• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.34 no.3
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• pp.190-193
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• 2001

To investigate the effects of the dissolved oxygen concentration (DO) on Scope for growth (SFG) of the manila clam, Ruditapes philippinarum, we measured $LC_{50}$, filtration, respiration, ammonia excretion, and assimilation rates under $23\pm0.5^{\circ}C$ as a function of DO. The $LC_{50}$ of DO for R. philippinarum, was 2.4 mgDO $L^{-1}$. With decreasing DO, filtration and respiration rates of R. philippinarum decreased, while ammonia excretion rate increased, The assimilation rate was $68.2\%$ at 6.5 mgDO $L^{-1}$, decreased to $29.8\~39.3\%$ at 3.5 mgDO $L^{-1}$. R. philippinarum had positive SFG's at the $DO{\geq}2.5mgDO\;L^{-1}$.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.749-753
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• 2010

본 논문에서는 하천에 유입되는 오염물질 중 대부분을 차지하는 비보존성 오염물질의 확산거동을 분석하기 위해 2차원 수심 평균된 이송분산방정식에 유한요소법을 적용하였다. 수치모형 구성을 위해 SUPG(Streamline-upwind Petrov-Galerkin)법을 이용한 가중잔차법을 사용하였다. 모의대상 수질인자는 BOD와 DO이며, BOD 농도 결과가 DO 농도 계산에서의 입력 자료로 이용되도록 상호 연계를 형성하였다. 모형의 검증을 위하여 직사각형 수로에 선원으로 연속주입하여 얻은 수치해와 해석해를 비교하였다. 비교결과 수치해와 해석해의 결과가 서로 일치하는 것을 볼 수 있었다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.30 no.9
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• pp.939-947
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• 2008

PCR-DGGE method was applied to analyze changes of microbial community in simultaneous nitrification and denitrification (SND) bioreactor with various DO concentrations. In the analysis of eubacterial community, band profiles of DGGE were similar with 2 or 1 mg/L DO concentrations in the reactor. Experimental results led to 16 different bacteria being identified, including 5 dominant strains(3 strains of Uncultured Bacterium, 1 strains of Bacillus, 1 strains of Uncultured Bacteroidetes). DGGE results at 0.5 mg/L DO concentration led to 12 strains being identified, including 7 dominant strains(5 strains of Uncultured Bacterium, 2 strains of Zoogloea sp.). DGGE results at 0.1 mg/L DO concentration led to 11 strains being identified, including 3 dominant strains(1 strains of Uncultured Bacterium, 2 strains of Zoogloea sp.). In DGGE band profiles of $\beta$-AOB($\beta$-Ammonia Oxidizing Bacteria), only one band was observed. This band had 97% similarity with Nitrosomonas sp. done DNB Y20. This band was clearly observed at the 2, 1 and 0.5 mg/L DO concentrations, while the brightness of the band at 0.1 mg/L DO concentration was mostly dimmed. In DGGE band profiles of denitrification process, 5 bands(3 strains of Uncultured organism containing nirS, 2 strains of Uncultured organism containing nirK) were observed. Among those bands, the brightness of one band was gradually increased at the lower DO concentrations. This band has 86% identity with Uncultured organism clone eS1 cd1 nirS gene, partial cds. Based on this result, it could be concluded that Uncultured organism clone eS1 cd1 nirS gene, partial cds is a predominant microorganism in the denitrification process.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.29 no.1
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• pp.106-112
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• 2007

Ammonia oxidizing bacteria(AOB) oxidize ammonia to nitrite and are important microorganisms which control nitrification. Several environmental factors such as dissolved oxygen(DO), temperature and pH influence the growth of AOB. In this work, to assess the effect of DO concentration on AOB, four aerobic biofilm reactors packed with ceramic media were operated 1, 3, 5 and 7 mgDO/L, respectively. The optimal DO concentration with stable nitrification efficiency in aerobic biofilm reactor was above 5.0 mg/L. To assess the relationship between the DO concentration and the characteristics of AOB in aerobic biofiim reactor, DGGE and cloning based on PCR targeting 16S rRNA and amoA gene were performed. Additionally, INT-DHA activity test was proceeded to estimate the activity of AOB. As the results of DGCE and cloning, the community of AOB and the ratio of Nitrosomonas sp. changed little in spite of different nitrification efficiencies. INT-DHA activity test showed that the activity of AOB decreased as DO concentration decreased. It means that DO concentration does not affect the community of AOB, but the activity of AOB.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.3 no.4
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• pp.263-271
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• 2016

This study investigated the hydraulic impact scope and dissolved oxygen (DO) concentration distribution by the micro-bubble aeration in the Juksan Lake located in Asan city in Chungcheongnam-do province. A tracing experiment for hydraulic impact scope was used which constituted a 20% rhodamine solution. A 160 m-guideline was installed in the horizontal direction of the micro-bubble jet flow and the rhodamine concentration, water temperature, and DO concentration were measured at depths of 1 m, 2 m, and 3 m at intervals of 10 m. In the Juksan Lake, the effective range of jet flow discharged by the micro-bubble generator was about 40 m, and after then the jet plume moved up to 80 m to 120 m through the advection and diffusion processes of ambient water. DO concentration in the lake was maintained at 7.4-12.6 mg/L during tracking experiment. The DO of the lake sediments improved from 0.2 mg/L to 8.0 mg/L after applying micro-bubble aeration. In conclusion, the micro-bubble aeration can be an effective technology for the management and improvement of water quality in an agricultural reservoir.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2004.05a
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• pp.312-315
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• 2004

염색가공 공정에서 배출되는 염색폐수는 염색 가공공정이나 사용하는 염료등에 따라 폐수량과 성상의 변화가 심하기 때문에 처리에 많은 어려움이 있다. 일반적인 염색폐수 처리방법으로는 물리화학절인 응집침전법과 생물학적인 활성슬러지법을 단독 또는 조합하여 주로 사용하여 왔다. 그러나 최근에는 기존시설의 처리 향상을 위한 다각적인 기술개발이 시도되고 있으며 그 일환으로 본 연구에서는 활성탄을 담지한 폴리우레탄 담체를 개발하여 염색폐수를 처리하고자 하였다. 본 연구에서는 담체를 이용한 염색폐수의 생물학적 처리 시 여러 인자들, 즉 COD/N 비, DO 농도, 담체의 충진율 등의 영향을 조사하기 위하여 회분식 실험을 수행하였다. 또한 회분식 실험에서 얻은 최적조건을 이용하여 파일럿 실험도 함께 수행하였다. COD/N 비가 COD 제거에 미치는 영향을 살펴보기 위해 COD/N 비를 조절하지 않은 경우와 COD/N 비를 2-3으로 조절한 경우에 대해서 비교하였다. 실험결과 염색폐수의 초기 COD 농도가 1,000 ppm일 때, 처리 후 COD 농도는 COD/N 비를 조절하지 않았을 경우 860 ppm (제거효율 ＝ 18%), COD/N 비가 2일 경우 550ppm (제거효율 ＝ 52%), COD/N 비가 3의 경우 390 ppm (제거효율 ＝ 57%)으로 각각 나타났다. DO 농도가 COB 제거에 미치는 영향을 알아보고자 DO 농도를 1, 6, 7 mg/L로 변화시켰다. 그 결과 DO의 농도가 1 mg/L일 경우 COD 제거효율은 20% 정도였으나, DO 농도가 6 mg/L이상에서는 모두 80%에 가까운 제거효율을 나타내었다. 담체 충진율의 경우, 10% 충진시 40%, 20% 충진시 50%, 30% 충진시 70%의 제거효울을 각각 나타내었다. 회분식 실험에서 얻은 최적조건으로 파일럿 반응기를 100일 이상 운전한 결과 염색폐수의 COD 농도변화는 1,000ppm에서 380ppm로 평균 60%이상 제거되는 높은 효율을 보였다. 또 담체 첨가의 영향을 살펴보기위해, 담체를 충진하지 않은 조건에서 파일럿 반응기를 운전한 결과 평균 COD 제거율은 50%로 비교적 낮은 효율을 보였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.86-86
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• 2021

온천천은 부산광역시 금정구, 동래구, 연제구를 흐르는 도심 하천으로 부산 시민들의 도심 속 산책길, 자전거 길 등으로 활용되는 도시하천이다. 그러나 온천천 양안의 동래 곡저 평야가 시가지화 되고 온천천 발원지인 금정산 주변에서 무허가 상수도를 사용하고 각종 쓰레기와 하수의 유입으로 인해 하천 전체가 하수관으로 변해왔다. 이에 따라 부산광역시는 온천천 정비 계획을 시행하여 하천 정비와 함께 자동측정망을 설치하여 하천의 DO (dissolved oxygen), 탁도, TDS농도 등 자료를 수집하고 있다. 그러나 자동측정망으로 쌓여가는 데이터를 활용하여 DO농도 예측은 거의 이뤄지지 않고 있다. DO는 하천의 수질 오염 정도를 판단하는 수질인자로 역사적으로 하천 연구의 주요 연구 대상이 되어 왔다. 본 연구에서는 일 자료 뿐만 아니라 시 자료를 기반으로 RNN-LSTM 알고리즘을 활용한 DO예측을 시도하였다. RNN-LSTM은 시계열 학습에 뛰어난 알고리즘으로 인공신경망의 발전된 형태인 순환신경망이다. 연구에 앞서 부산광역시 보건환경정보 공개시스템으로부터 받은 자료 중에서 교정, 보수 중, 비사용, 장비전원단절 등으로 인해 누락데이터를 2014년 1월 1일부터 2018년 12월 31일의 데이터 전수조사 후 이상데이터를 확인하여 선형 보간하여 데이터를 사용하였다. 연구에서는 Google에서 개발한 딥러닝 오픈소스 라이브러리인 텐서플로우를 활용하여 부산광역시 금정구 부곡동에 위치한 부곡교 관측소의 DO농도를 시간 또는 일 예측을 하였다. 일 예측 학습에는 2014년~ 2018년의 기상자료(기온, 상대습도, 풍속, 강수량), DO농도 자료를 사용하였고, 시 예측 학습에는 연속된 자료가 가장 많은 2015년 3월 ~ 12월까지의 데이터를 활용하여 연구를 진행하였다. 모형의 검증을 위해 결정계수(R square)를 이용하여 통계분석을 실시하였다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.28 no.2
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• pp.193-200
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• 2022

We conducted a case study to determine the optimal model parameters and predictors of Long Short-Term Memory (LSTM) for the reproduction of dissolved oxygen (DO) concentration in Jinhae Bay. The model parameter case study indicated the lowest accuracy when the Hidden node=10, Epoch=100. This was caused by underfitting of machine learning. The accuracy increased as the Hidden node and Epoch increased. The accuracy was the highest when the Hidden node=80 and Epoch=100 with R²=0.99. In the bottom DO reproduction of Step 1 of the predictors case study, accuracy was highest when the water temperature was used as a predictor with R²=0.81. In Step 2, The R² value increased up to 0.92 when the water temperature and SiO₂ were used as a predictor. This was caused by a high correlation between the bottom DO and SiO₂ concentrations. Consequently, we determined the optimal model parameters and predictors of LSTM for the reproduction of DO concentration in Jinhae Bay.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.494-494
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• 2017

국내의 호소는 대부분이 농업용수 공급을 목적으로 설치된 인공 호소이다. 최근 이상기후 및 유역 오염원 증가로 호소의 수질오염도가 증가 추이에 있으며, 특히 하절기 외기온도 상승과 함께 녹조 대량발생, 어류 집단폐사 등 수질오염사고가 야기되고 있다. 이러한 수질오염사고는 호소의 지역적 특성으로 인한 여러 가지 원인이 있겠지만 직접적인 원인으로는 호소의 산소 고갈에 기인된다. 본 연구에서는 농업용 호소의 수온, DO, EC 등에 대한 일주기 및 계절적 동적변화를 규명하여 호소의 수질개선대책수립에 활용하고자 하였다. 연구대상 지구는 경기도 시흥시에 소재하고 있는 M 농업용 저수지이며, 2015년 6월 4일부터 9월 22일까지 수온, DO, EC을 측정할 수 있는 연속 자동측정장치를 설치하였고, 측정지점은 저수지 수심을 상(바닥층에서 1.5m 상부), 중(바닥층에서 1.0m 상부), 하(바닥층에서 0.5m 상부)로 구분하여 각각 측정하였다. 호소의 수온은 일주기로 수온성층 형성과 대류혼합이 반복되었으며, 상 하층간의 수온 차이가 평균 $1.4^{\circ}C$, 최대 $5.0^{\circ}C$의 차이를 보였다. 또한 강우가 발생한 이후에는 일시적으로 저수지 상 하 층간 수온 차이가 거의 없는 것으로 나타났는데, 이는 강우에 의한 수체의 수직혼합으로 저수지 전체의 물질순환에 영향을 미친 것으로 판단된다. 호내 DO 농도는 일(day) 주기 동안 농도변화가 크게 나타났으며, 여름철 무강우 기간에는 저수지 바닥층의 평균 DO 농도가 약 0.5mg/L로 거의 무산소 상태가 지속되는 것으로 관측되었다. DO는 기온이 낮아지거나 강수가 발생할 때 대류에 의한 수직혼합에 의해 간헐적으로 회복되다가 다시 고갈되는 현상이 반복되는 것으로 나타났다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.28 no.4
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• pp.355-361
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• 2006

In this study, effects of influent C/N(COD/Nitrate) ratio and dissolved oxygen(DO) concentration on biological nitrate removal from groundwater were investigated in the fixed-type biofilter. Influent nitrate of 30 mg/L was removed completely by biological denitrification at the C/N ratio of 10 and 4.0, while residual nitrate of 5 mg/L occurred at the C/N ratio of 2.0, which resulted from deficiency of organic electron donor. Furthermore, nitrite was accumulated up to about 5 mg/L as the C/N ratio decreased to 2.0. Increase in DO concentration also inhibited denitrification activity at the relatively high C/N ratio of 5.0, which decreased the nitrate removal efficiency. Although the influent DO concentration was reduced as low as 0.3 mg/L using sodium sulfite($Na_2SO_3$), effluent nitrite was up to 3.6 mg/L. On the other hand, nitrate was completely removed without detection of nitrite at the DO concentration of 0.3 mg/L using nitrogen gas($N_2$) sparging. The organic matter for denitrification in biofilter were in the range from 3.0 to $3.5gSCOD/g{NO_3}^--N$, while utilized these values increased at the high DO concentration of 5.5 mg/L. In addition to the high DO concentration and the low influent C/N ratio, DO control by chemical such as sodium sulfite affected on biological denitrification, which resulted in the reduction of nitrate removal efficiency and nitrite build-up in a biofilter.