• 생태와환경
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• 제39권4호통권118호
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• pp.481-488
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• 2006

최근 우리나라에서는 유역단위로 배출되는 오염원의 40% 이상을 차지하고 있는 비점오염원의 제어가 중요해졌다. 유역의 비점오염원제어를 위해 전세계적으로 인공습지가 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 비점오염원 제어를 위한 현장실험을 2002년 6월부터 2004년 6월까지 실시하였다. 인공습지와 유수지가 하나의 시설로써 각각 4개씩 조성되어있으며, 면적은 0.88 ha이다. 습지의 식생은 식재를 하지 않고, 자연적 활착을 유도하였으며, 3번의 생장기를 거친 2004년도 식생조사 결과 각 습지별로 평균 약 90% 정도의 식생피도를 나타내었다. $BOD_5$, TSS, TN, TP의 평균 제거율은 각각 5.6%, 46.6%, 45.7%, 54.8%로 나타났다. $BOD_5$의 제거율은 낮게 나타났는데, 이는 유입수의 농도가 낮기 때문에 제거효율이 낮게 나타난 것으로 판단된다. 유수지-습지의 배치가 습지-유수지 배치보다 전체적으로 더 좋은 수질을 나타내었다. 일차반응모형 (First-order analysis)결과 TP는 온도에 많은 영향을 받지 않으며, $BOD_5$와 TSS는 TN보다는 온도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구 결과 인공습지는 유역에서 유입되는 비점오염원의 처리시설로 효과적인 것으로 생각된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제39권5호
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• pp.474-481
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• 2013

Objectives: This study was conducted to investigate the application of microbial fuel cells (MFCs) to the wastewater treatment systems employed in the Living Building Challenge. Methods: I reviewed a range of information on decentralized wastewater treatment technologies such as composting toilets, constructed wetlands, recirculating biofilters, membrane bioreactors, and MFCs. Results: The Living Building Challenge is a set of standards to make buildings more eco-friendly using renewable resources and self-treating water systems. Although there are various decentralized wastewater treatment technologies available, MFCs have been considered an attractive future option for a decentralized system as used in the Living Building Challenge. MFCs can directly convert substrate energy to electricity with high conversion efficiency at ambient and even at low temperatures. MFCs do not require energy input for aeration if using open-air cathodes. Moreover, MFCs have the potential for widespread application in locations lacking water and electrical infrastructure Conclusions: This paper demonstrated the feasibility of MFCs as a novel decentralized wastewater treatment system employed in the Living Building Challenge.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제10권3호
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• pp.1-7
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• 2007

For waste water treatment, artificial wetland was constructed in 1998. The size of artificial wetland is 20m${\times}$200m, with sand and gravel as media and Phragmites japonica was implanted. The removal rate of BOD, TN, and TP were 86%, 33% and 25% from June 2004 to November 2005 respectively, while those were 88%, 38% and 55% in 1999. Organic materials and nitrogen compounds are still effectively removed, after 6 years of construction, but the removal efficiency of phosphorus compounds is reduced. So for sustaining of artificial wetland as waste water treatment system, the removal efficiency of phosphorus compounds must be elevated.

• 한국환경보건학회:학술대회논문집
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• 한국환경보건학회 2003년도 Challenges and Achievements in Environmental Health
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• pp.199-203
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• 2003

This study was carried out to investigate the removal of 2,4,6-trinitrotoluene, nutrients such as nitrogen, phosphorous compounds in the wetland microcosms. Microcosm study indicated that TNT nutrients were more lastly reduced in the anaerobic condition. The major reductive transformation products included 2,4diamino-6-nitrotoluene (2,4-DANT) 2,6diamino-4-nitrotoluene (2,6-DANT) 4diamino-2,6-nitrotoluene (4-ADNT) 2diamino-4,6-nitrotoluene (2-ADNT). The experimental results for nitrogen removal showed that denitrification kom NO$\sub$3//$\^$-/ to NH$_3$ was dominant process at the bottom of marsh, but nitrification from NH$_3$ to NO$\sub$3//$\^$-/ was dominant on the top of marsh.

• 한국농공학회지
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• 제41권4호
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• pp.37-46
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• 1999

Field experimnet of constructed wetland for rural wastewater treatment was performed from July 1998 to April 1999 including winter to examine the seasonal effect on the wetland performance. The system worked without freezing even under $-10^{\circ}C$ of air temperature as long as watewater was flowing. BOD removal rates varied in similar pattern as the air temperature, and winter performance was relatively lower than that in the growing season. However, removing performance during winter was still significant, and BOD removal rates were almost the the same as in the growing season. SS removal rate was relativelyless affected by temmperature, but lower decay rate during the winter can result in accumulation of the SS in the system, which releases constituents in the next spring and can affect whole system performance. The winter removal rates of nutrients like T-N and T-P were decreased about half compared to the growing season and low temperature. To maintain stabilized wetland performanced including winter time, supplying minimum heating for plants could be an alternative in field application. Experimental data was compared with NADB(North Americal Wetlands for Water Quality treatment database), and general performance of the system was within the reasonable range. The pollutant loading and effluent concentration of the experimented system were in high margin. Base on the experiment and databases, the required effluent water quality could be achieved if loading rate adjusted as ilulstrated in the database.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.137-148
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• 2008

최근 홍수조절, 광산 침출수, 농업 유출수 등의 처리에 습지를 활용하는 사례가 증가하고 있다. 하지만 장기 모니터링의 어려움으로 인해 습지에 대한 장기간의 자료들이 부족하여 습지의 올바른 이용이 어려운 실정이다. 이에 본 연구 에서는 장기간의 자료 생성과 생성된 자료를 바탕으로 습지의 수문학적 거동 분석을 목적으로 한 수문분석의 일환으로 장기유출 수문모형인 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)모형을 이용하여 토평천 유역의 우포, 목포, 사지포, 쪽지벌에 대한 저류량을 분석하였다. 또한 토평천 유역에 천변저류지를 조성하는 가상 시나리오를 적용하여 시나리오 적용에 따른 유역 출구의 유출량 변화를 분석하였으며 우포늪의 저류량도 분석하였다. 분석결과 유역 출구의 유출량은 우기(7-8월)에는 유출량이 감소하였으며 건기(12-2월)에는 증가하는 것을 알 수 있었다. 그리고 우포늪의 저류량을 분석한 결과 천변저류지 조성에 따라 우포늪도 어느 정도의 영향을 받을 수 있음이 파악되었다. 또한 조성된 천변저류지의 습지로서의 지속 가능성을 평가하기 위하여 천변저류지의 유황을 분석하였다. 분석결과 천변저류지의 유황이 기존 습지보다 적게 모의 되었으며 일부 천변저류지의 유황은 풍수기일 때에도 현저하게 적게 모의됨을 알 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 조성된 천변저류지가 습지로 활용되기 위해서는 천변저류지에 대한 수문학적 관리가 필요함을 알 수 있었다. 그리고 천변저류지 조성에 따른 부하량(TN, TP)변화를 분석한 결과 천변저류지 조성에 따라 부하량이 감소됨이 파악되었다. 또한 수변구역 조성에 따른 부하량 변화를 분석하여 천변저류지 조성과 수변구역 조성에 따른 부하량 감소를 비교하였다. 마지막으로 SWAT 모형의 수리학적 모호성을 극복하고자 수변관리 모형인 REMM 모형을 이용해 보았으며 그 결과를 SWAT 모형의 결과와 비교하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권2호
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• pp.317-324
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• 2012

비점오염원 저감을 위해 설치된 주암호 생태습지의 수질정화효율을 평가하기 위하여 시스템별 및 시기별 오염물질의 함량과 처리효율을 조사하였다. 유입원수의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 함량은 각각 0.20~0.91, 1.24~8.00, 0.6~8.6, 0.04~2.50 및 $0.001{\sim}0.685mg\;L^{-1}$ 범위로 나타났다. 주암호 생태습지 유입수의 대부분이 현행 오염물질 수질기준을 초과하지 않은 상태로 유입되었지만 비점오염원이 많이 유입되는 특정 시기 (장마철)에는 높은 오염물질 함량을 나타내었다. 시기별로는 전반적으로 여름철에 유입원수의 영양염류의 유입이 다른 시기에 비해 높은 경향이었다. 전반적으로 C 시스템이 오염물질의 처리효율이 가장 높은 경향이었다. A 시스템의 습지들은 대부분 겨풀이 우점하고 있었으며 B 시스템의 습지들은 겨풀과 연꽃이 우점하고 있었다. C 시스템의 습지들은 겨풀, 수련 및 부들이 우점하고 있었다. 주암호 생태습지는 오염물질의 처리능이 전반적으로 안정화 상태에 도달하지 못한 것으로 판단되며, 특히 겨풀 및 물 참새피 등 식물교란종의 습지 내 침투로 인하여 습지의 수질정화효율이 전반적으로 낮았다. 따라서 본 연구결과로부터 조성초기 인공습지는 식생의 발달 여부가 수질의 안정화와 습지의 수생태학적 역할을 증대시키는데 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제12권3호
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• pp.21-37
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• 2010

남강 본류로 유입되는 경상남도 진주시 관내에 소재한 13개 지류에서 습지의 보전 현황을 평가하고 우수한 습지생태계를 발굴하며 인위적인 훼손과 오염으로부터 습지생태계를 보호하기 위한 보전 대책을 제시하기 위하여 습지생태계의 생물 서식지로서의 물리적 특성과 식생의 자연도를 조사하였다. 지류 주변의 토지 이용, 제방상단의 생태적 기능, 제방 사면의 구조, 둔치의 인공화 정도 및 이용 강도, 호안의 인공화 정도, 하상 재료의 다양성, 하천의 횡단 구조물 등으로부터 산정한 물리적 특성의 자연도 평가지수는 오미천이 가장 높고 반성천, 향양천, 그리고 나불천, 영천강 및 수곡천, 중촌천, 대곡천 등의 순이었으며, 문산천이 가장 낮았다. 식생의 다양성, 외래종의 우점면적, 1년생 초본의 우점면적, 현존식생의 자연도 및 특이성, 종다양성 등으로부터 산정한 식생자연도의 평가지수는 오미천이 가장 높고, 수곡천, 반성천, 영천강, 중촌천, 지내천, 나불천, 지수천 등의 순이었으며 용아천이 가장 낮았다. 물리적 특성과 식생 자연도의 평가지수로부터 산정한 하천 자연도는 오미천이 I등급으로 가장 높고, II등급인 반성천, 수곡천, 영천강, 나불천 및 중촌천, 향양천, 지내천, 지수천, 대곡천, 문산천 및 독산천 등의 순이었으며, 용아천이 III등급으로 가장 낮았다. 지류의 습지생태계를 복원하여 하천의 자연도를 향상시키기 위한 보전대책이 제시되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.457-457
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• 2021

인공습지는 자연이 가진 정화기작을 인위적으로 증가시키기 위하여 조성한 자연기반해법에 해당한다. 인공습지는 습지 내 식물, 미생물, 토양 등의 상호기작에 의하여 오염물질이 제거된다. 인공습지의 오염물질저감효율은 시설의 규모와 유량, 유입물질의 부하량 수리학적 부하량, 체류시간 등의 영향을 받게 된다. 일반적으로 인공습지 적정 규모는 유역 및 기상인자의 특성과 조성목적에 고려하여 산정된다. 본 연구는 전국 35개 지역에 설치된 54개 인공습지를 선정하여 모니터링을 수행하였으며, 2011년부터 2018년에 설치된 시설이다. 54개 시설 중 도심지역에 13개, 농업지역 25개, 공업지역 3개, 상업지역 3개, 축산 10개가 설치되어있다. 습지형태는 Cell형 자유수면형 인공습지(Free Water Surface, Cell-FWS), 유로형(Flow) 자유수면형 인공습지(Cell-FWS), Cell과 Flow형이 결합된 Hybrid-FWS, 수직흐름형 인공습지(vertical flow constructed wetland)와 수평지하흐름형 인공습지(vertical flow constructed wetland)가 결합된 HYBIRD 형 습지로 구분된다. 연구결과, 일반적으로 SA/CA 비율이 클수록 오염물질의 저감효율은 증가하는 것으로 나타났다. 오염 물질별 인공습지 규모를 비교할 경우 저감효율 60%에서 인공습지의 규모는 유기물>영양염류>입자상물질 순으로 나타났다. 목표 제거효율 60%에서 SA/CA 비는 BOD에서 약 3.2%, COD에서 2.5%, SS에서 1.9%, TN 2.5%, TP 2.3%로 나타났다. 입자상물질인 SS는 유기물 및 영양염류에 비하여 유역면적 대비 시설면적이 가장 적게 나타났으며, 유기물질 제거에 큰 시설규모가 필요한 것으로 나타났다. 따라서 인공습지 설계시 유역 토지이용 및 강우특성을 고려하여 적정한 수질과 유량모니터링이 필요하며, 이를 토대로 목표 오염물질 선정이 중요한 것으로 나타났다. 또한, 농업지역의 최적화된 인공습지 위치는 임야가 20~30%, 밭이 20% 이하, 논이 10~50%를 포함하는 곳이 적정한 것으로 평가되었다. 도시지역 인공습지는 도시면적이 증가할수록 효율이 크게 변하지 않기에 가용위치가 적정한 위치로 평가된다. 인공습지의 효율은 유역의 세부 토지이용에 크게 의존하는 것으로 평가되었다. 따라서 인공습지 설계시 농업지역에서는 임야, 밭 및 논의 적정면적을 고려하여 인공습지 위치가 결정되어야 하는 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.707-720
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• 2011

호소의 경우, 장기간 수류의 체류현상이 발생하는데, 특히, 수심방향의 수층에 따른 호소 내 수류와 수질 문제는 하천에서의 수질 문제와 다르다고 할 수 있다. 따라서 호소 수체 내의 수류와 수질을 시간에 따라 모의할 수 있는 3차원 비정상 상태의 수질모형을 적용하는 것이 유리하다고 할 수 있다. 3차원 모형은 댐이나 호소에서 수심방향으로 수층을 구분하여 수질모의가 가능하고 보다 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있다. 이에 본 연구에서는 3차원 모형인 EFDC를 이용하여 섬진강 댐의 운암호에 대한 수질 모의를 실시하였다. GIS기반의 강우-유출 모형인 HEC-GeoHMS와 HEC-HMS를 이용하여 장기유출량을 산정하고, 관측된 수위, 기상, 수온, 총 질소, 총 인에 대하여 입력 자료를 구축하였으며, EFDC 모형 적용을 위해 수심을 3개의 층으로 구분하고 5,634개의 격자를 추출하여 격자망을 구성한 후 운암호 내의 수질 변화를 시공간적으로 모의하였다. 장기유출 모의 결과 전체적으로 실제 유출량을 잘 반영한 것으로 나타났으며, 수질 모의를 통해 오염원 인자들에 따른 거동특성을 확인할 수 있었고 모의 수질은 관측 수질을 적절히 반영하는 것으로 판단된다. EFDC는 적절한 수질모의가 가능할 것으로 판단되며 향후 상수원의 취수 및 관리 대책 수립 등을 위한 지원을 기초도구로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.