• 한국습지학회지
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• 제25권3호
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• pp.176-183
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• 2023

본 연구는 자유수면 아래 원통형 와류발생부에서 와류 수차 성능에 대한 블레이드 수가 미치는 영향을 이해하는 것이다. 동일한 블레이드 형상을 사용하여 상대 와류 수심비(y/h_v) 0.065 ~ 0.417 범위에 설치된 2개, 3개, 4개, 5개 및 6개의 블레이드로 마이크로 와류 수차의 성능을 실험하였다. 연구 결과로서 블레이드 수가 증가함에 따라 회전수, 전압, 전류 및 출력이 유속 0.7 m/s 이하일 때 상대 와류 수심비 0.065와 0.111 지점에서 증가한다. 5개 블레이드 수차의 평균 출력은 다른 블레이드 수보다 높게 나타난다. 오리피스 근처에 설치된 직경 130 mm인 4개의 블레이드 수차의 성능이 와류발생부에서 동일한 수의 직경 220 mm인 블레이드 수차보다 높다.

• 한국습지학회지
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• 제26권3호
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• pp.236-244
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• 2024

본 논문은 자유수면을 갖는 2단 와류 수차의 성능에 관한 연구이다. 2단 러너의 성능은 원통형 와류발생부에서 유량변화와 러너의 위치 변화에 따라 실험하였다. 실험결과로서 토크, 전압, 전류 및 회전 속도 등의 성능 매개변수는 유량이 증가함에 따라 증가하였다. 러너 수심비는 2단 와류 수차의 성능에 중요한 영향을 미친다. 2단 러너에 의해 생성된 가장 높은 발전량은 오리피스 근처의 러너 수심비 0.054~0.162 범위에서 발생하였다. 2단 러너의 출력은 단일 러너보다 더 많은 와류와 블레이드 접촉 면적으로 인해 7.2~7.7 L/s의 유량 범위에서 높았다.

• 한국습지학회지
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• 제23권3호
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• pp.234-241
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• 2021

본 논문은 자유수면을 갖는 와류수차의 성능에 풀리의 영향을 이해하는 것이다. 실험은 개수로 유입구 유량 0.0069 ~ 0.0077 m³/s 범위에서 물리적 인자(와류높이, 유속, 유효낙차 등)에 따른 수차의 회전수, 전압 및 전류를 측정해 분석하였다. 실험결과에 따르면 와류수차의 전압, 전류 및 회전수는 블레이드 형태와 상관없이 풀리비가 증가할 경우 감소하였다. 직선형 블레이드와 비틀린 블레이드의 효율은 풀리비 0.45 지점에서 52 %인 반면 소형 비틀린 블레이드의 효율은 풀리비 0.21 지점에서 54 %이다. 와류수차의 최대 발전량은 풀리비 0.5 지점 내에서 발생했다. 와류수차의 효율은 풀리비에 따라 0.2 ~ 58 % 범위에서 관찰되었다.

• 한국습지학회지
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• 제23권3호
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• pp.242-251
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• 2021

인디아와 같은 개발 도상국에서는 규제없는 폐수 방류가 지표수 수질에 심각한 영향을 주고 있다. 인공습지(CW)는 생태학적 기작에 의하여 폐수 처리를 함으로써 수질정화와 함께 다양한 효과를 제공하는 효율적인 기술이다. 본 연구는 인디아의 폐수처리를 위해 조성된 다양한 형태의 인공습지에 대하여 자료를 정리하고 분석함으로써 객관적 효과 평가를 수행하고자 수행되었다. 연구에 사용된 인공습지 데이터는 기출판된 문헌에서 수집되었으며, 산업폐수의 경우 화학적 산소요구량(COD), 생화학적 산소요구량(BOD)이 높게 나타났다. 인디아의 생활하수 총질소(TN)와 총인(TP)은 산업폐수보다 낮은 농도를 보였다. 수직흐름 인공습지(VFCW)와 수평흐름 인공습지(HFCW)는 생활하수 및 산업 폐수의 TSS, BOD, TP 제거에 효과적으로 나타났다. 그러나 COD는 하이브리드 인공습지(HCW)에서 높은 제거율을 보였다. 인도에서는 인공습지를 폐수처리 시설의 고도처리로 활용될 경우 수질이 크게 향상되는 것으로 나타났다. 인공습지의 방류수 수질은 관개용수 및 기타 농업용수로 활용가능한 수질로 평가되었다. 본 연구결과는 인디아의 지역적 특성에 적정한 인공습지 설계에 기여할 것으로 평가된다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권3호
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• pp.304-309
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• 2011

본 연구는 비점오염원 처리를 위한 자유수면형 인공습지인 복내 바이오파크 인공습지에서 수생식물에 의한 영양염류의 흡수특성을 평가하고자 하였다. 복내 바이오파크 인공습지내 주요 우점종은 달뿌리풀, 수련, 부들, 갈대 및 줄이었으며 최대건물생산량을 보인 8월의 주요 우점식생의 한 주당 건물생산량은 부들(54.27 g/plant) > 달뿌리풀(44.30 g/plant) ${\geqq}$ 갈대(39.60 g/plant) ${\geqq}$ 줄(37.80 g/plant) ${\fallingdotseq}$ 수련(36.75 g/plant) 순으로 높았다. 복내 바이오파크 인공습지내 수생식물의 질소 함량은 지상부의 경우 달뿌리풀, 수련, 부들, 갈대 및 줄이 각각 1.80~2.06%, 1.94~2.14%, 2.07~2.57%, 2.20~2.33% 및 2.20~2.33% 범위로 부들이 다른 수생식물에 비해 약간 높았으나 시기별로 큰 차이 없었으며 지하부의 질소 함�c도 이와 유사한 경향이었다. 복내 바이오파크 인공습지내수생식물의 인 함량은 지상부에서는 달뿌리풀(9400~9900 mg/kg 범위) 및 지하부에서는 줄(4964~6452 mg/kg 범위)이 다른 수생식물에 비해 약간 높았으나 시기에 따른 수생식물의 인 함량은 큰 차이 없이 비슷하였다. 복내 바이오파크 인공습지내 수생식물의 최대 질소 흡수량은 8월에 달뿌리 풀이 773 mg/plant, 수련이 625 mg/plant, 부들이 1206 mg/plant, 갈대가 754 mg/plant 및 줄이 768 mg/plant 이었다. 수생식물의 최대 인 흡수량은 8월에 달뿌리풀이 397 mg/plant, 수련이 177 mg/plant, 부들이 411 mg/plant, 갈대가 261 mg/plant 및 줄이 229 mg/plant이었다. 복내 바이오파크 인공습지내 수생식물 중 부들의 영양염류 흡수량이 가장 많았다. 이상의 결과는 향후 비점오염원 처리를 위한 인공습지 시공시 습지특성에 맞는 최적의 수생식물을 선정하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권5호
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• pp.781-788
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• 2010

A pilot study was performed to examine the feasibility of multiple stage of constructed wetland (CW) for nutrient removal. The system is composed of six wetland cells connected with water-ways. The hydraulic of wetland cells is designed as free water surface flow. The treatment capacity was $25m^3d^{-1}$ at HRT of about one day for each cell. The magnitude of nutrient removal was related with the length of wetlands and plant density. Total N and P removal rates were 1353 and $246mg\;m^{-2}d^{-1}$ respectively. The pilot-scale reactor was model as continuous flow system containing contribution of CSTR and PFR typed-reactors. The $k-C^*$ model equation was applied to predict N and P reduction. The result indicated the equation was well guided to estimate reduction of $NO_3-N$ and $PO_4-P$.

• 대한환경공학회지
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• 제32권4호
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• pp.379-392
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• 2010

최근 국내에서 인공습지는 하 폐수처리장 방류수의 후처리, 비점오염원 관리, 생태하천 복원 등 다양한 용도로 적용되고 있다. 그러나 인공습지가 설치되는 지역의 기후, 유입수의 특성, 지역적 특성 등에 따라 매우 영향을 많이 받기 때문에 인공습지 내에서의 오염물질의 제거기작은 확실하게 이해되고 있지는 않다. 그러므로, 이 연구에서는 인공습지 내에서 질소, 인을 중심으로 한 오염물질의 제거기작을 중심으로 살펴보았다. 그 결과, 질소 제거의 주된 기작은 인공습지 내의 근권(rhizosphere)에서의 질산화/탈질에 의한 것으로 판단되며, 인 제거의 주된 기 작은 인공습지내 여재 등의 기층(substrate)에서의 흡착에 의한 것으로 판단된다. 그러나, 인공습지내의 인의 거동은 산화/환원 전위(ORP), 흡착/탈착, 미생물의 작용 등에 따라 다양한 형태를 가질 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제15권2호
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• pp.215-222
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• 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.

• 환경영향평가
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• 제19권1호
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• pp.83-89
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• 2010

The areas for agricultural purposes in Korea are decreasing every year because of urbanization. However, it is still 17.6% of the total national boundary on 2008. Most of the rice paddy fields are located near the waterbodies which require lots of water during rainy season from May to September. Also lots of nitrate and phosphate chemical fertilizers are spread on the fields every year in order to supply the nutrients for vegetation. The excess nutrients is impairs the water quality of rivers and lakes when it is washed out from the fields. The Korean Ministry of Environment (MOE) adapted the new water quality improvement program, which is the Total Daily Maximum Load, to improve the water quality and to protect the aquaecosystems. The constructed wetland is one of the possible ways to treat the agricultural runoff. The constructed wetland on this study area was constructed by MOE in 2007 to evaluate the application of the constructed wetlands. Plant growth continues to increase during the summer until it reaches its highest biomass of 6,032 g/$m^2$ in August and September. More researches about sedimentation, vegetation, water balance, etc. were performed to evaluate the removal efficiency, to find the removal mechanisms and to make the guidelines for design and maintenance.

• 한국습지학회지
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• 제20권1호
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• pp.54-62
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• 2018

다양한 토지이용에서 발생된 영양염류는 수계 유입시 부영양화를 유발하며, 녹조발생의 원인물질이 되기에 비점오염원으로부터 영양염류를 저감하기 위한 LID 기법의 적용이 필요하다. 본 연구는 영양물질의 저감효율을 높이기 위한 하이브리드 인공습지(HCW)의 설계인자를 도출하고자 수행되었다. 하이브리드 인공습지는 공주대학교 천안캠퍼스내 100% 불투수층으로 이루어진 주차장 및 도로의 강우유출수 처리를 위하여 2010년에 조성되었으며, 현재까지 모니터링이 수행 중이다. 하이브리드 인공습지의 조성 이후 현재까지 수행 중인 모니터링 결과를 활용하여 산정한 TN의 평균 제거효율은 74%였으며, TP의 평균 제거효율은 72%로 나타났다. 이러한 TN 및 TP 제거효율은 일반적인 인공습지에 비하여 높은 제거효율이며 자유수면 습지 및 지표하 흐름습지에서의 활성화된 물리적 및 생태학적 기작에 기인한다. 하이브리드 인공습지의 효율적 영양물질 저감을 위한 중요설계인자는 유역면적 대비 시설면적의 비(SA/CA), 강우유출량, 강우강도 등으로 나타났으며, 영양물질 제거를 위한 최적 유입수의 C/N 비는 5:1에서 10.3:1로 산정되었다. 본 연구 결과는 도시지역의 강우유출수 내 영양염류를 고효율로 처리하고자 하는 하이브리드 인공습지의 효율적 설계에 사용 가능하다.