• 한국해양학회지:바다
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• 제15권4호
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• pp.158-165
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• 2010

식물플랑크톤 군집은 그 해역의 환경특성을 잘 설명해 줄 수 있는 인자 중의 하나이다. 본 연구에서는 양식장 해역의 수질환경과 식물플랑크톤 군집의 년간 변동을 파악하고, 이를 기초로 해역별 환경 특성을 파악하고자 하였다. 2009년 1월에서 12월까지 매월 통영연안인 원문만, 한산만, 미륵도, 욕지도, 사량도 및 도산 평림해역의 30개 정점에서 식물플랑크톤 종조성과 수온, 염분, 영양염 및 chlorophyll a를 조사하였다. 수질환경 중 용존무기질소는 1, 2월과 12월, 용존무기인은 1, 2월, chl-a는 7월~10월이 가장 높았다. 식물플랑크톤 군집은 Chaetoceros spp.와 미동정된 소형 편모조류는 연중 우점하였고, 여름인 6~10월은 Pseudo-nitzschia spp., Dictyocha spp., Nitzschia longissima가 우점종으로 출현하였으며 그 밖의 계절은 Skeletonema costatum, Thalassiosira spp., Eucamphia zodiacus, Akashiwo sanguinea, Gymnodinium spp., Asterionella japonicus가 우점 출현하였다. 정점별로는 한산만, 사량도 북동쪽에서 외편모조 적조가 3회 발생하였으며, chl-a는 한산만에서 가장 높게 나타났다. 종다양성 지수는 원문만, 한산만과 도산평림해역에서 낮게 나타났고, 규조류와 외편모조류의 비율은 미륙도 서측해역에서 높았다. 우점식물플랑크톤의 출현은 각 해역의 시 공간적 특성을 나타내었으며, 최근 수온상승과 강우에 의한 식물플랑크톤 군집 변동도 예측되었다.

• 생태와환경
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• 제37권2호통권107호
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• pp.180-192
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• 2004

본 연구는 2002년 11월부터 2004년 2월까지 수심이 얕은 부영양상태의 저수지에서계절에 따른 수질변화와이에 대한 유입 부하량 영향을 평가하기 위해 이루어졌다. 수심간의 수온차가 $1^{\circ}C\;m^{-1}$ 이상의 수온약층이 5월에 형성되었고, 심층에서 2 mg $O_2\;L^{-1}$ 이하의 낮은 산소농도가 5월부터 9월까지 관찰되었다. $Z_{eu}/Z_{m}$은 0.2${\sim}$l.1의 범위로 수온약층 형성으로 혼합 층이 수심 4m근처이고 유광대 층이 수심 4.3m였던 5월을 제외하고는 대부분의 기간 동안에 유광대층에 비해 혼합층의 수심이 깊은 것으로 나타났다. 수체내 질소는 1.1 ${\sim}$ 4.5 mg N $L^{-1}$ 의범위로, 대부분이 용존 형태(Avg. 58.7%)로 존재하고 있었으며 결빙된 수표면의 해빙 시에 암모니아성 질소와 질산성질소가 증가하였다. 저수지내 총인 농도는43.g${\sim}$126.6 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$범위로 대부분은 입자성인의 형태(Avg. 80%)로 존재하고 있었다. 용존무기인 농도는 심층에서의 일시적인 증가가 관찰된 7월과 8월을 제외하고는 10 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$ 이하였다. 엽록소 a 농도의 뚜렷한 증가는인 유입부하량이 많았던 7월 (99 ${\mu}g\;L^{-1}$)과 11월 (109 ${\mu}g\;L^{-1}$)에 관찰되었고 수체내 총인과 양의 상관성을 보였다(r=0.55, P<0.008, n=22).수층간의 평균 엽록소 a 농도는11월 8일에 84.5${\pm}$29.0 ${\mu}g\;L^{-1}$으로 가장 높았고 2월에13.5${\pm}$ 1.0 ${\mu}g\;L^{-1}$로 가장 낮았다. 유입수량이 증가할 수록유입수내 층인 농도도 증가하는 경향을 나타냈으며(r=0.69,P<0.001), 1년 중 강우량이 많았던 7월 25일 하루동안에 연간 총인 유입부하량의 40.5%가 유입되었고, 11월 8일에도 17.1%가 유입되었다. 유역으로부터 유입되는총인 부하량은 159.0kg P $yr^{-1}$였고, 식물플랑크톤에 의해직접 이용 될 수 있는 용존무기인 부하량은 126.3 kg P $yr^{-1}$로 총인의 77.7%에 해당하였다. 총 질소 부하량은 5.0 ton $yr^{-1}$로 총 인 부하량(159.0 kg P $yr^{-1}$)에 비해 30배 정도 많았으며, 총질소 부하 중 무기질소 부하량은3.9 ton $yr^{-1}$로 총 질소의 78%였다. 인 임계 부하량은 1.6 g ${\cdot}$ $m^{-2}$${\cdot}$$yr^{-1}$으로 과잉임계부하량을 상회하는 수준 이였다. 본 연구결과 저수지의 유역으로부터 유입되는 많은양의 유입 인 부하는 저수지 수질의 계절적인 변화 뿐 만아니라 부영양화의 가장 큰 원인으로 나타났으며, 중영양상태의 수질을 유지하기 위해서는 총인 유입부하량(159 kg $yr^{-1}$)의 71%가 감소되어야 할 필요성이 제기되었다. 또한 여름철 심층 산소 고갈이 야기되었고, 이 시기에 퇴적물로 용출된 인이 식물플랑크톤 성장에 이용될 수 있기때문에 퇴적물에 대한 관리도 수행될 필요가 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권3호
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• pp.239-243
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• 2007

울릉분지의 일부 저층수에서 아질산염의 존재가 확인된 것은 용존산소가 매우 풍부한 환경에서 예상되지 않던 결과로서 괄목할만한 사실이었지만 과학적으로 설명되지 않았다. 오캄의 제안에 따르면 가능한 몇 가지 설명 가운데 대륙사면 표층 퇴적물 안에서 일어나는 탈질산화의 중간산물로써 해수로 유출되는 것이 제반 여건과 가장 잘 부합된다. 그런데 울릉분지에서는 이런 탈질산화에 따른 무기질소의 손실을 보상하는 특별한 방법이 존재하지 않은 것으로 보이며 이는 현재 심해수의 낮은 질소: 인의 비와 일맥상통한다. 여기에 열염순환을 약화시키는 온난화의 효과가 가중될 경우 현재의 생물펌프가 위축될지 또는 현재 식물플랑크톤 군집을 대체하는 새로운 군집으로 바뀌게 될지도 모른다. 그 경우 이는 동해 생태계가 직면하게 될 심각한 도전이 될 것이다. 한편으로는 수중에 산화제가 풍부함에도 불구하고 표층 퇴적물의 유기탄소함량이 아주 높게 나타나서 울릉분지에서 질소(유기물)의 순환에 대해 풀리지 않는 문제가 여전히 남아있다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권10호
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• pp.709-716
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• 2011

전해질 농도가 낮은 병원폐수를 전기화학적으로 처리할 경우 무기응집제 주입 효과에 대해 고찰한 결과, 무기응집제 주입으로 전해질 농도가 높아져 병원폐수 내 유리염소의 농도의 증가로 유기물질의 간접산화효과가 증가하여 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분에서 무기응집제를 주입하지 않은 경우보다 COD 제거효율이 약 2배 향상되었다. 또한, 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 HOCl과 같은 유리 잔류염소의 증가로 병원폐수 내의 클로라민이 질소로 전환되는 속도가 증가함에 따라 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분 및 응집제 주입량 700 ppm에서 T-N 제거율을 약 2배 향상시킬 수 있었다. 동일 조건에서 90% 이상의 높은 T-P 제거율을 얻을 수 있었는데, 이는 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 양전극에서의 발생되는 용존산소에 의해 생성된 불용성 금속 화합물과 인산염의 화학적 흡착반응 속도가 증가하였기 때문인 것으로 판단된다. 이상의 실험에서 전해질이 부족한 병원폐수의 전기화학적 처리시 무기응집제를 전해질로 첨가할 경우 유기물질 및 영양염 제거에 모두 매우 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권4호
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• pp.65-75
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• 2000

1996년 6월부터 11월까지 적조가 빈번히 발생하는 해역인 행암만과 마산만을 대상으로 종속 영양세균과 엽록소 a 함량에 미치는 환경요인의 역할에 대하여 조사하였다. 본 연구결과에 따르면 마산만과 행암만의 수계환경은 무기영양염의 함량이 뚜렷한 한 차이를 나타내었다. 행암만은 질소영양염이 제한된 수계환경이고, 마산만은 담수의 유입이 많은 초여름과 가을에 인에 비하여 질소의 농도가 높게 나타나 행암만에 비해 인 영양염이 제한되는 수계환경특성을 갖고 있다. 단순회귀분석의 결과에 의하면, 엽록소 a는 행암만에서 강수량 (r=0.813, P<0.05), 인 (r=0.846, P<0.05)과 유의한 상관관계를 나타내었으나 마산만에서는 다른 환경변수와 유의한 상관관계를 나타내지 않았다. 종속영양세균은 행암만 (규산염 규소, r=0.960, P<0.01) 보다 마산만 (강수량, r=0.990, P<0.01 : NO₃-N, r=0.901, P<0.05, 용존성 무기질소, r=0.899, P<0.05 ;N/P mole 비, r=0.952, P<0.05 : 염분, r=-0.934, P<0.05)에서 많은 환경변수들과 유의한 상관관계를 나타냈다. 또한 중회귀분석에 의하면, 엽록소 a는 마산만에서 규산염 규소에 의해 67.8%의 중요도를 나타내었으며 행암만에서 N/P 비에 의해 37.6%의 중요도를 나타내었다. 종속영양세균의 분포는 마산만에서 규산염 규소와 염분에 의해 각각 42.3%와 32.1%의 중요도를 나타내었으며, 행암만에서 규산염 규소에 의해 76.3%의 중요도를 나타내었다. 결론적으로 초여름과 가을사이에 행암만과 마산만에서 담수의 유입은 풍부한 영양원, 유기물과 용존성 무기질소의 증가를 유도하였으며 종속영양세균과 엽록소 a 함량의 변화를 지배하는 주된 환경요인으로 작용하였음을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권4호
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• pp.289-299
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• 2011

본 연구에서는 시화호 연안오염총량관리제 도입시 과학적인 기초자료를 제공하기 위하여 하천을 통해 시화호로 유입되는 수질오염물질의 농도 특성을 조사하였다. 시화호 유역 하천수 내 부유물질(SS), 화학적 산소요구량(COD), 용존영양염($NO_2$, $NO_3$, $NH_4$, $PO_4$, $SiO_2$), 총인(TP) 및 총질소(TN) 등을 분석하였으며 조사시기별 및 지역별(산업지역, 도시지역 및 농업지역) 하천수의 오염물질 농도 특성을 비교하였다. 12월 조사 결과가 다른 조사 시기에 비해 모든 수질항목에서 상대적으로 높은 농도를 나타냈다. 산업지역 내 하천수에서의 COD의 평균값은 12.6 mg/L로 도시지역(6.6 mg/L) 및 농업지역(5.9 mg/L)에 비해 약 2배 높은 농도를 나타냈다. 총인 농도는 COD와 유사하게 산업지역 내 하천수에서 가장 높았고 농업지역 내 하천에서 상대적으로 낮은 농도를 보였으며 용존 인산염($PO_4$)이 약 21%를 차지하고 있었다. 총질소는 산업지역, 도시지역 및 농업지역에서의 평균농도가 각각 5.89 mg/L, 3.02 mg/L 및 5.27 mg/L로 산업지역과 더불어 질소계 비료의 사용의 영향으로 농업지역에서도 높은 농도를 보였다. 조사시기 및 지역에 따라 차이는 있으나 총질소 중 질소화합물의 평균비율은 $NH_4$ (35.1%) > $NO_3$ (30.0%) > DON (22.8%) > PON (8.9%) > $NO_2$ (3.2%)의 순으로 나타났고 약 70%가 용존무기질소($NH_4$, $NO_3$, $NO_2$)의 형태로 존재하고 있었다. 하천수의 용존영양염, 총인 및 총질소 농도는 시화호 표층수에 비해 3.2~37.2배 높았으며 이는 많은 양의 오염물질이 처리과정 없이 하천을 통해 시화호로 유출되는 것을 시사하고 있다. 특히 시화산단을 관통하는 군자천 중류지역에서 상류 또는 하류지점에 비해 높은 농도를 나타내 산업단지에서 발생한 하수와 폐수 일부가 관로 오접 및 무단 방류되어 하수구를 통하여 유입되고 있어 하천수에 대한 하수처리시설로의 이송 및 환경기초시설 증대 등의 대책이 필요한 것으로 사료된다. 본 연구결과는 향후 시행 예정인 시화호 연안오염총량관리제의 기본계획 및 시행계획 수립시 오염부하량 산정과 삭감계획 수립에 유용한 정보로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.257-262
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• 2012

본 연구에서는 해수순환이 원활하지 않은 반폐쇄성 수역에서 수온약층과 빈산소수괴를 개선하고 부영양화로 인한 적조 발생을 방지하기 위한 기술로서 태양광 물 순환장치의 수질개선 효과를 파악하기 위해 기초실험을 실시하였다. 8주간의 분석결과 수온의 경우 장치 가동 초기 표층이 $27.9^{\circ}C$, 저층이 $23.8^{\circ}C$로 뚜렷한 수온약층이 존재하였으나, 장치 가동 이후 표층과 저층 모두 $22.1^{\circ}C$로 수온약층이 사라졌다. DO농도는 장치 가동 초기 표층 5.49 mg/L, 저층 2.61 mg/L로 농도 차이가 컸고, 저층에는 빈산소수괴가 존재하였다. 장치가동 8주 후 저층의 DO농도는 6.19 mg/L로 빈산소 수괴가 개선됨과 동시에 수층 전체적으로 DO농도가 증가하였다. 8주간 장치의 순환과 더불어 계절적 영향으로 COD의 경우 수층 전체에 산소농도가 증가한 결과 표층이 5.61 mg/L에서 2.36 mg/L로, 저층의 경우 6.08 mg/L에서 1.73 mg/L로 감소하였다. 영양염류 중 용존무기질소의 경우 표층이 0.135 mg/L에서 0.050 mg/L로, 저층이 0.076 mg/L에서 0.051 mg/L로 감소하였다. 본 연구는 7월부터 9월까지의 연구로 인하여 여름철에서 가을철의 계절적인 영향과 더불어 나타난 결과이므로 향후 실제적인 태양광 물 순환장치에 의한 개선 효율에 대한 추가적인 조사가 필요하며, 용존무기질소와 인의 농도가 감소는 하였으나 감소에 대한 구체적인 해석을 위해서 향후 클로로필-a의 추가 실험이 요구된다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권5호
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• pp.455-461
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• 2002

1999년 3월부터 2001년 10월까지 섬진강 하구역에서 영양염의 DIN/DIP 비와 생물검정실험을 이용하여 식물플랑크톤 성장을 제한하는 영양염을 파악$\cdot$비교하였다. 조사기간 동안 용존무기질소와 인산 인의 비는 평균 14.7$\~$681.1의 범위로, 조사시작 지점인 난초도 주변 해역을 제외한 25 psu 이하 염분역과 엽록소 a의 농도가 매우 높았던 구간에서는 계절에 관계없이 N/P 비가 16 이상으로 매우 높아 식물플랑크톤의 성장을 조절하는 제한 영양염은 인산 인인 것으로 판단된다. 반면, 약 25 psu 이상의 염분역인 난초도 주변 해역은 광양만으로부터 공급되는 인산 인의 영향으로 인해 DIN/DIP 비는 16 이하로 낮아, 용존무기질소가 식물플랑크톤의 성장을 제한하는 것으로 판단된다. 섬진강 하구역에서의 DIN/DIP 비의 변화양상은 인산 인의 공급양상, 즉 육상으로부터 의 낮은 공급 및 광양만으로 부터의 높은 공급 그리고 시$\cdot$공간적인 식물플랑크톤의 성장에 의해 주로 영향을 받는 것으로 판단된다. Skeletonema costatum 및 nalassiosira rotula와 현장 식물플랑크톤을 이용한 생물검정실험 결과는 인산 인이 첨가된 배지에서 성장이 상대적으로 높게 나타나, 섬진강 하구역에서 식물플랑크톤을 조절하는 제한영양염은 인산 인인 것으로 검증되었다. S. costatum은 타종에 비해 염분 적응이 빠르고, 인산 인에 대해 반응이 크게 나타나, 섬진강 하구역에서 가을철에 우점율 $90\%$ 이상의 costatum bloom이 발생되는 주요 원인이었을 것으로 추측된다 현장식물플랑크톤을 이용한 생물검정실험에서는 배양시작 초기에 미량금속 첨가계에서 비교적 빠른 성장을 보였으며, 20일 이후에 는 인산 인 첨가계에서 월등한 성장을 보였다. 이는 주변 해수의 영양염 분석과 식물플랑크톤 현존량만으로는 판단하기 어려운, 영양염 이외의 미량금속 그리고 비타민 등의 성장제한 요인에 대한 정보를 얻을 수 있다는 것을 시사해 준다.

• KSBB Journal
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• 제10권2호
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• pp.113-118
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• 1995

P. spiculispoTum으로부터 생산되는 미생물계변활 성제인 S-acid의 전구체인 O-acid 생산에 영향을 주는 인자들을 검토하고 포도탕 유가배양을 통해 최 척생산조건을 조사하였다. 탄소원으로 oil 등은 별 영향을 마치지 않았고 포도당이 O-acid 생산에 적절 한 탄소원이였으며 무기질소원으로는 $NH_4NO_3$가 높은 O-acid 생산량을 보였다. 미량원소인 $CaCl_2, FeSO_4$등의 첨가에 의해 약 20% 정도의 O-acid가 증가되었으며 용존산소는 포화에 가깡게 유지한 경 우 생산량은 40% 증가되였다. 배양 중 포도당농도는 $50g/\ell$로 유지하는 것이 최적이었으며 Fermentor 에서 포도당의 유가식공급에 의한 경우, 회분식에 비하여 약 60% 의 O-acid 생산증가를 보였다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권5호
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• pp.469-475
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• 2002

사육조 용적 2.5m^3인 pilot-scale 순환여과식 양어장에 나일 틸라피아를 $5\%$와 $7\%$의 사육밀도로 사육하면서 회전원판 반응기의 암모니아성 질소, 아질산성 질소 및 질산성 질소와 같은 무기질소와 유기물 등과 같은 오염물의 처리 능력을 점검하고자 하였으며 회전원판 반응기의 산소 전달 효율에 대해서도 고찰하였다. 총 암모니아성 질소의 제거속도는 사육밀도 $5\%$의 경우 $30\~80 g/m^3$$\cdot$day의 범위에서 변화하여 $39.4g/m^3{\cdot}day$ 정도의 평균 제거속도를 나타내었다. 사육밀도 $7\%$에서는 15일 이전에는 $30\~80g/m^3{\cdot}day$의 범위로 사육밀도 $5\%$와 유사하였으나 그 이후에는 제거속도가 $80\~170g/m^3{\cdot}day$의 범위로 크게 상승하여 평균 제거속도가 $86.0g/m^3{\cdot}day$ 정도로 나타났다. 회전원판 반응기의 평균 총 암모니아성 질소 제거율은 사육밀도 $5\%$의 경우 $24.5\%$였으며 사육밀도 $7\%$의 경우 $16.0\%$로 나타나 $5\%$의 사육밀도에서 더 높은 제거율을 나타내었다. 아질산성 질소의 평균 제거속도와 평균 제거율은 사육밀도 $5\%$는 $14.6g/m^3{\cdot}day$와 $8.1\%$ , 사육밀도 $7\%$는 $8.1g/m^3{\cdot}day$와 $10.1\%$로 나타났으며 질산성 질소의 평균 제거속도와 평균 제거끌은 사육밀도 $5\%$는 $-56.6g/m^3{\cdot}day$와 $-0.74\%$,사육밀도 $7\%$는 $-142.6g/m^3{\cdot}day$와 $-0.63\%$로 나타났다. CODcr,의 제거속도는 사육밀도 $5\%$에서는 평균 1,700g/m^3$\cdot$day, 사육밀도 $7\%$에서는 평균 $4,000g/m^3{\cdot}day$의 값을 나타내어 총 암모니아성 질소의 제거 속도에 비해 매우 높은 값을 나타내었으며 평균 $COD_Cr$, 제거율은 각각 14.5, $29.1\%$이었다. 회전원판 반웅기는 질산화와 유기물 제거에 소요되는 용존산소를 자체적으로 수급할 뿐 아니라 순환수에 용존산소를 더 공급하는 폭기시설의 역할을 동시에 수행할 수 있었으며 사육밀도 $5\%$에서의 평균 폭기 속도는 $280g/m^{3}{\cdot}day$, 사육밀도 $7\%$에서는 $255g/m^3{\cdot}day$였다.