• 환경생물
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• 제22권4호
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• pp.524-531
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• 2004

Photosynthetic activities and primary production of phytoplankton were investigated in Lake Gocheonam from October 1999 to August 2000. As an estuary lake with a barrage in the Southwestern coast of the Korean peninsula, the lake has received more attention after it became known as the habitat of large population of rare and endangered bird- Baikal Teal. As the lake had high algal biomass ranging from $20\mu{g}\;chl-aL^{-1}\;to\;125\mu{g}\;chl-aL^{-1}$ in average values and rich eutrophication indicator species, the freshwaters were in a very productive or hypertrophic state. In the results obtained from the phytoplankton incubation in the laboratory, the maximum photosynthetic rate $(P_{max})$ varied according to seasons and sampling stations. Photo- synthetic activities were higher during the warm season than the cold seasons and the serial order of $P_{max}$ was August dominated with Microcystis, April with Chlamydomonas and Nitzschia, October with Chlamydomonas and January with Stephanodiscus. The water of the lake was persistently turbid throughout the year due to strong winds from the adjacent sea. Despite the water turbidity, the phytoplankton productions estimated from a mathematical model had very broad range from 18mg C $m^{-2}day^{-1}\;to\;10,300mg\;C\;m^{-2}day^{-1}$.

• 동력기계공학회지
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• 제19권2호
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• pp.84-89
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• 2015

The occurrence of algae caused by eutrophication of fresh water is a pollution source to destroy the aquatic environment. When the high voltage electric field is applied in the water, When a high voltage is applied to the electric field in the water, the algae can be broken the balance of cell membranes, and is dead. In this paper, we develop a water quality improvement system for generating an electric field having a higher energy than the zeta potential when a high voltage is applied to 4,000V. To ensure the mobility of the water quality improvement system, we designed the PV generation system using the optimal size technique that is based on the model of power lack ratio. By evaluating the output characteristics of the water quality improvement system, power generation characteristics of the PV generation system, and battery charging characteristics, we can show that the proposed system can be applicable to the water quality improvement system inhibiting the growth rate of the algae in the fresh water.

• 환경영향평가
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• 제7권2호
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• pp.65-70
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• 1998

ArcView와 FEMWASP 모형을 이용하여 영월유역의 현재 및 장래의 환경질을 해석하기 위한 통합적인 환경영향평가 도구를 개발하였다. 모든 입력자료와 계산 결과는 ArcView상에서 준비되어 도시되었다. ArcView내의 Avenue의 "system.execute" 명령어를 사용하여 FEMWASP과 ArcView를 통합하였다. 모델링 결과에 의하면 장래 영월호의 수질은 부영양화 상태에 이를 것으로 판단되었다. 개발된 시스템은 상수원수의 수질관리 분야의 정책의 계획이나 규제 방안을 결정하는 데 적용될 수 있을 것이다.

• 상하수도학회지
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• 제10권4호
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• pp.103-110
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• 1996

Excessive phosphorus (P as orthophosphate) is one of the major pollutants in natural water that are responsible for algal blooms and eutrophication. P removal by slag is an attractive solution if the P sorption capacity of the slag is significant. To design an efficient land treatment facility, basic information on the behaviour of P in the media-water environment is required. In this study, detailed column experiments were conducted to study the P transport under dynamic condition, and mathematical models were developed to describe this process. The column experiments conducted with dust and cake waste products (slag) from BHP steel industry in Australia as adsorbing media indicated that they had higher sorption capacity of P than that of a sandy loam soil from North Sydney, Australia. P transport in the dust and cake columns exhibited characteristics S-shaped or curvilinear breakthrough curves. The simulated results from a dynamic physical non-equilibrium sorption model (DPNSM) and Freundlich isotherm constants satisfactorily matched the corresponding experimental breakthrough data. The mobility of P is restricted proportionally to the adsorbent's sorption capacity.

• 공업화학
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• 제31권5호
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• pp.495-501
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• 2020

In this study, zirconium fumarate of metal-organic framework (MOF-801) was solvothermally synthesized at 130 ℃ and characterized through powder X-ray diffraction (PXRD) analyses and porosity measurements from N₂ sorption isotherms at 77 K. The ability of MOF-801 to act as an adsorbent for the phosphate removal from aqueous solutions at 25 ℃ was investigated. The phosphate removal efficiency (PRE) obtained by 0.05 g/L adsorbent dose at an initial phosphate concentration of 60 ppm after 3 h was 72.47%, whereas at 5 and 20 ppm, the PRE was determined to be 100% and 89.88%, respectively, after 30 min for the same adsorbent dose. Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area and pore volume of the bare MOF-801 sample were 478.25 ㎡/g and 0.52 ㎤/g, respectively, whereas after phosphate adsorption (at an initial concentration of 60 ppm, 3 h), the BET surface area and pore volume were reduced to 331.66 ㎡/g and 0.39 ㎤/g, respectively. The experimental data of kinetic (measured at initial concentrations of 5, 20 and 60 ppm) and isotherm measurements followed the pseudo-second-order kinetic equation and the Freundlich isotherm model, respectively. This study demonstrates that MOF-801 is a promising material for the removal of phosphate from aqueous solutions.

• 유기물자원화
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• 제23권2호
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• pp.36-46
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• 2015

경축순환농업은 축산농가에서 발생하는 가축분뇨를 비료자원으로 인식하여 농경지로 환원하는 지속 가능한 농업체계로 부상하였다. 하지만 우리나라의 경축순환농업 체계는 아직 미비하여 가축분뇨 처리 및 자원화에 애로를 겪고 있는 지역을 쉽게 찾아볼 수 있다. 본 연구에서는 1) 지역 특성을 고려한 맞춤형 경축순환농업 모델을 제시하고 2) 가축분뇨의 농경지 환원 시 잠재적 양분 공급량 및 작물의 양분 요구량에 관한 관계분석을 바탕으로 제시된 모델의 바이오매스 물질흐름 분석을 그 목적으로 한다. 개별농가 시설을 통한 경축순환농업을 실행하고 있는 우리나라 지역 두 곳과 (YC, JJ)과 공동자원화시설을 위탁처리하고 있는 두 곳 (NW, NS)을 선정하여 NS의 두 지역, NW의 세 지역, YC의 세 지역, JJ의 네 지역 등 총 열두 곳의 지역별 현장조사 및 면접을 실시하였고, 설문조사를 위한 농가들은 NW의 54농가, YC의 51농가, JJ의 44농가로 총 149농가의 설문조사를 수행하였다. JJ지역의 공동자원화시설은 퇴 액비화 역할뿐만 아니라 에너지화 모델로의 공동추진(two track model)이 보다 효과적일 것으로 판단된다. YC지역의 경우, 중규모(30톤 내외)의 분산형 공동자원화시설 3~4개를 축산농가가 밀집된 면(面)에 설치하는 모델이 적합할 것으로 판단된다. 기존 처리현황 대비 공동자원화시설이 적용된 시나리오의 양분흐름을 비교해 보면 두 지역 모두 인과 칼리량은 늘어나고(최대 7%까지) 질소량은 감소하는(최대 15%까지) 경향을 보이는 것으로 나타났다. 모델이 적용된 YC지역의 가축분뇨 유래 질소, 인산, 칼리는 전반적으로 비슷하게 고른 값을 보이고 있으나, 작물의 양분요구량과 양분의 토양 환원량을 비교해 보면 연간 질소가 719톤, 인이 1,269톤씩 각각 과잉 공급되고 있음을 알 수 있다. JJ지역의 경우 작물 양분요구량 대비 질소 671톤/년의 추가공급이 필요할 것으로 추정되며 이는 화학비료로 대체될 수 있음을 의미한다. 인의 경우 32톤이 과잉공급되어 JJ와 YC 지역 모두 인의 지표수 유출(runoff)에 기인한 부영영화(eutrophication)를 고려하여 경축순환농업 모델을 구축해야 할 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권5호
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• pp.605-619
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• 2019

본 연구는 합천호에서 2002~2017년까지 16년간의 장기간 동안 수질변수를 이용하여 부영양화 특성, 경험적 모델분석 및 몬순강도에 따른 수질변이 특성을 분석하였다. 장기간의 연별 수질 분석에서 합천호는 중영양~부영양 상태로 분석되었고, 계절별 수질분석에서 부영양화 현상은 하절기 이후 심화되는 것으로 나타났다. 장기간의 수질변이 특성은 유역의 점오염원 및 비점 오염원이 크게 변하지 않는 상황 하에서 매년 강우 사상 (집중 강우 vs. 약한 강우) 및 계절적인 강우강도에 의해 조절되는 것으로 분석되었다. 총인(TP), 총질소(TN), 생물학적 산소요구량(BOD) 및 이온 농도변화는 건기해(Dry year)와 홍수해 (Wet year)의 비교분석에서 뚜렷한 차이를 보여 영양염류, 유기물 농도 및 이온농도 변동에 가장 중요한 역할을 하는 것으로 분석되었다. 특히, 수질 변수 중 매년 영양염 지표(TP, TN), 유기물 지표(BOD, COD), 총 부유물질 농도 및 1차생산력의 지표 (Chl-a)는 강수량과 정 상관관계를 보였다. 녹조의 지표인 Chl-a 농도는 총인, 총질소, 및 BOD와 높은 상관관계를 보여, 타 호수처럼 영양염의 과도한 증가시기에 Chl-a농도가 낮아지는 특성과는 차이를 보였다. Log-전환된 총질소, 총인 및 Chl-a에 대한 경험적 모델(Empirical model) 분석에 따르면, Chl-a 농도는 인(phosphorus) 농도에 의해 1차적으로 조절되며, 질소(N)농도는 유의한 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 이는 $Log_{10}TN$, $Log_{10}TP$, $Log_{10}CHL$의 상류, 중류, 하류구간에 대한 공간적 회귀분석에서 총인과 Chl-a는 p <0.005의 유의적인 상관관계를 나타내었으나 총질소와 Chl-a는 p > 0.005의 결과를 보여, 녹조번성에 대해 인(P)이 핵심역할을 하는 것으로 분석 되었다. 또한, 총질소와 총인 모두 Chl-a와 댐에 가까운 하류구간(Lacustrine zone)에 비해 상류구간(Riverine zone)에서 더 유의적인 결과를 보여, 상류역에서 무기성 부유물의 농도의 영향에 의한 광제한 효과(Light limitation)가 거의 나타나지 않는 것으로 분석되었다.

• 환경영향평가
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• 제8권1호
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• pp.93-105
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• 1999

Lately water quality of Daechong Reservoir has become more eutrophicated than ever before and there has been much concern over especially the eutrophication of the embayment near Daejon and Chongju Water Intake Tower every summer. The purpose of this study is to predict the impact of change in the pollutant loading, flowrate, nitrogen and phosphorus release from sediment, SOD(sediment oxygen demand) upon the water quality of Daechong Reservoir by WASP5/EUTR05 in order to suggest water quality management alternatives. The data of Sep. 1995 were used for the calibration of the model and those of Sep. 1997 was for verification. The result of the modeling can be summarized as follows. 1. The 50% increase(decrease) of pollutant loading has caused that of T-N concentration by 0.10-0.14 mg/l, T-P concentration by 0.003-0.005 mg/l, and CBOD concentration by 0.16-0.18 mg/l. But the ratio of DO change by the change of pollutant loading was relatively small. 2. The sensitivity test of NH4 flux to T-N and that of P04 flux to T-P shows that T-N and T-P concentration were changed more in the epilimnion segments (SEG4, SEG5, SEG6, SEG7) than the other segments. As SOD increases, DO was predicted to decrease more especially in the hypolimnion (SEG9-SEG14). 3. As flowrate increase, the concentration of T-N, T-P, and CBOD were predicted to decrease, but DO concentration increased especially in the hypolimnion segments(SEG11, SEG12, SEG13, and SEG14). As the flowrate changed from $119m^3/sec$ to $50m^3/sec$, the concentration of T-N and CBOD in the hypolimnion was predicted to decrease.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권6호
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• pp.57-65
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• 2006

본 연구에서는 호소 및 저수지의 수질을 예측하는데 널리 사용되는 WASP6 모델을 이용하여 저수지 수질을 예측함으로써 수질관리자의 수질관리 정책 및 의사결정에 효과적으로 반영하고자 하였다. 연구결과 오염부하량중 관광객에 의한 오염 배출부하량이 전체의 T-N, T-P 중 91.66%, 92.75%로 축산과 토지이용에 의한 배출부하량 보다 월등히 높은 것을 알 수 있으며, 이는 대상유역의 주 오염원이 관광객과 인구에 의한 것을 알 수 있다. 년도별 오염 배출부하량 예측결과 BOD는 2012년 현재 보다 약 1.6배, T-N은 2012년 1.5배 정도 T-P는 1.5배 정도 증가 할 것으로 예측되어, 오염부하량 저감을 위한 대책 마련이 시급한 것으로 판단된다. 수옥정 저수지의 BOD의 경우 현재 비교적 양호한 수질을 나타내고 있으나, 년도가 지날수록 수질오염이 증가할 것으로 판단되므로 시급한 오염저감시설 확충 및 관리가 필요하다. 특히 T-N과 T-P는 호소 부영양화 조절을 위한 제한 영양소임을 고려할 때 오염원 통제에 대한 집중적인 관리가 필요할 것이다.

• 상하수도학회지
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• 제27권5호
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• pp.631-639
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• 2013

국내 하수처리장 인 방류기준이 강화되어 다양한 방법의 인 제거기술이 적용되고 있다. 흡착은 비교적 간단하면서 효과적으로 인을 제거할 수 있다. 본 연구에서는 흡착제인 Fe-Mn-Si oxide와 Fe-Mn oxide을 개발하여, 인 제거효율을 검토하였으며 이 흡착제에 대하여 Kinetic과 Isotherm모델을 비교하였다. 두 흡착제의 최대흡착양은 각각 47.8, 35.5 mg-$PO{_4}^{3-}/g$이었고, 이들은 낮은 pH에서 효과적으로 흡착하였다. Freundlish isotherm 모델이 Langmuir 모델보다 Fe-Mn-Si oxide의 흡착에 더 적합했다. 이온성 용액은 인이 흡착되는 과정에서 음이온들과 경쟁관계로 흡착능이 감소되었다. 비록 음이온과 humic물질들로부터 흡착에 영향을 받지만 Fe-Mn-Si oxide는 Fe-Mn oxide보다 흡착능이 크게 나타났다.