• 생태와환경
• /
• 제44권1호
• /
• pp.9-21
• /
• 2011

화진포호에서 장기간의 수환경변화를 알아보기 위해 2000년부터 2008년까지 염분, 용존산소, 총인 및 총질소등 이 화학적 조사를 하였으며, 동식물플랑크톤은 2007년과 2008년에 조사하였다. 화진포호에서 2000년부터 2008년까지 조사된 수질자료를 보면 수온, 염분, 투명도, COD 및 DO는 각각 $2.8{\sim}29.4^{\circ}C$, 0.23~41.8‰, $0.2{\sim}2.8\;m$, $0.2{\sim}20.2\;mg\;L^{-1}$ 및 $0.1{\sim}17.4\;mg\;L^{-1}$의 범위로 평균은 각각 $18.0^{\circ}C$, 15.7‰, 0.7 m, $5.7\;mg\;L^{-1}$ 및 $8.0\;mg\;L^{-1}$이었다. Chl.${\alpha}$은 $0.3{\sim}242.5\;{\mu}g\;L^{-1}$으로 평균 $32.8\;{\mu}g\;L^{-1}$이었다. TP와TN는 각각 $0.024{\sim}0.869\;mg\;L^{-1}$(평균 0.091) 및 $0.240{\sim}5.310\;mg\;L^{-1}$(평균 1.235)의 범위를 보였다. TN/TP 비는 평균 16.4이었다. COD, TP, TN 및 Chl.${\alpha}$의 연변화를 보면 COD는 2000년에 $4.83m\;mg\;L^{-1}$이었으나 2008년에는 $1.80\;mg\;L^{-1}$로 매년 $0.34\;mg\;L^{-1}$ 감소를 보였다. TP는 2000년에 $0.07\;mg\;L^{-1}$이였으나 2008년에는 $0.05\;mg\;L^{-1}$로 차츰 감소하였다. TN은 2000년에 $1.54\;mg\;L^{-1}$이었으니 2008년에는 $0.77\;mg\;L^{-1}$로 매년 $0.09\;mg\;L^{-1}$ 감소하였다. Chl.${\alpha}$은 2000년에 $46.30\;{\mu}g\;L^{-1}$이었으나 2008년에는 $5.78\;{\mu}g\;L^{-1}$로 매년 $4.50\;{\mu}g\;L^{-1}$씩 감소하였다. 화진포호의 Orgnic-N, $NO_3$-N, $NH_3$-N 및 $NO_2$-N의 평균 존재 형태별 구성 비율은 각각 78.9, 7.0, 12.4 및 0.8%로 대부분 유기질소 형태이었다. 부영양화도 지수는 남호와 북호에서 2000년에 각각 67과 63에서 2008년에는 63과 59로 감소하였다. 화진포 남호와 북호에서 2007년과 2008년 조사기간 동안 출현한 식물플랑크톤은 총 56속 69종이었다. 식물 플랑크톤의 현존량은 남호가 북호가 각각 18~21,961 및 $153{\sim}10,070\;cells\;mL^{-1}$의 범위로 남호에서 더 많았으며, 남 북호 모두 2007년 7윌에 최소를 보였다. 우점종은 남호의 경우 2007년 5월에 Asterococcus superbus, 9월에 Lyngbya sp., 11월에 Trachelomonas spp.이었으며, 2008년 7월에는 Anabaena spiroides로 시기에 따라 크게 다른 양상을 보였다. 남호와 북호의 종 다양성 지수는 0.87~1.98 (평균 1.41) 및 0.42~1.47 (평균1.07)로 남 북호 모두 2008년 5월에 높았다. 화진포호에서 출현한 동물플랑크톤은 총 31속 35종이었다. 남호의 우점종은 2007년 5, 7월과 2008년 5, 11월에는 요각류의 유생이었으나, 2007년 9월에는 미동정원생동물, 2008년 8월에는 Brachionus plicatilis이었다. 북호의 우점종은 2007년 7월과 11월에는 지각류인 Asplanchna sp.이었으나 그 이외의 시기에는 요각류의 유생이었다. 동물플랑크톤의 밀도는 남호에서 $80{\times}10^3{\sim}3,902{\times}10^3ind.\;L^{-1}$, 북호에서 $88{\times}10^3{\sim}2,106{\times}10^3\;ind.\;L^{-1}$로 남호에서 더 높았다. 종 다양성지수는 남호와 북호가 각각 0.53~0.147 (평균 0.83) 및 0.66~1.46 (평균 1.09)의 범위로 남 북호 모두 2008년 7월에 높았다.

• 생태와환경
• /
• 제41권3호
• /
• pp.283-293
• /
• 2008

본 연구는 울산광역시의 오염총량관리계획을 수립하기 위한 기초자료를 제시하고자 소하천을 중심으로 이화학적 수질조사와 더불어 어류조사를 병행하여 각 수질항목별 대표어종의 수질 내성범위를 확인하여 어류를 이용한 하천의 건강성 평가 기초자료로 활용하고자 하였다. 현장조사는 태화강, 회야강, 동천 및 청량천에서 총 44개 지점을 선정하여 수질조사는 계절별로, 어류는 8월에 실시하였으며 수질항목 중 생물의 호흡과 관련된 BOD와 DO, 영양염 및 부영양화와 관련된 T-N, T-P, 기타 TSS와 $NH_4$-N 등을 출현율이 높은 8개 대표어종별로 vertical box plot을 활용하여 비교하였다. 어류조사 결과, 태화강은 9과 24종, 회야강은 5과 14종, 동천은 4과 12종, 청량천은 6과 12종으로서 전체적으로 멸종위기종인 잔가시고기와 외래도입종인 블루길, 배스를 포함한 총 13과 33종이 확인되었으며 태화강이 가장 높은 한국고유종 출현율(29.2%)을 보였다. 출현율이 높은 8개 어종별 서식이 확인된 지점의 수질을 기본으로 내성범위를 살펴본 결과, 참갈겨니, 버들치, 왕종개, 긴몰개는 각 항목별로 제한적인 내성범위를 보이며 양호한 수환경을 선호하는 것으로 나타난 반면 참붕어와 붕어는 오염물질 유입이 빈번한 하류지역 및 도심형하천에도 서식이 가능한 것으로 확인되었다. 이를 통해 어류를 이용한 생물학적 평가 시 사용되는 항목 중 하나인 내성도를 살펴볼 때 좀 더 객관적인 자료를 토대로 민감종과 중간종, 내성종으로 구별하여 하천의 건강성 평가 및 수생태계 보전 및 복원을 위한 기초자료로 활용되리라 사료된다.

• 생태와환경
• /
• 제38권1호통권110호
• /
• pp.54-62
• /
• 2005

본 연구는 하절기 집중강우가 하천의 부영양화도, 이온변화, 산소요구량에 영향 평가로서 수질 변수들 간의 상호관계를 분석하였다. 용존산소(DO) 농도는 수온과 역상관 관계 (r= -0.99, p<0.001)를 보였다. 대부분 수질변이는 7 ${\sim}$ 8월에 발생 하였으며, 이들의 대부분은 하절기 집중강우와 직접적인 연관성을 보였다. pH의 경우 6.5 이하의 최소값은 최대 강우를 보인 8월에 관측되었는데, 이는 강우에 의한 수소이온농도의 희석현상에 의한 것으로 사료되었다. 전기전도도 또한 강우분포를 반영하였다. 즉, EC 값은 다른 계절보다 하절기에 좀 더 높은 값을 보였으며, 강우와의 직접적 연관성을 보였다. 연구결과에 따르면, 이온희석 현상은 강우 전의 하절기에는 높았지만, 집중강우 후 짧게는 4 ${\sim}$ 5일 길게는 1 ${\sim}$ 2주 후에 이온이 희석되는 것으로 나타나 강우와 하천수의 이온농도사이에 뚜렷한 반응시간의 지체현상을 보였다. COD의 계절적 변화 페턴은 BOD와 유사한(r= 0.55, p<0.001) 양상을 보였다. 총질소 (TN)는 총인 (TP)에 비해 변이 폭이 적었으며, 3월의 갈수기에 최소값을 보였다. 대조적으로, 총인 유입은 하절기 몬순동안에 주로 발생하였고, 총부유물(TSS)과 유사한 계절 변화 양상을 보여인(P)의 증가가 수계에서 유발되는 무기성부유물과 밀접하게 연관성을 갖는 것으로 나타났다. 총인: 총질소의 무게비는 질소 변이 (r= -0.21, p<0.01)보다는 총인(r= -0.51, p<0.01)의 변이에 의해 결정되었으며, 총인이 제한 요인으로 작용할 것으로 사료되었다. 본 계류형 하천에서 수질을 조절하는 1차 요인은 강우시기 및 강고로 사료 되었으며, 최대 변이는 하절기의 첨두강우와 일치하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제48권3호
• /
• pp.344-357
• /
• 2020

Streptococcus zooepidemicus 유래의 세포외 고분자물질인 히알루론산(hyaluronic acid) (HA)을 대량 생산하기 위해, 균주 개량, 생산배지 및 배양공정 개발에 관한 연구를 수행하였다. HA 고생산성 변이주를 선별하기 위해 약 99%의 사멸률을 보이는 ethylmethane sulfonate (EMS) 처리조건을 적용해서, 지속적인 random screening 방법으로 고생산성, 고안정성의 변이주들을 선별할 수 있었다. HA를 고농도로 생산하기 위해서는, 이 균주의 생화학 및 배양생리적 특성에 기반한 최적 배지개발이 필수적이라고 판단하여, one-factor-at-a-time (OFAT), full factorial design (FFD), steepest ascent method (SAM) 및 response surface method (RSM) (반응표면분석법)을 순차적으로 적용하여 통계적 배지 최적화 실험을 수행하였다. 최적 배지조성에서 플라스크 배양에 의한 HA 생산성은 5.38 g/l로서, 이전 배지(3.54 g/l)에 비해 약 52% 향상된 생산량을 얻을 수 있었다. 또한 선별된 우량균주와 최적화된 생산배지를 이용하여 5 L 발효조에서 배양공정 최적화 연구를 수행하였다. 이 균주의 생리학적 특성을 고려할 때, HA 생산성을 높이기 위해서는 (배양 중 HA 축적으로 인해 고점도를 띠는) 배양액으로의 충분한 용존산소 공급이 매우 중요한 요인인 것으로 판단되었다. 따라서 용존산소 공급과 밀접하게 관련있는 발효조의 교반시스템(교반 날개 종류, 크기 및 배치 등) 및 교반속도에 대한 최적화 연구를 수행하였다. 그 결과, 교반축 하부에는 Rushton turbine-type, 상부에는 marine-type의 확장된 교반날개(기존 대비 직경 1.3배 확장)가 설치된 경우, 450 rpm에서 강화된 혼합력과 충분한 용존산소 공급으로 인해 HA 생산성이 기존 플라스크 배양 대비 약 1.8배(9.79 vs. 5.38 g/l) 더 높은 것으로 확인되었다. 최종적으로 HA 배양공정의 scale-up 가능성을 확인하기 위해, pilot 규모의 50 L 발효조 배양을 최대 300 rpm의 교반속도에서 수행하였다. 처음으로 시도한 50 L 배양임에도 불구하고, HA 최대 생산성 면에서 볼 때, 5 L 발효조 결과와 거의 동일한 수준(98.5%) (9.11 vs 9.25 g/l)의 생산량을 얻을 수 있었다. 반면 지수기 성장단계인 배양 15시간까지의 50 L 배양의 HA 평균생산속도(r_p)는 0.46 g/l/hr로서 0.62 g/l/hr인 5 L 배양 대비 약 74% 정도에 머무는 것으로 나타났다. 따라서 생산 발효조의 scale-up 시, 생산균주의 전단응력 민감성(shear damage)을 함께 고려하면서, 산소전달계수(k_La)를 기반으로 하는 교반시스템에 대한 체계적인 연구가 진행된다면, HA 생산속도도 증가될 수 있는 긍정적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제36권3호
• /
• pp.210-221
• /
• 2000

완도연안의 비단가리비 개체군을 대상으로 자원생태학적 특성을 규명하기 위해 1998년 11월부터 1999년 10월까지 서식환경 및 밀도조사를 하였고, 패각에 나타난 윤문을 이용하여 연령과 성장을 구명하고, 생식소 난성숙비, 숙도지수의 변화, 포란수 측정 등으로부터 성숙과 산란에 대하여 조사하였다. 1. 수온 및 비중의 범위는 7.6∼25.9$^{\circ}C$, 1.0188∼l.0260였고 DO와 pH는 각각 6.48∼9.50ppm, 8.17∼8.80의 범위였다. 2. 저질상태에 따른 서식밀도는 암반과 자갈에서 28.83 마리/100㎡의 가장 높은 서식밀도를 보였고, 전체의 82,4%가 서식하였다. 3. 각장 (SL)과 각고 (SH)와의 관계는 SH=1.021SL+2.211 (R$^2$= 0.989), 각장과 전중량(TW)의 관계는 TW=$0.0003SL^{2.837}$ (R$^2$= 0.980)였다. 4. von Bertalanffy 성장식의 매개변수 추정치를 보면 이론적 최대각고($SH_{\infty}$)는 117.4mm, 성장계수 (K)는 0.612/yr, 각고가 0일 때의 이론적인 연령 ($t_{0}$)는 -0.017세였다. 5. 50% 군성숙연령은 0.21세로 이 때의 군성숙 각고는 18.3mm였다. 산란기는 6∼7월과 10월 연 2회 추정되었으며, 포란수 (Fc)에 대한 각장 (SL) 및 생식소중량 (GW)의 관계는 Fc = $697.03SL^{2.683}$ (R$^2$= 0.984), Fc =10,076,090GW + 15,608,781 (R$^2$= 0.990)로 나타났다.

• 환경위생공학
• /
• 제11권1호
• /
• pp.27-37
• /
• 1996

The taxa of phytoplankton in the Dongbok reservoir consisted of 6 classes, 9 orders, 4 4 suborders, 21 families, 42 genus, 86 species, 4 varieties and 1 formula; totally 91 t taxa appeared. It contained 3 major groups that is Chlorophyceae 51 taxa(56.0 % the most high rate), Bacillariophyceae 23taxa(25.2%), Cyanophyceae 10taxa(10.9%). The most abundant with 47 taxa was in December, the least with 11 taxa was in March during research every month. The component ratio of biomass each main groups, Bacillariophyceae(51 %, the most h high rate), Cyanophyceae(38.9%), Chlorophyceae(9.8%). The most abundant class at the biomass component ratio were Cyanophyceae which contained 82.6-98.0 % of it in May and September, Chlorophyceae 79.0% in August, and Bacillariophyceae increased continuously, specially in winter and autumn. The seasonal dominant groups were Microcystis aemginosa belong to Cyanophyceae in spring and autumn, some species of Chlorophyceae in summer and Melosira granulata belong to Bacillariophyceae in winter and late autumn. Dominant index ranged from 0.33 to 0.95. The season of the lowest index was autumn and the highest was spring. Species diversity indices ranged from 1.09 to 3.99. The water environmental factors of the Dongbok reservoir were that the values of water temperature ranged between $2.4~28.9^{\circ}C$, pH 7.2~8.3, conductivity 77.0~105.5us/cm, and transparency 1.2~2.8m, also the concentration of dissolved oxygen(DO) ranged of 6.9-14.6mg/L, total nitrogen(T-N) 0.38-1.84mg/L, total phosphorus (T-P) 0.011~0.028mg/L, and chlorophyll-a $7.0~29.9mg/m^3$. In this research the proper temperature of water for algae growth, $15~20^{\circ}C$, was maintained in April. May, November and December 1 The number of species that induced water color were 14 species, that caused taste-and-odor problems were 3 species and that caused filter clogging were 5 species. A Among them, the bloom of Anahaena macrospora that caused odor problem occurred l in May and of Microcystis aeruRinosa and M. lνensenberRii that caused filter clogging in May and September.

• 한국습지학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.215-222
• /
• 2013

농업지역의 소하천에 흐르는 하천수는 유역의 농업활동으로 유출된 각종 영양염류의 함량이 높아 호소 유입시 부영양화의 원인이 된다. 본 연구에서는 농업지역의 하천수를 처리하기 위해 조성된 자유수면형 인공습지의 수문학적 유로에 따른 영양염류의 농도를 평가하고자 수행되었다. 습지내 유로에 따른 영양염류의 농도를 평가하기 위한 모니터링은 2009년 4월부터 2011년 11월까지 습지내 유로의 5개 지점에서 수행되었다. 채취된 시료는 유로에 따른 수질변화를 분석하기 위하여 질소와 인에 대한 집중적 분석이 수행되었다. 습지내 TP 저류의 원인을 평가한 결과 수온, DO 및 pH가 큰 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 또한 습지내 유입수가 침강지를 통과한 직후 영양염류의 농도가 가장 크게 저감된 것으로 나타났는데, 이는 많은 양의 영양소가 입자와 부착된 형태로 이동하기 때문인 것으로 판단되기에 향후 습지 설계시 침강지의 기능 증대 방안 도입이 중요한 인자인 것으로 평가된다. 그러나 습지내에서 가장 큰 영양염류 저감이 발생한 지점은 유로의 85% 지점인 것으로 나타났다. 이는 습지내 미생물 및 식생흡입에 의한 영향으로 평가되기에 이를 활성화 하기 위한 얕은 습지 및 깊은 습지의 적절한 배치도 인공습지 설계에서 중요한 인자임을 보여주고 있다. 마지막 침전지 부분에서는 영양염류의 농도가 증가하는 것으로 나타났는데, 이는 길어진 체류시간에 의한 퇴적층으로부터 용출이 원인인 것으로 평가되기에 습지설계시 침전지의 적정한 체류시간 확보가 중요한 것으로 나타났다.

• 분석과학
• /
• 제24권5호
• /
• pp.378-386
• /
• 2011

본 연구는 호수바닥에 있는 침전물로부터 인의 용출 메커니즘을 규명하고자, 인이 물로 용출될때 미치는 온도의 영향을 조사하였다. 연구 결과를 보면, 온도가 증가하면 PO4-P가 평형에 빨리 도달하고, 평형농도가 증가하며, $PO_4$-P의 용출 증가로 인하여 pH가 감소한다. 즉, $PO_4$-P의 용출이 pH의 감소에 영향을 미침을 알 수 있었다. 탁도물질에서 용출된 $PO_4$-P는 물에 용존하며, 탁도물질에 흡착되지 않기 때문에 탁도의 변화에 관계없이 점진적인 증가를 나타냈지만, $PO_4$-P는 탁도에서 용출되기 때문에 탁도와 관련이 있다. 총인(Total phosphorous, T-P)은 용존성 $PO_4$-P와 탁도물질에 포함된 인을 포함하기 때문에 탁도의 변화에 직접 관련이 있음을 알 수 있었다. 온도가 감소하면 물의 밀도가 증가하여 탁도의 침전이 감소하기 때문에 탁도의 농도가 높아져 T-P 농도를 증가시키며, 온도가 증가하면 물의 밀도감소로 인하여 탁도물질의 침전이 용이해져서 탁도는 감소하지만 $PO_4$-P의 용출이 증가하여 T-P 농도가 증가했다. 따라서 동일 시간대의 T-P는 온도가 달라도 유사한 농도를 가졌다. 호수가 깊어지면 저층수의 온도가 감소하여 인의 용출이 감소하므로 이 메카니즘은 호수 바닥으로부터 물로 용출되는 인에 대하여 온도가 미치는 영향을 이해하는데에 중요하다.

• 지질공학
• /
• 제27권3호
• /
• pp.255-265
• /
• 2017

상주시 임곡리에 굴착된 심도 100 m 지하수공(PW-2)의 적정양수량을 산정하였다. 시추코아와, 물리검층 자료에 의하면 지하수 산출 심도는 26.1~26.5, 28.0~30.0, 33, 58, 71 m로 해석된다. 단계양수시험에 의하면 40, 55, 70, 90, $132m^3/d$의 양수량으로 70일간 양수시 수위강하량은 각각 6.48, 11.56, 18.07, 28.99, 60.26 m로 예상되었다. $117m^3/d$으로 250분간 실시한 일정량양수시험에서는 양수 경과시간 120~150분에 영향추가 불투수층 경계조건에 도달하여 급격한 수위강하가 일어나 PW-2의 한계채수량은 $90m^3/d$로 산정하였으며 이때의 수위강하량은 28.82~31.27 m이다. 적정양수량은 한계채수량의 범위내의 정류상태여야 하기 때문에 PW-2의 적정양수량은 $70{\sim}90m^3/d$로 제시하였다. 불투수층 경계조건에서 직선의 기울기가 급해지며 지하수의 DO와 ORP가 증가하는 것으로 보아 PW-2를 중심으로 한 기반암지하수의 발달은 제한적인 것으로 추정된다.

• 분석과학
• /
• 제28권5호
• /
• pp.353-360
• /
• 2015

지하수 중 라돈은 끓임으로서 쉽게 제거할 수 있다. 다양한 라돈 농도를 가진 13 개 지하수 시료를 이용하여 가열 시간과 온도를 변경시키며 라돈의 제거효율을 평가하였다. 지하수 시료는 Bladder 펌프를 이용하여 채수하였고 용존산소, 수소이온농도 등의 현장수질은 Flow cell을 이용하여 측정 하였다. 경과시간 및 수온 별로 분취한 시료의 라돈 농도는 액체섬광계수기(LSC)로 분석하였다. 실험결과, 온도가 높을수록 경과시간에 따른 지하수 중 라돈의 제거율도 높아지며 지하수 중 라돈의 초기농도가 높을수록 경과시간에 따른 지하수 중 라돈의 제거율은 낮아진다. 즉, 지하수 중 라돈의 농도가 높을수록 가열에 의한 라돈 제거 시 더 많은 시간과 에너지를 필요로 한다. 따라서 지하수 중 라돈 제거율은 주로 라돈초기농도, 가열온도, 그리고 가열시간에 의해 결정된다.