• 유기물자원화
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• 제29권1호
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• pp.19-27
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• 2021

양액재배는 기존 비닐하우스 안의 토양재배 방식에서 물이나 배지에 작물을 심고 생육에 필요한 양분(비료)을 녹인 양액을 공급하여 재배하는 방식으로 기존 시설재배 방식에서 영농기술이 발전하여 양액재배는 작물의 생산성을 극대화할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다. 본 연구는 폐양액이 다량의 비료 물질을 함유하고 있기에 하천으로 유입되면 인근 하천을 오염시키며, 양액재배에 사용되고 폐기되는 폐배지, 폐작물의 처리에 대한 문제점을 제시하고 있다. 또한, 처리시 처리비용의 발생과 현재 국내 양액재배 농장의 대부분이 비순환식 양액재배 시스템을 사용하여 배출되는 양액의 잔여비료로 인한 환경오염 및 비료의 불필요한 과다 사용 문제점을 지적하는 선행연구를 바탕으로 사전조사와 실험을 진행하였다. 현재 양약재배 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 농장 주변 환경에 미치는 영향을 수질, 토양분석 결과 수치를 통해 규명하고자 현장자료 연구를 진행하였다. 현장 수질, 토양분석을 위해서 지역별 양액재배 5개 농가의 작형, 양액재배 시스템를 확인하였으며, 강원 C지역 토경재배 3개 농장의 작형, 양액재배 시스템 농장 현장을 방문하여 농장의 시설내·외부 수질, 토양 샘플을 채취하였다. 추가적으로 폐작물 야적지에서 발생되는 침출수 및 토양샘플을 채취하여 수질, 토양분석을 하였다. 연구 결과 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생되는 폐양액의 평균 total nitrogen(TN) 농도는 402 mg/L 이였고, total phosphate(TP)의 경우 77.4mg/L 이였으며, 이는 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 TP기준 993.7배 초과한 수치였다. 또한, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 6~19배, TP기준 2~27배 초과한 수치결과를 확인하였다. 폐작물 야적지에서 발생된 침출수의 경우 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 COD 기준 11,828배 초과, TP기준 395~2663배 초과한 수치이며, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 788배, TP기준 5배 초과한 수치결과를 확인하였다. 비순환식 양액재배에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 환경에 미치는 영향에 대한 더 정밀한 연구를 위해 전국 양액재배 농가수(호), 재배면적(ha)를 기준으로 하여 양액재배면적이 넓은 지역 도출해내어야 한다. 이를 통해 넓을 지역의 양액재배 시설 주변 소하천을 중심으로 계절적 요인, 기후 요인, 날씨 요인, 재배면적, 재배지역, 농가 재배특성 등의 다양한 요인을 고려한 수질 및 토양 샘플링 채취와 분석에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제29권2호
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• pp.146-151
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• 2010

In order to improve T-N and T-P removal in HF (horizontal flow)-HF hybrid constructed wetlands by natural purification method for treating the hydroponic wastewater in greenhouses, the efficiency of water treatment as affected by the injection method of hydroponic wastewater, the addition of special filter media, the particle size of filter media, and the injection ratio of hydroponic wastewater in $1^{st}$ HF and $2^{nd}$ HF beds were investigated in small-scale HF-HF hydroponic wastewater treatment apparatus. Removal rate of T-P in the water in HF-HF hydroponic wastewater treatment apparatus with calcite as affected by addition method of special filter media was higher than that in HF-HF hydroponic wastewater treatment apparatus with other filter media. Removal rate of BOD, COD, SS, T-N and T-P in the water in mixed filter media with calcite were 86, 84, 87, 50 and 97%, respectively. Removals of pollutants except for T-P in the water were slightly different. Therefore, it should be considered that the removal rate of T-P was good for calcite in HF-HF hydroponic wastewater treatment apparatus. To improve T-N and T-P removal, the optimum particle size of filter media was 1.2 mm, and the optimum injection ratio ($1^{st}$ HF bed : $2^{nd}$ HF bed) of hydroponic wastewater was 60:40.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권5호
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• pp.764-771
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• 2012

질소 및 인 함유 폐양액 처리를 위한 최적 인공습지 시스템을 선정하기 위해 처리조의 연결방식을 달리하여 최적 system을 선정하였고, 선정된 최적조건하에서 폐양액 부하량에 대한 적응성을 평가하였다. 현장 폐양액처리장에서 시스템별 정화효율을 평가한 결과 system A의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 88, 77, 94, 54 및 94%로서 다른 시스템에 비해 가장 높은 정화효율을 보였다. 현장 폐양액처리장에서 폐양액 부하량별 수처리 효율을 조사한 결과 system A의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 폐양액 부하량에 따라 별 차이 없이 각각 87-89, 76-79, 93-94, 52-55 및 91-94%로 전반적으로 높고 안정적으로 처리되었다. 하지만 T-N의 처리효율은 55% 정도 수준으로 폐수배출기준을 안정적으로 만족하기 위해서는 질소처리효율을 좀 더 향상시킬 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.937-943
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• 2011

자연정화공법을 이용한 인공습지 폐양액처리장에서 처리효율의 장기간 모니터링을 위해 선행연구를 통해 개발된 폐양액처리 시스템에 최적공법을 적용하여 시기별 수처리효율을 조사하였다. 또한 폐양액 처리장에서 오염물질의 처리경향을 파악하고, 이를 토대로 설계 및 시공시 부지면적 감소와 오염물질의 처리효율 극대화를 위한 기초자료를 제시하기 위하여 오염물질의 분해속도를 조사하였다. 폐양액 처리장에서 시기별 수처리효율 결과 최종 2차 방류수에서 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 88%, 79%, 92%, 64% 및 92%로서 처리시일이 경과 할수록 점점 안정화 되는 경향으로 특히, 3개월 이후부터는 안정적인 처리가 가능하였다. 폐양액처리장에서 오염물질의 분해속도 K ($day^{-1}$)는 1차 수평흐름조의 경우 SS (0.54) > BOD (0.39) > COD (0.27) > T-P (0.26) > T-N (0.06) 순으로 SS가 가장 빨리 분해되었고, 2차 수평흐름조의 경우 T-P (0.52) > BOD (0.28) > COD (0.15) > T-N (0.06) >SS (0.10) 순으로 전반적으로 T-P가 가장 빨리 분해되었다. 이들 결과를 미루어 볼 때, 본 현장 인공습지 폐양액처리장은 장기간 안정적으로 폐양액을 처리할 수 있을 것으로 판단된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제17권1호
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• pp.3-8
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• 2012

A scaled-up bioconversion of fishmeal wastewater (FMW) into liquid fertilizer was performed five times in a $1m^3$ reactor in order to examine the feasibility of commercialization. The importance of aeration was marked. Analyses indicated that dissolved oxygen (DO) level was closely related to the value of oxidation-reduction potential (ORP) and it was crucial to achieve high-quality liquid fertilizer. When pure oxygen was supplied through four diffusers into the reactor, DO levels and ORP values were maintained over 1.2 mg/L and 0.2 mV, respectively all the time during 52 hr of bioconversion. The pH changed from 6.8 to 5.9. The average removal percentages of chemical oxygen demand ($COD_{Cr}$) and total nitrogen (TN) were 75.0% and 71.6%, respectively. Compared to the result acquired in a 5-L reactor, bioconversion of FMW into liquid fertilizer was achieved in a shorter time under the same removal percentages of $COD_{Cr}$ and TN. The 52-hr culture of inoculated FMW was phytotoxic-free and it possessed comparable fertilizing ability to a liquid fertilizer made from the fish waste in hydroponic culture with amino acid contents of 5.93 g/ 100 g sample. From all the above results, transferring lab-scale data to large-scale production appeared to be successful. As a result, the commercialization of a liquid fertilizer made from FMW was feasible.

• 한국환경농학회지
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• 제28권2호
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• pp.171-178
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• 2009

기후변화로 인해 발생될 수 있는 물 부족 현상에 대응하기 위하여 기존 농업용수에 대한 대체용수로 하수처리수 및 폐양액의 재이용이 유식물 생장에 미치는 영향을 평가하였다. 하수처리수와 폐양액에 대한 수질분석결과 유기배지로부터의 폐양액은 무기배지로부터의 폐양액 및 하수처리수와 비교해서 보다 많은 양분을 함유하고 있었으며 하수처리수에서는 $Na^+$과 $Cl^-$ 함량이 다른 용수보다 높은 것으로 나타났다. 배추묘의 생육은 폐양액 처리구에서 대조구인 지하수 처리구에 비해 유사하거나 촉진되었고 하수처리수 처리구에서는 대조구와 비슷하게 나타났다. 육묘기간 동안 배추묘가 흡수한 질소는 관행재배에서 5.47 mg/plant 이었으며, 유기배지와 무기배지로부터의 폐양액 처리구에서 각각 10.02 mg/plant, 5.20 mg/plant인 것으로 나타났다. 하수처리수 처리구에서는 배추의 질소함량이 4.59 mg/plant으로 나타났다. 관행의 1/2 수준으로 시비하고 유기배지로부터의 폐양액을 처리한 배추의 질소 흡수량은 8.34 mg/plant으로 관행재배보다 높은 것으로 나타나 폐양액 이용 시 육묘에 이용되는 비료의 시용을 줄여야 할 것으로 판단된다. 한편 배추의 인 함량은 관행재배에서 8.9 ${\mu}$g/plant로 나타났으며 유기배지로부터의 폐양액 처리구에서도 관행재배와 비슷한 수준이었다. 반면 인 함량이 낮았던 무기배지로부터의 폐양액과 하수처리수 처리구에서 배추가 흡수한 인산 함량이 가장 높은 것으로 나타났다. 배추묘가 흡수한 양이온의 경우 관행재배에 비해 폐양액과 하수처리수 처리구에서 상대적으로 많은 양을 흡수하였다. 이상의 결과로부터 선정된 폐양액 및 하수처리수에 대한 농업용수로써의 재이용 가능성을 확인할 수 있었으며 향후 현장실험을 통해 작물의 생육특성 및 생산량 평가를 실시하고 대체용수 사용에 따른 환경영향을 평가하는 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제21권2호
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• pp.122-129
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• 2002

중금속 오염원을 제거하는 기술을 개발하고자 미나리를 도입하여 중금속 종류에 따른 적정 농도별로 중금속 흡수, 정화효율성 및 식물체내에서 중금속 축적과 이행과정을 조사하였다. 미나리를 이용한 중금속 정화효율성은 Cd의 경우 미나리 정식 6일 후 Artificial solution 처리구와 문막 공업폐수 처리구는 각각 53%, 73%의 정화효율성을 보였으며, Cu의 경우에는 각각 28%, 100%의 정화효율성을 보였다. 환경부에서 규정한 Cd의 청정지역 배출허용기준인 0.02 mg/L은 모든 처리구에서 10일 이후에 나타났으며, Cu의 기준농도인 0.5 mg/L은 Artificial solution 처리구의 경우 10일 이후, 문막 공업폐수 처리구는 3시간 이후에 나타났다. 또한 시간이 경과함에 따라 미나리내 중금속의 축적농도는 높아지는 경향을 보였으며, 처리구의 오염수 중금속 농도보다도 5$\sim$10배 이상 축적되었다. 미나리 식물체에 흡수된 중금속의 뿌리에서 지상부로의 이행율은 Artificial solution 처리구에서 Cd은 25%, 문막 공업폐수 처리구에서 Cu는 25% 이행하였다. 중금속에 대한 미나리의 생육반응은 문막 공업폐수 처리를 제외한 모든 처리구에서 미나리 생장이 억제되는 결과를 보였다. 따라서 본 연구결과 미나리는 중금속 오염수의 중금속 정화를 위한 식물정화기술에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제15권2호
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• pp.137-145
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• 1992

When exposed to 1, 700 ml of 0.089, 0.445 or 0.890 mM/l cadmius solution, dock (rumex crispus L)plants from heavily polluted chungrangchon site absorbed 0.0404, 0.2244 or 0.4929 mM of cadmium per g dw during the first 4 hours, which were 5.0~30.8 times faster uptake rate than those of water hyacinth (eichhornia crassipes Solm. - laub). Zinc, with which cadmium generally occurs together, did not affect the uptake rate in the concentration range of 0.0306 ~0.0918 mM/l. rumex cripus from chungrangchon site and from less polluted shingalchon site, when exposed to 1, 700 ml of 0.089 mM/l solution for 3 days, removed 68.4% and 63.2%, repectively, of the cadmium initially present in the solution. And when exposed to cadmium solution of the same concentration for the second time after cadmium-free hydroponic culture for three days, these plants removed 76.1% and 66.8% of cadmium, respectively. These removal rates were not significantly different between collection sites or between exposures, but were about 2 times greater for the first exposure, and 2~5 times greater for the second exposure, than those of water hyacinth. these results incate that rumex cripus can absorb, and thus remove, large amount of cadmium ion in wastewater, and so can be used in wastewater treatment, e.g. soil trench method. since there was large difference among the plants in the ability to absorb cadmium, it should be possible to select for strain with greater ability.

• 한국환경농학회지
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• 제27권3호
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• pp.217-224
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• 2008

시설하우스 폐양액 처리를 위한 소형 폐양액처리장치 개발을 위해 소형 폐양액처리장치를 VF-HF, VF-VF, HF-VF 및 HF-HF 조합형으로 구분하여 조합방법별, 여재깊이별 및 폐양액 부하량별로 각각 최적 조건을 조사하였으며, 개발된 시설하우스 폐양액처리장치의 적용성을 검증하기 위해 상기 최적조건하에서 실제 오이, 파프리카 및 딸기 시설하우스에서 배출되는 폐양액의 수처리효율을 조사하였다. 여재 깊이에 따른 오염물질의 수처리 효율은 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P 모두에서 깊이가 깊어짐에 따라 수처리효율이 점점 증가하였으며,여재깊이70 cm에서 모든 조합의 BOD, COD 및 SS의 처리효율은 각각 87, 84 및 82% 이상으로 조합방법에 따라 큰 차이 없이 안정적인 수처리 효율을 보였다. T-N 및 T-P의 경우 HF-HF 및 HF-VF 조합형의 처리효율이 타 조합방법에 비해 약간 높았다. 폐양액 부하량에 따른 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 $150L\;m^{-2}\;day^{-1}{\approx}300L\;m^{-2}\;day^{-1}>450L\;m^{-2}\;day^{-1}$순으로 폐양액의 부하량이 증가함에 따라 수처리 효율이 점점 감소하였다.모든 폐양액 부하량에서의 오염물질 처리효율은HF-VF 및 HF-HF 조합형이 다른 조합형에 비해 높았으며, 특히 총 질소의 경우 HF-HF 조합형이 가장 높은 처리효율을 보였다. 장치의 최적 여재깊이는 70 cm이상이었고, 최적 폐양액 부하이상의 결과를 미루어 볼 때 시설하우스 소형 폐양액처리량은 $300L\;m^{-2}\;day^{-1}$이하이었으며, 최적 조합방법은HF-HF 조합형이었다.