• 한국환경농학회지
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• 제19권2호
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• pp.171-176
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• 2000

조건성연못의 메탄발효 환경조건은 용존산소가 없고, 혐기성 및 중성 pH가 유지되어야 하며, 온도변화가 적어야 한다. 분석결과 실험 조건성연못의 바닥은 이러한 조건들을 충족시키고 있어 설계인자가 비교적 적절하다고 본다. 조건성연못의 수심이 2.4m일 경우도 강한 바람이 불면 상충의 용존산소가 바닥으로 이동하여 연못바닥의 메탄발효를 일시적으로 저하시키는 현상이 있을 수 있다. 용존산소의 바닥침투를 완화하기 위해 수심을 깊게 설계할 수 있으나 수심이 깊어지면 연못바닥의 수온이 낮아져 메탄발효의 효율이 저하된다. 실험결과 조건성연못의 수심은 2.4m 정도가 적합하다고 본다. 최근에는 용존산소의 연못바닥 침투를 차단하기 위해 연못바닥에 Pit를 설치하는 방법이 연구되고 있으나 시설비용이 추가되는 단점이 있다. 실험 조건성연못의 슬러지층의 온도가 $16^{\circ}C$ 이상에서 메탄발효가 원활히 일어나고 있다. 기존 조건성연못의 메탄발효 연구에 의하면 연못바닥 슬러지충의 온도가 $19^{\circ}C$에서 슬러지 분해량과 침전량이 같아진다고 보고되고 있다. 실험 조건성연못에서는 $19^{\circ}C$보다 $3^{\circ}C$ 낮은 온도에서도 메탄발효가 원활히 일어나고 있다. 실험 조건성연못의 바닥온도 분석결과 메탄발효가 거의 정지되는 $14^{\circ}C$이하가 되는 기간이 약 7 개월이 되어, 매년 어느 정도의 슬러지는 바닥에 쌓이게 된다. 1997년 1월부터 9월까지 9개월 동안 연못바닥에 형성된 슬러지 깊이가 1.3cm였다. 따라서 연간 약 1.7cm가 쌓일 것으로 예측된다. 실험 조건성연못처럼 연못의 수심을 2.4m로 유지하고, 연못바닥에 슬러지 퇴적을 위해 여분의 0.3m 깊이를 두어 15 - 20년에 한번 슬러지를 제거할 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다고 사료된다. 메탄발생이 왕성한 기간에 연못상충에서 포집한 가스의 83%가 메탄으로 구성되어 있어 축산폐수를 처리하면서 메탄가스를 회수하여 연료로 사용하는 것이 가능하다. Parker(1979)의 연구에 의하면 슬러지층이 형성되지 않은 연못이 슬러지층이 형성된 연못의 BOD제거수준에 이르는데는 약 1년이 소요된다.$^{24)}$ 메탄박테리아 활동이 슬러지층의 표면에서 훨씬 높기 때문이다. 본 연구는 조건성연못의 초기 메탄발효를 분석한 것으로 조건성연못이 생태적으로 적용하면 초기단계보다 메탄발효의 효율이 증가할 것으로 예측된다.

• 한국습지학회지
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• 제7권4호
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• pp.43-50
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• 2005

습지는 생산성이 높고, 오염물질의 제거능력이 뛰어난 생태계로 이를 이용한 수질정화 방법에 대한 연구가 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 습지의 영양염류 제거는 유기물의 침전 흡착등의 물리적 기작, 수중 이온물질과의 결합 침전되는 화학적 기작, 식물의 흡수, 미생물에 의한 영양염류의 전환 등의 생물학적 기작의 복합적 반응으로, 물리, 화학, 생물학적 기작이 동시에 고려되어야 한다. 본 실험은 서로 다른 형태인 소택지형습지와 연못형 습지의 수질정화효과를 비교, 확인하여 영양염류 제거에 효과적인 습지의 형태와 조건을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 실험결과, 소택지형과 연못형 습지는 호기조건과 혐기조건이 모두 상층부와 하층부로 구분도어 나타나 소택지형과 연못형 습지 모두 에서 호기성 유기물 분해과정과 탈질과정이 진행되었을 것으로 예상된다. 질산성 질소의 제거효율은 소택지와 연못형 습지에서 모두 97%, 94% 로 나타났으며, 인산염인의 제거효율도 95% 이상 높게 나타나, 습지 형태에 따른 수질정화 효과는 습지 형태간 유의한 차이가 나타나지 않았다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권2호
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• pp.191-195
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• 1999

유입폐수의 $BOD_5$가 1차연못에서 88%가 제거되고 있어 Pit의 $BOD_5$ 제거효율이 60%에 달할 것으로 예측된다. 메탄발효 Pit의 환경조건으로 용존산소가 없고, 혐기성 및 중성 pH가 유지되어야 하며, 충분한 체류시간이 확보되어야 하고, 온도변화가 적어야 한다. 분석결과 실험 메탄발효 Pit는 이런 조건들을 만족시키고 있어 Pit설계가 적절함을 알 수 있다. 실험결과 메탄발효 Pit의 설계인자로 폐수체류 기간이 2day, 월류유속은 $1.5m^3m^{-2}day^{-1}$가 적합하며, Pit바닥의 수심은 슬러지층의 온도와 밀접한 관계가 있어 3-3.5m 정도가 적합한 것으로 사료된다. Pit 바닥의 슬러지층 온도가 $16^{\circ}C$ 이상으로 유지되어야 메탈발효가 원활히 일어난다. 우리나라 중부지방과 기후조건이 유사한 지역에 위치한 연못시스템 연구에 의하면, 연못바닥의 온도가 메탄박테리아 활동이 거의 정지하는 $14^{\circ}C$ 이하로 내려가는 기간이 약 7개월이 된다. 온대권의 연못시스템은 연간 슬러지 침전량이 분해량보다 많아 어느 정도 슬러지가 쌓이게 된다. 따라서 여분의 30㎝ 수심을 두어 10-20년에 한번 슬러지를 제거하도록 설계한다. 실험 연못시스템이 설치된 장소는 중부지방보다 평균기온이 약 $3-4^{\circ}C$ 높은 지역으로 연못바닥 지하 1.5m에 위치한 Pit의 수온이 14℃이하가 되는 기간이 Fig.5에서 약 6개월이 된다. 실험 메탄발효 Pit는 좁은 면적의 연못에 설치하기 위해 콘크리트구조로 만들었으나, 1차연못의 규모가 크면 토공만으로 Pit설치가 가능하며 비용이 적게 든다. Pit에서 발생한 가스가 연못상층으로 이용하면서 $CO_2$가 해리되어 정제된 메탄을 회수할 수 있다. 메탄발생이 왕성한 기간에 연못상층에서 포집한 가스는 거의 메탄으로만 구성되어 있어 축산폐수를 처리하면서 메탄가스를 회수하여 연료로 사용하는 것이 가능하다. 메탄발효 Pit가 생태적으로 적응하면 초기보다 처리효율이 증가할 것으로 기대되어 지속적인 실험을 수행할 예정이다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권1호
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• pp.70-75
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• 1998

실험결과 최종처리수의 $BOD_5$를 30mg/l 이하로 유지하는 것이 충분히 가능하다. 최종처리수의 총질소와 총인은 축산폐수처리시설의 방류수 수질기준보다 월등히 낮다. 연못상층에서 조류(Algae)가 성장하면서 질소와 인을 흡수하기 때문이다. 연못시스템은 질소와 인을 동시에 제거하는 장점이 있다. 최종처리수의 평균 SS가 $30mg/{\ell}$ 보다 다소 높아 2차처리 수준의 방류수 수질기준을 충족시키지 못하는 경우가 발생할 수 있으나 연못상층의 조류(Algae) 성장에 원인이 있어 문제가 되지 않는다. 2차연못과 3차연못의 SS는 거의 조류가 차지하고 있다. 조류를 회수하여 사료로 사용하거나 처리수를 유기농업 관수로 이용하여 조류를 비료로 이용하는 재활용 방법이 바람직하다. 실험 연못시스템의 모델은 연못의 수, 연못의 종류, 각 연못의 크기, 유입폐수의 $BOD_5$ 부하량을 적절히 조절하면 액상폐수(뇨${\cdot}$오수)뿐아니라 분${\cdot}$뇨${\cdot}$오수를 동시에 처리할 수 있다. 국내 여건에서는 중소규모 축산시설의 폐수를 처리하는데 연못시스템이 적합하며, 토지확보가 가능하면 대형 축산폐수 공동처리시설로 사용할 수 있다. 대부분 축산농가에 설치되어 있는 간이정화조와 산화구를 연못시스템으로 대치하여 이들의 낮은 처리효율의 문제점을 해결할 수 있다고 사료된다. 다른 처리기법에 비해 연못시스템은 관리운영에 적은 인력과 경비가 소요하여 노동력이 부족한 농촌지역에 적합하다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.102.2-102.2
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• 2010

저수지 수면을 이용한 태양광발전 시스템은 저수지, 연못 등의 유휴수면에 부유체를 이용하여 태양광발전 시스템을 수면에 설치하는 발전방식이다. 수면의 환경조건은 지상조건에 비해 장애물이 없고 모듈의 온도가 낮기 때문에 일조량 및 발전효율의 증가 등이 예상되고 있다. 지상 태양광 발전은 농지 또는 임야를 개발하는 과정에서 산림훼손 등을 유발하는 단점이 있으나, 수면태양광 발전은 유효 수면을 적극 활용함으로 국토가 협소한 우리나라에 매우 적합한 발전 방식이라 할 수 있다. 본 논문은 한국수자원공사에서 관리하고 있는 주암 다목적댐에 수면태양광 실증플랜트를 설치한 사례로 설계 및 시공 방법에 대하여 기술하고자 한다.

• 한국전통조경학회지
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• 제34권1호
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• pp.83-96
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• 2016

본 연구는 가시연꽃(Euryale ferox Salisbury)을 구성종으로 하는 연못의 식재기반 조성을 위한 기초자료 획득을 목적으로, 전라북도 내의 가시연꽃 자생지 14곳에 대한 문헌 및 현장조사를 통해 자생지 식물상과 식생환경에 대한 조사분석을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 가시연꽃 생육지 14곳의 전체 식물상은 79과 211속 298종 2아종 30변종 6품종으로 총 336분류군이 확인되었으며, 정수성 수생식물은 17분류군, 부엽성은 가시연꽃을 포함하여 7분류군, 부유성은 5분류군 그리고 침수성 수생식물은 2분류군으로 분류되었다. 수생식물만을 대상으로 한 유사도분석 결과, 가장 유사도가 높은 정읍 한성지와 고창 석남저수지에서는 가시연꽃 이외에 부엽성식물로 연꽃과 마름이 동일하게 서식하고 있다. 따라서 가시연꽃을 주소재로 한 연못 조성시 연과 마름은 동반식물로서 생태적 지위를 보이는 것으로 파악된다. 2. 생육형별 수생식물의 출현빈도를 살펴보면, 가시연꽃 이외에 정수성식물인 뚜껑덩굴과 갈대가 각각 11회 출현하여 78.6%의 높은 빈도를 보였으며 부엽성 수생식물인 마름이 10회(71.4%), 줄이 8회(57.1%) 출현하였다. 이밖에 고마리, 겨풀, 마름, 개구리자리, 물피, 매자기, 연꽃, 어리연꽃의 순으로 출현율이 높았다. 3. IUCN 평가기준에 따른 조사대상 가시연꽃 생육지에서 발견된 희귀식물은 가시연꽃과 함께 취약종(VU)인 통발, 이외에 약관심종(LC)인 새박, 자라풀, 물질경이 등 3분류군으로 도합 5분류군이 확인되어 가시연꽃 활용 연못시 도입이 가능한 희귀식물로 분류되었다. 4. 가시연꽃 자생지의 군락유형은 대부분 가시연꽃군락이었으며 군산의 대위저수지는 마름+가시연꽃+어리연꽃군락으로 정의하였다. 자생지별 가시연꽃의 녹피율은 0.03에서 36.50으로 상당히 큰 편차를 보였으며 평균 녹피율은 9.8로 계상됨에 따라 연못 조성시 가시연꽃의 녹피율을 10% 이하의 수준으로 유지하는 것이 합리적으로 판단된다. 5. 조사대상지별 가시연꽃 자생지와 인접한 식생군락으로는 나도겨풀군락 3개소, 마름군락과 줄군락이 각각 2개소, 연꽃군락, 어리연꽃+부들군락, 마름+연꽃군락, 자라풀군락, 나도겨풀+털물참새피군락 1개소 그리고 가시연꽃+마름군락 1개소 등으로 각 저수지마다 입지조건 등에 따라 다소의 차이를 보였다. 따라서 이러한 결과는 가시연꽃을 주요 구성종으로 하는 연못의 식재설계시 동반 부엽식물의 선정 및 식피율 배분에 반영해야 할 지침으로 제안한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1637-1641
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• 2009

본 연구는 막공정을 이용하는 수처리기술에 있어서 최대 난점 중의 하나인 fouling 현상을 억제하기 위하여 여과방향의 반대방향에서 여과수를 지속적으로 분사하여 줌으로써 여과와 세정이 동시에 일어나는 동시세정방식을 평가하기 위한 것이다. 실험은 성균관대학교 환경플랜트 내에 pilot 실험지를 조성하여 실시하였으며, 실험원수는 오수처리방류수를 저류하는 연못수와 오수원수를 혼합하여 농도를 조절한 후에 저농도와 고농도 조건에서 실험을 실시하였다. 저농도 조건(SS 10$\sim$20 mg/L)에서는 연못의 HRT를 고려하여 일일 5시간 씩 8일간 가동하였고, 고농도 조건(SS 200 mg/L 이상)에서는 8시간씩 가동하였다. 저농도의 경우에는 가동기간 중 배수가 일어나지 않았고, 일일 운전 종료 후 유지관리를 위한 강제배수만 실시하였다. 고농도에서는 초기에 배수가 짧은 term으로 자주 일어났지만, 20분 이상의 비교적 긴 여과지속시간을 유지하였고 유입수 농도가 낮아지면서 배수타임이 점점 늘어나는 경향을 보였다. 이러한 결과는 동시세정방식에 의한 여과기술에 있어 유입수 농도가 fouling 발생빈도에 크게 영향을 미친다는 것을 의미하며, $5\;{\mu}m$의 미세막에서도 고농도 운전이 가능하다는 사실을 보여준다. 동시세정방식은 Rum Filter의 fouling을 억제하고 지속적인 운전을 가능하게 해주는 핵심기술이다. 세정 시 세정압력설정은 매우 중요한 운전인자 중 하나인데, 세정압력이 너무 클 경우에는 소요되는 동력이 많아져 효율적인 설계 및 운전에 장애요인이 될 수 있고, 너무 낮을 경우에는 세정이 제대로 되지 않고 여과막 내부와 외부의 압력차를 크게 가져와 배수타임이 빨라지는 결과를 초래한다. 따라서 적절한 세정압력을 파악하고 설정하기 위하여 세정압력을 변화시켜가면서 이에 따른 차압의 변화를 관측하여 보았다. 여과막의 공극과 세정압력에 변화를 주면서 실험을 한 결과, 세정압력이 커지면 여과막에 작용하는 부하가 약간 증가하는 것으로 나타났지만, 그 차이가 $0.02\;kg_f/cm^2$으로 나타나, $4.0\;kg_f/cm^2$ 이상의 세정압력에서 적용이 가능한 것으로 나타났다. 또한, 유입유량을 설정하기 위하여 $4.5\;kg_f/cm^2$의 세정압력을 유지한 상태로 유입유량을 점진적으로 증가시키면서 압력의 변화를 관측하였다. $5\;{\mu}m$에서는 180 LPM 및 200 LPM에서, $8\;{\mu}m$에서는 200 LPM에서 자체적으로 설정한 배수차압 상승분인 $0.1\;kg_f/cm^2$를 초과한 것으로 나타났고, $10\;{\mu}m$ 이상에서는 모두 200 LPM이상 처리해도 배수압력에 걸리지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 현재 본 시스템에 적용하고 있는 유입유량 기준치를 2배 이상 상회하는 결과로서 추가적인 실험을 통하여 기존 여과기술보다 여과지속시간이길고, 여과 flux가 높은 기술을 개발할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권4호
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• pp.477-482
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• 1998

치어의 먹이사료인 동물성 플랑크톤은 단세포조류인 Chlorella를 먹이로 하고 있으며, 우리 나라에서는 현재까지 Chlorella를 연못형 배양조에서 배양하고 있다. 본연구에서는 Chlorella의 생산성을 높이기 위하여 Chlorella 배양 조건 중, 빛의 공급율을 높이는 데에 중점을 두고 여섯 형태의 모형 배양조를 제작하고 Chlorella vulgalis 211-11b의 최대 비증식속도와 생산성을 비교하였다. 모형 배양조 중, ${\mu}_{max}$와 생산성이 가장 큰 것은 HS-Pbr이었으며. 최대 비증식속도와 생산성이 반드시 배양조의 S/V에 비례하지는 않았다.

• 한국환경생태학회지
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• 제21권4호
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• pp.311-317
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• 2007

본 연구는 제주도에 이입된 황소개구리와 붉은귀거북의 분포현황과 서식실태를 파악하여 외래동물에 대한 데이터베이스 구축에 필요한 생물상 현황에 대한 기초자료를 확보하고 제주지 역에 적용 가능한 관리방안을 마련하고자 2005년 3월부터 2006년 5월까지 이루어졌다. 조사결과, 제주도내 황소개구리는 한경면, 대정읍, 안덕면 지역에 분포하는 것으로 나타났다. 제주도 서부지 역은 황소개구리의 서식 조건이 양호하여 쉽게 개체수가 감소하지 않을 것으로 생각되며, 다른 지역으로의 확산도 우려될 뿐만 아니라 토착 곤충류, 어류, 양서류, 파충류 등에 대한 피해가 예측되어 구제되어야 할 것이다. 그리고 붉은귀거북은 제주도내 15개소의 연못에서 92개체이상 서식하는 것으로 나타났다. 붉은귀거북은 최상위 포식자로서 연못의 생태계 파괴와 배설물에 의한 수질오염 문제를 야기할 수 있다. 붉은귀거북의 관리방안으로는 방생 자제 홍보, 생태적 습성을 이용한 퇴치방안, 인위적 확산을 막기 위해 다소 많은 개체가 서식하고 사람들의 왕래가 많은 서식지에는 위해성에 대한 홍보판 설치와 더불어 지속적인 관리가 따라야 할 것이다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권4호
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• pp.295-302
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• 1994

광합성세균에 의한 고농도 유기폐수 처리공정의 개발을 목적으로 폐수처리용 균주를 분리 동정하고 최근 고농도 유기폐수처리에 도입되고 있는 혐기성 소화와 광합성세균 반응조로 구성된 two-stage system에 적용시켜 각 단계별 폐수처리 최적화를 위한 조건들을 flask-scale에서 검토하였다. 부영양화된 토양, 연못, 논, 활성오니 등으로부터 1차적으로 활성이 높고 유기산 자화율이 우수한 균주를 분리하고 이중 가장 우수한 균주인 KK14를 선별하고 동정한 결과 Rhodopseudomonas palustris로 판명되었다. 광합성세균을 이용한 폐수처리공정의 첫단계인 산생성 단계에서는 혐기정치배양이 유기산 생성에 적합하였고 pH 5.0, HRT 2일로 운전시약 80%의 유기산 증가율을 보였다. 생성된 유기산이 광합성세균에 의해 자화되는 둘째 단계에서는 광합성세균 반응조의 조건을 pH 7.0, 온도 $30^{\circ}C$, 조도 4,000 lux로 했을 때 균의 생육도 및 유기산 자화율이 가장 우수했으며 초기 COD부하(kg COD/kg 광합성세균 건조중량)는 2 전후에서 가장 높은 COD제거율(92%/5일)을 나타내었다.