• 생명과학회지
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• 제19권7호
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• pp.943-948
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• 2009

Physical and chemical analyses of water discharged from 4 crowded farms (Sungsan, Pyosun, Wimi and Daejung) in Jeju island were performed from July, 2006 to Dec, 2006, and the result of the analyses showed that hydrogen ion concentrations (pH) for water discharged from Sungsan farm was 7.74, Pyosun was 7.68, Wimi was 7.68 and Daejung was 7.7. Salinity levels for Sungsan, Pyosun and Wimi had an average of 31$\sim$33 $^\circ$/$_\circ$$_\circ$ indicating characteristics of far distance areas, whereas that of Daejung was 28.81 %, which was far lower compared to regular sea water salinity. As the result of measuring dissolved oxygen (DO) for each area, each area showed first graded DO for each discharged water based on water quality level for each sea district. The result of measuring the temperature for discharged water showed that water temperatures for summer were 23$\sim$25$^\circ$C, and those for winter were 16$\sim$ 18$^\circ$C. Nitrogen concentrations for discharged water exceeded each sea area's water quality level in all farms. In the case of phosphate, its average value was 0.48 mg/l for Sungsan, 0.55 mg/I for Pyosun, 0.66 mg/I for Wimi, and 0.44 mg/l for Daejung, and chemical oxygen demand (COD) was shown to be 1.5 mg/l 1.8 mg/I, 1.6 mg/I and 2.3 mg/I for Sungsan, Pyosun, Wimi and Daejung respectively. For suspended solids (SS), the average concentration was 19.3 mg/I, 21.2 mg/I, 21.3 mg/I and 18.5 mg/I for Sungsan, Pyosun, Wimi and Daejung respectively. The results of physical and chemical analyses for discharged water in farms based on time showed that almost all items were shown to increase in the forenoon and decrease, overall, in the afternoon.

• 생태와환경
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• 제52권2호
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• pp.94-104
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• 2019

본 연구는 금강 권역을 대상으로 일반최소자승법(OLS)과 공간지리 가중회귀모형(GWR)을 적용하여 유역 내 토지이용과 지형적 특성이 BOD, DO, TN, TP을 포함한 수질에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 일반적으로 OLS는 변수 간의 관계가 균일하다는 가정에 기초하고 있으며, 지역적인 변화를 고려하지 않는다는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 변수 간의 관계가 지역적으로 다르게 나타나는 것을 검증하기 위해 GWR을 이용하여 분석하였다. 종속변수인 총 4개의 수질 측정 항목(BOD, DO, TN, TP)과 독립변수인 토지이용 비율(도시, 농업 및 산림지역) 및 지형(고도, 평균 경사)에 대하여 OLS와 GWR 모형을 각각 추정하고, 비교하였다. GWR 모형의 $R^2$와 회귀계수 값의 기초 통계량을 분석한 결과, 공간적으로 큰 변동성이 있는 것으로 나타났다. 즉, 토지이용과 지형이 수질에 미치는 영향이 지역에 따라 균일하지 않은(non-stationarity) 것을 보여준다. 또한 OLS와 GWR 모형의 $R^2$, AICc, Moran's I 지수를 비교하였을 때, 대부분 GWR 모형이 OLS 모형에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 향후 수질 및 유역 관리를 위한 토지이용 계획 수립 등의 정책적 근거로 활용될 수 있다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권1호
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• pp.132-145
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• 2023

본 연구에서는 식품 원료로 이용이 허가된 Acetobacter pasteurianus SRCM101388을 사용하여 바이오매스 고농도배양을 위한 최적화 연구를 실시하였다. SRCM101388의 최적 배양온도와 pH 조건은 각각 28℃와 pH 6.0으로 나타났다. 배지조건을 확립하기 위하여 Plackett-Burman design을 실시한 결과, glucose, sucrose, yeast extract가 biomass 증가에 가장 높은 효과를 보였다. Glucose, sucrose, yeast extract의 최적농도를 알아보기 위하여 central composite design을 실시하였으며, 최적농도는 glucose 10.73 g/L, sucrose 3.98 g/L, yeast extract 18.73 g/L로 나타났다. Plackett-Burman design에서 biomass 증가에 영향이 있는 기타 미량원소에 대한 최적농도를 조사한 결과, ammonium sulfate 1 g/L, magnesium sulfate 0.5 g/L, sodium phosphate monobasic 2 g/L, sodium phosphate dibasic 2 g/L로 나타났으며, 최종 최적화된 배지 제조 시 pH는 6.10으로 최적 pH 조건과도 일치하였다. 최적화된 배지 3.5 L를 함유한 5 L jar fermenter에서의 배양결과, SRCM101388은 DO가 낮은 rpm에서 DO 감소가 더 빠르게 나타났다. 최대 생균수는 150 rpm, 0.5 vvm, pH 6.0, 28℃ 조건에서 18시간 배양 시 2.53± 0.12×10⁹ CFU/mL로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권3호
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• pp.241-248
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• 2010

빈산소 수괴는 전세계적으로 얕은 연안의 바다에서 생태적으로 위협적인 영향을 미치고 있다. 한반도 남해동부연안의 가막만에서도 2007년 6월 말에 빈산소 현상이 나타났으며, 빈산소 수괴 소멸기의 이화학적 특성을 조사하였다. 빈산소 수괴는 선소 인접지역에서 북서부 내만역의 연안을 따라 형성되어 있었다. 표층수와 저층수의 용존산소 농도는 빈산소 수괴에서 $1.3mgL^{-1}$와 $2mgL^{-1}$ 이하, 그 외 지역은 각각 $4.5{\sim}6.8mgL^{-1}$와 $3.8{\sim}6.0mgL^{-1}$로 양호한 농도를 보였다. 빈산소 지역의 클로로필 a 농도는 표층 $4.9{\sim}25.3{\mu}gL^{-1}$, 중층이 $2.3{\sim}23.1{\mu}gL^{-1}$, 저층은 $1.9{\sim}9.0{\mu}gL^{-1}$ 범위였다. 가막만 빈산소 수괴의 발생은 3가지 수직적 형태로 나타났다. 첫 번째는 선소 주변에서 빈산소 수괴가 전 수심 층에서 발생되면서 어 패류의 폐사가 일어났다. 두 번째는 일반적인 빈산소 수괴 발생 형태인 저층에서부터 빈산소가 발생되어 있는 상태였다. 세 번째는 수온 역전 현상이 일어나면서 중층에서만 빈산소 수괴가 발생하였고 저층에는 빈산소 수괴가 발생하지 않았는데, 이러한 현상은 조사정점 9, 14 및 21의 호도마을 인접지역 연안에서만 발생하였다. 빈산소 수역에서는 해저면에 주로 서식하는 문절망둑 무리들이 수면위로 올라와 산소 결핍에 따른 입 올림을 하였으며 게류 및 고둥류 등이 갯가로 올라오는 등 이상행동을 하는 것이 관찰되었다. 폐사된 생물들은 주로 문절망둑으로서 3천 마리 정도였고, 게 및 고둥류 일부가 폐사하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.655-667
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• 2023

전 세계적으로 녹조 대발생은 빈번하게 보고되고 있으며, 국내에서도 매년 녹조로 인한 심각한 수질 오염 문제가 발생하고 있다. 지속적인 관리와 신속한 대응을 통한 수생태계 보호가 필요하다. 녹조 발생의 지표인 chlorophyll-a (Chl-a) 농도를 예측하기 위해 위성 영상을 이용한 연구가 많이 이루어지고 있다. 하지만 수계에 따라 변하는 분광특성과 대기 보정 오류로 인해 정확한 Chl-a 산출에 어려움이 있어 최근 머신러닝 모델을 활용하고 있다. 위성 분광지수 뿐만 아니라 녹조에 영향을 미치는 인자들에 대한 복합적인 고려가 필요하다. 따라서, 본 연구는 수질, 수문 및 기상 인자와 Sentinel-2 영상을 복합적으로 고려하여 데이터셋을 구축하였다. 최근 5년간 낙동강에 위치한 8개 보 구간의 Chl-a 농도 예측에 대표적인 앙상블 모델 random forest (RF)와 extreme gradient boosting (XGBoost)을 활용하였다. 모델 평가 지표로 r-squared score (R²), root mean square errors(RMSE), mean absolute errors (MAE)를 사용하였으며, XGBoost의 R²가 0.810, RMSE가 6.612, MAE가 4.457로 유의미한 결과를 얻은 것을 확인하였다. Shapley additive explanations (SHAP) 분석을 통해 두 모델 모두 수질 인자 suspended solids (SS), biochemical oxygen demand (BOD), dissolved oxygen (DO)과 red edge 밴드를 활용한 밴드비가 높은 중요도를 보인 것을 알 수 있었다. 다양한 입력 데이터는 모델 성능 향상에 도움을 주는 것을 확인할 수 있었으며, 국내외 녹조 탐지에 적용될 수 있을 것으로 보인다.

• 한국패류학회지
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• 제32권3호
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• pp.149-155
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• 2016

피조개 양식장의 해수 수온, 염분, pH, DO, 영양염, COD의 조사결과 해역별 편차가 적게 나타났다. 그리고 엽록소 a 농도는 7-8월에 부영양화 기준인 $7{\mu}g/L$ 보다 높게 나타났지만 8월 이후 부영양화 기준보다 낮은 농도를 보였다. 따라서 피조개 양식장에서 서식환경에 의한 생존율의 급감은 여름철 고수온, 낮은 용존산소량과 먹이원인 클로로필의 감소로 인하여 발생되는 것으로 사료된다. 퇴적물의 강열감량 (IL) 과 산휘발성화합물 (AVS) 및 함수율 (WC) 은 유사한 양상을 보이며 큰 차이가 나타나지 않았으며 화학적산소요구량 (COD) 은 거제만의 조사 정점에서 월별 변화가 심하게 나타났다. 퇴적물의 평균입도 (Mz) 는 8.07-8.33 범위를 보였고 분급도는 1.66-2.13 범위로 피조개 양식에 적합한 지역으로 나타났다. 퇴적물의 C/N 비는 양식장에서 5-10 사이의 값을 나타내어 해양기원의 유기물에 의한 것으로 추정되며, C/S 비는 지역에서 2.8 이상으로 유기물이 분해되기 전에 유기물의 급속한 퇴적이 이루어졌을 환경으로 조사 되었다. 중금속에 대한 농집지수 (Igeo) 의 결과는 연구지역이 Igeo class가 0에서 4 사이로 분포되어 있어 오염되지 않았거나 약간오염된 수준으로 (practically unpolluted / moderately polluted) 나타났다.

• 환경생물
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• 제29권2호
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• pp.98-106
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• 2011

마산만의 수질변화와 chlorophyll-$a$의 관계를 밝히고자 이 해역을 대표할 수 있는 4개 정점에서 2010년 2월부터 2010년 11월까지 강우와 기온을 포함한 기후학적 요인, 물리 화학적 요인, 그리고 chlorophyll-$a$의 변화를 집중 조사하였다. 그 결과, 수온, 염분, SS, 규산염은 정점별 차이를 보이지 않았으며, COD 및 DIN은 마산만 내만으로 갈수록 증가하였다. 시계열적으로는 여름철 집중 강우 시 마산만 지류 하천 및 낙동강을 통해 담수가 유입되면서 염분의 급강하 및 SS량과 COD의 증가가 나타났다. 영양염류 중 DIN은 여름철 집중강우 시 일시적으로 증가하는 양상을 제외하고는 낮은 농도를 보였고 DIP와 규산염 또한 DIN과 유사한 양상을 보였다. 마산만에서 식물플랑크톤 성장에 영향을 주는 영양염류는 봄철 중반까지 규소와 인이 성장제한인자로 작용하고, 늦봄부터 가을까지는 질소원이 주 성장제한요인으로 작용할 것으로 판단된다. 다중회귀분석을 실시한 결과, 늦겨울부터 봄철까지 chlorophyll-$a$ 농도는 수온, 염분, COD, DIP의 변화에 의해 영향을 받고 있었다. 여름철에는 봄철과 달리, 염분 및 COD, 강수량이 영향을 주고 있어, 여름철 집중강우에 따른 영향인자들에 의해 chlorophyll-$a$가 빠르게 변화됨을 알 수 있었다. 따라서 마산만 해역의 chlorophyll-$a$의 변화는 영양염류와 같은 화학적 인자의 영향과 함께, 수온 및 강수와 같은 물리적 인자에 의해 크게 영향을 받고 있다.

• 한국농공학회논문집
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• 제58권2호
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• pp.1-9
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• 2016

This study aims to assess the effectiveness of activated carbon (AC) and crushed concrete (CC) as capping material to block the release of nitrogen, phosphorus, and organic substance from reservoir sediments. The efficiency of AC and CC as capping material was evaluated in a reactor in which a 1 or 3 cm thick layer of capping materials was placed on the sediments collected from Mansu reservoir in Anseong-city. Dissolved oxygen (DO) concentration, total nitrogen (T-N), total phosphorus (T-P), and chemical oxygen demand (COD) concentration in reservoir water above the uncapped sediments and capping material were monitored for 45 days. The release rate of T-N was in the following increasing order: AC 3 cm ($1.18mg/m^2{\cdot}d$) < CC 1 cm ($2.66mg/m^2{\cdot}d$) < AC 1 cm ($2.94mg/m^2{\cdot}d$) < CC 3 cm ($3.42mg/m^2{\cdot}d$) < uncapped ($4.59mg/m^2{\cdot}d$). The release rate of T-P was in the following increasing order: AC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) $${\approx_-}$$ CC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) < CC 1 cm ($0.03mg/m^2{\cdot}d$) < AC 1 cm capped ($0.07mg/m^2{\cdot}d$) < uncapped ($0.24mg/m^2{\cdot}d$). The release of nitrogen and phosphorus were effectively blocked by AC capping of 3 cm thickness, and CC capping of 3 cm thickness effectively controlled the release of phosphorus. The order of increasing COD release rate was as follows: AC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) $${\approx_-}$$ CC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) < CC 1 cm ($5.03mg/m^2{\cdot}d$) < AC 1 cm ($7.28mg/m^2{\cdot}d$) < uncapped ($10.05mg/m^2{\cdot}d$), indicating that AC and CC capping effectively interrupted the release of organic contaminants from the sediments. It was concluded that AC and CC could effectively block the release of T-N, T-P and COD release from contaminated reservoir sediments.

• 한국작물학회지
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• 제60권1호
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• pp.123-137
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• 2015

우리나라에서 육성된 콩 품종 90개에 대하여 종자의 발아 전 침종처리에 따른 발아능과 발아율을 조사한 결과는 다음과 같다. 침수량과 침종일수에 따른 콩 종자의 발아력은 침수량이 증가하고, 침종일수가 증가할수록 낮아졌는데, 침수량 90ml와 3일간 침종에서 품종간의 차이가 크게 나타났다. 종자의 수분흡수는 침종 후 6시간까지 급격하게 증가한 후 완만하게 증가하다가 24시간 이후부터는 줄어들었는데, 나물콩의 수분 흡수가 가장 낮았고, 밥밑콩의 수분함량이 가장 낮았다. 용존산소량은 침종 후 3시간까지는 급격히 감소하다가 그 이후에는 완만하게 감소하였는데, 풋콩 및 올콩은 침종 3시간 후부터 용존산소량이 가장 낮았으나 24시간이후에는 다른 용도의 콩에 비해 높아졌다. 전기전도율과 TDS는 침종 후 시간이 경과함에 따라 증가하였는데 풋콩 및 올콩이 가장 높았고, 다음으로 장류콩, 밥밑콩이 높았으며 종자의 크기가 작은 나물콩이 가장 낮았다. 침종 후 발아율이 높은 품종은 장류콩에서는 장수콩, 나물콩에서는 소백나물콩, 밥밑콩에서는 선흑콩, 그리고 풋콩 및 올콩에서는 선록콩이었으며, 발아율이 낮은 품종은 장류콩에서는 익산과 송학콩, 나물콩에서는 방사콩, 밥밑콩에서는 진율콩, 풋콩 및 올콩에서는 신록콩이었다. 전기전도율과 TDS가 낮은 품종들은 발아율이 높았고, 높은 품종은 발아율이 낮은 경향이었다. 종자의 수분흡수가 낮은 품종들은 발아율이 높아 수분흡수와 발아율은 부의 상관이 있었다. 종자의 무게가 높은 품종은 전기전도율과 TDS가 높았으며, 종자의 무게가 낮은 품종은 전기전도율과 TDS도 낮아 정의 상관이 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권4호
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• pp.60-71
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• 2007

제주도의 관정 지하수에 대해 2개월 간격으로 1년 동안 수행한 주기 조사에서 주요 양이온, $SiO_2$ 등은 10% 이내의 변동폭을 보여 계절적인 수질 변화가 크지 않음을 지시하였지만, $NO_3$, 용존 산소 (DO) 등은 비교적 큰 변동을 보였다. DO 변동 수준은 산화-환원 환경이 변화하는 수준은 아니었다. $NO_3$는 동일한 계절적인 변동 경향을 보여주지는 않지만 상당수 관정에서 10% 이상(최대 35%)의 변동폭을 보였다. CFCs를 이용하여 결정한 지하수 연령은 15-25년 내외의 연령을 가지는 지하수 관정들에서 10월에 일시적으로 5년 정도 감소하는 경향을 보이는데, 이는 여름 철 강수에 의해 함양되는 지하수가 기저 지하수에 지연되어 도달하여 기저 지하수의 연령을 감소시키기 때문인 것으로 보인다. 기온과 비교하여 변동폭은 월등히 작지만 위상차가 없는 지하수 온도 변동 특성은 강수에서 유래되는 유입수에 의해 온도 변화가 거의 없는 기저 지하수가 함양되는 모형으로 설명될 수 있다. 지하수의 CFC 연령과 지하수 온도의 비교적 작은 연간 변동폭은 대수층 저류량 면에서 빠른 경로를 통해 유입되는 지하수 함양이 기저 지하수에서 차지하는 비중이 작음을 지시한다.