• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제28권
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• pp.2.1-2.7
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• 2013

Objectives Tricalcium phosphate and calcium hydrogenorthophosphate are high production volume chemicals, mainly used as foodstuff additives, pharmaceuticals, lubricants, synthetic resin, and disinfectants. Phosphate has the potential to cause increased algal growth leading to eutrophication in the aquatic environment. However, there is no adequate information available on risk assessment or acute and chronic toxicity. The aim of this research is to evaluate the toxic potential of phosphate compounds in the aquatic environment. Methods An aquatic toxicity test of phosphate was conducted, and its physico-chemical properties were obtained from a database recommended in the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) guidance manual. An ecotoxicity test using fish, Daphnia, and algae was conducted by the good laboratory practice facility according to the OECD TG guidelines for testing of chemicals, to secure reliable data. Results The results of the ecotoxicity tests of tricalcium phosphate and calcium hydrogenorthophosphate are as follows: In an acute toxicity test with Oryzias latipes, 96 hr 50% lethal concentration ($LC_{50}$) was >100 (measured:>2.14) mg/L and >100 (measured: >13.5) mg/L, respectively. In the Daphnia test, 48 hr 50% effective concentration ($EC_{50}$) was >100 (measured: >5.35) mg/L and >100 (measured: >2.9) mg/L, respectively. In a growth inhibition test with Pseudokirchneriella subcapitata, 72 hr $EC_{50}$ was >100 (measured: >1.56) mg/L and >100 (measured: >4.4) mg/L, respectively. Conclusions Based on the results of the ecotoxicity test of phosphate using fish, Daphnia, and algae, $L(E)C_{50}$ was above 100 mg/L (nominal), indicating no toxicity. In general, the total phosphorus concentration including phosphate in rivers and lakes reaches levels of several ppm, suggesting that phosphate has no toxic effects. However, excessive inflow of phosphate into aquatic ecosystems has the potential to cause eutrophication due to algal growth.

• 해양환경안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.273-283
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• 2006

2004년 강수량이 많았던 8월 목포 주변해역의 8개 지점에서 COD를 조사한 결과, 북항 앞바다에서 6.80 ppm, 영산강 하구둑 부근 해역에서 4.42 ppm, 신안비치 호텔 앞 해역에서 4.60 ppm으로 나타나 해양환경 기준치의 3등급을 초과하고 있었고 나머지 지점에서는 2-3등급 수준을 보였다. 총질소 농도는 1.23-3.56 ppm으로 전 지점에서 3등급 이상이었고, 총인의 농도는 0.07-0.12 ppm으로 2-3등급의 수질을 보였다. 이와 같은 수질은 수산생물의 서식, 양식 및 해수욕 등의 해양레저 활동을 하기에 부적합하며 공업용수와 선박의 정박 등에 이용 할 수 있는 수질 상태를 보였다. 육상으로부터의 목포 내항으로 유입되는 12개 지점의 점원 유입 부하량과 그 기여율을 조사한 결과, 전체 유입양 중 영산강으로부터 유입되는 총질소의 양이 70-93 %, 총인의 유입량도 31-91%를 차지하고 있어 목포 내항의 수질개선을 위해서는 영산강의 수질개선이 급선무이며, 다음으로 북항 하수처리장, 임암천, 남해 하수처리장 순으로 방류수 중의 질소와 인을 우선적으로 제어해야 될 것으로 판단되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4B호
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• pp.343-352
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• 2011

본 연구에서는 상류단 경계조건으로 입력되는 본류 유량에 생성과 소멸로 작용하는 지천유입량과 취수량을 포함하여 취수장에서의 취수가 하천흐름 및 수질에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 팔당댐 직하류부터 잠실수중보 구간에 RMA-2 모형과 RMA-4 모형을 적용하였다. 수치모의 결과, 잠실수중보 상류에 위치해 있는 5개 취수장에서의 취수는 해당 하천 구간의 유량을 변화시키게 되며, 이는 하천의 수위, 유속 등 수리학적 인자를 변화시키는 것으로 밝혀졌다. 이러한 취수량 반영에 따른 수위 및 유속 변화는 해당 하천 구간의 수질의 변화를 초래하는 것으로 나타났다. 취수장에서 빠져나가는 유량을 포함하여 모의한 경우, 구의, 자양, 풍납취수장 부근에서 취수에 의한 유량 손실로 인하여 유속구조가 심하게 교란되었으며, 취수를 고려하지 않은 경우에 비해 유속은 평균 25% 낮게, 수위는 1.5 cm 높게 나타났다. 취수를 고려하지 않은 경우 전 구간에 걸쳐 농도분포가 평행하게 나타났으나, 취수의 영향을 고려한 경우 구의, 암사 및 자양 취수장 부근에서의 농도분포가 크게 변화함을 확인할 수 있었다. 또한 취수를 고려한 경우 취수에 의한 유랑소멸로 하류구간에서 취수를 고려하지 않은 경우에 비해 BOD 농도가 높게 나타났다. 따라서 자연하천의 동수역학적 흐름 및 오염물질 혼합거동을 보다 정확히 해석하기 위해서는 지천 합류량 뿐만 아니라 취수장으로부터 유출되어 빠져나가는 취수량을 동시에 고려해야 하는 것으로 판단된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.25-34
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• 2019

본 연구에서는 산화구 방법으로 하수처리를 하는 공공 하수처리장을 선정하여 통계적인 방법으로 처리장의 수질 및 운영의 효율을 분석하였다. 얻어진 수질 데이터는 유입수 및 배출수의 pH, 온도, BOD, SS, T-N, ${NH_4}^+-N$ 및 T-P였다. 데이터 분석은 군집분석, 상관분석, ANOVA 분석, 클러스터 분석으로 수행되었다. 통계분석 결과, 하수 처리장의 유입 유량은 여름에 가장 높았으며 평균 유속은 $3.000m^3/s$이었다. Box plot 결과에 따르면, 하수의 COD, 총인 농도는 계절에 변화에 따라 크게 차이가 없었다. Pearson 상관관계 분석결과는 유입수에서 BOD, COD, T-N 및 T-P 간에 강한 양의 상관관계를 보였다. 계절변화에 따른 BOD와 T-N 농도는 겨울철에 가장 높았고, 계절에 따른 온도의 영향은 COD와 T-P가 가장 높았다. BOD는 수온과 음의 상관관계를 보였으나 HRT, SRT, C/N과 같은 공정인자는 양의 상관관계를 나타내었다. 유입수 온도가 높을수록 BOD 농도가 낮아지는 현상을 보였으며, 체류 시간이 단축될수록 BOD의 처리 효율이 저하되었다. T-N은 효율적인 처리를 위해 긴 체류 시간이 필요했으나 T-P는 공정인자의 변화에 따른 상관관계도에서 다소 적게 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권4호
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• pp.481-491
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• 2022

본 연구는 CSOs의 고도처리를 목적으로 다단 횡류식 여과와 GAC 흡착조의 융합공정의 운영에서 GAC 흡착조의 유기물 처리 특성을 조사하고 설계 파과점에 도달한 GAC를 전기화학적 방법을 통한 재생효율을 평가하는 것이다. 여과공정은 부유물질은 용이하게 제거되지만 용존 유기물이 제거되지 않아 CSOs의 고도처리를 위해서는 용존유기물질의 제거능이 추가로 필요하다. 일반적으로 GAC 흡착은 정수처리 공정이나 하수의 3차 처리공정과 같은 저농도 유기물 조건에서 적용되어왔고 하수나 CSOs와 같이 유기물 농도가 높은 조건에서는 거의 적용이 되지 않았기에 본 연구에서 GAC를 이용한 CSOs 처리는 흥미로운 경험을 제공할 것이다. 본 연구는 유입 유기물 강도에 따른 GAC의 연속 운전 및 파과 특성을 조사하고 사용된 GAC를 전기화학적 재생을 적용하였으며, 이때 전압강도 및 전해액이 종류에 따른 흡착 유기물의 탈착 특성을 조사하였고 재생 후 GAC의 재흡착실험을 통해서 재생효율을 평가하였다. GAC 연속 운전결과 파과기간은 고농도 조건에서 21일, 중농도에서 28일 그리고 저농도에서 32일을 나타내었다. 전기분해를 통한 흡착 유기물의 탈착은 전기 분해 조건에 따라 188~609 mgCOD/L까지 발생하였고 전해액 종류의 영향은 NaOH가 H₂O₂보다 조금 우수한 탈착 특성을 나타냈다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권3호
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• pp.124-131
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• 2008

2003년 8월과 2004년 9월 제주도 남서부해역과 중국 연안해역을 대상으로 실시된 본 연구는 용존무기영양염류와 용존 및 입자유기탄소의 분포 특성을 조사하였다. 하계에 동중국해의 영양염의 분포 형태는 수괴 및 식물플랑크톤의 영향을 받은 것으로 밝혀졌다. 하계에 동중국해내 수괴들은 중국의 연안해역을 제외하고 상하수직혼합이 잘 일어나지 않아 표층수에는 영양염의 유입이 감소하고, 저층수에는 표층에서 유입되는 유기물이 분해되어 영양염의 축적이 일어나 높은 농도를 나타내고 있었다. Chlorophyll a의 농도가 높은 해역에서 영양염의 농도가 낮은 값을 보였으며, Chlorophyll a의 농도가 감소하는 수심이하에서 영양염의 농도가 증가함을 보여 높은 생물활동에 의한 무기영양염류 등이 조절되고 있는 것으로 생각된다. 연구해역내 용존유기탄소의 분포는 염분이나 수온에 대해 다소 산만한 분포를 보여 수괴에 따른 상관관계가 없는 것으로 조사되었고, 양자강 영향 정점에서 $100{\mu}M$이상의 높은 값을 보인 반면, 제주도 남서부 해역에서는 낮은 농도를 보였는데, 이것은 양자강 유출수가 동중국해 용존유기탄소의 공급원으로 작용하고 있는 것으로 사료된다. 연구해역 입자유기탄소의 분포특성은 양자강 유출수가 영향을 미치는 중국연안해역에서 평균 $9.23{\mu}M$로 가장 높은 농도를 보였으며, 대마난류수의 영향을 받는 제주도 남동부해역에서 $3.04{\mu}M$로 낮은 농도를 보였으며, 중앙부해역에서 $7.23{\mu}M$의 입자유기탄소량을 나타내, 양자강 유출수가 자생적 기원이외의 입자유기탄소 공급원으로 작용하고 있는 것으로 사료된다. 제주도 남서부해역에서의 입자유기탄소는 Chlorophyll a의 농도와 높은 상관성을 보여 자생적 기원으로 볼 수 있지만 그 해역에서의 염분도가 저염(30%o 이하)을 나타내고 있어 자생적 기원보다는 육상기원에 의한 영향으로 생각되어진다.

• 한국환경과학회지
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• 제12권7호
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• pp.689-695
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• 2003

The purpose of this study is to evaluate and to predict of eutrophication in lakes by using Vollenweider-OECD model and total phosphorus concentration and inflow rate which were measured in 1993∼2001. The results of study were as follows. The annual total phosphorus loading from the watershed was calculated to be 55∼195tP/yr at lake Soyang, 221∼466tP/yr at lake Taechong, 123∼278tP/yr at lake Andong, 57∼109tP/yr at lake Seomjin. These are discharged, far the most parts, from population and fishfarm facility. TP loading on the surface area at lake Soyang was 3.01gP/㎡/yr, 2.82gP/㎡/yr, 2.84gP/㎡/yr, 3.03gP/㎡/yr, 2.34gP/㎡/yr, 1.78gP/㎡/yr, 0.91gP/㎡/yr, 0.89gP/㎡/yr, 0.86gP/㎡/yr, lake Taechong was 6.71gP/㎡/yr, 7.25gP/㎡/yr, 7.24gP/㎡/yr, 6.53gP/㎡/yr, 6.50gP/㎡/yr, 7.06gP/㎡/yr, 7.04gP/㎡/yr, 4.05gP/㎡/yr, 3.44gP/㎡/yr and TP loading on the surface area of lake Andong, lake Soemjin were 5.39gP/㎡/yr, 4.47gP/㎡/yr, 4.56gP/㎡/yr, 4.45gP/㎡/yr, 3.33gP/㎡/yr, 2.38gP/㎡/yr, 2.53gP/㎡/yr, 2.46gP/㎡/yr, 2.54gP/㎡/yr, 4.09gP/㎡/yr, 4.10gP/㎡/yr, 3.98gP/㎡/yr, 3.73gP/㎡/yr, 2.80gP/㎡/yr, 3.46gP/㎡/yr, 3.22gP/㎡/yr, 2.19gP/㎡/yr, 2.13gP/㎡/yr respectively. The tropic states of four lakes can be assessed as eutrophy because phosphorus leading exceeds the critical phosphorus loading by Vollenweider-OECD model.

• 한국습지학회지
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• 제6권2호
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• pp.57-63
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• 2004

습지는 환경 생태적으로 다양한 기능을 가지고 있으며, 이 중 특히 수질정화기능에 초점을 두고 전 세계적으로 1000여개 이상의 습지가 수처리 및 수질개선에 이용되고 있다. 자연습지 및 인공습지를 이용한 수처리 과정에서 BOD, SS, N, P, 대장균과 중금속의 제거효율을 확인한 결과, BOD의 제거효율은 약 84%로 가장 높게 나타났으며, 질소의 제거효율은 48%로 가장 낮았다. 또한 인의 제거효율은 평균 67%이며 유입되는 인의 농도가 높을수록 인의 처리 효율이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 국내 관련연구의 경우, 대부분 습지의 유입수와 유출수의 농도 변화조사와 식물체내 영양염류 농도 조사가 주를 이루어 실질적으로 인공습지 내에서 영양염류가 제거되는 기작을 밝히는 연구 및 영양염류 제거에 관여하는 미생물에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 수질정화에 최적의 인공습지 건설 및 운영이 가능하기 위해서는 복합적 영양염류 제거기작의 규명 및 지질학적, 수리학적인 연구가 병행되어야 할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권12호
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• pp.1051-1061
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• 2010

본 연구에서는 Muskingum 하도추적모형을 수문학적으로 재해석하여 지체효과만을 고려하는 선형하천모형과 저류효과만을 고려하는 선형저수지모형의 선형결합으로 나타내었다. 유도된 모형은 일종의 순간단위도의 형태가 되며, 그 매개 변수는 Muskingum 모형의 매개변수와 동일하다. 즉, 추적시간간격 ${\Delta}t$ 또는지체시간 $T_c$ 후에 최초의 유출이 발생하게 되고, 총 유입량 중 x 만큼은 선형하천모형에 의해 저류효과 없이 빠져나가고 나머지(1-x) 만큼은 선형저수지모형에 의해 저류상수 $K_c$로 대변되는 저류효과를 나타내며 빠져나가는 형태이다. Muskingum 하도추적 모형과 그에 대응하는 순간단위도를 가상하도에 적용해 본 결과, 두 모형이 근본적으로 하도추적결과가 동일함을 확인하였다. 이러한 결과는 대청댐 방류량에 대한 금남 및 공주지점까지의 하도추적결과에서도 확인할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.101-108
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• 2011

염분도 수치계산의 목적은 낙동강 하구둑 상류로 침투되는 염수 쐐기 침입을 분석하여 담수량을 확보하는데 있다. 염분 침투가 발생되는 조건은 바다에서의 조석 분포에 따라서 침투길이가 달라지고 있으므로 염분농도는 조석의 현상에 따라서 달라진다. 이러한 현상을 확실히 파악하면 보다 효율적으로 염분 침투를 차단할 수 있다. 본 연구에서는 염분 침투에 대해서 ECOMSED 모델을 이용하여 낙동강 하구둑 상류로 침투되는 염분농도를 정확히 추정함으로써 낙동강 하구둑의 존재를 재평가하게 될 것이다. 또한 이 모델의 타당성을 입증하기 위해 실제 관측값과 비교하였다. 분석결과 ECOMSED모델은 상류 유입유량이 $130m^3/s$의 경우가 $75m^3/s$보다 실제 관측값과 거의 동일한 값을 나타내었다. 따라서 유입유량이 많은 경우가 적은 경우보다 예측이 정확한 것을 알 수 있다.