• 제목/요약/키워드: 해수유입율

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부영양화된 뢰호내해의 수질관리를 위한 수ㆍ저질예측모델의 적용 (Application to the Water and Sediment Model for the Management of Water Quality in Eutrophicated Seto Inland Sea, Japan)

  • 이인철;장선덕;김종규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.96-108
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    • 1998
  • 대표적인 부영양화 해역인 일본의 뢰호내해를 대상으로 하여 해수ㆍ저질문의 욕존 산소와 영양염의 수수과정을 표현할 수ㆍ저질예측모델을 개발하여, 해역의 유입부하량과 수질의 응답특성, 부하량삭감의 영향해석 및 유입부하량과 수산자원의 관계 해석을 통하여 부영양화 해역의 수질관리방안에 대하여 연구하였다. 부하에 대응한 수질의 장기예측결과, 부하량과 수질의 응답특성이 해역에 따라 다르게 나타난다. 적상부하량의 간역추산방법으로서 인접해역의 부하영향 및 기여율을 포함한 부하삭감후의 수질예측에 대한 개산식을 제안하였다. 부하량 삭감효과의 수직계산결과 인(P) 뿐만 아니라 질소(N)의 부하삭감의 영향이 크게 기여함을 보였다. 유입부하량과 수산자원의 관계를 수질을 매개로 검토한 바, 뢰호내해와 같은 부영양화 해역에서는 유입부하량의 증가는 1차생산량의 증가에 반영되지만 2차생산 이후의 전송효율에도 한도가 있는 것으로 나타났다.

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해수층의 염분 변화가 일차생산자와 상위소비자의 크기구조에 미치는 영향 (Effect of Salinity Change on Biological Structure between Primary Producers and Herbivores in Water Column)

  • 신용식;서호영;현봉길
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제10권2호
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    • pp.113-123
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    • 2005
  • 영산강 하구(목포항)해역에서 해수층의 염분 변화가 1차 생산자와 상위 소비자와의 연계성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 2003년 10월부터 2004년 9월까지 매월 8개 조사정점에서 수문 개폐 여부에 따라 개방시와 비개방시로 나누어서 현장조사를 실시하였다. 영산강 하구둑으로부터 배출되어지는 담수 유입량은 강우가 집중되었던 (여름철인) 6월과 7월에 가장 많은 양의 담수가 항내로 유입되었다. 수문 개방시 표층 염분 분포는 $6\~28.9$ psu로 수문비 개방시의 $24.4\~30.3psu$ 보다 큰 차이를 보였으며, 광소멸 계수$(K_d)$ 또한 수문 개방시에 높아 탁도가 높음을 확인 할 수 있었다. 조사 기간 동안 대발생(bloom)은 하구언 수문을 개방하지 않은 2월, 5월, 7월에 내항에서 발생하였으며, 대형식물플랑크톤이 $70\%$이상의 점유율을 보이며 우점하였다. 중형과 소형식물플랑크톤이 하구언 수문 개방일인 2003년 10월, 11월, 2004년 6월, 8월, 9월에 전체 식물플랑크톤에 대하여 높은 기여율을 보여 수문 개폐에 따라 크기 구조가 변화되었다. 수문 개방시 소형과 중형동물플랑크톤은 수문을 개방하지 않았을 때 보다 낮은 생체량 분포를 보였으며, 공간적으로는 외항보다 내항에서 다소 높은 생체량 분포를 보였다. 동물플랑크톤의 분포는 전반적으로 식물플랑크톤의 생체량 분포와 비슷한 경향을 보였다 따라서 수문 개폐에 따른 염분, 영양염 유입, 탁도 혹은 광량등의 환경인자가 1차생산자의 생체량 및 크기 구조에 영향을 주고 상위소비자인 동물플랑크톤의 생체량 분포에도 영향을 미치어 결국 두 생물들간의 연계성 변화를 초래할 수 있음을 시사한다.

남해 퇴적토에서 종속영양 세균의 분포 및 세포의 효소 활성력 (Distribution of Heterotrophic Bacteria and Extracellular Enzyme Activities of Bacteria in the Sediment of South Sea, Korea)

  • 김상진;이건형
    • 미생물학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.383-390
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    • 1992
  • 제주도를 중심으로 한 남해해역 ($123^{\circ}$/30'E-$128^{\circ}$/30'E, $32^{\circ}00N-34^{\circ}$ 30'N)을 대상으로 퇴적토 시료를 1988년 7월 31일부터 8월 10일, 1989년 3월 9일 부텨 3월 13일에 걸쳐 2회 채취하였다. 퇴적토시료는 숙성된 해수와 증류수를 각각 넣은 ZoBell 2216 E 평판배지를 사용하여 해양 세균과 담수 새균을 계수하였고 종속영양 세균분포와 세포외 효소활성을 측정 분석하였다. 종석영양세균의 분포는 하계의 경우 해양 세균과 담수 세균 각각 $0.3{\times}10^{6}~15{\times}10^{6}/cm^{3}$ sediment, $0.3{\times}10^{7}~30{\times}10^{7}/cm^{3}$ sediment, $0.01{\times}10^{6}~19{\times}10^{6}/cm^{3}$ sediment로 나타났다. 1989 년 춘계, sediment 표층 종속영양 세균의 절대값은 정점에 따라 1988 년 하계에 비해 최고 100배 이상으로 상승하였고, 대부분의 정점에서 많은 세균수를 관찰할 수 있었다. 한편 총세균에 대한 담수세균의 비율은 하계보다 춘계에 항승하는 결과를 나타냇다. 퇴적토 함수율은 하계보다 춘계에 낮게 나타났으나 유기물량을 나타내는 회분량은 높음을 알 수 있었다. 즉 춘계에는 하계에 비해 입자가 큰 최적토가 많이 분포되어 있으나 유기물의 유입이 많음을 시사한다. 이와 같은 결과를 종합해 볼때 남해해열 퇴적토 세균군집은 계절에 따라 매우 높은 분포를 보이고 이 요인으로는 육수의 유입으로 인한 영향을 들 수 있다. 또한 춘계에 해수의 혼합으로 무기영양물질 공급이 일어나고 이어 증식한 프랑크톤이 침강하여 퇴적토에 유입되므로써 세포외 효소 활성력이 높은 세균에 의해 고분자물질이 분해되고 이로 인한 영양물질 공급이 세균상승의 원인 중 하나일 것으로 사료된다.

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해중터널 내 돌발용수 급속차폐를 위한 팽창시스템 적용에 관한 연구 (A study on application of inflatable structure system for rapid blocking of sudden water in submerged floating tunnels)

  • 김연덕;황병현;김상환
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.469-484
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    • 2020
  • 본 논문은 해중터널에 돌발용수 발생 시 급속팽창구조체를 통한 차폐에 관한 연구이다. 현재 국내에는 터널 내 돌발용수에 대한 대책이 미비한 실정이다. 터널 내 방수로, 수문 등 유입수 처리 시설이 설비되어 있지만 많은 양의 해수 또는 지하수 유입에 대한 한계가 있으며, 수문의 경우 차단하는 시간이 느리기 때문에 피해를 최소화 할 수 없는 상황이다. 이에 따라 급속팽창구조체에 대한 차폐율 및 축 방향 이동거리에 대한 연구를 진행하였다. 축소모형 실험 결과를 통해 급속팽창구조체의 개수 및 내부 공압이 차폐율에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 급속팽창구조체의 개수가 한 개에서 두개로 늘어남에 따라 차폐율이 약 35~40% 더 커지게 되었다. 또한 내부 공압이 0.2 bar에서 0.3 bar로 증가함에 따라 차폐율이 약 4% 더 커지는 것을 확인하였다. 실대형 실험을 통해 본 연구에서 확인된 결과를 검증하고 더욱 발전시킨다면 해저터널 또는 해중터널의 돌발용수에 있어 효과적인 방수대책으로 활용 가능할 것이라 판단된다.

이중확산의 영향을 받는 염수침입의 혼합과정 연구 (Mixing Process of Double Diffusive Salt Wedge)

  • 황진환
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.92-97
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    • 2008
  • 일반적으로 해수가 강으로 침입하거나 담수가 해양으로 유입을 하면 두 유체간의 밀도차에 의한 밀도류의 성질을 가진다. 하지만, 염분과 온도가 동시에 밀도의 차를 결정하는 경우, 특히 이 중 하나가 중력과 불안정한 수직 분포를 갖게되면 이중확산이 혼합을 결정하는 중요한 요인이 된다. 본 연구에서는 고온, 고염의 수괴가 저온, 저염의 수괴로 진입할 때 기계적 혼합과 이중확산에 의한 대류가 혼합에 미치는 상대적 영향을 비교 연구하였다. 실험실에서 차갑고 염도가 없는 주 흐름에 온도가 높고 염분이 높은 밀도류를 조심스럽게 방류시켜 정상상태의 염수침입 형태를 유지하였다. 수평방향으로 따라 밀도율(Turner 1979)이 15정도 되면 온도와 염분의 유출입량비율이 가파르게 변화하였고, 전체적으로 방출구 부분에서 이중확산의 영향이 강하게 나타나게 되며 이 경우에는 총 방출량도 함께 증가하였다. 아울러 밀도율이 낮은 경우 밀도율이 높은 경우에 비해서 약 $6{\times}10$배의 높은 혼합율을 보였다.

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통수실험에 의한 갯벌의 오염물질 정화능력 평가 (Evaluation to Purification Capacity of Pollutants by Column Test with the tidal flat sediment)

  • 김종구;유선재
    • 한국환경과학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.223-228
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    • 2000
  • 충남 서천군 춘장대에서 채취한 갯벌을 통수칼럼에 넣고 오염물질 정화능력을 평가 해 보았다. 각 칼럼에 사용된 시료수는 하수를 G2여과지(6$\mu\textrm{m}$)로 여과한 여액(R1), 생하수를 GF/C여과지(12$\mu\textrm{m}$)로 여과 후 하수중의 미생물에 의한 영향을 제거하기 위하여 고압멸균기(autoclaver)로 12$0^{\circ}C$에서 15분간 멸균한 하수(R2), 여과ㆍ멸균된 하수를 membrane filter로 여과한 해수와 1:1 (하수:해수)로 혼합한 시료수(R3) 그리고 R3에서 사용된 하수와 해수를 이용해 그 비를 1:2로 혼합한 시료수(R4)를 이용하였다. 4종류로 조제된 시험수를 이용한 통수실험 결과를 요약하면 다음과 같다. 통수실험에 의해 제거된 COD 양은 시료수에 하수의 함유량이 증가할수록 증가하였다. 암모니아질소의 경우 각 칼럼에서 580분 실험한 후 총 누적 제거양은 R1 90.1mg, R2 81.0mg, R3 27.6mg, R4 4.1mg이었다. R1과 R2에서 총 누적 제거 양이 해수가 1:1로 함유된 R3보다는 약 3배 높았고, 생하수와 해수가 1:2로 함유된 R4보다는 약 20배 높아 시료수에 하수의 함량이 높을수록 COD와 마찬가지로 암모니아질소가 잘 제거되는 것으로 판단되었다. 총인의 경우 각 칼럼에서 580분 실험한 후 제거된 총 누적 양은 R1 3.4mg, R2 4.2mg, R3 5.6mg, R4 2.0mg이었다. 평균 유입수 농도와 평균 유출수 농도로 구한 Pb의 평균 제거율은 R3와 R4에서 94.6%와 94.9%로 R1과 R2에서의 65.5%와 77.0%보다 약간 높았고, Cd의 평균 제거율도 R3와 R4에서 93.1%와 88.5%로 R1과 R2에서의 61.2%와 82.7%보다 약간 높았다. 이상과 같이 칼럼실험에서 중금속은 해수가 첨가된 시료에서 제거율이 높았다. 하지만 초기 20분간 흡착된 중금속의 양은 580분 동안 흡착된 총 양의 3~4%로 유사한 값을 나타내었다.

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오존 처리한 넙치 양식장 사육수의 수질과 미생물 변동 (Changes in Water Quality and Bacterial Compositions in Culture Water of an Ozonated Flounder Farm)

  • 박성덕;김유희;박정환;김병기
    • 환경생물
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    • 제36권1호
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    • pp.90-97
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    • 2018
  • 본 연구는 넙치 양식장 시설 내로 유입되는 병원 미생물을 효과적으로 관리하기 위한 오존 처리 기준을 마련하고자 수행되었다. 유수식 환경에서 오존 주입량을 $0.3{\sim}3.0mg\;O_3L^{-1}$의 범위로 주입하면서 3분의 반응시간을 가진 후 ORP 320~410 mV에서 TRO가 $0.01{\pm}0.01mg\;L^{-1}$가 검출되었으며, 600 mV와 700 mV에서 $0.07{\pm}0.02mg\;L^{-1}$$0.16{\pm}0.03mg\;L^{-1}$가 검출되었다. 오존 처리에 따라 총세균수는 80.6~97.9%의 제거율을 나타내어 오존 처리를 통한 미생물 제거효과는 분명하게 나타났다. 230 g 넙치를 $8.0kg\;m^{-2}$ 밀도로 사육한 300~400 mV 실험구에서는 총세균수는 가장 낮은 값을 보였다. 특히 400~500 mV에서 Vibrio spp.와 그램음성균은 거의 검출되지 않았다. 일간사료섭취율은 300~500 mV에서 0.7% 이상을 나타내어 대조구인 자연해수보다 감소하지 않아 부작용이 적은 것으로 나타났다. 넙치 양식장으로 유입되는 병원 미생물은 유입수의 ORP 400 mV 수준에서 효율적으로 제거되는 것으로 조사되었다.

북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대 심해저 퇴적물의 물리적 특성에 관한 연구 (Mass Physical Properties in Deep-Sen Sediment from the Clarion-Clipperton Fracture Zone, Northeast Equatorial Pacific)

  • 지상범;이현복;김종욱;형기성;고영탁;이경용
    • 자원환경지질
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    • 제39권6호
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    • pp.739-752
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    • 2006
  • 북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Clipperton Fracture Zone) 사이에 위치한 연구지역 퇴적물의 입도, 함수율, 입자 밀도, 전밀도, 공극비, 그리고 공극률 등 물리적 특성과 퇴적학적 변화요인을 파악하기 위하여 1999년부터 2002년까지 7회의 조사작업을 통해 연구지역 각 지점에서 다중주상시료채취기로 채취된 69개 표층퇴적물을 분석하였다. 연구지역 퇴적물은 원양성 적점토가 분포하는 북부지역(북위 16-17도), 생물기원의 규질 퇴적물이 분포하는 중부지역(북위 10-11도), 탄산질 퇴적물이 분포하는 남부지역(북위 5-6도)으로 구분되며, 퇴적물의 물리적 특성은 이들 퇴적물의 유형에 따라 뚜렷이 다른 특성을 보인다. 북부지역은 수층의 기초생산성이 낮고 육성기원 입자의 유입이 많으므로 입도는 세립질이며, 함수율이 낮은 특성을 보인다. 반면에 중부지역은 수층의 생산성이 높고 수심이 탄산염보 상심도보다 깊으므로 다공질이며 입자크기가 큰 생물기원 규질 입자의 유입이 높아 평균입도는 가장 조립질이며, 함수율이 매우 높다. 한편, 남부지역은 수심이 탄산염보상심도보다 얕으므로 수층으로부터 유입되는 탄산질 퇴적물이 용해되지 않고 지속적으로 퇴적되어 가장 낮은 함수율과 높은 밀도를 보인다. C-C지역 퇴적물의 물리적 특성과 연관된 주요 요인들은 적도부근 해역의 높은 생산성에 따른 생물기원 입자의 유입, 탄산염보상심도를 고려한 수심 수층 생산성에 비례하는 퇴적률, 대륙으로부터 바람에 의해 유입되는 육성기원 입자의 공급, 그리고 생물기원 퇴적입자의 용해 및 자생광물의 형성과 연관된 저층해수의 화학적 특성 등으로 판단할 수 있다.

한강기수역에서의 암모늄 제거율 변화 및 질산화의 잠재적 역할 (Variations in Ammonium Removal Rate with Tidal State in the Macrotidal Han River Estuary: Potential Role of Nitrification)

  • 현정호;정경호;박용철;최중기
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권1호
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    • pp.33-39
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    • 1999
  • 부영양화된 한강기수역에서의 용존산소 및 $NH_4{^+}$ 제거에 있어 조석의 영향 및 질산화의 중요성을 이해하고자 1995년 7월에 강화도 남단에서 만조, 중조 및 소조 시에 해수시료를 채취하였다. 수온과 DO를 제외한 하계 한강기수역의 생물, 화학적 환경을 결정짓는 요인들이 담수의 유입과 수역 내의 심한 조석 변화에 의해 조절되는 것으로 나타났다. 조석상태에 따른 용존산소 및 $NH_4{^+}$ 의 제거율은 만조 시 각각 2.76 ${\mu}M\;O_2\;d^{-1}$ 및 1.76 ${\mu}M\;N\;d^{-1}$이며, 간조 시 각각 5.66 ${\mu}M\;O_2\;d^{-1}$ 및 3.36 ${\mu}M\;N\;d^{-1}$로 최대로 나타나 간조 시 담수와 함께 유입되는 다량의 각종 유기물 및 무기영양염에 대한 미생물의 분해 및 흡수가 활발히 진행되고 있음을 알 수 있다. $NH_4{^+}$-질산화는 간조 시 총 DO 소모량의 약 24%를 차지하며 $NH_4{^+}$-질산화에 의한 $NH_4{^+}$의 회전율도 0.18 $d^{-1}$로 만조 때에 비해 각각 3.7배 및 3배 높게 나타나, 담수성 $NH_4{^+}$-질산화 박테리아가 간조 시 한강기수역으로 유입되면서 DO 및 $NH_4{^+}$의 소모에 중요한 역할을 담당하고 있는 것으로 사료된다. 만조 시 $NH_4{^+}$ 감소율 및 $NH_4{^+}$-질산화가 낮은 것은 염분증가에 따른 담수성 $NH_4{^+}$-질산화 박테리아의 활성이 위축되어 나타난 결과로 보이며, 이상의 결과들은 한강기수역에서 $NH_4{^+}$의 효율적인 생물학적 제거를 위해서는 $NH_4{^+}$를 포함하는 각종 오 폐수가 기수역으로 유입되기 이전에 처리됨이 바람직함을 의미한다. 향후 한강기수역과 같은 대규모 담수의 유입이 일어나는 부영양화된 기수역에서 질소계 원소의 순환을 보다 잘 이해하기 위해서는 $NH_4{^+}$$N0_2{^-}$를 유일한 화학에너지원으로 이용하는 자가영양 질산화 박테리아에 대한 생태적 연구가 병행되어야 한다.

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생물정화용 제품의 유류분해능 비교 (Effects of Bioremediation Products on the Oil Degradability)

  • 김상진;신수경
    • 미생물학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.157-162
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    • 1997
  • 최근 유류에 오염된 환경을 회복시키기 위하여 생물정화 방법이 널리 이용되고 있다. 따라서 유류오염 환경을 처리하기 위한 생물정화용 생물제제가 보편화되면서 외국으로부터 많은 제품이 국내로 유입되고 있다. 그러나 국내에는 이와 같은 제품의 규격기준이나 표준 실험방법이 체계화되어 있지 않고 또한 효용성에 대한 실제 실험결과가 없는 상태이다. 그러므로 본 실험에서는 일부 유류처리용 생물제제 5종을 대상으로 유류분해율에 대한 실험을 수행하였다. 실험결과 대부분의 제품들은 함유된 화학유분산제에 의해 유류분산능을 나타내었고 유류분해율은 매우 낮은 것으로 나타났다. 일부제품(D)의 경우에는 해수에 분포되어 있는 토착 유류분해세균의 유류분해도를 오히려 저해하는 결과를 나타내었다. 이와 같은 실험의 결과로 미루어 향후 생물정화용 제제의 규격기준 및 표준 실험방법을 국내에도 확립할 필요가 있고, 그러므로서 효율적인 생물정화 기술방법 사용이 활성화될 수 있을 것이다.

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