• 생태와환경
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• 제54권4호
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• pp.346-362
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• 2021

유사조절지는 하천 하류로 이동하는 모래 등을 조절하기 위해 설치된 인공 횡단구조물로, 하천의 유황을 변화시켜 수체 내 용존유기물질 변화에 영향을 줄 수 있다. 내성천 상류의 영주댐 유사조절지를 대상으로 3차원 형광 EEM (Excitation-Emission Matrix) 및 PARAFAC 분석(Parallel Factor Analysis) 기법을 통해 수중 용존유기물의 주요 성분을 분석한 결과, 4개의 휴믹 유사계열 성분(C1-C3, C5)과 3개의 단백질-트립토판 유사계열 성분(C2, C6-C7)이 검출되었으며 이 중 내·외부로부터 기원된 휴믹계물질(C1-C3)이 주를 이루는 것으로 나타났다. 유기물 성분의 총량과 성분별 조성비는 유광층 내 광량에 따른 수심별 차이를 보이지 않았다. 영주댐 유사조절지에서는 유입된 외부 유기물이 지속적으로 분해되어 내부 유기물로 전환되며 이로 인해 유기물 지수는 조사기간 중 내부 기원 유기물의 우점을 나타냈다. 수체 내 내부 기원 유기물의 증가는 식물플랑크톤 현존량, 특히 남조류의 상대풍부도 및 박테리아와 윤충류 현존량의 증가와 연동되는 경향을 보여 수체 내 부영양화로 인한 녹조 발생은 미생물 먹이망 활성화와 밀접한 관계를 가지는 것으로 나타났다. 수중 유기물 특성에 대한 연구는 물리·화학적 측면에서의 수질 관리뿐만 아니라 생물학적 환경 요인과의 관계 분석을 통해 동·식물플랑크톤을 포함한 미생물 먹이망을 통한 물질 순환 이해에도 중요한 것으로 사료된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제43권1호
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• pp.31-36
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• 2000

Apparent MWDs of DOM in natural waters and swine wastewaters were determined through membrane ultrafiltration. The nominal MWCOs of ultrafiltration membranes by the manufacturer were confirmed to be similar with those obtained from the ultrafiltration procedures employed in this study using six MW standard compounds. Natural waters showed a wide range of MWOs, but 62.4~87.5% were in the range of MW<10K. High MW fractions were preferentially removed through water treatment processes. Swine wastewater showed two major ranges of MWDs, 49.0% in <1K and 36% in >50k while anaerobically treated swine wastewaters showed 17.5~18.0% in <1K and 53.0~58.8% in <50K. The overall DOM was reduced during anaerobic treatment by 76.8~80.0% as COD; however. the percentage of low MW fractions decreased and that of the high MW fractions increased.

• 상하수도학회지
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• 제30권3호
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• pp.233-240
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• 2016

Control degree and property changes of dissolved organic matter (DOM) were conducted by coagulation of chemical treatment for 2 sewage treatment plants with different technical methods. As the result, SUVA value of the second treated water (supernatant of the second settling pond after biological treatment) was increased and DOC was reduced in comparison with supplied raw water. And, SUVA value and DOC were reduced by coagulation after coagulation treatment of the second treated water. Properties of dissolved organic matter for 2 sewage treatment plants's DOC were divided. As the result, there was lots of hydrophilic component with hydrophilicity in case of plant A. In case of the second treated water, Plant A showed fulvic acid with little molecular weight was reduced among the hydrophobic component with hydrophobicity, but numic acide with lots of molecular weight was increased. However, in case of plant B, both fulvic acid with little molecular weight and humic acid with lots of molecular weight were increased among the hydrophobic components with hydrophilicity. Before the operation of phosphorus facility, properties of dissolved organic matter after biodegradation with effluent water showed hydrophilic components were reduced and hydrophobic components were increased. However, after coagulation treatment of the second treated water, hydrophilic components and hydrophobic components were outstandingly decreased or increased. During the biodegradation after coagulation treatment, hydrophilic components were significantly decreased and hydrophobic components were increased.

• 한국농공학회지
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• 제45권2호
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• pp.126-137
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• 2003

The feasibility study of UV-disinfection system was performed for disinfection of effluent from wastewater treatment plant. Three low-pressure UV lamps of 17, 25, and 41 W were examined with various flow rates. Low-pressure UV lamps of 17W were examined with various turbidity, DOM (dissolved organic matter), and SS (suspended solid). The pilot plant was a flow-through type UV-disinfection system, and the range of exposure time varied from 5 to 40 seconds, turbidity from 0 to 40 NTU, DOM from 0 to 30 mg/L, and SS from 10 to 40 mg/L. The 41W lamp demonstrated complete disinfection showing no survival ratio in all the experimental conditions, and generally 17W and 25W lamps also showed high removal ratio over 97%. For the same UV dose (UV intensity times exposure time), high intensity-short exposure conditions showed better disinfection efficiency than low intensity-long exposure conditions. While the effects of turbidity and DOM were not apparent, the effects of SS was significant on the disinfection efficiency which indicates that SS control before UV-disinfection appears to be necessary to increase removal efficiency. Considering characteristics of effluent from existing wastewater treatment plants, cost-effectiveness, stable performance, and minimum maintenance, the flow-through type UV-disinfection system with high intensity and low-pressure lamps was thought to be a competitive disinfection system for wastewater reclamation.

• 대한환경공학회지
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• 제28권9호
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• pp.940-948
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• 2006

형광측정법은 자연유기물질을 간편하고 신속하게 분석함으로써 타 분석법에 비해 현장에서 실시간으로 수질관리에 활용할 수 있는 월등한 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 표준자연유기물질, 호소수 및 하천수 등 다양한 시료의 형광지표($F_{450}/F_{500}$), synchronous 스펙트럼, 형광 EEM(excitation-emission matrix)을 조사하고 시료 간 상호비교를 통해 자체생성/외부생성 유기물, 단백질계, 펄빅산계, 휴믹산계, 육질성 휴믹산계 형광특성 영역을 구분하였다. 또한 각 영역간의 형광세기 비를 이용하여 다양한 유기물 성분의 상대적인 분포를 파악하였다. 각 시료에서 얻어진 형광특성 및 형광세기 비는 시료의 수질 특징에서 예상되는 결과와 잘 일치하였다. 자연유기물의 생성지가 육지성일수록 외부생성 유기물 및 육질성 휴믹산계 형광특징이 더 크게 나타났고 하수 처리수의 영향을 받거나 조류 및 미생물 활동이 활발한 지점에서는 단백질계 형광특성이 뚜렷하게 나타났다. 특히, synchronous 형광스펙트럼이나 형광 EEM에서 얻어지는 단백질계/육질성 휴믹산계 형광세기 비는 도심지 하천의 경우 하수종말처리장 방류수 영향을 평가하는 지표로, 또한 호수의 경우 조류 및 미생물 활동 정도를 예측하는 지시자로서 사용될 수 있음을 보여 주었다. 본 연구는 현장시료를 사용한 자연유기물질 형광분석법 및 그 해석에 대한 기초자료를 제시하였으며 이 연구결과는 향후 유기물 성분분포 파악이 필요한 수질관리 분야에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국물환경학회지
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• 제40권2호
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• pp.67-78
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• 2024

The introduction of a significant amount of phosphorous into aquatic environments can lead to eutrophication, which can in turn result in algal blooms. For the effective management of watersheds and the prevention of water quality problems related to nonpoint organic matter (OM) sources, it is essential to pinpoint the predominant OM sources. Several potential OM sources were sampled from upper agricultural watersheds, such as fallen leaves, riparian reeds, riparian plants, paddy soil, field soil, riparian soil, cow manure, and swine manure. Stream samples were collected during two storm events, and the concentrations of dissolved organic carbon (DOC) and phosphorous (DOP) from these OM sources and stream samples were assessed. DOM indicators using fluorescence spectroscopy, including HIX, FI, BIX, and EEM-PARAFAC, were evaluated in terms of their relevance in discerning DOM sources during storm events. Representative DOM descriptors were chosen based on specific criteria, such as value ranges and pronounced differences between low and high-flow periods. Consequently, the spectral slope ratio (S_R) paired with fluorescence index (FI) using end-member mixing analysis (EMMA) proved to be suitable for estimating the contribution of organic carbon (OC). The contribution of each organic phosphorous (OP) in stream samples was determined using the phosphorous-to-carbon (P/C) ratio in conjunction with the OC contribution. Notably, OP derived from swine manure in stream samples was found to make the most dominant contribution, ranging from 61.3% to 94.2% (average 78.1% ± 12.7%). The results of this research offer valuable insights into the selection of suitable indicators to recognize various OM sources and highlight the main sources of OP in forested-agricultural watersheds.

• 한국환경과학회지
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• 제23권9호
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• pp.1655-1662
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• 2014

A comprehensive fractionation technique was applied to a set of water samples obtained along drinking water treatment process with ozonation and biological activated carbon (BAC) process to obtain detailed profiles of dissolved organic matter (DOM) and to evaluate the haloacetic acid (HAA) formation potentials of these DOM fractions. The results indicated that coagulation-sedimentation-sand filtration treatment showed limited ability to remove hydrophilic fraction (28%), while removal of hydrophobic and transphilic fraction were 57% and 40%, respectively. And ozonation and BAC treatment showed limited ability to remove hydrophobic fractions (6%), while removal of hydrophilic and transphilic fractions were 25% and 18%. The haloacetic acid formation potential (HAAFP)/dissolved organic carbon (DOC) of hydrophilic fraction was the highest along the treatment train and HAAFP/DOC of hydrophilic fraction was higher than hydrophobic and transphilic fraction as 23%~30%, because of better removal for hydrophobic fraction both in concentration and reactivity.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권6호
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• pp.511-520
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• 2006

강변여과는 강물을 강변의 충적대수층에 통과시켜 지층의 자체정화능력을 이용하여 오염물질을 상당량 저감시킨 후 양수하는 방식이다. 국내에서는 대부분의 원수를 지표수에서 취수하여 사용하고 있는 실정이나, 오염물질의 증가로 인하여 지표수를 원수로 사용하기가 점점 어려워지고 있다. 강변여과를 이용하여 양질의 원수를 확보하기 위해서는 오염물 이동에 관한 이해가 중요하다. 본 연구에서는 대수층에 용존성 유기물질(DOM)과 박테리아가 동시에 존재할 경우를 대상으로 대수층을 4상(four-phase: 흙입자, 물, 박테리아, 용존성 유기물질)으로 모델링하고, 이들의 물리, 화학, 생물학적 특성을 고려하여 물질의 거동을 기술하는 수학적 모델을 제시하였다. DOM과 박테리아와 같은 콜로이드성 물질은 오염물의 이동을 가속시키고, 평형 분배계수가 중요한 역할을 하는 인자인 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권6호
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• pp.601-608
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• 2008

본 연구의 목적은 파일롯 규모의 입상활성탄지에서 흡착과 생물학적 제거 기작이 진행되는 장기간의 운전동안 전처리공정으로서 오존처리의 영향을 평가하는 것이다. 공정별로 용존 또는 생분해성 유기물질의 제거, DOM의 성상과 특성변화와 미생물의 증식의 변화를 평가하였다. 오존공정이 존재하는 입상활성탄 공정(전오존처리+활성탄 여과지; Pre O$_3$ + F/A, 후오존처리 + 활성탄 흡착지; Post O$_3$ + GAC)은 오존의 위치(전오존 후오존)에 상관없이 입상활성탄 단독공정(활성탄 여과지; F/A, 활성탄 흡착지; GAC)에 비해 생물학적 제거능이 활성화된 장기간 운영 후에 DOC, 친수성 용존유기물(HPI), BDOC와 AOC의 제거율이 10$\sim$20% 정도로 높았다. 오존공정은 전반적인 DOC 제거에는 큰 영향을 주지는 못했지만, AOC를 약 20% 정도로 감소시켜 관로내 미생물의 재증식을 저감하는데 기여할 것으로 생각된다. 활성탄 여재에 고정된 미생물의 생체량인 Biomass는 전처리로서 오존처리의 유.무에 상관없이 공정별로 큰 차이를 보이지 않은 반면에, 유출수에서의 HPC는 F/A나 GAC에 비해 Post O$_3$ + GAC에서 매우 낮았다.

• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.339-347
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• 2023

본 연구는 TOC/TN-IRMS를 이용하여 총 유기탄소 및 총 질소 안정동위원소 분석법을 연구하였으며, 수환경 중저농도 시료에서도 분석이 가능하게 시스템을 구축하였다. 수생태계로 유입되는 다양한 유기탄소 기원을 파악하기 위하여 형광지표와 δ¹³C-DOC 안정동위원소비를 활용한다면 효율적인 수질 관리를 위한 해석기능을 제공할 것이며, 추후 유역 오염원의 대표값(end member)의 지속적인 조사를 통하여 자료구축이 이루어져야 할 것이다.