• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.938-945
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• 2004

남해 중부해역에서 적조발생과 관련해서 적조 다발월인 여름과 초가을에 기온과 마찬가지로 높은 수온을 유지한다. 또한 많은 강수량에 의하여 부유물질 및 영양염류가 증가하고 염분이 대체로 떨어지는 것을 알 수 있었다. 이때 적조의 bloom으로 인하여 대표적인 영양염류인 질소와 인의 값이 떨어진다. 그리고 적조생물의 사후 미생물 분해 작용이 활발하여 산소의 소모가 증가하여 용존산소가 급격히 떨어지고 화학적산소요구량이 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이때 식물성플랑크톤의 성장 제한인자로 작용하는 부유물질, 인산염, 질산염의 공간분포도를 이용해서 적조발생의 잠재력을 지닌 최적지를 결정하였는데, 최적지로서는 여수∼돌산해역, 가막만 북부지역, 남해 일부해역, 나로도해역, 고흥 남부의 일부 연안, 득량만과 인접한 고흥 서부 해역이었다.

• 미생물학회지
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• 제34권3호
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• pp.101-107
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• 1998

지속성영양염제(Slow Release Fertilizer, SRF)와 유류분해미생물을 이용한 생물학적 방법으로 오염된 자갈환경으로부터 유류를 제거하는 방법을 연구하기 위해 microcosm 실험을 수행하였다. Microcosm은 직경 40 mm 이하의 자갈을 직경 10 cm 높이 20 cm의 glass column에 충진하여 준비하였으며, 전 실험구에 유류 약 2.4%(w/v)를 첨가하였다. 실험구 I은 대조구로서 아무것도 첨가되지 않았으며, 실험구 II에는 Inipol EAP-22(Elf Aquitaine, France)와 미생물제제, 실험구 III에는 SRF와 미생물제제, 실험구 IV에는 Inipol EAP-22가 첨가되었다. 유류의 생물학적 분해도를 $C_{17}$/Pristane과 $C_{18}$/Phytane 비율료 나타내었을 때, 실험구 III에서 유류분해도가 가장 높을 것으로 나타났다. 종속영양미생물 및 유유분해미생물의 전체적인 변화와 전자전달계 활성도는 유류분해도의 변화와 유사한 양상을 보이며 변화하는 것으로 나타났다. 무기영양염류의 분석 결과 실험구 III 에서는 전 실험기간에 걸쳐 질소와 인이 제한요인으로 작용하지 않은 것으로 나타났으며, 이는 SRF가 지용성영양염제인 Inipol EAP-22에 비해 지속적으로 영양염류를 제공함으로써 자갈환경에서 유류분해가 증가되었다고 추정할 수 있다. 따라서 본 실험결과로부터 SRF와 유류분해 미생물제제를 사용하여 해안 자갈지역의 유류오염을 효율적으로 제거할 수 있는 가능성이 확인되었다.

• 생태와환경
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• 제41권spc호
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• pp.35-41
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• 2008

본 연구는 2006년 6월 22일부터 28일까지 식물성 플랑크톤의 1차 생산력을 알아보기 위하여 영양염 첨가 실험을 실시하였다. 평가를 위한 샘플은 저수지 중앙부에서 총 10L를 채수하였으며, Cubitainer에 각각 2.5L씩 분배하였다. 대조군은 원수를 그대로 사용하였으며, 처리군 1에는 $KH_2PO_4$을 첨가하였고, 처리군 2에는 2배 더 많은 $KH_2PO_4$을 첨가하여 각각 P, 2P가 되도록 하였다. 또한 처리군 3에는 $KNO_3$를 첨가하여 $NO_3-N$가 되도록 하였으며, 처리군 4에는 $KH_2PO_4$와 $KNO_3$을 첨가하여 $P+NO_3-N$가 되도록 하여 7일 동안 변화를 관찰하였다. P(T1)와 2P(T2)가 처리된 Cubitainer의 엽록소-${\alpha}$ 농도는 실험기간 동안 점점 감소하였고, 초기의 농도에 비하여 훨씬 낮은 수치를 보였다. 그러나, $NO_3$(T3)와 $P+NO_3$(T4)가 처리된 Cubitainer의 경우, 초기의 엽록소-${\alpha}$ 농도에 비하여 뚜렷하게 증가하는 것으로 나타났다. 단기 실험의 경우 질소가 일차적인 제한요인으로 작용한 것으로 사료되었다. 장기간에 걸친 TP, TN, TN: P mass ratios의 자료에 따르면, 인이 식물 플랑크톤의 성장에 제한요인으로 작용하였고, 채집된 시기와 장소에 따라 제한염류가 변하는 것으로 연구되어 졌다. 본 연구에서 질소는 1차 제한영양염류로 작용하였고 계절적인 영향에 의한 것으로 사료되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권3호
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• pp.187-203
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• 2009

본 연구는 2005년부터 2007년까지 3년 동안 전남서부해역을 대상으로 수질환경 및 영양염류를 분석하여 양식어장의 해양환경 특성을 파악하고자 실시하였다. 겨울철과 여름철은 봄철과 가을철에 비하여 수온차가 최고 $5^{\circ}C$ 이상을 나타냄과 아울러 염분도 봄철과 여름철에 목포해역에 표층수가 최저 9 psu에 근접하는 경향을 보이고 있다. 영양염류의 경우 대부분의 해역에 COD 2 mg/L 이하를 보여 수질등급 II수준을 유지하여 비교적 양호한 수질을 보이고 있고, T-N과 T-P모두 연중 고른 공간적 분포를 보이고 있다. 그러나 SS의 경우 연중 매우 높은 농도를 보이고 있는 반면에, Chl. a의 공간적 분포도 연중 목포를 제외한 나머지 해역들은 고른 양상을 보이고 있다. 각 정정별에서도 목포를 제외한 나머지 해역들은 표층과 저층 모두 큰 차이을 보여 주지 못하고 있다. Redfield ratio도 대부분의 해역에서 16 이하를 보여 기초생물생산에 필요한 질산질소가 제한인자로 작용될 수 있는 것으로 보였다. Chl. a는 영양염류 뿐만 아니라 COD와 양의 상관관계이며, 특히 COD와는 매우 강한 양의 상관관계를 보인다. 이러한 관계는 겨울, 봄, 여름철에 잘 나타나고 있다. 유연관계를 보면 목포 7번 정점은 다른 해역에 속하지 않고 독립적인 위치를 보이고 있다. 또한 거리도 2이상을 보여 상당히 다른 수질환경을 나타냄을 알 수 있다. 그러나 진도, 완도, 해남해역은 다른 해역과 달리 상호 매우 근접한 거리를 나타내고 있다. 따라서 전남서부해역은 영산강 하구둑의 영향을 받는 목포를 제외한 나머지 해역들은 비교적 안정된 수질과 영양염류를 보여 양식어장의 환경으로 적합한 환경을 보이고 있다.

• 환경생물
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• 제18권1호
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• pp.77-93
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• 2000

시아해의 수질환경과 식물플랑크톤 생물량의 계절변동 특성 및 식물플랑크톤 생물량변동에 영향을 미치는 환경요인을 파악하기 위해 1995년 2월,4월,7월과 10월 4회에 걸쳐 계절별로 23개 관측점의 표층과 저층 해수를 대상으로 현장조사를 실시하였다. 결과, 시아해는 2월에 최저수온, 8월에 최고 수온을 나타내나, 염분은 6, 7월에 높고 겨울에 낮은 특성을 나타내었으며, 연중 빠른 유속과 조석혼합 등으로 수층 간 혼합된 양상과 매우 낮은 투명도를 나타내고 있었다. 영양염류 중 질소는 여름을 제외하고는 비교적 높은 값을 나타내며, 인은 연중 0.5$\mu\textrm{g}$ㆍat./l내외의 값을 보이고 있는 반면, 규소는 봄철 규조류 대발생시를 제외하고는 연중 높은 농도를 유지하고 있었다. Chl-a는 연중 2$\mu\textrm{g}$/l 이상의 높은 값을 나타내고 있으며, 특히 규조류의 대발생이 보여지는 봄철에 높은 값을 나타내었다. 다만, 연중 높은 생물량은 생물의 성장과 활성에 의하기보다는 조석혼합 등에 의해 해저표층퇴적물에 침강된 표영생태계 중의 생물량 상당부분이 수중으로 재 부유한 결과로 보여져, 높은 부유물질 등 제한된 광 조건으로 시아해 식물플랑크톤 생물활성은 그다지 높지 않을 것으로 추정되었다. 기초생산을 제한하는 영양염은 시아해 북쪽해역에서는 인에 의해, 남쪽해역에서는 질소에 의해 지배되고 있는 것으로 나타났으며, 겨울철은 인의 존재량에 비해 질소가 과잉으로 존재하는 것으로 나타났다. 그리고 규소는 봄철 규조의 대발생시를 제외하고는 식물플랑크톤 군집에 크게 영향을 주지 앓는 것으로 나타났다. 또한, 영양염류 중 규소는 담수 등 복잡한 주변 수괴의 유입에 의존하는 비율이 높고, 질소는 여름에는 담수 유입에 의존하나 시기에 따라서는 저층 해수의 공급에 의존하는 것으로 나타났다. 인은 담수유입에 의한 부분보다 저층 해수 및 주변 수괴로부터 유입하는 비율이 높은 것으로 판단되었다. 시아해의 식물플랑크톤에 영향을 미치는 환경요인은 시간과 공간에 따라 다르게 나타나고 있으며, 여름철 극심한 질소의 부족이나 봄철 규조 대발생시의 규산염 고갈 등을 제외하면 영양염류보다도 높은 부유물질, 즉 광량 등 물리학적 요인에 의해 영향을 받는 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.154-154
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• 2023

수질모니터링은 수자원 보존과 공중 보건에 있어 매우 중요하다. 기후변화로 인한 이상강우와 산업화 등의 이유로 비점오염물질 및 오염원 배출량이 증가하여 하천과 호소에 영양염류가 증가하게 된다. 영얌염류의 증가로 하천에 부영양화 상태가 지속된다면 녹조발생 등으로 인해 생태계에 부정적 영향을 초래하게 된다. 또한 부영양화는 원수의 유기물량 증가로 인해 처리비용 증가, 이취미 문제 등 인간에게도 직접적인 문제를 유발한다. 특히 우리나라의 경우 하천 취수율이 높은 국가이며, 낙동강 중상류 지역에는 산업시설이 과도하게 밀집되어 있어 하천에 오염물질 유입이 되어 부영양화가 된다면 심각한 문제를 유발하게 된다. TN은 부영양화의 중요한 지표다. 우리나라의 TN 측정은 시료 채수 후 실험실에서 수질오염공정 시험기준에 따라 진행이 된다. 실험실 분석은 TN 농도를 분석하는 일반적인 방법이며, 정확한 검출 및 정량화를 목표로 한다. 하지만 이러한 방식은 정교한 장비를 갖춘 전문 실험실 및 전문 인력을 필요로 한다. 환경부에서 주요 하천에 수질측정망을 설치하여 수질현황에 대한 종합적인 조사를 통해 수질변화 추세를 파악하는 것이 가능하지만, 실시간 TN 농도를 감지하는데 매우 제한적이다. 현재 조사방식은 TN 농도 증가로 인한 문제에 대해 초기대응을 하기에는 한계가 있다. 최근 센서의 발전으로 다양한 항목을 신속하고 지속적으로 모니터링 할 수 있게 되었다. TN에 대한 직접적인 센서 모니터링은 불가능 하지만 여러 측정 항목이 TN과 상관관계가 있는 것이 여러 연구에서 입증되었다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에서는 오염도가 높은 낙동강을 대상으로 TN 예측에 대한 기초 연구를 진행하였다. 과거 측정된 자료를 활용하여 센서로 측정 가능한 항목을 통해 TN 예측을 진행하며, 실제 활용을 위해 회귀식을 도출하고자 한다. 최근 환경부에서 실시간 수질 현황 및 오염도를 파악하기 위해 자동측정망 지점을 늘리는 추세인데, 본 연구의 결과를 활용한다면 실시간 TN 예측에 대한 기초자료 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제12권2호
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• pp.47-57
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• 2010

본 연구에서는 순천만 수질의 현황을 과학적으로 파악하고 효율적인 보존과 관리를 위한 기초자료를 제공하는 것을 목적으로 하여, 2008년 10월, 2009년 1, 4, 7월에 걸쳐 순천만 수질의 계절적 특성을 조사하였다. 조사기간 동안 염분은 8.8~31.9psu, DO는 6.34~11.84 mg/L의 범위를 나타내었으며 pH는 7.80~8.34의 범위를 나타내었다. 부유물질 농도는 평균 52.1~104.0 mg/L의 범위를 보였으며, COD의 경우는 2.27~5.33 mg/L의 범위를 나타내었다. 그리고 총대장균군수의 경우는 6~37CFU의 범위를 나타내었으며 COD와 총대장균군수의 경우는 담수가 유입되는 순천만 초입부에서 상대적으로 높은 경향을 나타내었다. 한편 순천만에서의 질소, 인, 규소와 같은 영양염류는 동천과 이사천의 담수가 직접적으로 유입되는 순천만 초입부에서 상대적으로 높은 경향을 나타내었으며, N/P 비는 평균값이 4.54~9.61의 범위를 보여 Redfield ratio를 고려했을 때 순천만에서는 질소가 제한영양물질임을 알 수 있었다.

• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.216-227
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• 2008

물 교환이 제한적인 시화호 상류 기수역의 부영양화 현상을 이해하고자 기수역내 7개 지점을 선정하여 2005년과 2006년 3월부터 11월까지 수질 및 퇴적물의 시공간적 분포 조사와 오염도 평가를 실시하였다. 시화호 기수역의 영양염류와 엽록소 $\alpha$(Chl-$\alpha$)및 유기물의 농도분포는 시공간적으로 변동이 컸으며, 전반적으로 염분성층이 강하게 형성되는 중류지점에서 높은 농도를 보이는 경향을 보였다 조사기간 동안 TN, TP, Chl-$\alpha$ 농도는 각각 $1.2{\sim}11.0\;mg\;L^{-1}$, $0.056{\sim}2.992\;mg\;L^{-1}$, $1.3{\sim}942.9\;{\mu}g\;L^{-1}$으로 대부분 지점에서 부영양 또는 과영양 상태를 나타냈다. 또한 기수역의 부영양화지수(TSI) $61{\sim}86$의 범위로 과영양호 수준을 보였으며, 중류지점에서 높은 값을 보였다. 기수역의 식물플랑크톤의 대량증식 현상은 매년 4월에 중류지점에서 나타났으며, 영양염류와 Chl. $\alpha$ 농도 사이의 상관분석으로부터 식물플랑크톤의 증식은 TN (r=0.31)보다 TP (r=0.65)가 관계가 있는 것으로 나타났다. 한편 기수역의 표층퇴적물 내 COD 함량은 전 지점에서 중간오염의 수준을 보였지만, TN과 TP 함량은 중하류지점에서 오염이 심한 수준으로 나타났다. 또한 표층퇴적물의 입도분포로부터 연안성퇴적물에서 가장 많이 나타나는 실트의 조성비 ($38{\sim}60%$)가 중류지점에서 가장 많은 것으로 보아 이 지점에서 염분성층과 퇴적현상이 가장 많은 것으로 사료된다. 본 연구의 결과로부터 물 교환이 제한적인 시화호 상류 기수역의 수질 및 표층퇴적물의 오염도는 타 수역에 비해 매우 높은 것으로 판단된다. 또한 시화호 상류 기수역의 부영양화 현상은 자연적인 기수역에 비해 강하게 형성된 염분성층에 의한 물의 정체현상 및 심층산소고갈 현상과 유역으로부터 많은 양의 인 유입과 퇴적물로부터 인 용출에 의한 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.136-141
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• 2010

본 연구는 국내 대표적 인공호수인 대청호에서의 식물 플랑크톤의 1차 생산력을 알아보기 위하여 실험실과 현장에서 영양염 첨가 설험을 실시하였다. 실험을 위한 샘플을 2009년 9월 대청댐 앞 정수대 지점에서 채수 하였으며, 채수한 샘플은 Cubitainer에 6 L씩 분배하였다. 대조군은(Control) 영양염 처가 없이 원수 그대로 사용하였으며 6개의 처리군(Treatment)에는 $KH_2PO_4$와 $KNO_3$을 이용하여 P, 2P, 4P, $2NO_3$-N, $2NO_3$-N 그리고 질소와 인은 동시에 첨가한 P+$NO_3$-N의 농도로 영양염을 첨가하였다. 엽록소-$\alpha$ (Chlorophyll-$\alpha$)와 총질소(TN), 총인(TP)의 농도 변화를 매일 동일한 시간에 분석을 실시하였다. 단기 영양염 실험에서 인을 첨가해준 실험군은 대조군이나 질소를 첨가해준 처리군에 비해 식품플랑크톤의 성장이 뚜렷이 나타났으며, 이들 간의 높은 유의 수준을 보였다(p < 0.05). 또한 가장 높은 인의 농도를 첨가한 4P 처리군에서 P, 2P 처리군보다 높은 조류 성장률을 보였다. 반면 질소를 첨가한 처리군에서는 조류성장과 유의성을 보이지 않았다(p > 0.20). 염양염 첨가 실험결과 일반적으로 담수 생태계가 인에 의해 제한 된다는 다른 연구결과들과 일치하는 것으로 나타났다. 한편 인과 질소를 동시에 첨가한 처리군에서 가장 낮은 조류 성장률을 보였는데, 이는 제한 영양염이 인에 의해 작용 하더라도 질소와 함께 첨가될 경우 조류 성장 억제 될 수 있는 것으로 사료된다. 과거 장기간 측정된 대청댐의 상대비율 (TN:TP ratio)에 따르면 전체의 95% 이상이 17을 월등히 상회하는 값을 보여(Forsberg and Ryding, 1980), 총인과 총질소의 상대 비에 의해서도 인에 의한 제한 영양염 효과가 나타났다. 결과적으로 대청호의 정수대 부근에서 용존인이 일정량 이상 충분히 유지될 경우, 용존인은 식물플랑크톤의 생산력과 강한 양의 상관관계를 보이는 것으로 사료된다.

• 환경생물
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• 제17권4호
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• pp.427-438
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• 1999

본 연구에서는 동해와 서해에서 채수된 자연해수에서 녹조 구멍갈파래를 배양하여 생장을 비교하고 아울러 환경오염인자라고 할 수 있는 무기영양염류(질산염과 인산염)와 중금속(구리와 납)의 영향을 평가하였다. 먼저, 광량별 생장율은 서해해수조건보다 동해해수조건에서 뚜렷하게 높게 나타났으며 이때 최적생장광량은 두 조건에서 공히 $100{\mu} molm^{-2} s^{-1}$인 것으로 나타났다. 엽록소 함량의 경우 60 $\mu$molm­$^2$S­$^1$이하의 광량에서는 동해해수조건에서 높게 나타났으나, $100{\mu} molm^{-2} s^{-1}$이상의 광량에서는 두 조건에서 유사하게 나타났다. 광량과 색소함량 사이에는 일반적으로 반비례관계가 성립되었는데 즉, 광량이 증가함에 따라 색소함량이 감소되었다. 1988년부터 1997년까지 조사된 환경부자료에 의하면 자연해수에서의 질산염의 농도는 서해해수에서 0.88ppm으로써 동해해수의 0.37ppm보다 2배 이상 높았으며 인산염은 동해와 서해해수 모두에서 0.03ppm으로 유사하게 나타났다. 또한 $Cu^{2+}, Pb^{2+}$은 각각 0.004, 0.003ppm으로 환경기준보다 매우 낮은 것으로 보고된 바 있다. 따라서 이러한 자료를 기초로 하여 무기영양염류(질산염과 인산염)와 중금속(구리와 납)이 구멍갈파래에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 무기염류의 효과에 대한 연구에서 질산염의 농도가 증가함에 따라 구멍갈파래의 생장율이 증가하였으며 5ppm에서 생장포화를 보이는 것을 관찰할 수 있었다. 인산염은 생장에 특별한 영향을 끼치지 않는 것으로 나타났다. 엽록소 함량의 경우에는 인산염 농도가 증가함에 따라 뚜렷한 양적 증가현상을 보였다. $Cu^{2+}$는 구멍갈파래에 매우 강한 독성을 끼쳐 농도가 증가함에 따라 엽체의 생장율과 엽록소 a,b 그리고 carotenoids함량이 현저하게 감소하였으며 특히 1ppm에서는 carotenoids가 전혀 검출되지 않았다. $Pb^{2+}$는 위와 같은 생장 파라미터에 대하여 특별한 영향을 주지 않았다. 현재 자연해수중에 존재하는 질산염과 인산염, $Cu^{2+}, Pb^{2+}$.등은 그 농도면에 있어서 구멍갈파래의 생장제한요인으로 작용할 정도는 아닐 것으로 판단된다. 그러나 $Cu^{2+}$와 같은 경우 간헐적으로 높은 농도가 기록되는 것을 볼 때 이로인하여 구멍갈파래의 생존에 결정적인 상해를 입힐 수도 있을 것으로 사료된다.