• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.276-285
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• 2006

오염 하천수 수질개선 연구를 위해 pilot plant 규모의 호기성 생물여과 공정을 이용하여 실제원수를 적용한 경우 유입 공기량을 $0.1m^3air/m^2min$으로 고정하고 EBCT를 90, 60, 45, 30 min으로 운전 시 입자성 물질(SS, Turbidity, Chl.-a)의 경우 EBCT와 관계없이 80% 이상의 처리효율을 나타냈으며 암모니아성 질소의 경우 85% 이상의 처리효율을 보였다. BOD의 경우 하천수수질 환경기준 III-IV 급수로 유입되어 I 급수 미만으로 유출되 본 처리 공법 사용 시 생물학적 안정성을 충분히 확보할 수 있을 것으로 판단되었다. $COD_{Mn}$의 경우 약 60%의 제거효율을 보여 BOD 제거율에 비해 효율이 저하되는 것으로 나타났는데 이러한 원인을 규명한 결과 전체 COD 물질 중 30% 정도가 반응기 내부에 clogging된 조류에 의해서 발생되는 것으로 조사되었으며 이들 조류기원성 유기물들의 기질 비 소비율이 $0.0245mg{\cdot}COD_{Mn}/mg{\cdot}VSS{\cdot}day$로 생물학적 분해가 거의 되지 않는 것으로 나타나 이에 대한 대책으로 부분역세(partial backwashing)에 대한 필요성이 요구되었다. 이에 부분역세(상부 1 m 여재에 대한 1일 1회 역세)를 통해 BOD 5.5%, $COD_{Mn}$ 10% 정도의 제거율 상승을 얻을 수 있었고 이를 통해 생물학적으로 좀더 안정된 원수 확보가 가능해졌으며 역세 기간의 연장으로 역세수 절감 및 유량 확보 효과를 가져 올 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권12호
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• pp.1277-1284
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• 2005

낙동강중류에 있어서 APE(Alkylphenol Polyethoxylate) 및 APE의 분해산물인 NPnEO(Nonylphenol polyethoxylates), NPnEC(Nonylphenol carboxylic acid), NP(Nonylphenol)의 농도 분포를 조사하였다. 각 지점에 있어서 APE의 농도분포는 낙동강과 금호강에서는 $0.62{\sim}11.70\;{\mu}g/L$의 범위를 나타내었고, 공장폐수 및 가정하수가 유입되는 3공단천과 달서천에서는 $70.00{\sim}212.50\;{\mu}g/L$로 조사되었다. 하수처리장에서 APE는 생물분해와 흡착 등에 의해 87% 이상의 제거율을 나타내었다. APE의 분해생성물인 NPnEO와 NPnEC는 생물처리에 의해 NP($n=4{\sim}10$)EO 및 NP($n=4{\sim}10$)EC가 NP($n=1{\sim}3$)EO 및 NP($n=1{\sim}3$)EC로 분해 혹은 슬러지 등에 흡착 제거되는 것으로 조사되었으며, 하천에서는 하류지역이 상류지역보다 생물분해가 덜 진행된 NP($n=7{\sim}10$)EO의 분포분율이 높았다. 따라서 하수처리장과 같은 점오염원뿐만 아니라 비점오염원에 대한 지속적인 감시가 요구되어진다. APE의 최종 분생생성물인 NP는 공장폐수 및 가정하수에서 각각 $4.33\;{\mu}g/L$, $1.70\;{\mu}g/L$를 나타내었고, 하수처리장에서 평균 90% 정도의 제거율을 나타내었다. 그리고, 하천에 있어서 NP의 농도는 미국 및 유럽에서 환경유해농도로 규정하는 $1.0\;{\mu}g/L$를 초과하지는 않았지만, $0.1\;{\mu}g/L$ 이상 전 지역에서 검출되어 NP의 지속적인 감시가 요구된다.

• 한국환경농학회지
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• 제21권4호
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• pp.243-247
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• 2002

본 연구는 동진강 유역의 수질 보전을 위한 기초자료를 얻기 위하여 동진강 본류와 이에 유입되는 정읍천을 대상으로 2001년 5월부터 11월까지 수질 모니터링을 실시하였다. 동진강 본류의 수질은 BOD기준으로 상수원 II$\sim$IV등급(2.84$\sim$6.45 mg/L)으로 지점별로는 DJ6(정읍천 합류후)이 4.07 mg/L로 높게 나타나 III급수의 수질을 유지하였다. COD는 지점별로 11.20$\sim$32.96 mg/L의 범위로 정읍천 합류후의 농도가 32.96 mg/L로 가장 높게 나타나 정읍천을 통한 본류의 오염물질량의 증가를 알 수 있었다. T-N의 경우 4.16$\sim$5.84 mg/L의 범위로 유역 전반에 걸쳐 오염이 이루어지고 있는 것으로 나타났고, T-P의 경우 BOD, COD와 마찬가지로 정읍천 합류후가 0.19 mg/L로 타 지점에 비하여 높게 조사되었다. 본류의 COD의 경우 장마후 갈수기에 높은 농도를 나타냈고, T-P의 경우는 하천의 유량이 증가하는 홍수기보다 장마전 갈수기의 오염정도가 높고 이후 장마후 갈수기로 갈수록 수질이 악화되는 것으로 조사되었다. 동진강 수질의 오염은 주로 하류로 갈수록 그 정도가 심하게 나타나는데, 이것은 정읍천을 통해 유입되는 도시생활하수와 인근 공장단지의 산업폐수가 그 주 요인으로 오염물질(BOD, COD T-N 및 T-P)의 농도가 상승하는 주원인이 되고 있다. 따라서, 동진강 수계의 수질관리를 위해 주 오염원이 되고 있는 정읍천의 도시생활하수와 공장단지에서 방류되는 산업폐수의 제어에 대한 대책이 먼저 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제45권1호
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• pp.72-81
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• 2012

본 연구는 2009년 5월부터 10월까지 태백시에 위치하고 있는 낙동강 상류의 폐탄광으로부터 유입되는 산성광산배수(Acid mine drainage)가 저서성 대형무척추동물의 군집에 미치는 영향을 파악하고자 실시하였다. 폐탄광의 영향을 받는 대상하천의 7개 지점과 대조하천의 3개 지점에서 계류형 정량채집망(Surber sampler $50{\times}50$ cm, 망목 0.2 mm)을 사용하여 정량채집을 하였고, 다양한 미소서식처에서 정성채집을 병행하였다. 조사 결과 전체조사지역에서 총 5문 6강 15목 53과 117종이 출현하였으며, 하천의 주요 분류군인 EPT-group이 71종(64.5%)으로 전체 출현종의 큰 부분을 차지하였다. 정량조사에서 대조하천 지점(St. A~C)의 저서성 대형무척추동물은 총 79종 2,844개체가 출현한 반면, 폐탄광의 영향권에 있는 산성광산배수하천 (Acid mine drainage stream, AMDS) 지점(St. 1~7)에서는 총 58종 11,575개체가 출현하였다. AMDS에서는 오염에 내성이 강한 실지렁이, 부채하루살이, 개똥하루살이, 줄날도래류, 깔따구류 등이 우점하였다. 특히, AMDS의 군집지수(MacNaughton 우점도지수 평균 ${\pm}$표준편차 $0.52{\pm}0.21$, 범위 0.33~0.85; Shannon 다양도지수 $2.06{\pm}0.60$, 1.06~2.57)가 대조하천의 군집지수(우점도지수 $0.29{\pm}0.07$, 0.22~0.35; 다양도지수 $3.13{\pm}0.14$, 3.03~3.30)에 비해 큰 차이가 있었다. AMDS의 섭식기능군은 shredders와 scrapers의 비율이 낮았으며, 깔따구류(Chironomidae spp.)가 많이 출현하여 gathering-collector가 상대적으로 풍부하였다. 서식기능군은 clingers와 burrowers가 AMDS에서 상대적으로 더 풍부하였다. DCA 서열법과 유사도 분석 결과 AMDS와 대조하천의 지점들끼리 각각 묶여서 두 개의 그룹으로 구분되었으며, 폐탄광에 인접한 최상류 지점(St. 1)과 다른 지점들 간의 유사도가 가장 낮게 나타났다. 생물학적 수질평가를 나타내는 한국오수생물지수(KSI)와 저서성 대형무척추동물을 이용한 생태평가점수(ESB)는 대부분의 지점에서 보통 및 양호의 상태를 나타냈으나, 최상류 지점(St. 1)은 매우 불량한 상태인 ${\alpha}$-중부수성으로 분석되었다. 결론적으로, 폐탄광에서 유출되는 산성광산배수의 영향권에 있는 하천의 저서성 대형무척추동물 군집에 악영향을 미쳐서 종풍부도와 군집구조, 기능군의 조성 및 수환경 건강성을 나타내는 생물지수에 있어서 대조하천의 군집과 큰 차이를 나타냈다.

• 생태와환경
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• 제43권2호
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• pp.190-198
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• 2010

본 연구는 우리나라의 하천과 강에 설치된 댐(보)이 저서성 대형무척추동물 군집에 미치는 영향을 알아보고자 전국의 대표적인 하천과 강에 설치된 4개의 소형 보와 3개의 대형 댐을 대상으로 댐의 상류(저수역: impoundment), 하류(유수역) 및 대조지점(유수역)에서 2004~2007년에 걸쳐 저서성 대형무척추동물의 군집을 조사하였다. 바닥물질이 단순하고 유속이 상대적으로 낮은 상류지점은 종풍부도, 개체수밀도 및 다양도지수가 상대적으로 낮았으며, 하류지점과는 큰 차이를 보였다. 수질오염이 심한 도시하천에서는 보의 상류와 하류지점 간의 군집의 차이가 거의 없었다. 대형 댐의 상류와 하류지점은 대조지점에 비해 다양도지수가 훨씬 낮았고, 우점도지수는 훨씬 높았다. 반면, 소형 보의 하류지점은 대조지점과 유사하였다. 서식 및 섭식 기능군은 상류지점이 하류지점에 비해 더욱 단순하였으며, 대형 댐의 상류지점은 소형 보의 상류지점에 비해 더욱 단순하였다. 저서성 대형무척추동물의 종풍부도와 군집지수는 상류지점에서는 수질오염보다는 서식처 특성에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 하류지점에서는 수질오염과 더 높은 상관성을 보였다. 결론적으로, 하천과 강에 설치된 보와 댐은 상류지점(저수역)의 서식처를 단순화시켜 저서성 대형무척추동물 군집에 부정적인 영향을 미치며, 규모가 큰 댐이 소형보에 비해 더 큰 악영향을 미칠 수 있음을 시사하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제26권1호
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• pp.46-56
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• 2012

본 연구는 2010년 3월부터 10월까지 강원도 횡성군 청일면에서 갑천군 수백리 일대의 횡성호와 횡성호 상 하류지역을 선정하여 저서성 대형무척추동물의 군집구조, 섭식기능군 및 서식기능군 분포, 생물학적 수질을 평가하였다. 조사지역은 횡성호 상류 2개지점(St. 1~2), 횡성호 2개지점(St. 3~4), 횡성호 하류 2개지점(St. 5~6)의 총 6개 조사지점을 선정하여 총 3회에 걸쳐 계류형 정량채집망(Surber sampler $30cm{\times}30cm$, 망목 0.2mm)을 사용하여 정량채집 하였고, 조사지점별 정확한 저서성 대형무척추동물상을 파악하기 위하여 각 조사지점에서 미소서식처에 따른 정성채집을 병행하였다. 조사결과 총 5문 8강 17목 43과 83종이 출현하였으며, 하천의 주요 분류군인 하루살이-강도래-날도래군(EPT-group)이 50종(60.24%)을 차지하였고, 파리목(Diptera)을 더하면 61종(73.49%)으로 전체 출현종의 대부분을 차지하였다. 정량분석시 횡성호 상류지역의 저서성 대형무척추동물은 총 4문 4강 11목 28과 54종 2,399개체, 횡성호에서 총 3문 4강 7목 12과 16종 510개체, 횡성호 하류지역에서 총 4문 6강 13목 33과 62종 626개체가 출현하였다. 군집분석 결과 우점도지수는 0.82~0.93($0.87{\pm}0.05$)으로 횡성호에서 높게 분석되었고, 다양도지수는 3.04~3.16($3.10{\pm}0.06$), 균등도지수는 0.79~0.85($0.82{\pm}0.03$), 풍부도지수는 7.27~8.52($7.90{\pm}0.63$)로 횡성호 하류지역에서 상대적으로 높게 분석되었다. 섭식기능군은 collector-gatherers와 collector-filterers가 높았으며, 횡성호에서는 predators가 상대적으로 풍부하였다. 서식기능군은 swimmers, burrowers, clingers가 대부분을 차지하였다. DCA 서열법과 유사도 분석 결과 횡성호와 횡성호 상 하류지역의 두 개의 그룹으로 명확하게 구분되었으며, 조사지역별 종조성을 MRPP로 분석한 결과, 횡성호와 횡성호 상 하류지역은 유의한 차이를 나타내었다. 생물학적 수질평가를 나타내는 ESB 지수는 횡성호에서 매우불량한 최우선개선수역으로 평가되었다. 조사지역별 지표종은 횡성호 상류지역에서 두점 하루살이, 부채하루살이, 꼬마줄날도래 등 3종, 횡성호에서 징거미새우, 꼬마물벌레 등 2종, 횡성호 하류지역에서 곳체 다슬기, 강하루살이, 긴다리여울벌레류 등 3종이 유의한 지표종으로 분석되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제28권3호
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• pp.279-293
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• 1995

강우시 유출되는 비점원오염물질의 유출특성을 조사하고, 수영만에 있어서 하천오염물질이 만내로 유입되어 미치는 영향을 4가지 경우인 점원오염부하가 미치는 영향(Case 1), 연간 비점원오염부하가 미치는 영향(Case 2), 우기시 오염부하가 미치는 영향(Case 3)과 실측강우 조사기간동안 비점원오염부하가 미치는 영향(Case 4)으로 나누어 예측 및 평가하였다. 이상의 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 비점원오염물질의 특성을 보면 강우시 하천의 수질변동은 강우강도와 유량의 증감과 매우 밀접한 관계를 가지고 증감한다 COD, TSS와 VSS의 경우는 2차 강우 후 유량이 최대인 $65.736m^3/s$가 될 때 오염물질의 최대치가 나타났는데 최대치는 각각 121.4mg/l, 1148.0mg/l와 262.0mg/l를 보여주었다. 그리고 영양염류인 경우는 1차 강우가 시작되어 유량이 1차 최대치인 $4.686m^3/s$로 증가할 패 최대치를 보여주는데 $TIN,\;NH_4\;^+-\;N,\;NO_2\;^--N$과 $PO_4\;^{3-}-P)$는 각각 20.306mg/l, 14.154mg/l, 9.571mg/l와 1.785mg/l를 나타내며 2차 강우가 시작된 후 약간 증가하다가 감소하였다. 해수유동모델에 의한 결과를 보면 만내 유향은 낙조시에 시계방향으로 창조시에 반시계방향으로 북동-남서방향이다. 만내 조류속은 최대 0.3m/s이고 만외 유속은 0.4m/s 정도이며 계산치는 관측치와 매우 유사하게 재현되고 있다. 확산모델의 보정은 점원오염부하량이 만내에 미치는 영향을 수영만내 관측치를 이용해 반복 시뮬레이션하여 보정하였고 보정결과 COD, SS의 계산 결과는 관측치와 잘 일치하였다. 확산모델의 적용결과 수영강의 오염부하는 낙조시에는 해운대 해수욕장으로 창조시는 광안리 해수욕장으로 수질을 악화시켰다. 비점원오염부하가 만내에 미치는 영향을 재현시킨 결과 연간 강우로 인한 비점원오염부하(Case 2)와 우기시 강우로 인한 오염부하(Case 3)가 미치는 영향은 점원오염부하(Case 1)가 만내 수질이 미치는 영향과 비교해 광안리 해수욕장의 오염부하를 약간 증가시키며 큰 차이는 보이지 않았다. 강우 조사시 비점원오염부하가 미치는 영향(Case 4)은 수영만내에 매우 심각한 오염현상을 보여준다. 낙조시에는 COD와 SS의 만내의 농도 분포는 각각 2.0-30.0mg/l와 7.0-200.0mg/l를 보여준다. 낙조시에는 창조시보다 낮은 오염정도를 나타내나 해운대 해수욕장으로는 높은 오염을 가중시키는 것을 볼 수 있다. 그러나 강우가 멈춘 후 24시간이 경과하여 실측한 수영만의 오염분포를 보면 건기시 해역농도에 비해 약간 높은 농도분포를 보여 주는 것으로 보아 입자가 큰 침강성 고형물질의 빠른 침강과 수영만내 해수유동으로 인해 빠르게 확산되어 농도가 감소되는 것으로 보인다. 그러나 강우가 시작한 후 매우 높은 오염물질을 함유하는 강우유출수가 만내로 유입될 때의 충격부하는 수영만의 해양생태계에 심각한 영향을 미치리라 예상되며 만약 이들 강우유출수를 처리하여 만내로 유출시키면 만내 수질은 개선되리라 사료된다.