• 한국패류학회지
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• 제19권2호
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• pp.161-169
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• 2003

진동해역의 수질환경은 저수온기에는 수질 2등급에 해당하였으나, 고수온기에는 3등급 기준치를 초과하고 있다 . 특히 여름철 저층 DO는 현저하게 감소하여 0.2-3.2 mg/l의 범위로 현저한 빈산소상태를 이루고 있었다. 만의 서부가 낮고 특히 가장 외해측에 위치한 조사정점 1의 DO가 가장 낮았다. 하계 진동해역의 DO농도에 영향을 주는 요인을 찾고자 해역의 여름철 화학환경특성을 Pearson 상관분석한 결과, DIN (-0.833), DIP (-0.948) 및 염분농도 (-0.984) 가 강한 부상관 관계를 보이고, SS (0.732)는 정상관관계였다 (p = 0.01). 이는 진동만해역의 여름철 영양염류 유입은 주로 강우에 의한 육지로부터 기원하고 이들에 의해 증가된 영양염류의 분해에 산소소모가 증가되는 것으로 생각된다. 일반적으로 빈산소수괴의 발생은 연직수평혼합에 의하여 결정되고 (Takasugi, 1996), 연직확산에 80%정도, 수평이류확산으로 20% 정도가 결정된다 (Isobe et al., 1993). 육지로부터 유입된 영양염은 만내측의 외향 표층류에 의해 만외측으로 이송되었다가 만 외측에 작용하는 하강류에 의해 하강하고, 다시금 내만으로 향하는 저층류의 작용으로 만내로 유입되는 것으로 보인다 (Kim and Kim, 2003). 따라서 표층에서 연직 하강류가 작용하는 비교적 수심이 깊은 조사정점 1부근 해역은 조석 잔차류가 탁월한 수역으로 수평적인 분산계수는 작아서 성층이 강한 하계에는 연직교환이 나빠져 용존산소의 소비속도가 증대된 것으로 생각된다. 해수중 중금속 농도는 일부 시기를 제외하면 다른 해역과 비슷한 수준이었으나, 2002년 8월 조사에서 조사정점 1-6의 중금속 농도가 현저하게 높았다. 이 조사시기는 창조시로 낙조시 인근 마산만에서부터 유출된 해수의 영향을 직접적으로 받은 것으로 판단된다. Kim and Lee (2000) 은 마산만 주변해역의 잔차류의 특성은 마산만에서 외해로 향하고 마산만을 벗어나면 진동만쪽으로 서향하여 진동만 외해측에서 반시계방향으 로 와류가 형성되는 것으로 보고하고 있다. 따라서 마산만의 오염물질은 조석류에 의해 진동만에 영향을 미치며, 주로 만의 외해측에 영향을 미칠 것으로 예상된다. 우리 조사결과는 Lee and Kwon (1994) 의 결과보다 훨씬 높았다. 해역으로 유입되는 총 오염부하를 조사한 결과, 연간 진동해역으로 유입되는 오염부하량은 부유물질 기준으로 전체 37,316 ton/yr로 추정되었고, 이중 육지기원 부하량이 9,809 ton/yr (26.3%) 였고, 해역의 침강량 23,576 ton/yr (63.2%), 양식생물의 배설량이 3,932 ton/yr (10.5%) 로 대부분이 해역의 침강량에 의한 것으로 조사되었다. 육지오염부하량이 변동이 없다는 전제 조건 아래, 진동만의 피조개 채묘장을 미더덕 양식장으로 품종전환시킬 경우, 전체 부하량은 산술적으로 약 196%가 증가한 72,998 ton/yr 가 되고, 양식생물의 배설량은 10배 정도 증가하게 되어 진동만의 오염부하를 가중하게 된다. 진동만은 여름철 빈산소수괴 및 적조가 빈번하게 발생하고 있으므로 미더덕 양식장을 새로이 시설할 경우 오염부하가 가중될 것으로 판단되어, 앞으로 진동만의 양식장 수용능력을 파악하여 적정량의 양식물량이 시설되어야 할 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권3호
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• pp.215-221
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• 2005

납석광산 폐석의 중화제로서 Solvay 공정에서 발생되는 알칼리성 부산물인 부산석회의 활용 가능성을 평가하기 위하여 폐석을 충진한 컬럼 용출시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 폐석의 pH 값은 3.67로 매우 낮았으며 화학성분 중 $Al_2O_3$ 함량은 16.44%, $Fe_2O_3$의 함량은 11.62%로 높게 나타났다. 컬럼시험에서는 폐석 단독 처리구의 경우 침출수의 pH가 $3.5{\sim}4.0$으로 매우 낮게 나타났으나 폐석+탄산석회 전층혼합 및 폐석+부산석회 전층혼합 처리에서는 침출수의 pH가 $7.0{\sim}8.0$의 수준으로 유지되어 뚜렷한 중화효과를 나타내었다. 침출수의 EC 값은 폐석+부산석회 전층혼합 처리에서 초기에 높게 나타났는데 이는 부산석회에 Ca을 비롯한 염류물질이 다량 함유되었기 때문인 것으로 판단되었다. 침출수 중 Fe의 농도는 폐석+부산석회 전층혼합 처리예서 1 mg $L^{-1}$ 이하의 수준으로 나타났고, Al의 농도는 초기 용출에서 다소 높게 나타났으나 이후 1 mg $L^{-1}$ 이하의 수준으로 안정화되었다. 이상의 결과를 통해 부산석회는 복토제의 피복 없이도 납석광산 폐석의 오염물질 유출을 차단할 수 있는 중화제로 활용할 수 있을 것으로 판단되었고, 부산석회는 폐석과 혼합하여 처리하는 것이 효율적이었다.

• 한국습지학회지
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• 제25권2호
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• pp.145-158
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• 2023

인공습지(CW)는 도시 폐수처리를 위한 효과적인 기술로, 물리-화학적 및 생물학적 자연처리과정을 통해 오염 물질이 제거된다. 본 연구는 서지학적 분석 방법을 통하여 인공습지의 현재까지의 연구 진행 상황과 향후 연구 동향을 조사하였다. 인공습지를 통한 페수 처리 성능 평가 분석을 위하여 최근 출판된 논문(오픈 액세스 학술지 포함) 100편을 기반으로 종합적 분석 및 검토를 수행하였다. 분석 결과, 스페인, 중국, 이탈리아, 미국이 논문 출판수가 두드러지는 것으로 나타났다. 논문에서 가장 많이 사용된 핵심용어는 수질(n=19), 식물 정화(n=13), 강우유출수(n=11), 인(n=11) 순으로 나타났으며, 수질개선과 영양염류 제거에 대한 인공습지의 효율성 관련 연구가 폭넓게 연구되고 있는 것으로 분석되었다. 검토된 다양한 유형의 인공습지 중 Hybrid 형태의 인공습지가 TSS(95.67%) 및BOD(88.67%)으로 오염물질 저감효율이 가장 높은 것으로 나타났으며, VSSF, HSSF는 TSS 제거(83.25% 및 78.83%)에 가장 효과적인 것으로 조사되었다. VSSF 습지는 가장 높은 COD 제거 효율(71.82%)을 보였다. 일반적으로 인공습지에서 물리적 처리(예: 침전, 여과, 흡착)와 생물학적 메커니즘(예: 생분해)은 TSS, BOD, COD 제거 효율에 영향을 미치기 때문이다. Hybrid 형태의 인공습지는 호기성 및 혐기성 조건, 다양한 식생 유형, 다양한 매체 구성 등의 다양한 인자와 여러 처리 과정을 통해 미생물 활성도 증가 및 질소 처리를 통해 TN(60.78%)의 높은 저감효과를 보였다. FWS 형태의 인공습지는 퇴적물에 결합된 인을 침전 및 식물의 흡수를 통해 높은TP 제거효율(54.50%)로 나타났습니다. 일반적으로 인공습지에는 식물 정화 능력이 뛰어난 Phragmites, Cyperus, Iris 및 Typha 이 적용되고 있다. 본 연구는 향후 도시 지역에서 발생되는 폐수 처리를 위한 지속 가능한 대안으로 제시 가능할 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제44권3호
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• pp.253-263
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• 2011

본 연구는 인공 조성된 둠벙의 물리 화학적 및 생물학적 특성을 분석하여 둠벙의 복원 및 관리를 위한 기초 자료를 얻고자 수행한 연구로 다음과 같은 결론을 도출하였다. 연구대상지 둠벙의 면적은 4.6~14.1 $m^2$였으며 모양은 원형과 사각형 모양이 대부분이었다. 조사 둠벙 중 가장 자리에 석축이나 목축을 두르지 않은 둠벙들은 주변 둑이 매몰되어 수심이 얕아져 둠벙의 기능을 잃을 수 있다. 따라서 지속적인 둠벙 기능 유지를 위해서는 주변에 석축이나 목축 등을 둘러 매몰되는 것을 방지할 필요가 있다. 연구대상지의 수질환경은 COD, TN, TP의 경우 농업용수 기준을 초과한 수질등급을 보였으며 특히 TN의 농도는 평균 8.03 mg $L-1$로 농업용수 수질기준을 약 8.0배를 초과하는 농도분포를 보였다. 조사지역 둠벙의 질소농도가 높은 원인으로는 홍성지역의 높은 축산 밀도, 농경지 주변 산재해 있는 축사 시설과 축산폐수를 이용한 저장 액비 사용에 의한 것으로 판단된다. 오히려 농촌지역에서 둠벙과 같은 작은 저류지가 하천으로 유출되는 영양물질을 저감시켜 주는 소규모 침전지 역할도 할 수 있을 것으로 사료된다. 연구대상지 둠벙의 평균적인 모래함량, 유기물 함량, 유효인산 함량은 각각 53.4${\pm}$16.6%, 21.8${\pm}$9.74 g $kg^{-1}$, 12.8${\pm}$7.59 mg $kg^{-1}$로 나타났다. 둠벙의 토양 특성 조사결과 모래함량과 유효인산 농도는 둠벙 안정화를 위한 식생정착에 적합한 농도분포였으나 신규로 조성된 5곳의 둠벙에서는 유기물 함량이 높지 않아 식생 정착에 다소 시간이 소요될 것으로 판단된다. 연구 대상지 둠벙의 어류상은 붕어, 미꾸리, 미꾸라지, 드렁허리 4종이 출현하였으며 군집구조 분석결과 군집 안정도와 다양도 지수가 불량하게 나타났다. 이와 같이 단순한 어류상 구조는 둠벙이 주변 하천과 고립된 구조를 가지고 있기 때문에 논과 정수지역, 농수로 등 연중 수위와 환경변화가 큰 환경에 적응한 어종들만이 서식할 수 있기 때문으로 판단된다. 요인분석에서 도출된 요인점수(Facter score)를 바탕으로 조사한 둠벙을 구분한 결과, 요인점수 1에서 양의 값을 보이는 둠벙은 다른 둠벙에 비해 둠벙의 크기가 큰 것들로 구성되었으며 (Group I), 요인점수 2에서 양의 값을 보인 Group III은 다른 둠벙에 비해 유기물 농도가 높은 둠벙들로(S5, S6) 구성되었다(Fig. 4). 본 연구를 바탕으로 향후 농촌지역 둠벙의 복원 및 효율적 관리를 위해서는 둠벙과 주변하천과의 연계성, 둠벙의 크기를 비롯한 구조적 특성을 잘 고려해야 할 것으로 판단된다. 본 연구에서 거론하지 못한 둠벙 용수의 유 출입량, 둠벙 수체내 먹이 연쇄 구조 등 세부적인 부분에 대한 연구를 추가적으로 진행해야 할 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제23권2호
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• pp.36-46
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• 2015

경축순환농업은 축산농가에서 발생하는 가축분뇨를 비료자원으로 인식하여 농경지로 환원하는 지속 가능한 농업체계로 부상하였다. 하지만 우리나라의 경축순환농업 체계는 아직 미비하여 가축분뇨 처리 및 자원화에 애로를 겪고 있는 지역을 쉽게 찾아볼 수 있다. 본 연구에서는 1) 지역 특성을 고려한 맞춤형 경축순환농업 모델을 제시하고 2) 가축분뇨의 농경지 환원 시 잠재적 양분 공급량 및 작물의 양분 요구량에 관한 관계분석을 바탕으로 제시된 모델의 바이오매스 물질흐름 분석을 그 목적으로 한다. 개별농가 시설을 통한 경축순환농업을 실행하고 있는 우리나라 지역 두 곳과 (YC, JJ)과 공동자원화시설을 위탁처리하고 있는 두 곳 (NW, NS)을 선정하여 NS의 두 지역, NW의 세 지역, YC의 세 지역, JJ의 네 지역 등 총 열두 곳의 지역별 현장조사 및 면접을 실시하였고, 설문조사를 위한 농가들은 NW의 54농가, YC의 51농가, JJ의 44농가로 총 149농가의 설문조사를 수행하였다. JJ지역의 공동자원화시설은 퇴 액비화 역할뿐만 아니라 에너지화 모델로의 공동추진(two track model)이 보다 효과적일 것으로 판단된다. YC지역의 경우, 중규모(30톤 내외)의 분산형 공동자원화시설 3~4개를 축산농가가 밀집된 면(面)에 설치하는 모델이 적합할 것으로 판단된다. 기존 처리현황 대비 공동자원화시설이 적용된 시나리오의 양분흐름을 비교해 보면 두 지역 모두 인과 칼리량은 늘어나고(최대 7%까지) 질소량은 감소하는(최대 15%까지) 경향을 보이는 것으로 나타났다. 모델이 적용된 YC지역의 가축분뇨 유래 질소, 인산, 칼리는 전반적으로 비슷하게 고른 값을 보이고 있으나, 작물의 양분요구량과 양분의 토양 환원량을 비교해 보면 연간 질소가 719톤, 인이 1,269톤씩 각각 과잉 공급되고 있음을 알 수 있다. JJ지역의 경우 작물 양분요구량 대비 질소 671톤/년의 추가공급이 필요할 것으로 추정되며 이는 화학비료로 대체될 수 있음을 의미한다. 인의 경우 32톤이 과잉공급되어 JJ와 YC 지역 모두 인의 지표수 유출(runoff)에 기인한 부영영화(eutrophication)를 고려하여 경축순환농업 모델을 구축해야 할 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권1호
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• pp.35-46
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• 2009

새만금 방조제 공사 과정 중의 새만금 해역 표층수 주요 수질의 시 공간적 분포 특성을 파악하기 위하여 2002년에 총 4회(4월, 5월, 8월, 11월)에 시료를 채취하여 염분, 화학적산소요구량(COD), 용존 영양염류(DIN, Silicate)와 중금속 분석을 수행하였다. 전체 조사기간 동안 염분, COD, DIN 및 Silicate는 각각 $13.08{\sim}31.96\;psu$, $0.12{\sim}3.43\;mg/L$, $0.001{\sim}2.638\;mg/L$ 그리고 $0.010{\sim}3.181\;mg/L$의 범위를 나타내었다. 각 조사 때마다 COD와 DIN은 담수가 유입하는 만경강 하구 정점에서 가장 높았다. 영양염류들의 농도 분포는 물리적 혼합에 의하여 조절되고 있음을 강하게 지시하여 낮은 염분을 보인 새만금 내측 해역에서 높고, 상대적으로 염분이 높은 외해역에서 낮았다. 용존 중금속의 농도 범위는 Co $0.006{\sim}0.115{\mu}g/L$, Ni $0.26{\sim}0.114{\mu}g/L$, Cu $0.14{\sim}0.93{\mu}g/L$, Zn $0.04{\sim}0.53{\mu}g/L$, Cd $0.010{\sim}0.043{\mu}g/L$, Pb $0.010{\sim}0.795{\mu}g/L$, 산가용성 Hg은 $0.25{\sim}4.16{\mu}g/L$였다. Cd을 제외한 중금속들은 만경강 하구(정점 1 또는 3)에서 가장 높게 나타났다. 일반적으로 중금속은 외해방향(저염분$\rightarrow$고염분)으로 갈수록 감소하는 경향을 보였으며, 육상 기원에 의한 영향으로 DIN 및 Silicate에 대하여 양의 상관성을 보였다. 한편, Cd 농도는 염분에 의한 부유물질로부터의 탈착에 의하여 고염분에서 높고 저염분에서 낮았다. 11월에 Co, Zn, Cu와 Pb는 금강 유출수의 제한적인 영향으로 새만금 외해 북부 해역에서 높은 농도를 보였다. 대부분의 용존 중금속 농도는 과거 이 해역의 자료보다 약간 낮았지만 자연적인 환경을 가진 Lena강 하구보다 높았다.