• Environmental Engineering Research
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• 제21권1호
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• pp.36-44
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• 2016

Constructed wetlands are established efficient technologies and provide sustainable solution for wastewater treatment. Similarly, biochar, which is an organic material, produced by means of pyrolysis, offers simple and low cost techniques to treat water and reduce carbon footprint. Combining both of these technologies can greatly augment the efficiency of the system. The objective of this study was to evaluate the efficiency of constructed wetlands by using biochar as media. Horizontal wetland beds with dimension ($1m{\times}0.33m{\times}0.3m$) were prepared using gravels and biochar, and cultivated with the Canna species. Synthetic wastewater was passed through these beds with average flow rate of $1.2{\times}10^{-7}m^3/sec$ achieving a retention time of three days. Pollutant removal performance was compared between the controlled and experimental wetland beds. This study reveals that the wetland with biochar were more efficient as compared to the wetland with gravels alone with average removal rate of 91.3% COD, 58.3% TN, 58.3% $NH_3$, 92% $NO_3-N$, 79.5% TP, and 67.7% $PO_4$.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.937-943
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• 2011

자연정화공법을 이용한 인공습지 폐양액처리장에서 처리효율의 장기간 모니터링을 위해 선행연구를 통해 개발된 폐양액처리 시스템에 최적공법을 적용하여 시기별 수처리효율을 조사하였다. 또한 폐양액 처리장에서 오염물질의 처리경향을 파악하고, 이를 토대로 설계 및 시공시 부지면적 감소와 오염물질의 처리효율 극대화를 위한 기초자료를 제시하기 위하여 오염물질의 분해속도를 조사하였다. 폐양액 처리장에서 시기별 수처리효율 결과 최종 2차 방류수에서 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 88%, 79%, 92%, 64% 및 92%로서 처리시일이 경과 할수록 점점 안정화 되는 경향으로 특히, 3개월 이후부터는 안정적인 처리가 가능하였다. 폐양액처리장에서 오염물질의 분해속도 K ($day^{-1}$)는 1차 수평흐름조의 경우 SS (0.54) > BOD (0.39) > COD (0.27) > T-P (0.26) > T-N (0.06) 순으로 SS가 가장 빨리 분해되었고, 2차 수평흐름조의 경우 T-P (0.52) > BOD (0.28) > COD (0.15) > T-N (0.06) >SS (0.10) 순으로 전반적으로 T-P가 가장 빨리 분해되었다. 이들 결과를 미루어 볼 때, 본 현장 인공습지 폐양액처리장은 장기간 안정적으로 폐양액을 처리할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제6권2호
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• pp.57-63
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• 2004

습지는 환경 생태적으로 다양한 기능을 가지고 있으며, 이 중 특히 수질정화기능에 초점을 두고 전 세계적으로 1000여개 이상의 습지가 수처리 및 수질개선에 이용되고 있다. 자연습지 및 인공습지를 이용한 수처리 과정에서 BOD, SS, N, P, 대장균과 중금속의 제거효율을 확인한 결과, BOD의 제거효율은 약 84%로 가장 높게 나타났으며, 질소의 제거효율은 48%로 가장 낮았다. 또한 인의 제거효율은 평균 67%이며 유입되는 인의 농도가 높을수록 인의 처리 효율이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 국내 관련연구의 경우, 대부분 습지의 유입수와 유출수의 농도 변화조사와 식물체내 영양염류 농도 조사가 주를 이루어 실질적으로 인공습지 내에서 영양염류가 제거되는 기작을 밝히는 연구 및 영양염류 제거에 관여하는 미생물에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 수질정화에 최적의 인공습지 건설 및 운영이 가능하기 위해서는 복합적 영양염류 제거기작의 규명 및 지질학적, 수리학적인 연구가 병행되어야 할 것이다.

• 한국농공학회논문집
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• 제47권1호
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• pp.93-102
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• 2005

A prototype surface flow constructed wetland was built in the upstream area of Sihwa reclaimed tidal lands to improve the water quality of Lake Sihwa by treating severely polluted stream water. In this study, we monitored hydrology, macrophyte (Phragmites communis Trin,) growth, and water quality in the Banwol and Donghwa wetlands to evaluate their performance during the initial period after the completion of wetland construction, The average removal efficiency($\%$) in each wetland was relatively low compared with the performance data from the North America Wetland Treatment System Database (NADB), which mainly includes urban sewage-treatment wetlands. However, the average removal rates per unit area ($g/m^{2}/day$) were 0.72, 0.72 and 0.51 (BOD), 2,04, 2.46 and 0.70 (SS), 0.89, 0.43 and 1.09 (TN) and 0.02, 0.02 and 0.02 (TP) in the Banwol and Donghwa wetlands and NADB, respectively. The overall performance of the Banwol and Donghwa wetlands was within the expected range of the wetland system processes contributing the reduction of the pollutant load to Lake Sihwa during the initial period of wetland operation. Considering the low influent concentration, high hydraulic loading rate, and insufficient macrophyte growth since the wetland was constructed, better performance is expected if an improved operational scheme is adopted.

• 한국습지학회지
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• 제4권1호
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• pp.51-61
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• 2002

The wetland is a biologically integrated system consisting of water, soil, bacteria, plants, and animals. The wetland helps sustain the ecosystem, control the micro-climate and flood, maintain the ground water level, and provide fishing grounds. From the environmental standpoint, the wetland plays a vital role in reducing water pollution by filtering out sand and other polluted matters, producing oxygen, absorbing chemicals and nutrients. For these reasons, interest in restoring the wetlands has been steadily increasing. Artificial wetland, which is also referred to as created wetland or constructed wetland, is an alternative to natural wetland. Like natural wetland, artificial wetland is environmentally friendly and can effectively lower pollutant levels. The Korea government is actively reviewing the construction of artificial wetlands in mining and water supply areas to decrease nonpoint pollutant sources. This paper attempts to develop a pollutant removal model for the water quality improvement function of artificial wetlands. Artificial wetland can improve the quality of the water; however, depending on the type of water inflow, vegetation and hydrology, its effect can be different.

• 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.

• 한국습지학회지
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• 제11권1호
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• pp.39-48
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• 2009

습지식물은 습지의 일차생산자로서 습지 내의 다른 생물뿐만 아니라 습지토양, 수문 등과 같은 무생물 환경요인과 다양한 상호작용을 함으로써 습지의 기능에 큰 영향을 미친다. 따라서 습지식생은 습지 설계에서 중요하게 고려해야 하는 인자이다. 본 연구에서는 인공습지를 조성할 때 식물도입방법으로 다양한 습지식물의 씨앗을 함유한 자연습지토양의 활용성을 알아보기 위하여 습지 mesocosm을 제작한 다음 수심과 자연습지토양 함유량에 따른 수생식물의 출현종과 성장 정도를 조사하였다. 자연습지토양의 발아실험에서 7종의 습지식물이 출현하였는데, 이 가운데 5종은 토양 채취지점인 서낙동강의 식물종과 일치하였으나 2종은 발아실험에서 새롭게 출현하였다. 수심에 따른 출현 식물 개체수는 침수 조건에서 15개체가 출현하여 2개체만 출현한 습윤조건에 비해 훨씬 더 많은 개체가 출현하였다. 자연습지토양의 혼합비율에 따른 출현 개체수는 자연습지토양이 100%일 때 개체수가 가장 많았으며, 자연습지토양의 비율이 50%, 75%, 25%의 순으로 나타났다. 모든 습지실험조에서 출현한 검정말과 붕어마름의 성장 정도를 살펴보면, 검정말은 자연습지토양의 비율이 50%인 조건에서 가장 활발히 성장하였으며 붕어마름은 100% 자연습지토양에서 가장 좋은 성장을 보였다. 자연습지토양 함유량에 따른 식물성장실험결과 자연습지토양의 혼합비율이 50%인 조건에서도 식물의 성장이 원활하여 자연습지토양과 인공습지 조성지역토양을 1:1로 혼합하여도 인공습지에서 식물의 안정된 활착에 문제가 없을 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제25권2호
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• pp.132-144
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• 2023

최근 인공습지(Constructed Wetlands, CWs)를 이용한 탄소격리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나 인공습지는 미생물, 식생, 여재 등 소규모 생태계로 탄소흡수원과 탄소 공급원 두가지 기능을 수행하기에 탄소중립을 위한 인공습지의 기능이 확실하지 않다. 따라서 본 연구에서는 인공습지의 탄소격리에 대한 기능을 파악하고자 계량서지학 분석(Bibliometric analysis)을 통해 다양한 논문 및 보고서를 기반으로 다양하고 포괄적으로 검토를 수행하였다. 계량서지학 분석(Bibliometric analysis) 결과 인공습지의 기능은 질소를 초점에 두어 영양염류 제거 효과가 높은것으로 분석 되었으며, 인공습지는 토양 내 탄소함유량 및 탄소 격리는 토양 내 조성된 식생, 조성연도 및 유입수 내 유기물 함량에 따라 다른것으로 나타났다. 인공습지 내 적용되어진 식생 중 부들과(Typha)가 많이 적용되었으며, 탄소격리율에 기여도가 높은것으로 분석되었다. 목본류는 관목류에 비해 상대적으로 탄소격리율이 높아 인공습지 설계시 단일식생보다는 목본류와 관목류의 복합적으로 조성하여 인공습지 내 탄소격리율과 기후변화를 완화하는데 기여할 것으로 분석되었다.

• 한국습지학회지
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• 제8권1호
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• pp.107-112
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• 2006

본 연구의 목적은 천변저류지 입지선정에 대해 GIS를 활용한 적지분석 방법을 정립하는데 있다. 천변저류지는 자연의 본래의 모습을 최대한 보존하면서 홍수조절 및 유량 확보 그리고 생태학적인 측면에서 앞으로의 설치가 확대될 가능성이 큰 조절지이다. 적지분석의 과정으로 범람지역의 DB구축, 사회 경제적 지표분석, 그리고 GIS를 활용한 공간분석의 방법을 수행했다. 여러 요소들의 결과들을 GIS를 활용한 중첩연산 기능을 수행하여 천변저류지의 가능지에 대한 분석을 하였으며, 천변저류지 가능대상지들에 대한 저류 면적 및 저류용량에 대한 분석을 하여 천변저류지 가능 대상지들에 대하여 평가가 가능하도록 지표를 마련하였다. 본 연구에서는 적지분석에 대한 방법론 제시와 더불어 경상남도 창녕군 토평천 유역을 대상지로 선정하여 적지분석 방법을 적용하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권5호
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• pp.764-771
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• 2012

질소 및 인 함유 폐양액 처리를 위한 최적 인공습지 시스템을 선정하기 위해 처리조의 연결방식을 달리하여 최적 system을 선정하였고, 선정된 최적조건하에서 폐양액 부하량에 대한 적응성을 평가하였다. 현장 폐양액처리장에서 시스템별 정화효율을 평가한 결과 system A의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 88, 77, 94, 54 및 94%로서 다른 시스템에 비해 가장 높은 정화효율을 보였다. 현장 폐양액처리장에서 폐양액 부하량별 수처리 효율을 조사한 결과 system A의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 폐양액 부하량에 따라 별 차이 없이 각각 87-89, 76-79, 93-94, 52-55 및 91-94%로 전반적으로 높고 안정적으로 처리되었다. 하지만 T-N의 처리효율은 55% 정도 수준으로 폐수배출기준을 안정적으로 만족하기 위해서는 질소처리효율을 좀 더 향상시킬 필요가 있을 것으로 판단된다.