 혼합하여 80 mesh 입제로 한 것이다. (3) F-5, F-6, 및 F-7의 조성중 다른 것은 전부 같고 다만 Cell-Spore-Crystal 혼합들의 함량이 F-5에서는 0.2 g, F-6에서는 0.4 g, F-7에서는 0.6 g인 점이 다르므로 이들 제제의 물리성은 거의 동일하다. (4) F-5, F-6 및 F-7은 5% 농도에서 무궁화잎 밤나방, 송충, 회양목 명나방 유충 등에 우수한 살충효과를 보였다. (5) 제제의 일 성분으로 $NaHCO_3$를 첨가한 F-8과 F-9는 무궁화잎 밤나방과 송충에 대한 독성 실험에서 $NaHCO_3$를 함유하지 않은 F-6 보다 현저한 독성의 감소를 보여주었다. (6) $(NH_4)_2SO_4$ 0.2%와 glucose 0.8%를 자견수에 용해하여 pH를 7.05로 조정한 배지인 M-3을 사용하여 aeration 시키면서 96시간 배양하였을때 포자수는 최고 $2.97{\times}10^9/ml$에 도달하였다. (7) F-6은 제제후 70일 동안 실온에서 저장시 무궁화잎 밤나방과 송충에 대한 독성이 약간 감소하는 경향이 있었으므로 냉암소에 저장함이 바람직하다. (8) F-6은 야외 살포로 대추나무의 노랑쐐기나방 회양목 명나방유충, 장미의 찔레수염 진딧물 등의 방제에 좋은 효과를 보였다.

• 한국습지학회지
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• 제17권2호
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• pp.184-192
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• 2015

습지 토양으로 인한 수질 악화를 저감할 수 있는 저관리형 습지 조성을 위한 기초연구로써 진행된 본 연구의 목적은 인공지반 위에 습지 조성 시 수체와 토양의 분리가 가능한 플랜터형 호안구조물이 설치된 습지의 수질 제어 기작을 연구하는 것이다. 실험구는 고무수조에 마사토를 채운 플랜터형 호안구조물을 적용하여 수체와 토양을 분리하였으며, 대조구는 고무수조에 마사토를 포설하여 수체에 직접 노출시켰다. 실험구와 대조구의 수질을 Kolmogorov-Smirnov Z 검정으로 분석한 결과, pH, BOD, SS, Chl-a, T-P, T-N에서 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타나 플랜터형 호안구조물 적용 여부에 따른 수질 제어의 효과 차이를 입증하였다. 환경정책기본법에 근거한 수질 분석결과 수온과 EC는 실험구와 대조구가 비슷한 양상으로 나타났으며, pH와 DO는 두 메조코즘이 같은 등급에 속하였다. BOD, SS, Chl-a, T-P는 실험구가 더 높은 등급을 상회하는 것으로 평가되었으며, T-N은 대조구가 더 낮은 수치를 나타냈지만 수질의 등급이 같은 것으로 나타나 미미한 차이임을 알 수 있었다. 본 연구는 습지 조성 방식에 있어 플랜터형 호안구조물을 활용해 토양과 수체를 분리하여 습지를 조성하면 문제시 되어 오던 사면 침식으로 인한 육화 및 건조화 현상과 영양염류로 인한 녹조나 부영양화 현상 등을 예방하고, 식생대를 제어할 수 있음을 시사하였고, 특히 플랜터형 호안구조물을 활용한 습지 조성 시 수질 제어 기작을 통해 습지의 심미적, 생태적, 사회적, 경제적 가치를 증진시킬 수 있는 것에 대해 증명하였다. 따라서 본 연구의 결과는 향후 효율적인 수질 유지가 가능하여 관리조방적인 인공습지를 계획하고 조성하는데 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 생태와환경
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• 제42권2호
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• pp.260-269
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• 2009

본 조사는 낙동강 유역의 홍수피해를 저감하고, 경북 중부지역의 안정적인 용수를 공급하기 위해 경북 군위군 고로면에 건설 중인 화북댐의 상 하류 어류조사를 통하여 댐 건설이 하천유역에 특히 수 생태계내의 어류군집에 미치는 영향유무를 파악하여 종 다양성을 보전하고 하천의 건강성을 유지하기 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 화북댐 상 하류에서 사후환경영향조사 기간(2004${\sim}$2008년) 중 측정된 수질항목 분석결과 현장에서 측정한 수온, 용존산소, 수소이온농도와 실내분석 항목인 부유물, 총대장균수의 경우 지점별로 다소 계절에 따른 변화를 나타냈지만 큰 차이를 보이지는 않았으나 유기물 및 영영염류 농도에 해당하는 생물학적 화학적 산소요구량, 엽록소, 질소, 인의 경우 지점별로 매우 큰 폭의 변화를 보였으며 상류에서 다소 높고 하류에서 낮은 경향을 보였다. 중금속 중 비소의 경우 2005년 6월 0.092 mg $L^{-1}$를 제외하고는 0.05 mg $L^{-1}$ 이하를 나타내어 하천수 수질환경기준 상 사람의 건강 보호 측면에서 규정한 0.05 mg $L^{-1}$ 이하의 범위 내에서 나타나는 것으로 확인되었다. 화북댐 상 하류에서 어류조사를 실시한 결과 총 7과 19종 10,263개체가 확인되었다. 조사된 어류 중 우점종은 하천 중 상류에 주로 서식하는 참갈겨니(62.5%)로 확인되었으며 아우점종은 버들치(10.6%)로 나타났다. 조사 구간인 위천 상류에서 확인된 19종 중 한국고유종은 긴몰개, 동사리, 쉬리 등 총 9종(47.4%)으로 나타났으며, 멸종위기야생동 식물 I급으로 지정된 얼룩새코미꾸리(Koreocobitis naktongensis)가 소수의 개체이지만 포획되었고, 외래도입종은 확인되지 않았다. 군집분석 결과 우점도 지수는 하류로 갈수록 감소한 반면에 다양도, 풍부도 지수는 하류로 갈수록 증가하였다. 우점종인 참갈겨니의 개체군 분석 결과, 길이-무게 상관관계식은 TW=0.000003$(TL)^{3.2603}$로서 매개변수 b값이 3.0보다 크게 나타나 개체군의 영양상태가 양호한 것으로 나타났다. 또한 유사시기에 다른 하천에서의 개체군들과 비교분석 결과 size별 평균 비대지수(CF)가 상대적으로 높은 값을 보여 화북댐 유역의 참갈겨니가 다른 지역보다 성장률이 높았다. 화북댐 상 하류에서 어류 조사 자료를 활용하여 하천건강성평가(IBI)를 적용한 결과, 대부분의 지점에서 양호(26${\sim}$35)에서 최적(36${\sim}$40)을 보였으며 지점 5에서 평균값이 가장 높게 나타냈다. 이러한 결과를 바탕으로 지속적인 모니터링을 실시하여 어류에 관한 환경영향평가와 하천건강성평가 등을 통한 화북댐 완공 후 상 하류 하천의 어류상 변화유무 및 환경영향을 파악하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권4호
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• pp.501-506
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• 1999

육상수조식 양식장의 사육환경을 개선하기 위하여 청소를 하지 않은 상태에서 5개월 동안 유입수에 필터 (망목, 60$\mu$m) 및 자외선등 (조사량, 0.5 $mWS/cm^2$)을 설치$\cdot$운행하면서 수온, 염분, DO, 영양염류 ($NO_3-N,\;NO_2-N,\;NH_4-\;PO_4-P$), 부유물질, 탁도, 세균수 및 비브리오균수의 변화를 검토하였다. 본 시스템의 설치 운행에 따라 5개월 후의 사육수의 수온, 염분, pH, DO, 세균수 및 비비리오균수의 정화효과는 관찰되지 않았다. 그러나, 사육수의 부유물질 및 탁도는 필터를 설치하지 않은 실험구에서 실험종료시 각각 39.7$\~$41.2mg/$\ell$, 23$\~$24 FAU까지 상승하였으나, 필터를 설치한 실험구 에서 각각 21.6$\~$22.3mg/$\ell$, 16$\~$17 FAU가 증가하여 5개월 후 필터의 설치$\cdot$운행에 의해 각각 $43.8\~45.6\%$ (평균, $44,7\%$), $29.2\~33.2\%$ (평균, $31,3\%$)가 제거되었다. $NO_3-N,\;NO_2-N,\;NH_4-N$ 및 $PO_4-P$는 필터를 설치하지 않은 실험구에서 5개월 후 각각 7.95$\~$8.01, 2.98$\~$3.01, 3.87$\~$3.92, 2.35$\~$2,42$\mu$g-at/$\ell$까지 증가하였으나, 필터를 설치한 실험구에서는 각각 6.21$\~$6.30, 2.23$\~$2.30, 3.18$\~$3.23, 1.87$\~$1,96 $\mu$g-at/$\iota$까지 증가하여 필터의 설치에 의해 각각 $21.3\~21.9\%$ (평균,$21.6\%$), $24.1\~25.2\%$ (평균, $24.7\%$), $17.6\~17.8\%$ (평균, $17.7\%$) 및 $19.0\~20.4\%$ (평균, $19.7\%$)의 제거 효과를 보았다.

• 청정기술
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• 제25권3호
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• pp.231-237
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• 2019

연속 유입식 SBR 공정의 BOD 제거효율은 체류 시간 9 ~ 15 h에서는 92.1 ~ 96.0%에서 체류 시간 6 h에서는 86.9 ~ 90.7%로 감소하였으나, 체류 시간 6 h까지 안정적인 제거효율을 보였다. T-N 제거효율은, 체류시간 12 ~ 15 h에서는 80.1 ~ 87.9%, 체류시간 9 h에서는 71.9 ~ 87.0%, 체류시간 6 h에서는 60.1 ~ 65.7%로 감소되었다. 유기물 및 질소 제거 결과 실험결과 연속 유입식 SBR 반응조의 최적 체류시간은 9 h로 판단된다. 체류시간 9 h에서 반송률(1 ~ 5Q) 변화에 따른 유기물 제거효율 검토 결과, TCODcr의 제거율은 88.4 ~ 96.0%, TBOD 제거효율은 92.1 ~ 98.1%로 조사되어 내부반송률 변화가 유기물 제거에 미치는 영향은 미미한 것으로 조사되었다. 내부반송률 변화에 따른 T-N은 1 ~ 2Q에서 70.3 ~ 80.4%, 3Q는 77.2 ~ 85.6%, 4 ~ 5Q는 61.5 ~ 80.8%로 조사되어, 내부반송률 3Q에서 질소 제거효율이 가장 높게 조사되었다. T-P는 1 ~ 4Q에서 제거효율은 75.0 ~ 84.6%, 5Q에서는 63.3 ~ 72.4%로 감소하였는데, 이러한 이유는 반송률 5Q 이상에서는 미생물에 의한 인(P)의 용출 및 섭취가 원활하게 이루어지지 않기 때문으로 판단된다. 따라서 유기물 및 영양염류 제거를 위한 최적 반송률은 3Q로 조사되었다.

• 한국습지학회지
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• 제25권2호
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• pp.145-158
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• 2023

인공습지(CW)는 도시 폐수처리를 위한 효과적인 기술로, 물리-화학적 및 생물학적 자연처리과정을 통해 오염 물질이 제거된다. 본 연구는 서지학적 분석 방법을 통하여 인공습지의 현재까지의 연구 진행 상황과 향후 연구 동향을 조사하였다. 인공습지를 통한 페수 처리 성능 평가 분석을 위하여 최근 출판된 논문(오픈 액세스 학술지 포함) 100편을 기반으로 종합적 분석 및 검토를 수행하였다. 분석 결과, 스페인, 중국, 이탈리아, 미국이 논문 출판수가 두드러지는 것으로 나타났다. 논문에서 가장 많이 사용된 핵심용어는 수질(n=19), 식물 정화(n=13), 강우유출수(n=11), 인(n=11) 순으로 나타났으며, 수질개선과 영양염류 제거에 대한 인공습지의 효율성 관련 연구가 폭넓게 연구되고 있는 것으로 분석되었다. 검토된 다양한 유형의 인공습지 중 Hybrid 형태의 인공습지가 TSS(95.67%) 및BOD(88.67%)으로 오염물질 저감효율이 가장 높은 것으로 나타났으며, VSSF, HSSF는 TSS 제거(83.25% 및 78.83%)에 가장 효과적인 것으로 조사되었다. VSSF 습지는 가장 높은 COD 제거 효율(71.82%)을 보였다. 일반적으로 인공습지에서 물리적 처리(예: 침전, 여과, 흡착)와 생물학적 메커니즘(예: 생분해)은 TSS, BOD, COD 제거 효율에 영향을 미치기 때문이다. Hybrid 형태의 인공습지는 호기성 및 혐기성 조건, 다양한 식생 유형, 다양한 매체 구성 등의 다양한 인자와 여러 처리 과정을 통해 미생물 활성도 증가 및 질소 처리를 통해 TN(60.78%)의 높은 저감효과를 보였다. FWS 형태의 인공습지는 퇴적물에 결합된 인을 침전 및 식물의 흡수를 통해 높은TP 제거효율(54.50%)로 나타났습니다. 일반적으로 인공습지에는 식물 정화 능력이 뛰어난 Phragmites, Cyperus, Iris 및 Typha 이 적용되고 있다. 본 연구는 향후 도시 지역에서 발생되는 폐수 처리를 위한 지속 가능한 대안으로 제시 가능할 것으로 사료된다.