• 한국습지학회지
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• 제18권1호
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• pp.68-75
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• 2016

본 연구에서는 습지에 널리 적용되는 혼합토양이나 자갈여재 대신 공극율이 90% 이상으로 매우 커서 공극폐색의 염려가 적은 합성섬유를 대체여재로 적용한 수직 흐름형 컬럼습지를 제작하여 서로 다른 수리학적 체류시간, 내부순환빈도 및 오염 부하량 조건에서 축산지역 인공 강우유출수 처리시험을 수행하였다. 모든 습지에서 TSS 제거효율은 94~96%, COD 68~73%, TN 35~58% 이었다. 체류시간 등의 운전인자가 TSS와 COD 제거에 미치는 영향은 미미하였다. 그러나 질소의 경우 부하량과 체류시간, 내부순환빈도가 증가할수록 효율이 증가하였다. 특히 운전기간 동안 합성섬유의 생물학적 분해작용으로 인하여 유기물질이 다량 용출되었으며 탈질을 위한 내부공급 탄소원으로 기여하는 것으로 밝혀졌다. 그러나 용출기간은 40일 정도 지속되었으므로 그 효과는 매우 제한적이었다. 습지 내부충진 여재로서 합성섬유가 갖는 장점은 가벼우므로 구조체의 시공에 소요되는 비용을 저감할 수 있고, 비표면적이 크고 습지수명을 연장할 수 있다는 점이다.

• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.481-488
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• 2011

금강수계의 논산 양지리에 위치한 인공습지는 축산폐수처리시설에서 방류되는 처리수의 추가처리와 함께 강우시 유역에서 유출되는 비점오염물질을 처리하기 위하여 설치되었다. 본 시설은 2008년 설치된 이후부터 시설검증을 위한 모니터링을 수행중에 있으며 본 연구결과는 시설의 설치 직후로부터 1년간의 모니터링 결과를 정리한 것이다. 모니터링 결과, 평균 오염물질 저감효율은 TSS가 86%, BOD가 60%, TN은 45%, TP의 경우 70%로 산정되었다. 대부분의 모니터링에서 입자상 물질과 인의 평균 저감효율이 60% 이상의 높은 저감효율을 보이는 반면 질소의 경우 축산폐수의 높은 질소농도에 비해 낮은 유기물 농도에 의하여 낮은 저감효율을 나타내는 것으로 분석되었다. 따라서 유출수내 질소제거능 향상을 위해서는 긴 수리학적 체류시간 및 추가적 DO공급이 필요한 것으로 평가되었다.

• 한국습지학회지
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• 제21권4호
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• pp.334-343
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• 2019

합성섬유를 주 여재로 충진한 실험실 규모의 수직 지하흐름형 습지를 제작하여 인공축산단지 강우유출수 처리시험을 수행하였다. 3개의 습지에 대하여 수리학적 체류시간은 각각 2, 4, 8일 로 운전하였으며 매일 1회씩 내부순환을 실시하였다. 운전기간 동안에 매일 일반적인 수질인자에 대하여 모니터링을 실시하였으며 갑자기 HRT에 따라 순차적으로 거품이 발생되면서 처리수의 COD가 증가하는 현상이 관찰되었다. 따라서 연구의 방향을 거품의 발생원인을 분석하는데 초점을 맞추게 되었으며 거품의 출처 및 유기물질 농도의 증가는 습지에 충진한 폴리프로필렌 합성섬유가 분해되면서 방출된 것으로 분석되었다. 거품의 발생 및 유기물질의 농도증가는 질소제거의 효율증가와 밀접한 관련이 있었으며 2가지의 중요한 역할을 수행한 것으로 밝혀졌다. 먼저 거품은 습지내부에서 질산화에 필요한 산소를 억류하면서(hold-up) 질산화를 촉진시키며 거품에 내재된 유기물질은 탈질에 필요한 탄소원으로 작용한 것으로 판단된다. 따라서 거품발생시기와 질소제거효율이 증가한 시기가 일치한 것으로 보인다. 이후에 거품문제가 사라지면서 질소제거 수준은 서서히 감소하여 이전의 거품이 없던 시기로 회귀하였다.

• 한국습지학회지
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• 제14권2호
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• pp.223-235
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• 2012

본 연구에서는 '09년' 환경부의 비점오염저감시설 모니터링 및 유지관리 시범사업으로 건설된 강우유출수 처리목적의 인공습지 침강지에서 퇴적특성 및 설계 적정성에 대하여 조사분석 하였다. 본 연구대상 인공습지가 설치된 지역에는 대규모 우사가 산재해 있으며 인공습지는 가축사육지역에서 발생되는 강우유출수를 처리하기 위하여 설치되었다. 퇴적물의 발생양은 강우량 및 강우강도에 영향을 받아 결정되며 유입유량의 크기에 따라 지점별 퇴적량이 결정되는 것으로 나타났다. 퇴적물의 성분분석결과 영양염류의 경우 일반 농촌지역 인공습지 대비 연구대상 습지의 농도가 10배 높은 수치로 분석되었고 주변토양과 중금속함량을 비교한 결과 Tatal-Pb, Total-As는 비슷한 수준을 보이고 있으나 Total-Cu의 경우 축산단지의 영향을 받아 높은 수준의 함량을 나타내었다. 연간 퇴적물 발생량을 추정한 결과 중량으로는 13톤, 퇴적깊이는 약 23cm, 체적기준 $65m^3$이었고 현재의 기준을 바탕으로 준설시기를 산출하였을 때 약 2.7년 정도로 조사되었다. 한편 침강지의 구조는 고유량시(강우시) 발생하는 세굴을 감안하여 현재와 같은 장방형 구조가 아닌 쐐기형 구조가 적합한 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권1호
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• pp.19-24
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• 1997

금강수계 상류 및 남대천 수계, 금강호유역 중에서 비교적 농업 활동이 많이 이루어지고 있는 수도작지역과 복합영농지역의 토양 및 수질의 오염실태를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 금강수계 토양의 pH는 비교적 산간지대로서 전형적인 농업지대인 상류와 남대천 수계의 경우 약 $5.56{\sim}7.09$ 수준이었으며, 대전공업단지와 농공단지가 주변에 산재해 있는 금강호 유역의 경우 $5.07{\sim}7.21$ 정도의 수준을 유지하고 있었다. 2. 호소에서 부영양화를 유발하는 영양염류 중 대표적인 전질소는 상류와 하류에서 큰 차이를 나타내지 않았으나 질소질비료 시비시기와 부분적으로 배출되는 축산폐수의 영향을 받았으며, 전인산의 함량도 비슷한 경향이었다. 3. 금강수계 수질의 pH는 $6.59{\sim}7.80$으로 양호한 상태였으며, EC의 경우도 상류 및 남대천 유역의 경우 오염 물질의 유입이 적은 관계로 $15{\mu}S/cm$이하를 유지하고 있었으나, 대전공업단지와 부여${\cdot}$공주지역의 농공단지를 거쳐 하류로 유입되는 지점에서 $50{\mu}S/cm$이상을 유지하는 곳도 있었다. 4. 금강상류 및 남대천 수계의 수질 중 COD는 1.0mg/l이하로 상수원수 1급수 수준을 유지하고 있는 반면 금강호 유역에서는 큰 도시나 농공단지 등에서 배출되는 산업폐수와 생활하수의 유입으로 인하여 부분적으로 약간 높게 나타나고 있으나 대부분 2.0mg/l이하로 상수원수 2급수 수준을 나타내고 있었다. 5. 금강수계 상류와 금강호 유역 수질 중 질소원 함량은 큰 차이를 보이지 않았으나 분얼비와 기비를 시비한 시기에 증가하는 경향을 나타내었다. 이것으로 보아 질소질비료의 시비시기에 따른 강우에 의한 토양 유출수 중 영양염류의 집중관리가 수계로 유입되는 영양염류의 농도를 감소시키는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 6. 금강상류와 금강호 유역 수질 중 인산원의 농도는 전반적으로 0.50mg/l이하였으나, 금강호 유역은 대도시의 형성에 따른 가정하수와 농공단지에서 배출되는 산업폐수가 부분적으로 유입되는 일부 지점에서 높게 나타나고 있었다. 7. 금강수계 상류와 금강호 유역의 토양과 수질 중 중금속함량은 불검출에서 자연함유량 수준으로 아직까지 오염의 우려는 없는 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제56권2호
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• pp.139-153
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• 2023

이 연구는 경안천 유역의 상류로부터 하류까지 본류와 하위 소유역의 배출 지점에서 관측되는 경안천 내 질소함량의 시공간적 변화를 이해하고, 이러한 질소류의 기원을 확인하고자 수행되었다. 2021년 11월부터 2022년 11월까지, 분기별 현장 조사와 실내 수질분석, 질산염과 붕소의 환경동위원소 분석을 수행하였다. 경안천의 유량지속곡선을 도출하여, 건조 기간(2021년 12월 중순부터 2022년 6월 중순)과 습윤 기간(2022년 6월 중순부터 11월 초까지)을 설정하였다. 연구 지역에서의 총 질소(T-N) 농도는 월단위 시간적 변동을 기준으로 할 때, 건조 기간에 속하는 1~2월에 농도가 가장 높았다가 5~6월까지 지속적으로 낮아진다. 홍수기인 7~9월 이후 T-N의 농도가 낮아지는 소유역 단위 최상류 지점들(Group 1: MS-0, OS-0, GS-0)과, 반대로 높아지는 경안천 본류와 소유역 하류 지점들(Group 2: MS-1~8, OS-1, GS-1)이 분리된다. 공간적으로, 경안천 본류의 T-N 농도는 상류에서 하류로 갈수록 증가하는 경향성을 보이지만, 소유역인 오산천과 곤지암천이 각각 합류되는 지점에서는 이들의 유입에 의해 본류의 T-N 농도 값에 의해 본류의 농도가 높아지거나 낮아지는 영향을 받고 있다. 환경동위원소비를 통해 모든 시료의 질소가 분뇨(manure) 기원으로 규명되었고, 수리화학적 특성의 변화와 T-N 농도의 변화에서 경안천으로 분뇨 기원의 질소가 유입될 수 있는 기작으로, (1) 축산단지의 분뇨, 폐수의 강우에 의한 유입, (2) 환경기초시설 방류수를 통한 유입, (3) 농업 활동 과정에서 축적된 질소류의 지하수 기저유출을 통한 유입 등이 제시되었다. 궁극적으로 경안천 유역의 수질관리는, 공간적 관점에서 지류를 포함하는 소유역 단위의 오염원 관리가 필요하며, 오염총량 관리 측면에서는 하천 유량의 수문성분을 구분하고, 각각 성분의 유량과 수질을 모니터링 할 수 있는 시스템의 구축과 운용이 선결되어야 한다.