• 생명과학회지
• /
• 제18권9호
• /
• pp.1249-1256
• /
• 2008

본 연구에서는 안동호의 수질이 수심에 따른 식물플랑크톤 군집에 어떠한 변화를 미치는가에 대해 이해하는 연구의 일환으로 안동호의 2개 지점(서부리, 댐축)에서 6회 시료 채취 및 조사를 한 결과는 다음과 같다. 안동호의 수질의 경우 수온은 수심 1 m와 수심 4 m는 계절에 따라 다소 변화가 나타나고 있지만, 수심 7 m의 경우에는 계절의 변화와는 크게 관계없이 일정한 범위 내에서 유지되고 있다. DO는 수심 1 m와 수심 4 m는 비슷한 수치를 나타내고 있지만, 수심 7 m는 수온이 낮아지면서 DO는 증가하였다. pH와 탁도는 모든 수심(수심 1 m, 수심 4 m, 수심 7 m)에서 일정한 수치를 나타내고 있고, SiO2-Si는 수심과는 커다란 연관성 없었으며, Chl-a는 수심이 깊어질수록 그 수치가 낮아지고 있다. 따라서 수심이 깊어질수록 DO, pH, SiO2-Si, Chl-a의 수치가 수심 1 m에 비해 조금씩 낮아지고 있으며, 변화의 폭도 크게 나타났다. 안동호에서 출현한 식물플랑크톤은 모두 59종류였고, 녹조강이 25종류(43%), 남조강이 17종류(29%), 규조강이 10종류(17%), 은편모조강이 3종류(5%), 시누라조강과 와편모조강이 각각 2종류(3%)가 출현하였다. 우점종은 녹조강의 Elakatothrix gelatinosa (8월 23일), Eutetramorus fottii (8월 23일 및 9월 28일) 남조강의 Aphanizomenon cf. flos-aquae (8월 16일), Microcystis aeruginosa (모든 조사기간), Aphanocapsa delicatissima (10월 27일), 규조강의 Cyclotella stelligera (10월 13일), Cyclotella sp. (10월 13일 및 10월 27일), Synedra acus (8월 16일)였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제28권6호
• /
• pp.896-902
• /
• 2015

Milking center wastewater (MCW) has a relatively low ratio of carbon to nitrogen (C/N ratio), which should be separately managed from livestock manure due to the negative impacts of manure nutrients and harmful effects on down-stream in the livestock manure process with respect to the microbial growth. Simultaneous nitrification and denitrification (SND) is linked to inhibition of the second nitrification and reduces around 40% of the carbonaceous energy available for denitrification. Thus, this study was conducted to find the optimal operational conditions for the treatment of MCW using an attached-growth biofilm reactor; i.e., nitrogen loading rate (NLR) of 0.14, 0.28, 0.43, and $0.58kg\;m^{-3}\;d^{-1}$ and aeration rate of 0.06, 0.12, and $0.24\;m^3\;h^{-1}$ were evaluated and the comparison of air-diffuser position between one-third and bottom of the reactor was conducted. Four sand packed-bed reactors with the effective volume of 2.5 L were prepared and initially an air-diffuser was placed at one third from the bottom of the reactor. After the adaptation period of 2 weeks, SND was observed at all four reactors and the optimal NLR of $0.45kg\;m^{-3}\;d^{-1}$ was found as a threshold value to obtain higher nitrogen removal efficiency. Dissolved oxygen (DO) as one of key operational conditions was measured during the experiment and the reactor with an aeration rate of $0.12\;m^3\;h^{-1}$ showed the best performance of $NH_4-N$ removal and the higher total nitrogen removal efficiency through SND with appropriate DO level of ${\sim}0.5\;mg\;DO\;L^{-1}$. The air-diffuser position at one third from the bottom of the reactor resulted in better nitrogen removal than at the bottom position. Consequently, nitrogen in MCW with a low C/N ratio of 2.15 was successfully removed without the addition of external carbon sources.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.257-264
• /
• 2006

침지형 막/생물반응기에 암모니움 합성폐수를 공급하여 약 350일 동안 운전하면서 질산화 특성 및 미생물의 분포 변화를 살펴보았다. 원수의 암모니움 농도는 500-1000 $mgNH_4-N/L$, 질소 부하는 $1-2\;kgN/m^3{\cdot}d$로 공급하였고, 용존산소(DO)농도, 슬러지 체류시간(SRT), 온도 변화에 따른 질산화 효율, 아질산성 질소의 비율, 슬러지 농도, sludge volume index(SVI)변화를 모니터링 하였다. DO 농도, 온도, SRT 증가에 따라 암모니움 산화율은 증가하였으며, 이와 같은 암모니움 산화율의 감소로 MBR 내에서 free ammonia($NH_3-N$)농도가 증가할 경우 처리수에서 아질산성 질소의 비율이 높아졌다. 운전 기간 중 원인이 뚜렷하지 않은 질산화 효율의 급격한 감소가 관찰되었는데, 이때 슬러지 벌킹 및 SVI 값의 증가가 동시에 수반되었다. 운전 후반부에 질산화균이 우점된 MBR에 추가로 유기물을 공급하면, SVI 값이 2배로 증가하였고 암모니움 산화율은 감소하였다. FISH 분석에서 나타난 MBR내의 미생물 분포는 암모니아 산화균의 경우 Nitrosomonas가 우점하였으나 운전 후반부로 갈수록 Nitrosospira의 비율이 Nitrosomonas와 비슷할 정도로 증가하였다. 아질산 산화균은 Nitrospira가 우점하였지만 Nitrobacter 역시 운전기간 내내 관찰되었는데, 이는 MBR 내에서 높게 유지된 아질산성 질소가 Nitrobacter의 성장에 도움을 준 것으로 보인다.

• 생명과학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.819-828
• /
• 2011

본 연구에서는 2009년부터 2010년까지 부산, 경남 및 울산 지역의 145 개 지하수 시료들을 대상으로 norovirus의 오염실태를 조사하였다. 먼저 norovirus의 검출을 위한 두 세트의 primer를 제작하였으며 이를 이용하여 최적 nested reverse transcription (RT)-PCR 조건을 확립하였다. 지하수의 norovirus 오염실태 조사에 의하면, 건기(4월~6월)와 우기(7월~8월)에 각각 21개(25.9%)와 15개(23.4%)의 시료에서 norovirus가 검출되었다. 부산, 울산 및 경상남도의 시료에서 각각 15%, 7% 및 32%의 norovirus가 검출되어 지역적인 차이를 나타내었다. norovirus 양성시료에서 GI과 GII가 각각 5개와 31개가 검출되어GI에 비하여 GII가 우세함을 알 수 있었다. norovirus 분리주들의 계통분류학적 분석 결과에 의하면, GI 분리주들은 모두 GI.5 유전자형으로 분류되었으며, GII 분리주들은 GII.3과 GII.4로 양분되었다. norovirus의 검출은 pH, 온도, 산화-환원전위 및 용존산소 등의 이화학적 인자들과 일반세균, 총대장균군 및 대장균과 같은 미생물 수질지표들과 통계적인 유의성이 있는 상관관계를 나타내지 않았다. 반면에 norovirus의 검출과 저탁도(<0.50 NTU) 사이에는 밀접한 상관성이 있음이 밝혀졌다. 본 연구를 통하여 지하수 중 norovirus의 분포실태를 어느 정도 파악할 수 있었으며 수인성 질병의 예방과 국민 보건위생을 위해서는 지하수의 주기적인 norovirus 모니터링이 필요함을 제시하였다.

• 미생물학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.127-132
• /
• 2002

본 연구에서는 갯녹음(백화)현상이 세균생태계와 어떤 관련 이 있는 지에 대한 기초자료 및 정보를 얻기 위하여 갯녹음 현상이 일어난 제주도 성산과 강정지역 연안의 해수에 존재하는 세균군을 16S rRNA중폭기법을 이용하여 조사하였다. 강정지 역에서는 Alcanivorax, Paracoccus, Damselae, Pseudomonas, Rhodovulum, Silicibacter, Sulfitobacter, Roseobacter등 다양한 종류의 세균이 분포되어 있었으며, Alcanivorax가 20%의 빈도로 가장 많이 나타났다. 반면, 성산 지역에서는 Pseudomonas속 균주가 우점종으로서 존재하였으며, Pseudomonas tolaasii (혹은 Pseudomonas corrugata)와 유연관계가 가까운 세균은 44%, Pseudamonas mandeli와 가까운 세균이 24%, Verrucomicrobiales와 가까운 세균은 4%,기타 동정되지 알은 세균은 세 group으로 구분되었으며, 각각 8%,8%, 12%를 차지하여, 두곳에 분포되어 있는 세균군상이 상당한 차이점 이 있음을 확인하였다. 갯녹음 지역인 강정과 성산 해수의 8월(표품 채집시기)의 수온은 $27^{\circ}C$~$27.4^{\circ}C$, 염분의 농도는 30.24-30.60%, pH는 8.23~8.36,용존산소량(DO)은 각각 7.20~7.28로, 두지역에서 매우 비슷한 것으로 조사된 바 있는 데, 이는 수온이나 염분의 농도, 또는 pH보다는 다른 원인에 의하여 두 갯녹음 지역에 분포하는 세균군의 차이를 가져왔음을 제시해 주었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제34권6호
• /
• pp.421-429
• /
• 2012

본 연구는 화포천 수질 현황을 제시하여 특성을 분석하고 향후 관련연구에 활용할 목적으로 수행되었다. 상류에서는 step-pool 형태의 14개의 보로 인해 하천수가 저류되었고 주거단지 및 농경지를 지나면서 생활하수와 관개용수 등의 오염물 유입이 있었다. 이러한 이유로 정체구역의 하상에서 사상성 남조류인 Oscillatoria 군락이 번무하였으며 하천의 중 하류에서는 고모천(T3), 용덕천(T8)과 같이 N, P가 높은 고농도 지류가 유입되는 등 본류 수질을 악화시켰다. 화포천은 하류로 갈수록 DO가 감소하고 SS가 증가한 것이 특징적이었다. 상관관계 분석결과 긴 체류시간과 SS, COD, $NH_4{^+}$가 화포천에서 중요한 수질인자임을 나타내었다. 또한, 습지에서 하상 유기물 농도가 높고 부착조류가 풍부한 점도 본류 수질에 영향을 줄 것으로 판단되었다. 화포천 수질은 공간적으로 보가 있는 구간에서 농도가 상승하였고 하류의 습지에서는 일정하거나 소폭 감소하였다. 계절적으로는 겨울에 영양염 농도가 높았으나 여름에는 유기물 농도가 높았다. 식물플랑크톤은 6월에 보와 습지 등 정체구간에서 높게 나타난 점을 제외하면 전 구간에서 $40{\mu}g\;chl-{\alpha}/L$ 이하로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제56권11호
• /
• pp.801-813
• /
• 2023

최근 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN)의 연구가 활발하게 진행되면서 ANN을 이용하여 하천의 수질을 예측하는 연구가 진행되고 있다. 그러나 ANN은 Black-box의 형태이기 때문에 ANN 내부의 연산과정을 분석하는데 어려움이 있다. ANN의 연산과정을 분석하기 위해 설명가능한 인공지능(eXplainable Artificial Intelligence, XAI) 기술이 사용되고 있으나, 수자원 분야에서 XAI 기술을 활용한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구는 XAI 기술 중 Layer-wise Relevance Propagation (LRP)을 사용하여 낙동강의 다산 수질관측소의 수온, 용존산소량, 수소이온농도 및 엽록소-a를 예측하기 위한 Multi Layer Perceptron (MLP)을 분석하였다. LRP를 기반으로 수질을 학습한 MLP를 분석하여 수질을 예측하기 위한 최적의 입력자료를 선정하고, 최적의 입력자료를 이용하여 학습한 MLP의 예측결과에 대한 분석을 실시하였다. LRP를 이용하여 최적의 입력자료를 선정한 결과를 보면, 수온, 용존산소량, 수소이온농도 및 엽록소-a 모두 주변지역의 일 강수량을 제외한 입력자료를 학습한 MLP의 예측정확도가 가장 높았다. MLP의 용존산소량 예측결과에 대한 분석결과를 보면, 최고점에서 수소이온농도 및 용존산소량의 영향이 크고 최저점에서는 수온의 영향이 큰 것으로 분석되었다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제19권4호
• /
• pp.243-255
• /
• 2014

본 연구는 섬진강 하구역에서 저서다모류군집의 시 공간적 분포 및 환경 요인과의 상관관계를 파악하기 위해 2012년 4월부터 2013년 2월까지 24개의 정점을 대상으로 소조시 만조 때 조사를 실시하였다. 수질환경요인으로 염도, 수온, 용존산소, pH 등을 측정한 결과를 바탕으로 조사지역은 세 해역으로 구분하였다. 각 정점별 환경 특성 차이에 따라 Saline Water Zone(SWZ), Brackish Water Zone(BWZ), Fresh Water Zone(FWZ)으로 정의하였다. SWZ은 대개 30 psu를 상회하였으며, BWZ에서는 염도가 급격히 감소하였고, FWZ에서는 거의 0 psu를 보였다. SWZ에서는 수온의 계절 변동이 가장 적었으며, DO는 가장 낮은 값을, pH는 시공간적 변동이 거의 없이 일정한 값을 유지하였다. 반면 FWZ에서는 수온의 계절 변동이 심하였으며, DO는 가장 높은 값을, pH는 시공간적 변동이 가장 심하였다. 표층퇴적상은 SWZ에서는 니질(Mud)함량이 높았으며 BWZ에서는 사질(Sand)함량이 높게 나타났고 FWZ에서는 사질(Sand)이나 자갈(Gravel)함량이 높게 나타났다. 그 외 유기물함량과 황화물량은 SWZ에서 높은 값을, Chl-a 량은 FWZ에서 높은 값을 보였다. 조사해역은 염도가 낮으며 유기물 함량, 황화물량이 낮고 조립한 퇴적상을 보이는 Fresh Water Zone과 염도가 높으며, 유기물함량, 황화물량이 높고, 세립한 퇴적상을 보이는 Saline Water Zone으로 조사지역의 환경이 뚜렷이 대비됨을 보여주고 있다. 섬진강 하구역에서 출현한 저서다모류의 출현종수와 서식밀도는 Salline Water Zone에서 가장 높았으며, Brackish Water Zone으로 갈수록 점점 감소하였고, Fresh Water Zone에서 매우 낮았다. Brackish Water Zone의 경우 서식밀도의 계절 변동이 매우 심하였는데, 이는 Prionospio cirrifera의 극우점 출현에 의한 것이다. 섬진강 하구역에서 출현한 저서다모류 중 매 계절 상위 5.0%의 점유율을 보이는 우점종은 총 6종이었다. 이 중 Lumbrineris longifolia, Prionoispio cirrifera, Tharyx sp.는 매 계절 주요 우점종으로 출현하였다. 그 외에 Hediste sp., Praxillella affinis, Tylorrhynchus sp.가 조사 시기에 따라서 우점종으로 출현하기도 하였다. 우점 출현 다모류들은 특징적으로 분포하는 해역이 뚜렷이 구분되었다. Saline Water Zone의 대표적인 종은 Lumbrineris longifolia, Tharyx sp., Mediomastus sp.이었다. Saline Water Zone에서부터 Brackish Water Zone까지의 해역에 폭넓게 걸쳐 출현하는 종은 Prionospio cirrifera, Aricidea sp., Heteromastus filiformis이었다. 그리고 Brackish Water zone의 내륙쪽 정점 일부와 Fresh Water Zone에서는 특징적으로 Tylorrhynchus sp., Hediste sp.가 우점 출현하였다. 섬진강 하구역에서 채집된 저서다모류의 출현종 조성과 정점간 유사도지수에 근거하여 집괴분석(Cluster Analysis) 및 비계량적 다차원척도법(non-metric Multidimensional Scaling)을 실시한 결과, 모든 계절에서 Saline Water Zone과 Fresh Water Zone에 위치하는 정점들은 각각 대표적인 하나의 정점군으로 구분되었다. 반면 Brackish Water Zone의 경우는 계절에 따라 수개의 정점군으로 세분되었다. 저서환경 요인과 저서다모류군집의 생태학적 요인들 간의 Pearson 상관관계분석과 주성분분석(PCA) 결과, 염도, 퇴적상, 유기물함량, DO 등이 저서다모류군집의 제반 생태학적 지수(출현종수, 서식밀도, 주요 종의 출현량, 생태지수)의 공간 분포를 결정짓는데 매우 중요한 역할을 하는 환경요인임이 확인되었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권5호
• /
• pp.255-264
• /
• 2017

본 연구는 수상 태양광 발전시설의 설치로 인한 농업용 저수지의 수질변화를 평가하기 위해 경기도 안성시 금광저수지에 위치한 수상 회전식 태양광 발전시설에서 발전시설 설치에 따른 차광구역 6지점과 비차광구역 4지점을 선정하여 1년 동안 총 16회에 걸쳐 차광으로 인한 수질변화를 시간과 수심 별로 분석하였다. 이를 위해 수온, pH, DO, Chl-a, BGA 항목을 0.3 m, 1 m, 3 m, 5 m의 수심별로 측정하고, 표층의 시료를 채수하여 COD, TN, TP 항목을 분석하였다. 연구결과, 금광저수지 내 10곳의 측정지점 간의 관측된 전 수질항목에서 차이는 유의확률(p - value) 0.05 이상으로 유의수준(${\alpha}=0.05$)에서 서로 다르지 않다고 통계학적으로 분석되었다. 이러한 결과를 토대로 측정지점을 차광구역(site 1~6)과 비차광구역(site 7~10)으로 그룹화 후 시간 및 수심에 따른 변화를 확인하였다. 차광구역과 비차광구역 간의 수온, pH, DO, COD, TN, TP, Chl-a, BGA의 계절 및 수심에 따른 차이는 유의한 수준에서 통계학적으로 다르지 않았다(p > 0.05). Chl-a와 BGA의 경우, 7월에 비차광구역보다 차광구역에서 일부 높은 농도가 관측되었으나 이는 기록적인 가뭄과 낮은 저수량, 발전시설 구조물에 부착된 부착조류의 과다성장으로 인한 일시적 현상으로 전체 수질은 통계학적으로 유의할 만한 차이가 없는 것으로 조사되었다. 이러한 결과는 수상 회전식 태양광 발전시설의 설치로 인한 저수지 수면의 차광이 전체 수면적 대비 0.5% 미만으로 일사량 유입 감소효과는 취송 및 방류를 통한 저수지 수체의 혼합 효과 대비 미미했기 때문인 것으로 판단된다. 향후, 수상 태양광 발전시설 설치로 인한 수질변화를 면밀히 연구하기 위해서는 보다 넓은 면적의 태양광 발전시설의 설치로 인한 차광과 함께 장기적인 수질 및 수생태계 관측이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.25-34
• /
• 2013

본 연구의 목적은 동해안 석호 습지인 선유담에서 조름나물이 서식하는 부유성 매트를 중심으로 조름나물 서식지의 생태적 특성을 밝히고, 서식지를 보전하기 위한 방안을 제안하고자 한다. 식생학적 특성을 확인하기 위하여 부유성 매트의 조름나물 서식지를 중심으로 방형구를 이용한 식생조사를 수행하였다. 부유성 매트의 두께 및 수위, 깊이별 유기물 함량을 조사하였다. 표층수의 pH, DO, EC, TDS를 측정하고, 인산, 질산, 암모늄, Ca, K, Na, Mg의 양을 분석하였다. 선유담에는 총 78분류군의 식물이 서식하고 있으며, 부유성 매트의 조름나물 서식지에서 조름나물의 평균 피도는 62.6%, 평균 shoot 밀도는 71.2개/$m^2$로서 중요한 수반종은 갈대였다. 부유성 매트의 평균깊이는 조름나물 순군락에서 26.5cm, 갈대-조름나물 군락에서 68.9cm였으며, 매트 아래 수위는 각각 106.5cm와 17.7cm였다. 매트의 유기물 함량은 아래로 내려갈수록 감소하여 5cm 깊이에서는 73.7%, 이후 40cm 깊이까지는 43.5~54.6%, 40~60cm 깊이에서는 19.3~21.3%의 범위를 보였다. 표층수의 pH, DO, EC, TDS는 각각 5.06, 46.1%, 59.4 ${\mu}s/cm$, 29.3 mg/L였다. 물에서 인산, 질산, 암모늄의 농도는 각각 47.2, 9321, 15.9 ${\mu}g/L$였으며, Ca, K, Na, Mg의 농도는 11.1, 1.5, 15.1, 11.3 mg/L으로 확인되었다. 습지형 석호인 선유담의 조름나물 서식지는 Hewett의 분류에서 저지대 군락의 일종에 해당한다. 선유담 습지의 조름나물 서식지를 보전하기 위하여 개방수면의 확보, 관찰로 설치, 오염물 유입을 막기 위한 주변 농지로부터의 유입수 차단이 필요하다.