• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.567-567
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• 2016

비점오염원은 강우시 토지이용형태에 따라 유출특성이 다양하게 나타나며, 특히 강우 초기에 고농도의 유출수가 수계로 유입하게 된다. 또한 강우량, 강우강도, 선행건기일수 등은 비점오염물질의 농도에 영향을 미치며, 특히 선행건기일수가 길고 강우강도가 강한 강우사상일 경우 고농도의 오염물질이 배출되는 것으로 나타나고 있다(안태웅 등, 2012). 이에 본 연구에서는 3년간(2010년 ~ 2012년)의 모니터링을 통해 고랭지 밭에서 발생하는 비점오염물질의 초기세척효과를 분석하고자 하였다. 초기세척효과의 판단은 Geiger(1987)이 제시한 누적오염부하량과 누적유출량과의 그래프를 비교하여 기울기가 45도 기울기보다 상향하여 분포하였을 경우 양분선과 최대로 벌어진 부분의 시간까지에서 초기세척효과가 발생한다고 판단하였다. 연구결과, 고랭지 밭 지역의 경우 뚜렷한 초기세척효과 현상이 나타나지 않았다. 하지만 CODCr의 경우 3차 강우사상에서 초기세척 효과가 나타난 것으로 분석되었다. 3차 강우사상은 선행건기일수가 0.9일로 매우 짧고 발생강우량이 27.3 mm로 연구기간 동안 가장 적은 강우량이 관측되었지만, 유출발생시점 전후 3시간 동안 강우강도가 4.0 ~ 6.2 mm/hr로 높게 나타났기 때문에 유출초기에 고농도의 오염물질이 발생된 것으로 판단된다. 그동안 선행된 초기세척효과에 대한 연구를 살펴본 결과 이병수 등(2008)은 경안천 유역 농업지역에 대해 초기세척효과를 분석한 결과 일부 강우에서는 초기세척현상이 나타나지만 대부분의 강우에서는 초기세척현상이 나타나지 않아 농촌지역의 경우 초기세척현상의 접근방법은 적절치 않다고 보고하고 있다. 정성민 등(2009)은 고랭지 농업지역에서 SS와 TP는 뚜렷한 초기세척현상이 나타나는 반면, TN과 DOC는 경향을 보이지 않는다고 하였다. 하지만 윤영삼 등(2011)은 강우시 포도밭에서 초기세척효과를 분석한 결과 모든 수질항목에서 약한 초기세척효과가 나타났고 특히 SS의 경우 초기세척효과가 강하게 나타났다고 보고하고 있다. 이처럼 투수지역에서의 초기세척효과에 대한 판단은 연구자에 따라 차이를 보이는데 이러한 이유는 투수지역의 토양의 특성, 강우조건, 지형적 특징 등이 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.181-181
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• 2015

최근 계속적인 도시화와 개발로 인해 불투수층이 증가함에 따라, 도시비점오염물질이 동반된 표면유출수가 증가하고 있다. 또한 도시 오염물질 배출특성 중 하나인 초기세척효과(First Flush Effect)가 대두되고 있다. 초기세척효과란 강우 시 강우초반에 고농도의 오염물질 나타나는 현상을 의미한다. 최근 이와 같은 도시 오염물질을 관리 및 저감을 위해 저영향개발(Low Impact Development)이 대안으로 나타나고 있다. 하지만 이러한 저영향개발을 분석 및 정량하기 위해서는 많은 실험적인 연구와 모델링이 필요하다. 본 연구에서는 광주광역시에 위치한 상업지구에 대해 모니터링과 LID 모델링을 실시하였고, 또한 Mass First Flush (MFF)라는 지표를 이용하여 최적 LID 크기를 산정하였다. 본 연구에선 나온 LID 크기는 1.2 mm부터 3.0 mm 정도로 나타났다. 이 결과는 향후 초기세척처리를 LID의 가이드라인으로 유용할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1129-1133
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• 2010

본 연구에서는 수질오염총량제와 정책제안의 원활하고 합리적인 추진을 위해 토지피복분류체계의 대분류중 초지에 해당하고 중분류 중 골프장에 해당하는 지점을 선정하여 강우에 의해 발생하는 비점오염물질의 유출특성을 분석하였다. 연구기간 동안 총 27번의 강우사상으로 인해 발생하는 강우유출수에 대하여 유량과 수질농도를 측정하였다. 유량측정은 웨어를 통한 수위를 측정하여 유량으로 환산하였고, 수질항목은 $BOD_5$, $COD_{Mn}$, DOC, SS, T-N, T-P, $NH_3$-N, $NO_3$-N, $PO_4$-P 등 9개 항목을 분석하였다. 분석된 결과를 이용하여 골프장에서 발생하는 비점오염원의 초기세척효과 발생여부를 판단하기 위하여 누적오염부하량/누적유출량 그래프를 도식화하였다. 연구기간동안 발생한 5~82 mm의 강우로 인해 6.6~2,082 $m^3$의 유출이 발생하였다. 발생된 유출수의 농도는 $BOD_5$ 1.8~11.3 mg/L, $COD_{Mn}$ 19.2~51.4 mg/L, DOC 11.0~31.0 mg/L, SS 2.2~57.3 mg/L, T-N 1.545~16.098, T-P 0.230~4.528 mg/L, $NH_3$-N 0.076~5.285 mg/L, $NO_3$-N 0.122~2.905 mg/L, $PO_4$-P 0.005~2.631 mg/L로 나타났다. 초기유출수의 세척효과는 27번의 강우사상동안 SS 항목의 경우 17번, $NO_3$-N 11번, $NH_3$-N 4번 등이 발생하였다. 초기세척효과가 발생한 강우사상은 초기의 오염원 농도가 중 후반 농도보다 농도가 높음을 의미하므로, 골프장에서 발생하는 강우유출수는 초기에 발생하는 오염원에 초점을 두고 처리방안을 모색해야 할 것으로 판단된다. 또한 SS와 질소계열의 농도가 높은 것은 골프장의 잔디관리를 위한 농약이나 제초제 등의 사용과 토양유실이 원인인 것으로 판단되며, 이를 저감하기 위한 적절한 사용방안과 저감대책이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제19권4호
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• pp.375-382
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• 2017

본 연구에서는 방사형 흐름을 가지는 지표 유출수에 대한 오염물질의 초기세척현상 모의를 통하여 주차장과 같은 소규모 불투수 배수구역에서 발생하는 수렴형 강우유출수의 동적 유출특성에 대한 일반적 특성을 고찰하고, 이를 토대로 비점오염저감시설의 초기우수처리 효과를 극대화 시킬 수 있는 집수시설 배치 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 1차원 확산파 방정식(diffusion wave equation)과 오염물질 운송방정식을 이용하여 이상적인 방사형 불투수 배수구역에 대한 초기세척현상을 모의 하고, 이 결과를 이용하여 배수구역의 크기에 따른 오염물질의 초기세척강도를 산정 비교하였다. 초기세척 모의결과, 생화학적 산소요구량의 경우 평균경사도 0.02에서 배수구역의 길이 30-50m 범위일 때 초기세척강도가 가장 높았다. 이러한 결과는 주차장과 같은 소규모 불투수 구역에서는 강우유출수 집수시설의 위치와 갯수를 조정함으로써 배수구역의 길이 변경이 가능하며 이를 통하여 초기세척 강도와 첨두부하를 인위적으로 조절 가능함을 시사한다. 특히 초기우수수 처리에 중점을 둘 경우 집수시설의 위치와 갯수를 적절히 조절하여 초기세척 강도를 상승시킴으로써 동일한 용량의 비점오염저감시설로 보다 많은 오염물질 부하저감을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.232-232
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• 2023

고속도로 및 편의시설 건설로 불투수층의 면적이 증가하여 강우 시 고속도로 및 편의시설에서 발생하는 오염원에 의한 하천의 수질 영향도 커지고 있다. 특히 휴게소에서는 자동차의 급가속, 급감속으로 더욱 많은 분진과 오염물질이 발생할 수 있으며 타이어 마모 입자, 자동차 배기가스, 중금속 및 오일류 등이 휴게소나 도로 지표에 집적되어 있다. 이렇게 발생한 오염물질은 우기에 강우와 함께 불투수면을 침투하지 못하고 배수로를 통해 유출되어 인근 하천의 수생태 및 토양의 주요 오염원으로 작용하고 있다. 이에 따라 고속도로 및 인근 휴게소의 비점오염 저감대책이 필요하며 효율적인 비점오염원 저감을 위해 장기적인 모니터링, 지속적인 자료 수집 및 분석이 필요하다. 본 연구에서는 강원지역 고속도로 및 인근 휴게소에서 강우 시 강우유출수 모니터링을 통해 강우유출수 유량가중평균농도 (Event Mean Concentration) 산정하고 강우유출수 수문곡선 (hydrograph)을 작성하였다. 또한 강우사상에 따른 분석항목별 초기세척효과(First Flush Effects)와 오염부하량을 산정하였다. 추가적으로 차량 기인 입자를 확인하기 위해 μ-FT-IR 현미경 분석 실험을 하였다. 모니터링 장소는 휴게소 및 고속도로 일원이며, 모니터링은 선행무강우일수 2일 이상, 강우량 10mm 이상일 때 실시하였으며 2022년 6월부터 10월까지 총 4회 실시하였다. 모니터링 결과 타이어 및 브레이크 패드 마모와 관련된 중금속인 Zn, Cu, Pb 등의 중금속이 높게 분석되었으며 이러한 중금속의 오염부하량 역시 높게 산정되었다. 강우유출수 수문곡선에서 강우 초기 오염물질의 세척효과가 나타났다. MFFn 산정 결과 강우 30% 구간에서 초기세척효과를 보였다. μ-FT-IR 현미경 분석 결과 PE (Polyethylene)가 가장 많이 검출되었고 PP (Polypropylene), PS (Polystyrene) 순으로 검출되었다. 이러한 강우유출수 모니터링 데이터는 향후 고속도로 휴게소 및 고속도로 주변 오염저감 시설 설치 및 사회적 동참을 위한 타당한 근거 확보를 위한 기초자료로서 제공될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제22권4호
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• pp.565-568
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• 2012

선식에 사용되는 곡류의 종류도 다양하고 오염미생물의 종류도 다양하여 곡류는 크기 모양 등을 고려하여 검정콩, 찹쌀, 수수의 3종류를 대상으로 피검균은 대장균을 인위적으로 오염시켜 세척조건에 따른 효과를 조사하였다. 초기 원료에 비해 세척횟수를 증가하여도 세척에 의한 오염균 감소효과는 없는 것으로 나타났다. 세척수량도 원료대비 200%의 경우가 오염균 감소에 약간 영향을 미치었으나 큰 효과는 나타나지 않았다. 세척 수 온도를 찬물이 아닌 $40^{\circ}C$의 물로 세척 시 1 log 이상의 오염균 감소효과를 보았다. 세척방법 시 염수를 첨가한 세척수의 사용 시 5% 정도가 적당하였으며 염수 처리 시 2 log 내지 3 log 정도의 감소효과를 관찰 하였다. 그러나 염류의 사용은 짠맛을 최종제품에 주게 되므로 염류를 제거하기 위한 세척공정이 추가로 필요하게 되며 완전한 염류의 제거를 위해서는 많은 양의 세척수량이 추가로 필요하게 된다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.174-175
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• 2003

현재 유통되고 있는 일반백미의 경우 소비자가 밥을 짓기 위해서는 쌀을 씻어야하는 번거로움 뿐만아니라 쌀 중량의 약 15배의 물이 소요되고, 또한 이때 발생된 쌀뜨물이 수질오염의 원인이 되기 때문에 무세미가공 및 보급 필요성이 점차 높아지고 있다. 무세미 가공분야의 선진국인 일본의 경우 ‘92년부터 습식 무세미조제기가 실용화되기 시작, 현재 사다께 등 6개사에서 기계장치를 생산보급 하고 있으며, 무세미의 유통도 일반화되어가고 있는 추세이다. 국내의 경우 무세미조제기는 근래에서야 습식 무세미 조제설비가 국산화되어 보급초기 단계 있으며, 무세미의 안정적 가공 및 보급을 위해서는 앞으로 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다. 특히 습식의 경우 쌀이 물에 접촉하는 시간이 길 경우 품질저하의 우려가 크고, 쌀중량의 1.4배에 해당하는 물이 가공과정에 필요하기 때문에 물사용량을 억제할수 있는 가공기술의 개발 필요성이 커지고 있다. 따라서 본 연구에서는 물사용량을 최소화 할 수 있는 무세미 조제시스템을 개발하고자 하였으며, 주요결과를 요약하면 다음과 같다. 시작기는 연마 및 공기세척부, 정전기 세척부, 미세가수세척부로 구성하여 쌀이 단계적으로 세척될 수 있도록 제작되었다. 성능시험 결과, 각 세척공정별 세척수의 탁도 감소효과는 연마 및 공기크리닝부에서 22.67ppm, 정전기 크리닝부에서 8.33ppm, 미세가수세척부에서 17.34 ppm이 감소되는 것으로 나타났다. 특히 정전기세척부의 탁도감소 효과는 다른 두공정에 비해 작지만 제거가 쉽지 않은 미세한 쌀겨들을 제거하여 탁도를 개선을 시켰기 때문에 미세가수세척장치에서 가수량을 적게 사용하는데 기여한 것으로 판단된다. 가공시 적정 탁도를 확보할 수 있는 가수량은 430cc/kg로 기존의 습식에 비해 약 69%정도 세척수 절감효과가 있었다. 이때 미세가수세척부의 원통스크린 회전수는 108, 205rpm범위가 적정한 것으로 나타났다. 쌀의 품위는 탁도가 가공전 97.33ppm(일반백미)에서 가공후 최대 48.00ppm으로 낮아졌으며, 백도도 가공전 36.80에서 42.80으로 향상되어 씻지 않고도 밥을 지을수 있는 무세미 가공이 가능하였다. 이밖에 쇄립률은 가공전 5.30%에서 7.37%로 다소 증가하는 것으로 나타났고, 함수율은 가공전 15.60%에서 15.80%로 약 0.2%가 증가하였으나 기존의 연구결과에 비춰볼 때 문제가 되지 않을 것으로 여겨진다.

• 한국식품과학회지
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• 제44권5호
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• pp.628-633
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• 2012

위생적인 배추 생산을 위해 전기분해수를 이용하여 미생물 저해효과와 잔류농약 제거효과에 대해 연구하였다. 대조구는 TW로 세척하였으며, 상업적으로 많이 사용되고 있는 NaOCl 용액으로 세척하여 비교하였다. 배추의 초기 총균수와 대장균군수는 각각 6.64, 3.56 log cfu/g 수준이었으며 침지 시간이 길어질수록 감소하는 경향을 나타내었다. 10분 경과 후, TW 처리구는 5.97 log cfu/g 수준이었으며 LAlEW와 SAcEW 처리구는 1.63-4.67 log cfu/g 수준으로 감소하였다. 특히 SAcEW-100처리구는 1.63 log cfu/g 수준으로 초기에 비해 5 log scale 이상 감소하여 가장 높은 효과를 나타내었다. 대장균군수는 초기에 3.56 log cfu/g 수준에서 10분 경과 후, TW와 NaOCl-50 처리구를 제외하고 검출되지 않았다. 잔류농약의 경우, 초기 chlorpyrifos, prothiofos 및 deltamethrin 함량은 각각 1.13, 1.91 및 0.67 ppm이었다. 세척 후, TW 처리는 32.28-38.46% 감소하였으며 NaOCl 처리구의 감소율은 36.93-50.13%으로 TW의 1.5배 수준 감소하였다. LAlEW-100 처리구와 SAcEW-100 처리구의 감소율은 63.79-78.30% 감소하여 TW와 NaOCl 처리구에 비해 효과적이었다. 비타민 C함량은 세척수에 따른 차이를 보이지 않았다. 결과적으로 전기분해수는 품질에 영향을 주지 않으면서 미생물 제어와 잔류농약 제거에 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.23-28
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• 2000

초음파를 이용한 지반 세척의 효율을 높이기 위한 방법이 최근에 개발되었지만 그에 대한 연구는 아직 초기 단계인 실정이다. 본 연구는 초음파가 지반 정화에 미치는 영향에 대하여 실내 실험을 통해 고찰하였으며 특히 초음파 에너지의 강도, 시료의 종류 및 밀도, 그리고 수두의 변화가 지반 세척에 미치는 영향에 대하여 연구를 수행하였다. 상기의 연구 결과 지반 세척시 초음파가 세척 능력을 상당히 향상시키는 것으로 나타났으며 초음파에너지가 강할수록, 흐름 속도가 느릴수록 초음파의 효과가 크게 나타났다.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권2호
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• pp.61-72
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• 1996

일련의 회분식 실험 및 실험실 규모의 연속식 실험을 통하여 유기오염물질에 의해 오염된 토양에 in-situ 토양세척기법을 적용하는데 필요한 운전조건을 도출하였다. 실제 토양에 소수성 유기오염물질인 n-dodecane, naphthalene, anthracene을 일정량 오염시킨 후 Tween 80, Triton X-100, Sodium dodecyl sulfate(SDS)가 포함된 용액을 이용하여 세척능력을 비교하였다. 회분식 및 연속식 실험 결과, Tween 80와 Triton X-100가 n-dodecane의 제거에 효과가 우수하였으며, naphthalene과 anthracene의 제거에는 SDS와 Tween 80가 우수하였다. 연속식 실험이 끝난 후, 토양에 잔류하는 세척제의 양은 Tween 80이 제일 적었다. 연속식 실험에서 통과유속을 변화시킨 결과, 7 ml/min에서는 세척에 필요한 접촉시간의 감소로 인하여 세척효과가 3 또는 5ml/min보다 오히려 감소되었다. 본 실험의 적용 범위 내에서는 토양의 초기 pH는 세척이 진행됨에 따라 세척능력에 큰 영향을 미치지 않았다. 세척제의 미생물에 대한 독성실험 결과 Tween 80이 그람 음성균과 양성균의 성장에 가장 영향을 미치지 않는 것으로 판명됐다.