• 유기물자원화
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• 제9권1호
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• pp.90-98
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• 2001

혐기성소화공정에서 슬러지의 용해가 전체 반응속도를 제한하고 있다. 용해율 향상을 위해 산(pH1.5, 3, 4, 5) 및 알칼리처리(pH9, 10, 13), 열처리(50, 100, 150, $200^{\circ}C$) 및 초음파처리(400W, 20kHz, 15, 20, 25, 30. 35, 40, 50, 60min)가 각 조건에서 실시되어 아래의 결과를 얻었다. 용해효과는 SCOD기준으로 무처리에 비해 산처리는 효과가 매우 낮았고, 알칼리처리는 pH13에서 986%, 열처리는 $200^{\circ}C$에서 959%, 초음파처리는 처리시간 35분에서 온도고정의 경우 802%, 온도 무고정의 경우 1123%의 높은 효과를 나타내어, 초음파처리가 가장 효과적이었다. VS/SS비율은 전처리에 따른 용해율과 정의 상관성을 가져, 용해율 효과의 지표로써 이용 가능했다. 총가스발생량은 열처리 $200^{\circ}C$가 무처리에 비해 1.8배, 열처리 $150^{\circ}C$가 1.4배, pH9의 알칼리처리가 1.2배, 온도 무고정 초음파 90분처리가 1.3배의 가스증산 효과를 나타내어, 열처리의 경우가 가장 효과적이었다. 또한 초음파처리의 경우, 온도고정보다 무고정의 경우가 저온 열처리의 동시효과가 있어 보다 효과적이었다.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2012

본 총론에서는 원자층 증착을 이용한 친환경 소재의 개발에 대한 최근 연구 결과들을 간단하게 소개하려 한다. 원자층 증착의 장점은 박막의 두께를 미세하게 조절할 수 있다는 것과, 3차원적으로 복잡한 구조를 가지는 담체의 형상을 유지하면서 균일한 박막을 제조할 수 있다는 것이다. 이러한 원자층 증착의 장점은 친환경소재를 제조하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. Anodic aluminum oxide (AAO)와 같은 다공성 membrane을 담체로 이용하여, 다공성 구조는 그대로 유지하면서 10나노미터 정도의 $TiO_2$박막을 균일하게 증착할 경우 톨루엔 등의 휘발성 유기물 필터로 사용할 수 있는데, 이는 AAO의 특이한 기하학적 구조와 비정질 $TiO_2$의 강한 휘발성 유기물 흡착력의 조합에 의한 결과이다. 톨루엔 분해용 광촉매 및 이산화탄소 개질 반응에 의한 수소 생산 촉매 반응에 있어서도 나노다이아몬드나 니켈 담체 위에 $TiO_2$의 증착량을 미세하게 조절하여 $TiO_2$가 표면을 완전히 덮지 않고 부분적으로만 덮고 있는 구조를 만들 경우 촉매의 효율 및 수명을 극대화할 수 있게 된다. 이러한 예들은 원자층 증착이 기존의 반도체산업뿐만 아니라 환경소재의 개발에도 중요한 도구가 될 수 있음을 의미한다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제15권2호
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• pp.19-29
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• 2012

Numerous studies suggested that fish assemblage structure reflects the status of stream ecosystems. The status of streams integrity, including various trophic levels, water quality and habitat degradation, can be assessed by fish assemblages. In this study, we investigated the relationships between fish assemblages and streamline geometry of streams. Previous studies suggested that geomorphologic parameter can be a critical factor of permeability between adjacent two systems. From a landscape ecological perspective, edges may partially control the flow rate of energy between two adjacent systems. Thus, the Streamline geometry can be a geomorphologic parameter that exhibits the integrity of stream. We selected the Nakdong river for study areas, which is one of major rivers and the longest (525 km) River in South Korea. We used the revised IBI representing overall ecological characteristics of Korean fish assemblages and eight sub-assessment criteria of IBI, collected from 82 sampling sites in the Nakdong River. For calculating the Streamline geometry, we measured fractal dimension index that generally used in biology, ecology and landscape ecology. We used the digital land-use/land-cover map and generated a 1-km buffer for each sampling site and refined the shape of the Streamlines. Pearson correlation analyses were performed between Streamline geometry and IBI and sub-assessment criteria of IBI. The results show that IBI and eight sub-assessments of fish are significantly correlated with geometry of Streamline. The fractal dimension of Streamline geometry were related with IBI (r = 0.48) and six sub-assessments of IBI, including total number of native fish and native species, the number of riffle benthic species, sensitive species, tolerant species and native insectivore. Especially, the number of tolerant species(r = -0.52) and native insectivore(r = 0.52) show strong correlation with geometry of Streamline. These results indicate that lower Streamline geometry can result in poor fish assemblages, while higher geometry of Streamline can enhance fish assemblages by potentially supplying insects and better habitat conditions. We expect the results of our study to be useful for stream restoration and management. However, we see the necessity of study investigating the mechanisms how Streamline geometry affect fish assemblages.

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.555-561
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• 2005

본 연구에서는 유기성폐기물의 최종생분해도를 평가하여 혐기소화조의 정확한 효율평가를 위한 기초자료를 확보하고 유기물의 분해경향을 보다 정확히 평가할 수 있는 다중 분해속도분석(Multiple k analysis)기법을 개발하여 다중 분해속도상수와 각각의 분해속도에 관여하고 있는 기질의 분율을 산정하려는데 목적이 있다. 연구 결과 폐활성슬러지의 최종생분해도는 50%, 농축슬러지는 40%로 평가되어 85%내외의 생분해도를 나타낸 Sorghum이나 Swine Waste에 비해 현저히 낮았다. 활성슬러지의 경우 생분해가능한 기질의 71%가 22일내에 초기분해속도상수 $k_1$인, $0.151\;day^{-1}$로 빠르게 분해되고 그 이후로 남아 있는 29%의 기질이 분해속도상수 $k_2$인, $0.021\;day^{-1}$로 아주 느리게 분해되었다. 반면 농축슬러지의 경우는 기질의 39%만이 $k_1$인, $0.123\;day^{-1}$로 빠르게 분해되었으며 60% 이상이 $k_2$인, $0.001\;day^{-1}$로 매우 느리게 분해되었다. 한편 Sorghum은 초기분해속도상수($k_1$)인 $0.248{\sim}0.358\;day^{-1}$ 범위로 기질의 약 90%($S_1$)가 16일 이내에 빠르게 분해되었으며 축분의 경우 $k_1$인, $0.155{\sim}0.209\;day^{-1}$ 범위로 기질의 $84{\sim}91%(S_1)$가 14일 이내에 빠르게 분해됨을 알 수 있다. 따라서 Multi k Analysis방법을 이용하여 도출된 하수 슬러지의 분해속도상수와 기질의 분율 및 분해패턴을 토대로 혐기성소화시 효율적이고 경제적인 HRT의 산정이 가능하다.

• 한국환경보건학회지
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• 제34권3호
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• pp.255-260
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• 2008

This study was conducted to analyse the effects of the UFCA for treating polluted water in a reservoir. The UFCA mixes water by circulation of surface and bottom water layers. The circulation supplies oxygen to bottom of the reservoir, resulting in water quality improvement. With a UFCA in use, we surveyed the changes of temperature, pH, transparency, depth, conductivity, DO, COD, BOD, T-N, T-P and Chlorophyll-a for 7 months from Feb. to Aug. in 2004 in our experimental reservoir. There was little difference in the surface and bottom temperatures of the reservoir because of water mixing by the UFCA. However, pH was changed from 7 to 9. The transparency of water was about 80 cm through the all periods. Conductivity was $150\;{\mu}S/cm$ in early Feb., but increased to $270\;{\mu}S/cm$ in early March. Little change was seen in DO with depth, but it was maintained above 6 mg/l in June and July. BOD increased from 2.1 to 12.2 mg/l. The study reservoir did not undergo any eutrophication during the period of our experiment, but the comparison reservoir had an algae-bloom. The COD in the experimental reservoir increased from 5.4 to 14.5 mg/l. The COD concentration of the experimental reservoir was higher than comparison reservoir at the beginning of the study but in August this situation was reversed. SS concentration increased from 13.5 to 23.5 mg/l in Feb., but it fell from between 8.5 to 11.2 mg/l in July. T-N was increased from 1.3 to 4.9 mg/l. It increased up to 3 times in the rainy season as compared to other components. However the comparison reservoir increased up to 40 times higher than the experimental reservoir in the same period. T-P increased from 0.04 to 0.17 mg/l. The ratio of T-N to T-P increased from 20:1 to 40:1 which means that T-P was a growth limiting factor for algae and aquatic plants. Chlorophyll-a increased from 20 to 120 mg/l, and its concentration was correlated with T-P, such that Chlorophyl-a concentration increased with increased of T-P concentration. The concentrations of COD, T-N, T-P and other parameters were higher in the experimental reservoir than in the comparison reservoir but this situation was reversed in July, when the most severe eutophication occurred. The results show that overall the experimental reservoir was greatly remedied by UFCA. The UFCA accelerated the degradation of aquatic organic materials through effective supply of air with up-flow and circulation of water. We conclude that the UFCA can be very effective in aspect of the remediation of water quality incontaminated reservoirs and lakes.

• Environmental Engineering Research
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• 제13권3호
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• pp.131-135
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• 2008

In this study, Fe(VI) was employed as a multi-functional agent to treat the simulated industrial wastewater contaminated with Cu(II)-EDTA through oxidation of EDTA, decomplexation of Cu(II)-EDTA and subsequent removal of free copper through precipitation. The decomplexation of $10^{-4}\;M$ Cu(II)-EDTA species was performed as a function of pH at excess concentration of Fe(VI). It was noted that the acidic conditions favor the decomplexation of Cu(II)-EDTA as the decomplxation was almost 100% up to pH 6.5, while it was only 35% at pH 9.9. The enhanced degradation of Cu(II)-EDTA with decreasing the pH could be explained by the different speciation of Fe(VI). $HFeO_4^-$ and $H_2FeO_4$, which are relatively more reactive than the unprotonated species $FeO_4^{2-}$, are predominant species below neutral pH. It was noted that the decomplexation reaction is extremely fast and within 5 to10 min of contact, 100% of Cu(II)-EDTA was decomplexed at pH 4.0. However, at higher pH (i.e., pH 10.0) the decomplexation process was relatively slow and it was observed that even after 180 min of contact, maximum ca 37% of Cu(II)-EDTA was decomplexed. In order to discuss the kinetics of the decomplexation of Cu(II)-EDTA, the data was slightly fitted better for the second order rate reaction than the first order rate reaction in the excess of Fe(VI) concentration. On the other hand, the removal efficiency of free Cu(II) ions was also obtained at pH 4.0 and 10.0. It was probably removed through adsorption/coagulation with the reduced iron i.e., Fe(III). The removal of total Cu(II) was rapid at pH 4.0 whereas, it was slow at pH 10.0. Although the decomplexation was 100% at lower pH, the removal of free Cu(II) was relatively slow. This result may be explicable due to the reason that at lower pH values the adsorption/coagulation capacity of Fe(III) is greatly retarded. On the other hand, at higher pH values the decomplexation of Cu(II)-EDTA was partial, hence, slower Cu(II) removal was occurred.

• 대한환경공학회지
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• 제35권2호
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• pp.144-150
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• 2013

본 연구에서는 고급산화공정에서 촉매제로 사용되는 산화철 나노입자를 세라믹 멤브레인 표면에 부착하여 오존 산화 공정과 연계 처리가 가능한 반응성 세라믹 멤브레인을 합성하고, 이를 이용한 하이브리드 세라믹 멤브레인 시스템(일원화된 오존-멤브레인 시스템)을 통해 자연유기화합물에 의한 막 오염 제어 특성을 평가하였다. 디스크 형태의 알루미나 정밀여과 및 한외여과 세라믹 멤브레인에 소결법을 사용하여 산화철 나노입자를 부착하였으며, 산화철 나노입자 양에 따른 반응성 세라믹 멤브레인의 특성을 분석하였다. 주사전자현미경(SEM) 분석을 통해 세라믹 멤브레인 표면 위에 산화철 나노입자 층이 형성되었음을 확인할 수 있었고, 부착된 산화철 나노입자의 크기는 대략 50 nm임을 확인할 수 있었다. 반응성 세라믹 멤브레인과 기존 세라믹 멤브레인의 막 투과 성능(Pure water permeability) 비교 실험 결과 큰 차이를 보이지 않았는데, 이는 반응성 세라믹 멤브레인 표면에 형성된 산화철 나노입자 층이 멤브레인의 투과 유량에 큰 영향을 끼치지 않음을 확인할 수 있었다. 하이브리드 세라믹 멤브레인 시스템을 통한 자연유기화합물의 막 오염(Fouling) 및 막 오염 회복(Fouling recovery) 실험을 통해, 반응성 세라믹 멤브레인을 사용한 시스템이 산화철 나노입자와 오존과의 반응을 통해 생성된 수산화라디칼이 보다 효율적으로 자연유기화합물을 분해하여 막 오염을 저감하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 원수와 처리수 내의 자연유기화합물 분석을 통해, 반응성 세라믹 멤브레인 시스템이 보다 효과적으로 자연유기화합물의 방향성 성분 감소, 고분자량 비율 감소, 소수성 성분 감소 등을 통해 막 오염을 제어함을 확인할 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권3호
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• pp.268-274
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• 2011

본 연구에서는 유량 및 유사량 자료가 부족한 미계측 유역에 대해 Tank모형을 확장하여 궁극적으로 유사량을 평가하는 방법을 제시하였다. 적용 유역은 동해안 타 유역에 비해 유량자료가 확보되어 있는 오십천을 대상으로 집중호우기의 토사유출 특징과 하천의 토사유달률을 구하였다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 1) 실측에 의한 유사량의 산정에 있어서는 먼저 유사량 관계식(sediment rating curve)의 개발이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 유량 산정지점에 대해 유량과 병행하여 유사량 관계식을 다음과 같이 구하였다. 오십천 유량-유사량 관계식 : $Q_s=6.017Q^{1.374}$ 2) Tank모형을 적용하여 2006년 강우유출량을 산정한 결과 관측값과 유사한 값($RMSE=1.26m^3/day$)을 얻을 수 있었다. 3) 대상지역의 2006년과 2009년의 연평균 토사전달율 을 비교한 결과 태풍에 따른 집중강우가 있었던 2006년의 토사전달율이 평년의 2009년에 비해 현저하게 높았는데 이는 급격한 강우유출량의 증가에 따른 것이라 보인다. 4) 개량된 Tank모형에 의한 유량 및 토사유출량은 기존의 SRC방법과 비교했을 경우 유사한 경향을 보였으며 이는 향후 유량과 유사량 자료가 부족한 유역에 대해 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 본다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제43권1호
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• pp.43-60
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• 2019

Background: Tropical montane forests played an important role in the provision of ecosystem services. The intense degradation and deforestation for the need of agricultural land expansion result in a significant decline of forest cover. However, the expansion of agricultural land did not completely destruct natural forests. There remain forests inaccessible for agricultural and grazing purpose. Studies on these forests remained scant, motivating to investigate biomass and soil carbon stocks. Data of biomass and soils were collected in 80 quadrats ($400m^2$) systematically in 5 forests. Biomass and disturbance gradients were determined using allometric equation and disturbance index, respectively. The regression modeling is employed to explore the spatial distribution of carbon stock along disturbance and environmental gradients. Correlation analysis is also employed to identify the relation between site factors and carbon stocks. Results: The result revealed that a total of 1655 individuals with a diameter of ${\geq}5cm$, representing 38 species, were measured in 5 forests. The mean aboveground biomass carbon stocks (AGB CS) and soil organic carbon (SOC) stocks at 5 forests were $191.6{\pm}19.7$ and $149.32{\pm}6.8Mg\;C\;ha^{-1}$, respectively. The AGB CS exhibited significant (P < 0.05) positive correlation with SOC and total nitrogen (TN) stocks, reflecting that biomass seems to be a general predictor of SOCs. AGB CS between highly and least-disturbed forests was significantly different (P < 0.05). This disturbance level equates to a decrease in AGB CS of 36.8% in the highly disturbed compared with the least-disturbed forest. In all forests, dominant species sequestrated more than 58% of carbon. The AGB CS in response to elevation and disturbance index and SOC stocks in response to soil pH attained unimodal pattern. The stand structures, such as canopy cover and basal area, had significant positive relation with AGB CS. Conclusions: Study results confirmed that carbon stocks of studied forests were comparable to carbon stocks of protected forests. The biotic, edaphic, topographic, and disturbance factors played a significant variation in carbon stocks of forests. Further study should be conducted to quantify carbon stocks of herbaceous, litter, and soil microbes to account the role of the whole forest ecosystem.

• 환경생물
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• 제36권4호
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• pp.610-619
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• 2018

본 연구는 한국 남서해안 갯벌 중 유부도, 곰소만, 임자도, 여자만 갯벌의 저서돌말류 종조성 및 생물량을 알아보기 위해 2016년 8월과 9월에 현장조사를 실시하였다. 유부도 갯벌에서 저서돌말류는 48속 181종, 곰소만 갯벌에서 51속 194종, 임자도 갯벌에서 64속 224종, 여자만 갯벌에서 56속 188종이 출현 하였으며, 총 70속 274종이 출현하였다. 분류군 가운데 중심돌말목보다 우상돌말목이 다양하게 출현하였고 우점종은 중심돌말목의 Paralia sulcata와 Navicula spp.였다. 유부도 갯벌의 생물량은 정점별로 $18.8{\sim}136.1mg\;m^{-2}$, 곰소만 갯벌 $31.9{\sim}215.7mg\;m^{-2}$, 임자도 갯벌 $2.9{\sim}120.2mg\;m^{-2}$, 여자만 갯벌 $10.1{\sim}147.7mg\;m^{-2}$, 4개 지역의 총 생물량 범위는 $2.9{\sim}215.7mg\;m^{-2}$였다. 엽록소 a의 분해 산물인 phaeopigment 농도로는 유부도 갯벌에서 $1.7{\sim}470.8mg\;m^{-2}$, 곰소만 갯벌에서 $52.3{\sim}277.2mg\;m^{-2}$, 임자도 갯벌에서 $0.6{\sim}78.9mg\;m^{-2}$, 여자만 갯벌에서 $39.1{\sim}346.3mg\;m^{-2}$으로 나타났다. 조사 대상지역의 종 다양성과 생물량은 높은 경향을 나타내었다. 한국의 남서해안은 다양한 저서돌말류가 서식하며 엽록소 a의 높은 농도는 일차생산력을 결정하는 주요인자다.