• 한국환경농학회지
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• 제19권3호
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• pp.194-200
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• 2000

고농도의 질소를 함유하는 축산폐수에 대한 문헌고찰 및 실제 운전사례를 통해 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 전국의 축산농가에서 하루 발생하는 축산폐수발생량은 약 197천$m^3$로서 이중 법적규제대상 미만 축산폐수가 50%를 차지하고 인근하천으로 직방류시 부영양화의 원인이 되고 있다. 2. 축산폐수의 특성중 가축의 분과 뇨에 따라 유기물 및 질소${\cdot}$인의 농도차가 크기 때문에 축산폐수처리시는 반드시 분과 뇨의 분리가 이루어져야하고 또한 축산폐수공공처리시설의 계획에 있어서 처리대상 축산폐수의 정확한 오염농도의 산정이 필요하다. 3. 기존 처리장에 화학적처리공정인 응집반응조와 질소제거를 위한 혐기${\cdot}$호기조를 설치하여 운영한 K시의 실제 운전사례 결과 유입수의 총질소 농도가 $1,500{\sim}3,000mg/l$인 것을 120mg/l 이하로 방류하므로써 $92{\sim}96%$의 제거효율을 나타내었고 유입수의 총인농도가 $131{\sim}156mg/l$인 것을 $0.15{\sim}1.00mg/l$로 처리하므로써 99%이상의 제거효율을 나타내었다. 4. 혐기조에서 탈질 미생물의 원활한 대사활동을 위해서는 지속적인 유기탄소원 공급과 pH의 영향이 중요하데 조사기간동안 혐기조의 pH는 평균 9.0정도를 유지하였다. 5. 질소${\cdot}$인제거 공법들의 현장적용을 위해서는 적절한 적응성 및 처리성 실험 그리고 각 공정의 올바른 운전과 유지관리의 기술이 확립되어야 한다. 6. 정부에서는 축산폐수의 적정처리 및 관리대책 방안으로 법규 및 수질기준강화, 개별 축산농가에 대한 지원, 지도${\cdot}$점검 및 홍보강화와 기술지원 등 장차의 엄격한 방류수수질기준을 안정적으로 유지할 수 있는 기술보급과 이의 적정 관리방안에 대한 적극적 검토가 요구된다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권1호
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• pp.9-16
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• 2013

주암호내 복내 저수구역에서 서식하는 자생식물체들이 침수시 주암호 수질에 미치는 영향을 파악하기 위하여 복내 저수구역이 침수되기 전인 2010년 8월의 영양염류(질소 및 인) 최대 흡수량과 침수 후 다시 침수이전 수위로 회복된 2011년 2월에 남은 식생의 영양염류 잔존량 차이를 이용하여 산술적인 영양염류 용출량을 산정하였다. 2010년 8월에 침수되기전 복내 저수구역내 식생의 면적은 987,872 $m^2$이었다. 침수전인 2010년 8월에 복내 저수구역내 식생의 분포면적별 T-N의 흡수량은 물억새가 247 kg/total reservoir area, 이삭사초가 11,340 kg/total reservoir area로 분포면적이 넓은 이삭사초의 T-N 흡수량이 물억새에 비해 많았으며, T-P의 흡수량도 1,231 kg/total reservoir area로 이삭사초가 가장 많았다. 침수 후 2011년 2월에 조사된 상부지역 물억새의 T-N 및 T-P의 잔존량은 각각 34 및 11 kg/total reservoir area로 침수 전에 비해 감소하였고, 이삭사초의 T-N 및 T-P의 잔존량은 각각 491 및 68 kg/total reservoir area로 물억새와 비슷한 경향으로 침수 전에 비해 감소하였다. 이상의 결과를 종합하여 복내 저수구역내 식생의 T-N 및 T-P의 총 용출량을 산정한 결과 T-N 용출량은 복내 저수구역 총 식생면적(987,872 $m^2$)당 12,212 kg, T-P 용출량은 총 식생면적당 1,324 kg이었다. 따라서 복내 저수구역내 자생식물은 침수시 수중에서 분해되면서 식물체내 질소 및 인이 용출되어 주암호의 수질오염을 가중시킬 수 있는 한 요인이 될 수 있으므로 호소내 수질개선을 위해서는 저수구역내 식물체의 관리방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권3호
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• pp.177-183
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• 2004

최근 시설 재배지에서는 사용된 배양액을 그냥 방출하고 있어서 지표수의 부영양화와 지하수의 오염을 유발시키는 것으로 알려져 있으며, 이와 같은 폐양액 처리 기술이 요구된다. 따라서 본 연구는 국내토양에서 분리된 광합성 독립영양 세균인 cyanobactria 중 우수한 균주를 선발하고 이의 생장에 필요한 다량의 N, P와 미량 필수원소 등 각종영양 물질이 충분히 함유된 폐양액을 이용하여 광합성 세균을 대량배양 하고자 하였다. 4종 (Anabaena HA101, HA701과 Nostoc HN601, HN701)의 미세조류 중 BG-II ($NO_3{^-}$) 액체배지에서 생장과 양분흡수능이 우수한 균체는 Nostoc HN601이었고, 이 균체는 질소 고정능 뿐만 아니라 균체 내 양분 보유능이 우수하여 본 실험을 위하여 최종 선발하였다. 선발된 Nostoc HN601의 최적 배양 조건는 통기처리 시 배양액 부피의 1/2수준의 조건과 초기 폐양액의 pH를 8.0으로만 조절 해주는 non-buffering 시스템이 효과적이었다. 최적 배양 조건하에서 Nostoc HN601을 15 L의 광배양기에 토마토를 수경 재배한 10 L의 폐양액을 이용하여 배양한 결과 균체의 생장은 $16mg\;Chl-a\;L^{-1}$로 실험실조건에서 배양된 균체 ($8.3mg\;Chl-a\;L^{-1}$)보다 약 2배정도 빠르게 증가되었으며, 폐양액 내 인산도 1주일 이내에 100% 제거시킴으로서 인산 제거효율이 매우 우수하였다. 또한 선발된 Nostoc HN601의 질소 고정능은 $22.4nmol\;C_2H_4\;mg^{-1}\;Chl-a\;h^{-1}$로 매우 우수하였고, 균체 내 총 인산과 총 질소함량은 각각 19.1 mg P와 63.3 mg N으로 높게 나타났다. 이러한 결과로 광반응기에서 폐양액을 이용한 cyanobacteria의 대량배양은 부영양화와 지하수 오염을 일으키는 폐양액 내 인산제거에 큰 효과가 있고. 배양된 균체는 높은 질소와 인산을 함유하고 있어서 생물비료로도 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권1호
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• pp.24-30
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• 2011

유채 재배 전과정이 환경에 미치는 영향을 전과정평가 기법으로 분석하였다. 유채재배 과정을 평가하기 위해 비료, 농약, 농기계 사용에 따른 에너지 소비량, 작업시간 등을 조사하여 평가의 기능 단위인 유채 1톤을 기준으로 분석하였다. Eco-Indicator 95방법으로 8개 영향범주에 대해 전과정영향을 평가한 결과 유채 1톤을 생산하는데 온실가스 216 kg $CO_2$-eq., 오존층 고갈 3.98E-05 kg CFC-11-eq., 산성화 1.78 kg $SO_2$-eq., 부영양화 0.28 kg $PO_4$-eq., 중금속 5.23E-03 kg Pb-eq., 발암 물질 2.51E-05 kg B(a)p-eq., 스모그 1.24 kg SPM-eq., 에너지자원 6,460 MJ LHV의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이 중 90%가 화학비료에서 기인하는 것으로 분석되었다. 유채 생산량이 1 톤 증가하였을 경우에 대한 민감도 분석에서는 배출량은 동일하였으나 단위 면적당 생산량이 증가하여 유채 1톤에 대한 환경 부하는 22% 감소하는 것으로 평가되었다. 따라서 친환경농업 또는 자원순환농업을 통하여 화학비료의 사용량을 줄이면 유채 재배에 있어 농업부문 온실가스 배출량이 상당부분 감소될 것으로 판단되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권5호
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• pp.445-456
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• 2001

우리나라 남해안에서 매년 유해 편모조류인 Cochlodinium polykrikoides 적조가 발생하고 있으며 많은 수산피해를 일으키고 있다. 본 연구는 본 종에 대한 적조발생기구를 구명하는데 있어 생물학적인 기초를 확립하기 위해 실시되었다. 실험실 배양실험을 통해 물리 화학적 환경요인에 대한 C. polykrikoides의 성장을 조사하였고, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 해양에서 발생하는 C. polykrikoides 자연군집의 동역학중에서 물리$\cdot$화학적 환경요인의 상대적인 중요성을 평가하기 위해 수온, 염분, pH, 조도 조건별로 무균배양을 통한 본 종의 성장을 조사하였다. 그 결과는 $25^{\circ}C,\;40\%_{\circ}$, pH 7.5, 7,500 lux에서 가장 성장률이 높았다. 그리고, $19\~28^{\circ}C$에서도 성장이 잘 이루어져 광온성(eurythermal) 종으로 확인되었으며, 발생해역의 염분 범위인$30\~35\%$의 환경조건을 만족하는, 즉 내만의 저염분 보다는 외양의 고염분 환경에서 발생하여 성장하는 종으로 확인되었고, 광염성 (euryhaline) 종이다. 그리고, 높은 일사량을 요구하며 현장해역의 pH 범위에서 성장이 원활히 이루어졌다. 무기태 영양염인 질소원으로 질산질소와 암모니아질소를, 인원으로 인산인을 이용하여 C. polykrikoides의 영양염에 대한 성장실험을 하였다. 그 결과, C. polykrikoides의 영양요구량은 질산질소, 암모니아질소, 인산인에 대해 각각 $40, 50, 5{\mu}M$이었고, 성장에 의한 반포화상수 (Ks)값은 각각 $2.10,\;1.03,\;0.57{\mu}M$로 확인되었다. 이러한 결과로부터 C. polykrikoides는 타와편모조류에서 보고된Ks 값보다 대체적으로 낮았고, 빈영양성 (oligotrophic) 종은 아니며, 부영양성 (eutrophic) 종에 해당하지만 암모니아질소 Ks 값은 뚜영양성 종보다 낮은 값을 가지는 것으로 나타났다. 이것은 C. polykrikoides 적조는 내만의 부영양화된 해역보다는 부영양상태가 높아지고 있는 해역에서 발생할 가능성이 매우 높은 것을 나타낸다. 또한, C. polykrikoides는 질산질소보다 암모니아질소를 성장시 보다 유효한 영양염으로 선택하여 소비하였다 이것은 암모니아질소가 타 영양염보다 성장에 보다 중요한 요인으로 작용하며, C. polykrikoides 적조는 해양에서 증가한 암모니아질소 농도와 연관되는 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제24권4호
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• pp.59-68
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• 2016

벼 수확 후 겨울철 휴경논에서 유채 재배 시스템의 환경영향을 평가하고 경쟁 작물인 보리 재배 시스템의 환경영향과 비교 분석하기 위하여 전과정 평가방법을 적용하였다. 투입물질에 대한 자료를 수집하고 유채 및 보리 1 ton을 기능단위로 하여 분석하였다. 전과정 영향평가를 위해서는 체계화가 잘 되어있고 규칙적으로 적용된 영향평가 방법인 Eco-indicator 95 방법을 사용하였다. 생산물 1 ton당 발생하는 영향범주별 비교에서는 온실가스 등 6개 영향범주에서 보리보다 유채의 포텐셜이 높게 나타났는데 이 중 화학비료 사용에 의한 환경부하가 전체 발생량의 65-96%를 차지하고 있었다. 부영양화 포텐셜은 오히려 유채보다 보리에서 높게 나타났다. 보리와 유채 재배에서 중금속에 의한 부하가 0.5 Pt로 상대적으로 가장 크게 나타났으나 전체 영향범주값을 합산하게 되면 보리에서 0.78 Pt, 유채에서 0.82 Pt로 나타났다. 시비-수확량 반응 시험에 대한 평가에서 보리는 시비량이 증가할수록 환경부하가 계속 증가하는 것으로 나타났으나 유채는 시비량에 따라 증가하다가 최고 생산량을 보인 R3(80-65-65)에서는 오히려 감소하였다. 이와 같은 결과를 토대로 겨울 휴경논에 유채를 재배할 경우 환경 영향 범주 8개 중 6개 범주에서 기존의 보리를 재배하는 과정에 비해 환경부하량은 더 크다고 할 수 있지만 환경지수값으로 환산하게 되면 휴경지에서 유채와 보리 재배를 통한 환경영향에는 차이가 없을 것으로 판단되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권4호
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• pp.335-340
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• 2010

황해 광역 해양생태계(YSLME) 프로젝트의 목적을 소개하고 구체적인 활동을 서술하였다. YSLME는 생산성이 높으나 가장 오염이 많이 되어 있는 곳이기도 하다. YSLME 프로젝트의 목적은 경계진단분석을 통해 파악된 환경문제의 피해를 전략 실행 프로그램(SAP)을 통해 줄이는데 있다. 생물다양성을 위협하는 가장 주요한 원인은 갯벌간척등을 통한 서식지 훼손이다. 1900년대 초 이래로 한국측 갯벌 40% 이상, 중국측 갯벌의 60% 이상이 훼손된 상태다. 남획과 오염등은 연안환경의 생물다양성 손실을 가져온다. 이 손실을 막기 위한 실행프로그램으로 정치가, 공무원, 과학자, 학생, 일반시민등 다양한 시민계층을 대상으로 환경의식을 고취시키는 켐페인을 벌여왔다. 또한 다른 시민환경단체와 연대하여 황해 파트너쉽을 구성하였다. 환경단체들은 국제기구 단체들과 달리 지역주민과 공고한 네트워크를 가지고 있기 때문에 지역의 환경보존노력을 위한 매우 중요한 파트너로 인식되고 있다. 소규모 지원프로젝트를 통해 환경단체들을 효과적으로 연계시킬 수 있었다. 세계야생동물기금 및 기타 연구기관과 공동연구를 통해 YSLME의 SAP를 수립하기 위한 생물다양성 평가 보고서를 발간하였다. SAP에서는 생물다양성을 위한 지역별 목표를 다음과 같이 설정하였다: 서식밀도 증대, 멸종위기종을 포함한 모든 생물종의 분포와 유전적 다양성 확보, 2007년 표준지침에 의거한 서식지 유지, 외래종 유입 위협의 감소. YSLME 프로젝트의 다음단계는 SAP를 승인하고 이를 성공적으로 이행함으로써 미래세대를 위한 생물다양성을 유지하는 것이다.

• 한국수산과학회지
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• 제10권4호
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• pp.243-258
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• 1977

부산직할시 영도와 조도 사이의 해역은 조류소통이 충분히 이루어지고 있었으나 1969년 4월 착공하여 1974년 1월 완공된 길이 약 800m인 영도와 조도간 방파제와 이 방파제와 이어진 길이 약, 10,000인 조도에 이루어진 길이 약 1,000m 조도에 의하여 완전히 양분되어 서오 직접적인 조류유통이 단결된 두 해역(북쪽만, 남쪽만)이 되었다. 이 두 해역의 환경 부유생물상을 비교하여 서식된 양분되어 서로직접적인 조류소통이 차단된 두 해역(북쪽만, 남쪽만)이 되었다. 이 두해역의 환경요소와 부유생물상을 비교하여 보고자 북쪽만의 외측에 A, 내측에 B, 남쪽만 내측에 C, 외측에 D를 선정하고, 1976년 3월부터 1977년 2월까지 1년간 월 1회 시료를 채취하여 조사하였다. 1. 환경요소로서는 수온, 염분농도, 용존산소, 투명도와 영양염류인 인산염, 규산염, 아질산염을 조사하였으며, 부분적인 예외를 제외하면 북쪽만의 A, B 지점과 남쪽만의 C, D지점간에는 각 환경요소에 있어서 차이를 가지고 있었다. 2. 직물성부유생물은 A, B, C, D 전조사지점에서 조사기간 중 Diatom이 31속 86종, Flagellata가 10속 22종, Ciliata가 4속 8종, Chlorophyta가 1속 2종이 출현하였다. 3. Diatom의 종구성에서는 A, B지점과 C, D지점간에 뚜렷한 차이가 없었으나, 출현량에 있어서는 A, B지점이 C, D 지점에 비하여 2배이상이었다. Diatom의 우점권은 Skeletonema costatum으로서 A,B지점과 C, D 지점간 Diatom 현존양 차이의 주원인이 되고 있었다. 4. Flagellata와 Ciliata는 북쪽만의 A, B지점이 남쪽만의 C, D지점에 비하여 월등히 높은 출현량을 보였다. 5. 동물성 부유생물은 전조사기관 중 주축을 이루는 18속 24종의 Copepoda를 비롯하여 Evadne sp., Conchoecia sp., Balanus 유생, shrimp 유생, Polychaeta 유생, bipinnaria 유생, ophiopleuteus 유생, Sagitta sp., Oikopleura sp., Doliolum sp. 및 어란과 치어가 검색되었다. 6. 동물성 부유생물의 출환량은 남쪽만의 C, D지점이 북쪽만의 A, B지점에 비하여 많았으며, 이러한 차이를 주도한 것은 Copepoda로서 C, D지점에서 A, B지점의 2.5배가 출현하였다. 7. Copepoda 중 우점종은 Corycaeus affinis와 Paracalanus parvus었으며, 이들의 출현경향이 전체 동물성 부유생물 출현경향을 좌우하였다. 8. Euglena sp.는 총출현량의 대부분이 A, B지점에서 출현하였으며, Synedra ulna가 A지점에서만 출현하였다. 9. Sagitta sp. 가 C, D지점에서 A, B지점에 비하여 약2배 출현하였다. 10. 본 조사결과 방파제 조도 자체에 의하여 양분된 북쪽만과 남쪽만은 수온, 염분, 투명도, 영양염 등의 환원요소와 plankton조성, 출현량, 소장경향등의 부유생물상에 차이를 가지고 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.2287-2300
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• 2015

서해 새만금 방조제에 인접하는 고군산군도 해역에서 2011년 4회 계절별 식물플랑크톤 군집의 시 공간적 분포특성 파악을 위한 현장조사를 실시하였다. 출현한 식물플랑크톤은 56속 104종으로 다양하였으나 기존 서해해역의 출현 종수에 비해 낮았다. 분류군별은 규조류가 60.5%, 와편모조류가 34.6%로 규조류 점유률이 높았다. 현존량은 가을 $9.6{\times}10^4cells/L$에서 겨울 $1.0{\times}10^7cells/L$의 범위로 큰 변동 폭과 값으로 겨울과 여름에 높고, 봄과 가을에 낮았다. 우점종은 겨울 Skeletonema costatum-like species, Thalassiosira nordenskioeldii, Dactyliosolen fragillisimus, Chaetoceros debilis, 봄 Guinardia delicatula, 여름 Eucampia zodiacus, Cylindrotheca closterium, Ch. debilis, Ch. curvisetus, 그리고 가을 S. costatum-like species, Ch. debilis, Ch. curvisetus, G. delicatula, Leptocylindrus danicus로 가을과 겨울을 제외하면 계절적 변화가 분명하였다. 또한 서해의 토착 및 일시성 부유종은 39종으로 1980년에 비해 1/3로 감소하였다. Chl-a 농도는 가을 $3.82{\mu}g/L$에서 여름 $13.36{\mu}g/L$로 변화하였고, 최대는 여름 $44.24{\mu}g/L$로 1980년대 서해 최대 $50{\mu}g/L$에 비하면 9배 가까운 증가를 나타내었다. 다만 Chl-a 농도와 세포밀도의 계절변화 사이에 유의적 관련성은 발견되지 않았다. 주성분분석에 의한 고군산군도 해역의 생물해양학적 특성은 고수온기에는 새만금 수괴, 저수온기에는 금강 수괴에 지배되었고, 중심목과 우상목 규조류의 출현 환경은 서로 다르게 나타났다. 즉 고군산군도 해역은 새만금 방조제 완공 이후 급격하게 부영양화가 진행되어, 현재 내만성 환경으로 진행되어 있는 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권1호
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• pp.23-32
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• 2010

정체수역에서는 자연적 흐름의 차단으로 인해 자정능력이 떨어지며, 영양염류의 축적으로 인해 부영양화와 같은 문제점이 발생한다. 또한 비점오염물질의 유입은 정체수역 내 난분해성 물질을 증가시킨다. 본 연구에서는 정체수역의 수질개선을 위해 무산소조, 호기1조, 호기2조로 구성된 장치형 상향류 활성탄 생물막 반응기를 도입하여 정체수의 연속적 순환에 따른 오염물질 농도의 변화를 모니터링 하였다. 정체수역을 모사하기 위하여 $2m^3$의 저장탱크에 유원지의 호소수를 저장하였으며, 수질개선을 위한 최적 유입 유량을 산출하기 위하여 HRT가 6 hr, 4 hr, 2 hr 가 되도록 호소수의 유입 유량을 변화시켰다. 이 가운데 HRT 4 hr에서 SS, $BOD_5$, $COD_{Mn}$, $COD_{Cr}$, TN, TP의 제거 효율이 각각 69.8, 83.0, 91.3, 74.1, 74.7, 88.9%로 가장 좋은 수질 개선 효과를 얻을 수 있었다. 이에 HRT를 4 hr로 고정하고 골프장 연못수를 운전했을 때 SS, $BOD_5$, $COD_{Mn}$, $COD_{Cr}$ TN, TP의 제거 효율이 각각 78.5, 78.0, 80.2, 74.9, 55.6, 97.5% 달성되었다. 각 조건에서의 미생물 군집 변화를 PCR-DGGE를 사용하여 분석 결과, 유입수를 골프장 연못수로 교체함에 따라 미생물 군집에 변화가 나타났다. 또한 FISH에 의해 유입 유량 변화에 따른 질산화 미생물량의 변화를 관찰한 결과, HRT 4 hr의 조건에서 질산화 미생물이 가장 우점화됨을 알 수 있었다. 미생물량 및 INT-DHA를 이용한 미생물 활성도 실험 결과, HRT를 낮게 유지하였을 때에도 감소되지 않았다. 따라서 상향류 활성탄 생물막 공정을 정체 수역의 효과적인 수질 개선에 충분히 적용할 수 있을 것으로 기대한다.