• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.69-77
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• 2003

대청호에서 WASP5 모델의 매개변수를 산정하고 민감도분석을 실시하였다. 모델의 계산치와 실측치는 값과 그 경향에 있어 근사한 것으로 나타나 이를 통해 대전취수탑 유역의 장래수질예측이 가능하였다. 매개변수의 민감도분석 결과 조류의 최대성장율, 조류의 호흡율, 광소멸계수, 온도 등이 Chlorophyll-a에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났으며 T-N에 영향을 주는 주된 인자는 용존유기질소 분해율과 온도이며 T-P는 인부하량, 온도, 광소멸계수, 용존유기인 분해율, 조류의 최대성장율 등의 순으로 영향을 받는 것으로 나타났다. BOD에 큰 민감도를 보인 인자는 탈산소계수와 온도였으며, DO는 온도 외의 매개변수에 대한 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 모델의 민감도분석을 통하여 해당 수역에 적합한 입력변수의 민감도에 대한 평가를 하였으며 각 수질항목에 대한 입력변수의 영향에 대한 파악을 통해서 모델의 적용에 주의를 기해야할 해당 입력변수의 구분이 가능하였다.

• 유기물자원화
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• 제24권4호
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• pp.31-37
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• 2016

본 연구는 하수와 연계처리 되고 있는 분뇨의 유기물부하를 저감시킬 수 있는 전처리기술로서 마이크로버블을 이용하여 OH radical에 의한 유기물 산화 및 부유물질 저감 효과를 검토하였다. 가압식 마이크로버블 발생장치를 이용하여 생분뇨를 4시간의 HRT로 3개월간 연속 실험하였다. 마이크로버블을 이용하여 분뇨를 부상처리할 경우 SS 제거율은 평균 71.0%이었으며, 부상분리에 의한 스컴 및 고형물질이 제거됨에 따라 $TCOD_{Cr}$, TBOD, 총질소, 총인의 제거율은 각각 평균 51.5%, 47.9%, 17.1%, 14.7%로 나타났다. OH radical에 의한 용존성 유기물질의 분해능을 검토한 결과, $SCOD_{Cr}$의 경우 평균 25.0% 제거되었고 SBOD의 경우 평균 17.1% 제거되었다. 용존성 질소와 인은 각각 평균 11.9% 및 7.4% 정도 제거됨으로써 수중에서 마이크로버블이 소멸되면서 발생되는 OH radical의 강력한 산화력에 의하여 용존성 유기물질들이 제거됨을 확인할 수 있었다. 따라서 분뇨처리공정 전단부에 마이크로버블 부상조를 설치할 경우 부상분리에 의한 고형물 제거는 물론 용존성 유기물질의 산화에 의하여 후속 생물학적 처리시설의 안정적 운영에 충분한 기여를 할 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제20권5호
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• pp.727-736
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• 2006

Granular activated carbon (GAC) has been identified as a best available technology (BAT) by the United States Environmental Protection Agency (USEPA) for removal disinfection by-product (DBP) precursors, such as dissolved organic carbon (DOC) and dissolved organic nitrogen (DON). Rapid small-scale column test (RSSCT) were used to investigate four types of carbon (F400, Norit1240, Norit40S, and Aquasorb1500) for their affinity to absorb natural organic matter (NOM). DOC, $UV_{254}$, and Total dissolved nitrogen (TON) concentrations were measured in the column effluent to track GAC breakthrough. DOC and $UV_{254}$ breakthrough occurred at around 3500 bed volumes (BVs) of operation for all GACs investigated. The $UV_{254}$ breakthrough curves showed 33% to 48% at 8000 BVs, when the DOC was 48% to 65%. All GACs showed greater removal in DOC than $UV_{254}$. The NORIT1240 GAC was determined to have the highest adsorption capacity for DOC and $UV_{254}$. The removal of nitrate (NOTN) had not broken through over BVs. The initial TON breakthrough curves were started around 50%, when the DOC breakthrough was only 10 % at 500 BVs. The curves were gradually increased after 3500 BVs and approximately 69% through 81% of TON breakthrough occurred at 8000 BVs. All of the GACs were able to remove TON, in the case of this investigation the majority of the TON was present as DON. Because nitrate nitrogen was seldom removed and ammonium nitrogen ($NH_3-N$) was not detected in the effluent from RSSCTs even though raw water. The carbon usage rate of DOC was from 2 to 6 times less than that of TON. The NORIT1240 GAC demonstrated the best performance in terms of DOC removal, while the F400 GAC was best in terms of TON removal. Excitation emission matrix(EEM) analysis was used to show that GAC adsorption successfully removed most of Humic-like DOC and Fulvic-like DOCs. However, soluble microbial product(SMP)-like DOC in the absence of raw water were detected in the NORIT40S and Aquasorb1500 GAC. The authors assumed that this results is due probably to the part of GAC in the RSSCT which was converted into biological activated carbon(BAC). To compare with organics removal by GAC according to preloading, the virgin GACs had readily accessible sites that were adsorbed DOC more rapidly than preloaded GACs, but the TDN removal had not showed differences between those GACs.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.2132-2137
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• 2009

갈대(Phragmites communis Trin.)란 염분이 있는 곳에서 자라는 염생식물로서 우리나라 전역에 분포하고 있다. 지난 50년 동안 우리나라의 여러 습지에 걸쳐서 갈대는 우점종으로 자라왔고, 육지와 수중서식지에서 갈대의 확산범위는 증가하고 있다. 갈대의 확산은 다른 습지 식물의 서식지를 파괴하고, 갈대가 번식하면 동 식물들의 번식 자체가 어려울 뿐 아니라 갈대숲에 포식자가 늘어나 살아가기 어려운 환경으로 변하기때문에 갈대를 체계적으로 관리할 수 있는 방안이 마련되어야 한다. 본 연구는 우점종이 다른 두 습지에서 갈대군집의 성장률을 관찰하고, 토양의 화학적 분석과 식물의 생리적 분석을 통해 갈대군집 성장에 미치는 영양염류의 영향을 규명하였다. 연구 대상지는 한강하구에 위치한 장항습지와 성동습지로서 동일하게 갈대가 분포하며, 장항습지에는 줄 군락이 성동습지에는 새섬매자기 군락이 우점하고 있다. 분석 항목은 이화학적 항목을 비롯하여 용존유기탄소(DOC, dissolved organic carbon), 체외미생물효소활성도(Extracellular enzyme activities), 암모니아성 질소($NH_4^+$), 질산성 질소($NO_3^-$)을 분석하였다. 실험결과, 두 습지 갈대의 성장은 7월부터 9월에 증가하였고 성동습지의 토양성분이 점토질로 형성되어 높은 수분함량과 유기물함량을 유지하고 있기 때문에 갈대의 밀도가 높고 성장률이 활발한 것으로 나타났다. 또한 미생물활성과 환경인자간 양의 상관관계를 보아 환경인자들이 미생물 활성을 자극하고 미생물들은 식물의 성장을 촉진하여 영향을 주며, 반면 식물 뿌리는 enzyme을 생성하는 미생물에게 C 삼출물을 공급해 enzyme 활성에 영향을 미칠 것으로 사료된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권4호
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• pp.252-261
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• 2012

해저지하수와 지하수 기원 영양염류 유입량의 시간적 변화특성을 알아보기 위해 2009년 9월부터 2010년 9월까지 2-3개월 간격으로 제주도의 방두만에서 지하수의 유출속도와 영양염류 농도를 측정하였다. 해저지하수의 유출속도는 0~330 cm/day(평균 약 170 cm/day)였으며 조석주기 동안 육상 지하수면과 해수면사이의 수리학적 압력경사의 변화로 인해 고조에서 저조로 갈수록 빨라지는 경향을 보였다. 또한, 해저지하수의 유입량은 겨울철에 비해 여름철에 상대적으로 높았다. 지하수 기원 영양염류 유입량은 방두만내 전체 영양염류 유입양의 용존무기질소는 90~100%, 용존무기인은 70~95%, 용존무기규소는 65~100% 이었으며, 이는 0.9~33 g $carbon/m^2/day$의 유기탄소 생성에 기여를 하는 것으로 나타났다. 따라서, 해저지하수를 통한 영양염류의 유입은 제주도 연안의 부영양화 및 생물생산에 매우 중요한 역할을 담당하는 것으로 보인다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권2호
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• pp.74-80
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• 2015

통영 연안 양식장 주변 해역에서의 환경특성을 조사하기 위해 2013년 7월부터 12월까지 통영 주변 10개 정점에서 해수와 퇴적물 내의 pH, 용존산소(DO), 용존무기질소(DIN), 용존무기인(DIP), 화학적산소요구량(COD), 산휘발성물질(AVS)에 대해 분석하였다. 양식장 주변 해수의 수질항목들은 계절별에 따른 경향성을 나타내었으며, 퇴적물 속 COD와 AVS를 분석한 결과 수질항목과는 달리 어장으로부터의 거리에 따라 농도가 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 본 조사지역에서 반폐쇄성 만에 위치하고 있는 어장 활동에 의해 오염된 유기퇴적물이 비교적 빠른 유속으로 인해 주변 해역으로 분산된 것으로 예측된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.198-207
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• 2012

본 연구에서 식물플랑크톤 뿐 아니라 동물플랑크톤을 포함하는 생태계 모델을 이용하여 해양 심층수의 해역 비옥화의 효과를 검증하였다. 모델은 2종의 식물플랑크톤, 3종의 동물플랑크톤, 질산염, 암모늄염, 규산염, 입자성 유기질소, 용존 유기질소, 입자성 규소 총 11개 요소로 구성된 NEMURO에 기초하고 있다. NEMURO의 11개 요소 외에도 두 종의 식물플랑크톤내 질소 셀 쿼터와 대형 식물플랑크톤내 규산염 셀 쿼터를 추가하였다. 해역 비옥화 효과를 조사하기 위해서 이즈 오시마 섬에서 실험을 실시하였지만, 본 실험에서 심층수의 유무에 의한 명확한 차이를 확인할 수 없었다. 이 실험 결과의 원인들을 모델 시뮬레이션에 의해 조사하였으며, 그 원인의 하나는 실험에 사용된 표층수의 높은 영양염 농도이다. 다른 원인은 무기질소 섭취율이 $NH_4$에 대한 $NO_3$의 비율에 관련되어 있으므로 무기질소의 총 농도의 증가가 광합성 속도를 반드시 증진시키지 않는다는 것이다. 이 모델로 실험 결과들을 재현할 수 있었기 때문에 우리는 이 모델을 이용하여 해양 심층수에 의한 해역 비옥화의 효과를 검증하였다. 해양 심층수의 공급 간격이 너무 짧거나 해양 심층수의 양이 너무 많을 때 해역 비옥화 효과는 나타나기 어려운 것으로 밝혀졌다. 해양 심층수의 첨가가 너무 비번하거나 너무 많이 첨가하면 플랑크톤 농도의 희석이 식물플랑크톤의 광합성 증진 효과를 초과해 버린 것으로 추측된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-10
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• 2016

본 연구에서는 함평만의 육상기인오염 물질의 유입특성을 파악하고, 물질순환을 정량화하기 위해, Simple box model을 적용하였다. 함평만의 하천 유입 오염부하 특성을 보면, BOD, COD, TOC의 평균 유기물질 오염부하가 각각 79.7 kg-BOD/day, 144.06 kg-COD/day, 93.0 kg-TOC/day를 나타내었다. 하천별 유기물 유입 오염부하량은 손불 방조제>주포교>양만단지 순으로 나타났다. 계절별로는 하계 강우시기인 7월에 높은 부하 특성을 보였다. 영양염류의 평균 유입 오염부하는 각각 20.9 kg-DIN/day, 17.1 kg-DIP/day, 148 kg-TN/day, 37.4 kg-TP/day를 나타내었다. 하천별 영양염 유입부하량은 양만단지>백옥교>주포교 순으로 나타났다. 박스모델을 이용한 함평만 물질수지에서 담수체류시간은 52.4일로 해수교환이 낮은 반 폐쇄성 해역의 특성을 나타내었다. 영양염 물질수지에서 용존 무기질소의 경우 ${\Delta}DIN$이 (-)의 탈질상태를 나타내어 유입된 질소보다 광합성에 의한 소비 및 외해 유출이 큰 경향을 보였다. 용존 무기인의 경우 ${\Delta}DIP$가 (+)를 나타내어 유기물 분해에 의한 공급, 퇴적물의 용출부하, 하천 유입부하가 식물플랑크톤에 의한 소비 및 외해 유출보다 큰 것으로 나타나 축적되는 경향을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.525-534
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• 2005

하상여과의 효율적인 적용에 대한 지침을 얻기 위해 이를 모사하는 칼럼실험을 수행하여 적용되는 수두차와 슬러지 케익의 발달에 따른 수질변화를 조사하였다. 하상여과에서 유기오염물을 제거하는데 가장 중요한 요소는 슬러지 케익의 발달임을 알 수 있었다. 본 연구의 조건에서 슬러지 케익의 발달에 따라 COD제거율은 17%에서 50%로 증가하였고, 이를 BCOD로 환산하면 22%에서 67%로 증가한 것이었다. BCOD가 활발히 제거되는 구간은 슬러지 케익층과 하상 약 40 cm 깊이까지였다. 수두차에 의한 유량이 클수록 칼럼입구에서 COD가 완만하게 제거되었으나 약 40 cm 이상에서는 COD 농도곡선이 유량에 따라 다르지 않고 모두 일정하게 수렴함을 알 수 있었다. 10일 동안의 슬러지 케익 발달 이후에는 70 cm 깊이에서 용존산소가 고갈되어 탈질이 가능하였으며, 케익이 더욱 발달함에 따라 용존산소의 고갈깊이가 $20{\sim}40\;cm$까지 단축되었다. 본 연구의 결과로부터 우리나라에 널리 분포되어 있는 3 m 깊이 정도의 하상에서 하상여과를 통해 유기오염물은 충분히 제거되지만 탈질에 의한 질소제거는 제한적임을 알 수 있었다.

• 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.