• 한국환경농학회지
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• 제31권4호
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• pp.351-358
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• 2012

수생식물은 인공습지 오 폐수처리장에서 여재의 입단 형성을 촉진시켜 폐수의 투수속도를 증가시킬 뿐만 아니라 악취를 줄이고 미관상 혐오감을 크게 줄일 수 있으며, 수처리효율과 밀접한 관련이 있다고 보고하였다. 이에 본 연구는 수생식물여과조-활성슬러지-인공습지를 하나의 시스템으로 시공한 축산폐수처리장에서 수생식물의 생육특성 및 영양염류의 흡수특성을 조사하기 위해 3차 수직 흐름조에는 갈대, 4차 수평 흐름조에는 노랑꽃창포 및 5차 수평 흐름조에는 갈대, 노랑꽃창포 및 부들을 2010년 7월에 이식하였으며, 축산폐수 처리시일을 1, 3 및 5개월로 구분하여 각 수생식물의 생육특성과 영양염류 흡수특성 조사하였다. 수생식물의 생육특성은 갈대, 노랑꽃창포 및 부들 모두 처리시일 3개월인 10월까지는 수생식물의 성장과 동시에 수생식물이 무성하게 퍼졌으며, 특히 노랑꽃창포의 경우 타 수생식물에 비해 생육이 매우 좋았다. 수생식물의 생육 5개월 후인 2010년 12월의 경우는 겨울철 식물의 고사로 인하여 수생식물의 생육이 저조하였다. 수생식물의 영양염류 흡수특성은 수생식물 이식 후 1개월까지 점점 증가하였으나 증가폭이 크지 않았고, 수생식물 이식후 3개월 후인 가을철에는 수생식물의 질소 흡수량이 최대가 되었다. 그러나 수생식물 이식 후 5개월 후인 겨울철에는 수생식물의 고사로 인해 수생식물의 잎과 줄기가 고사하여 영양염류의 흡수량이 다시 감소하였다. 또한 수생식물 종별 영양영류의 흡수특성은 노랑꽃창포 ${\gg}$ 부들 > 갈대 순이었고, 특히 노랑꽃창포가 다른 수생식물에 비해 영양염류의 흡수량이 매우 높았다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1098-1101
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• 2006

최근 3대강특별법에 의하여 시행되고 있는 환경부의 수질오염총량관리를 위해 서낙동강 유역인 낙본N 단위유역에 대한 해당 지자체의 기본계획과 시행계획이 수립된 바 있다. 낙본N 단위유역은 서낙동강을 중심으로 좌측의 대부분이 경상남도 김해시이고, 우측과 하류부는 부산광역시 강서구이다. 서낙동강은 평상시에는 주요 농업용수 공급원과 철새도래지로서 홍수시에는 거대한 유수지 역할을 하고 있다. 서낙동강 유역내에는 분뇨처리장, 하수처리장, 농업 및 축산활동, 내수면 양식어업, 오염원 배출공장 등의 점, 비점오염원이 있으며 대저수문과 녹산수문에 의해 조절되는 정체수역으로서 오염부하강도가 높은 유입지천들로 인하여 상습적인 녹조 발생수역으로 수질개선의 필요성이 매우 높은 지역이다. 본 연구에서는 대표 유역으로 낙본N유역의 소유역 중 배출부하량이 가장 큰 지류에 해당하는 조만강 유역인 낙본N06 소유역의 오염원 조사결과를 이용하여 오염부하량 산정기법을 검토하였다. 장래 오염부하량 예측은 자연증가, 개발계획, 삭감계획에 의해 산정하는데, 이와 같은 과정에서 과거 오염원조사, 부하량산정, 폐수 배출부하량 모니터링 과정에서의 불확실성이 따르게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 오염부하량산정 과정에서의 정확도를 높이고자 오염원 자료의 증감에 따른 오염부하량 산정결과의 민감도 분석을 통하여 신뢰도 평가를 수행하였다. 방대한 오염원자료를 이용한 오염부하량 산정은 한국환경정책평가연구원(KEI)에서 개발한 데이터베이스관리 프로그램(Access Program)을 이용하였으며, 각 오염원별 오염원 현황 및 전망 결과와 환경부의 수계오염총량관리기술지침에서 제시한 각 오염원별 오.폐수발생원단위, 배출원단위, 전환계수, 배출계수 등을 이용하여 각 오염원별 배출부하량을 산정하였다. 본 연구에서는 오염원 조사나 장래 오염원 예측에서 있을 수 있는 오차에 대한 전체 배출부하량의 변화를 살펴봄으로써 방대한 양의 오염원 조사시에 정확성 및 효율성을 높이고자 하였다. 본 연구의 결과를 통해 할당부하량을 개별 오염원별로 할당하고 적정한 개발계획과 실현가능한 삭감계획 및 이행방안을 수립하기 위한 오염원조사를 수행함에 있어 기초자료의 효율적인 관리를 통해 오염부하량 산정의 정확성을 높이고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.77-87
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• 1987

미국 오하이오주 콜럼버스시에 소재한 하수처리장(an conventional activated sludge treatment plant: 일 평균 처리 용량은 46.4 MGD)을 대상으로 filamentous bulking(Schizothrix calcicola)의 원인규명을 위한 연구가 수행되었다. 하수관거 및 하수처리장내에서의 실제 운영조건을 실험실에서 재현하기 위하여 주정폐수와 하수의 혼합액을 산화시키기 위한 산화조와 활성슬러지 처리조를 설치하여 산화조에서의 유출수를 활성슬러지 처리조에 유입수로 투입하였다. 실험결과로 sludge bulking의 주원인은 하수 관거내에서 혐기성으로 산화되어 유입원 주정폐수와 낮은 용존산소임이 밝혀졌다. 아울러 본 연구대상 하수처리장의 일차침전지에서 대량으로 검출된 volatile fatty acids는 sludge bulking의 지표일 뿐 유일한 원인이 아니며 주원인은 낮은 용존산소하에서 정상적인 슬러지의 성장을 억제하거나 혹은 filamentous microorganisms의 과대성장을 촉진시키나 아직은 그 실체가 규명되지 않은 유기물이라고 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.123-123
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• 2016

만곡부, 합류부 등의 복잡한 지형을 갖는 자연하천에서의 오염물의 혼합 거동에 대한 이해는 수자원의 관리에 있어서 매우 중요하다. 특히 하폐수처리장과 같은 처리시설의 방류수와 같이 연속적으로 유입되는 오염물의 경우 하천 생태계에 지속적인 영향을 끼치며, 이러한 방류수는 대부분 지류를 통해 본류로 유입되게 된다. 이러한 오염물질이 지류로부터 본류로 합류되는 초기구간(near-field)의 경우, 횡방향 및 연직방향의 혼합 거동에 대한 상세한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 금호강과 진천천이 좌안으로부터 합류되는 낙동강 중류 구간에서의 초기 혼합 구간의 연구를 위하여 전기전도도(electrical conductivity: EC)를 이용한 농도 추적 실험을 수행하였다. 수온, 전기전도도, 이온화 물질 등과 같은 자연 추적자(natural tracers)를 이용하는 농도 추적 실험은 인공추적자 물질을 이용한 실험을 대체할 수 있는 방안으로서, 기존 추적자 실험과 비교하여 경제적, 환경적인 효과와 하폭이 넓은 중규모 이상의 하천에서도 수행할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 실험 구간에서 합류되는 2개의 지류 모두 인근 하폐수처리장으로부터 방류수가 연속적으로 유입된다. 본류에서 정해진 측선을 따라 센서가 설치된 보트를 이용하여 실시간으로 농도, 수리량 데이터를 GPS 위치 데이터와 함께 취득하였다. 실험 수행 결과, 지류인 금호강과 진천천의 EC 농도가 합류 전 낙동강 본류의 EC 기저농도보다 더 높은 값을 나타내었다. 이후 지류가 합류된 직후의 측선에서 측정한 EC 농도분포를 분석한 결과, 연직방향의 편차가 크게 나타나는 것으로 나타났으며 특히 유량이 낮을수록 연직 방향 편차가 커지는 경향을 보였다. 전반적으로 수심이 깊은 구간의 저층부로 갈수록 전기전도도의 값이 증가하는 경향을 나타났으며 흐름방향으로 진행됨에 따라 연직 편차가 줄어드는 경향을 보였다. 횡방향 혼합의 경우 지류의 유입으로 인하여 본류 좌안 쪽에서 전기전도도의 값의 상승을 확인할 수 있었으며 하류로 이동할수록 불균등했던 전기전도도의 분포가 횡방향 혼합을 통하여 균등한 분포로 전환되는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.491-491
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• 2018

본 연구는 포장모형(APEX, Agricultural Policy Environmental eXtender)과 유역모형(SWAT, Soil and Water Assessment Tool)을 연계하여 새만금 유역의 미래 수문 수질영향과 용수생산성을 분석하기 위한 기초연구이다. APEX 모형을 연계하기에 앞서 SWAT 모형을 이용하여 만경강 유역의 유출량, T-N, T-P를 모의하고 그 적용성을 평가하였다. 모의 기간은 2004년부터 2017년까지 총 14년이며, 기상, 유출량 그리고 월단위 수질 자료를 모형의 입력자료 및 보정을 위해 사용하였다. 매개변수 보정은 객관적 보정이 가능한 SWAT-CUP을 이용하여 최적화 하였으며, 매개변수 보정의 목적함수는 NSE(Nash-Sutcliffe Efficiency)로 평가하였다. 모형의 적용성 평가 결과, 보정기간의 연평균 유출량은 실측치 835mm, 모의치 677mm로 나타났고, R2는 0.64, RMSE는 3.87mm/day, NSE는 0.61, RMAE는 0.99로 나타났다. 검정기간의 연평균 유출량은 실측치 884mm, 모의치 702mm로 나타났고, R2는 0.67, RMSE는 2.92mm/day, NSE는 0.7, RMAE는 0.94로 나타났다. 유출량의 결과를 살펴보면 검정기간이 보정기간보다 모의결과가 더 나은 것으로 나타나며, 이는 실측자료의 일관성 차이로 판단된다. T-N과 T-P의 경우 매개변수만으론 보정의 한계가 있으며, 실측치와 근접하게 모의하기 위해서 만경강 본류에 영향을 끼칠 수 있는 외부유입량을 고려할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 만경강 상류의 경천댐, 대아댐 그리고 용담댐으로 부터 유입되는 외부유입량 자료를 수집하여 SWAT의 입력자료로 구축하였으며, 대상유역 내 익산, 완주, 전주, 김제에 위치하고 있는 하수처리장, 축산폐수처리장, 분뇨처리시설, 산업폐수처리시설 그리고 농공단지처리시설 등 총 12곳에 대한 점오염원 데이터를 입력자료로 구축하여 만경강 상류 농업소유역의 수질영향을 평가하였다. 본 연구결과는 향후 미래 수문 수질 모의에 대한 기초자료로 제공될 것이며, 외부유입량을 고려한 만경강 유역의 용수생산성 분석을 통해 미래 농업수자원 관리계획 수립에 활용할 수 있을 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제15권4호
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• pp.471-476
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• 2013

위생용지 제조 폐수처리장에서 발생하는 슬러지를 3년간의 일일 운전일지를 토대로 분석하였다. 발생 폐기물은 79% 슬러지, 14% 재, 5%의 합성폐기물 및 기타 2%로 구성되었다. 일일 최대 슬러지 생산량은 233톤, 평균 슬러지 생산량은 113톤으로 분석되었는데, 일차 슬러지가 85% 및 이차슬러지는 15%를 차지하였다. 슬러지 탈수용 응집제의 농도는 과량 주입되고 있어 적정 응집제 주입을 위해 주기적으로 쟈테스트와 같은 부가적인 실험에 의한 주입농도의 설정이 필요한 것으로 나타났다. 현재 발생되는 폐슬러지의 일부는 위탁처리되고 있고, 일부는 자체 처리되고 있지만, 장기적으로는 대부분의 폐슬러지가 제철소 슬러거의 진정재로 재활용될 계획이다.

• 한국습지학회지
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• 제18권3호
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• pp.286-291
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• 2016

고농도의 암모니아 함유 공장 폐수를 대상으로 마이크로버블이 발생되는 장치를 이용하여 암모니아 탈기에 의한 처리 가능성을 평가하였다. 기존 처리장은 pH를 12.5로 유지하면서 반응 조내의 온도를 $30^{\circ}C$에서 $70^{\circ}C$로 상승시켜 72시간 동안 고온 탈기 시켰을 경우 T-N의 제거효율은 70.3%에서 90.5%로 증가하였다. 온도를 $30^{\circ}C$로 유지하면서 유입수의 T-N 농도가 9,120~12,955 mg/L인 폐수를 20시간 동안 마이크로버블에 의한 지속적인 접촉으로 상온 탈기 시킨 결과 T-N 제거율을 90.5~91.9%로 확보하였으며, 운전기간 동안의 pH는 12.3에서 10.1로 소폭 감소하였다.

• 미생물학회지
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• 제38권1호
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• pp.1-6
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• 2002

전분가공폐수처리장 활성슬러지와 논, 밭 토양에서 전분성분을 분해하는 $\alpha$-amylase를 생성하는 균주들을 분리 선별하였다. 이중 효소활성이 우수한 AIV 19를 형태학적 분석 및 API system 과 지방산분석(MIDI) 방법을 이용한 결과 Bacillus 속으로동정되었다. $\alpha$-amylase 생성능을 향상시키기 위해 nitrosoguanidine (NTG)처리를 한 균주 중 선별된 AIV 1940균주의 효소활성능이 원 균주에 비해 1.8배 향상되었다. 분리균주는 그람양성가균으로 길이가 2.3-5 $\mu$ m폭이 0.8-1$\mu$m이었고, Bioscreen C 시스템을 이용한 균주성장능 평가에서는 전분이 3 g/ι농도에서 성장능이 증가되었다. 전분합성폐수를 이용한 유기물제거실험에서는 초기 CODcr가 4,455 mg/ι인 고농도 합성폐수를 1일 3일 반응 후 각각 40.2% 72.3%의 유기물 제거율을 나타내었다.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.82-92
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• 2007

본 연구는 2003년 영산강 수계내 12개 조사지점에서 어류 군집분석, 개체 특성분석 및 생태 건강성 지수(IBI) 산정을 통해 하천의 생물학적 수질을 비교 분석하였다. 12개 조사정점 중 4개 지점은 오염의 영향이 없는 대조군 지점이었고, 나머지 8개 지점은 농공폐수 및 하수처리장 배출수의 영향을 받는 지점이었다. 본 조사수역 12개 지점에서 산정된 평균 생태 건강성 지수(IBI)는 28(n=12, 범위: $18{\sim}44$)로서 U.S. EPA(1993)의 기준에 의거할 때 악화${\sim}$보통상태$(Fair{\sim}poor)$를 보였다. 한편, 대조군 지점(S3, S5, S6, S11)의 평균 생태 건강성 지수는 42(n=4, 변이폭: $38{\sim}44$)로서 양호상태(Good)를 보인 반면, 농공 폐수 및 하수처리장 배출수의 영향을 받는 나머지 8개 지점에서 평균 건강성 지수는 21(n=8, $18{\sim}24$)로서 악화상태(Poor)를 보여 2배 정도의 뚜렷한 차이를 보였다. 이런 건강도 지수의 지점별 변이는 종 풍부도 지수 및 종 다양도 지수와 거의 일치하였으나,1차 하천인 S11은 불일치하였다. 즉, 하천차수가 낮은 상류의 1차 하천은 종 다양도 혹은 군집 풍부도 지수에 의해 생태건강도가 평가될 경우 하천의 크기를 고려하지 않아 상대적으로 과소평가 되는 것으로 나타났다. 군집 유사도 분석 결과에 따르면, 유사도 수준 80%(p<0.05)에서 지점은 3개 그룹으로 대별되었다. 하나의 그룹은 폐수에 의해 영향을 받는 지점이었고, 나머지 2개의 그룹은 오염에 의해 영향 받지 않는 2개 대조군 그룹으로 대별되었다. 상관도 분석에 따르면, 생물학적 건강성 지수는 내성종의 상대빈도와 역상관 관계(r=-0.899, p<0.001)를 보였으며, 민감종과는 정상관 관계(r=0.890, p<0.001)를 보였다. 이런 결과는 본 수역에서 농공폐수 및 하수처리장 배출수 방류는 하천의 생물학적 수질 악화에 직접적인 영향을 주며, 수자원의 보호를 위해서는 이러한 배출수와 같은 오염원의 관리를 강화해야 한다는 것을 제시한다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권11호
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• pp.1222-1227
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• 2005

대표적인 질소제거 시스템인 무산소-산소공정을 대상으로 주어진 유입수 수질 조건에서 최대의 질소제거를 위한 최적의 슬러지 반송비를 질화/탈질 반응식을 이용하여 양론적으로 계산하였다. 양론적 계산에 고려된 수질 항목은 질화/탈질에 영향을 미치는 암모니아성 질소, 질산성질소, 알칼리도, COD, 용존산소로 설정하였다. 최대의 질소제거를 위한 최적의 슬러지 반송비를 앞의 5가지 유입수 항목으로 나타내었다. 양론적 계산에 의한 각 공정의 유출수와 최종 유출수 중의 TN농도가 실제 보고된 하 폐수 처리장의 TN농도와 잘 일치 하였다. 또한 양론적 계산에 의해 실제 처리장 최종 유출수 중의 TN농도를 ${\pm}5.0\;mg/L$ 내에서 예측 가능하였다.