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제주도 하수처리장 해양방류구 인근해역의 늦은 봄철 조류 특성과 조석잔차류에 의한 오염물질의 분포 특성 (Characteristics of Tide-induced Flow and its Effect on Pollutant Patterns Near the Ocean Outfall of Wastewater Treatment Plants in Jeju Island in Late Spring)

  • 김준택;홍지석;문재홍;김상현;김태훈;김수강
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제26권2호
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    • pp.63-81
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    • 2021
  • 이 연구에서는 2018년 늦은 봄철을 대상으로, 제주도내 위치한 제주와 보목 하수처리장의 해양방류구 주변 해역의 하수처리 방류수의 이동 특성을 파악하기 위하여 다층 유향·유속계 (Acoustic Doppler Current Meter; ADCP)와 지역규모 해양 수치모델의 가상 추적자 실험을 활용한 분석을 수행하였다. ADCP관측 결과에 의하면 두 하수처리장 모두 방류구 인근 해역의 해수 유동은 비조석 성분 보다 조석 성분이 컸고, 조류는 등수심선과 평행한 방향의 왕복성 운동이 지배적이었다. 조화 분석결과는 제주와 보목 하수처리장 해역 모두 반일주기 유속 성분이 우세한 혼합형 조석특성이 지배적이지만, 보목 하수처리장 주변의 유속 세기가 제주 하수처리장 유속의 50% 정도로 느리고, 조류의 회전성이 제주는 시계 방향, 보목의 경우 반시계 방향으로 지역적으로 차이를 보인다. 특히, 보목 하수처리장 방류구 주변해역은 상대적으로 느린 유속과 더불어 잔차류가 등수심선을 가로질러 연안으로 향하기 때문에 해안을 따라 오염물질이 집적되는데 유리한 환경이다. 고해상도 수치실험은 유속·유향 현장 관측 결과와 유사한 해수 유동 특성을 잘 모의하였으며, 오염물질의 이동확산을 파악하기 위한 추적자 실험을 통하여 잔차성분이 연안을 향하는 보목 하수처리장 연안에서 오염물질 잔류량이 상대적으로 높아질 수 있음을 제시하였다. 이러한 결과는 늦은 봄철에 보목 하수처리장 인근 해역이 상대적으로 약한 조류와 연안을 향하는 잔차성분의 영향으로 하수처리 방류수에 의한 연안 오염 가능성이 높은 환경임을 제시하는 결과이다. 퇴적유기물 조사에서도 보목하수처리장 인근 연안은 중간오염 단계를 보임으로써 조석 잔자류에 의한 연안 오염물질 축적과 그에 따른 연안환경오염의 가능성을 뒷받침하고 있다.

해수 순환 여과 양식 시설의 여과 재료별 암모니아 제거 능력 (Ammonia Removal Capacities of Several Filter Media in a Seawater Recirculating Aquaculture System)

  • 전임기;손맹현;조재윤;이종문
    • 한국양식학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.261-271
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    • 1997
  • 해수 순환여과식 양식 시스템의 여과 재료별 암모니아 제거 능력을 정량적으로 평가하기 위하여 5종류의 침지식 여과 재료인 모래(직경 2-3 mm), 산호사 (직경 30-50 mm), 자갈 (직경 20-40 mm), 폴리에틸렌 망 (네트론) 및 플라스틱 파판(스카이라이트)의 암모니아 제거량과 산소 소비량을 측정하고 그리고 회전원판식 여과 재료의 암모니아 제거량을 측정하여 비교하였다. 실험 기간중 사육조의 암모니아 농도는 0.052-0.904(평균 0.338$\pm$0.219) mg/l였고, 수온은 19.2-21.4 (평균 20.2$\pm0.58) ^{\circ}C$의 범위였으며 사육수의 암모니아 농도 (x : mg/l)에 대한 여과 재료별 단위 용적당 일간 암모니아 제거량 (y : g/m supper(3)/day)의 1/2-order kinetic 식과 1일 평균 암모니아 제거량(g/m supper(3)/day)은 다음과 같다. 모래 : Y=135.5X 상(0.5)-25.1 (r 상(2)=0.8110), 45.1 자갈 Y=43.7X 상(0.5)-5.5 (r 상(2)=0.2596), 17.1 산호사 : Y=125.1X 상(0.5)-33.0 (r 상(2)=0.7307), 31.8 폴리에틸렌 망 : Y=87.4X 상(0.5)-20.1 (r 상(2)=0.6780), 25.2 플라스틱 파판 : Y=71.1X 상(0.5)-17.6 (r 상(2)=0.5206), 19.2 회전원판 : Y=127.6X 상(0.5)-33.4 (r 상(2)=0.7146), 32.8 사육조의 용존산소 농도 범위 3.8-7.5 (평균 5.7$\pm0.98)\;mg/\ell$ 에서의 여과 재료 단위 용적($m^3$/day))당 1일 산소 소비량은 모래, 산호사, 폴리에틸렌망을 이용한 여과조에서 각각 442.1, 291.1, 및 236.9 g/$m^3$/day 로 모래 여과조의 산소 소비량이 가장 많았으며, 자갈과 플라스틱 파판은 각각 135.6 및 134.2 g/$m^3$/day로 가장 적었다. 한편 회전원판 여과조는 물에 노출되는 구조적 특성 때문에 산소 소비량 측정은 불가능하였다.

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Philips ARGUS 감마카메라와 바늘구멍조준기를 이용한 소동물 SPECT 시스템의 개발 및 성능 평가 (Development and Performance Evaluation of an Animal SPECT System Using Philips ARGUS Gamma Camera and Pinhole Collimator)

  • 김중현;이재성;김진수;이병일;김수미;정인순;김유경;이원우;김상은;정준기;이명철;이동수
    • 대한핵의학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.445-455
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    • 2005
  • 목적 : 임상용 Philips ARGUS 감마카메라와 특별 제작한 작은 구경의 바늘구멍조준기를 이용하여 animal SPECT를 개발하였다. 본 연구에서는 이 시스템의 물리적인 성능을 평가하고 소동물 실험에 적합한지를 평가하였다. 대상 및 방법: 스텝 모터와 이를 제어할 수 있는 소프트웨어를 이용한 피사체 회전장치를 개발하였다. 작은 입구(0.5, 1.0, 2.0 mm)의 바늘구멍조준기를 제작하였고 평면 공간해상도, 민감도, 단층촬영해상도 등을 포함한 물리적 성능을 모든 입구 크기에 대해 실험하였다. 조준기 입구로부터의 거리에 따른 사용 가능한 시야를 측정하기 위하여, 같은 간격만큼 떨어진 여러 선선원의 영상을 얻고 영상의 시야 내에서 보이는 선 영상의 개수를 이용하여 사용 가능한 시야를 측정하였다. 시야의 정중앙에 놓인 내경 0.5 mm, 길이 12 mm의 Tc-99m 선선원을 이용하여 거리에 따른 평면 공간 해상도를 측정하였다. 전체 반값두께를 'mm'단위로 얻기 위한 환산인자를 평면 영상에서의 두개의 서로 떨어진 선선원으로부터 계산하였다. 시스템 민감도를 측정하기 위하여 내경 1.0 mm의 Tc-99m 점선원을 사용하였다. 또한 냉소반점 모형과 열소반점 모형, 그리고 [I-123] FP-CIT를 정맥내 주사한 흰쥐의 뇌 영상의 SPECT 영상을 얻었고 여과후역투사 방법으로 재구성하였다. 결과: 사용 가능한 시야의 크기는 조준기의 초점으로부터의 거리에 비례하였고 이들의 관계는 선형 함수로 근사되었다(y=1.4x+0.5). 3 cm에서 1.0 mm 조준기로 측정한 민감도와 평면해상도는 각각 71 cps/MBq과 1.24 mm이었다. 1.0 mm 바늘구멍조준기에 대하여 [I-123] FP-CIT를 이용한 흰쥐의 뇌 SPECT 영상에서 각 반구의 줄무늬체 도파민 전달체 분포가 잘 구분되어 보였다. 결론: Philips ARGUS 스캐너와 작은 구경의 바늘구멍조준기로 개발한 새로운 소동물 SPECT 시스템이 소동물 영상을 얻는데 충분한 성능을 가짐을 입증하였다.

반폐쇄식 순환여과 사육시스템에서의 넙치 (Paralichthys olivaceus) 양식 (Culture of the Olive Flounder (Paralichthys olivaceus) in a Semi-closed Recirculating Seawater System)

  • 장영진;김승헌;양한섭
    • 한국수산과학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.457-468
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    • 1995
  • 현재 유수식 방법으로 양식되고 있는 넙치(Paralichthys olivaceus)의 육상수조 양식에서 환수율, 월동시가온 및 양식배수 등의 문제를 해결하기 위하여, 실제 양식장에 설치한 반폐쇄식 순환여과 사육시스템을 이용하여 1992년 2월부터 1994년 1월까지 2년 동안(실험 I , 실험II) 넘치를 사육하면서 그 실용성을 연구하였다. 실험 I에서는 평균전장 7.5cm, 평균체중 3.4g, 실험II에서는 각각 5.0cm, 1.8g의 종묘를 사용하였다. 실험 I의 사육수 용존 무기태질소량은 $NH_4-N\;0.247-0.512ppm,\;NO_2-N\;0.010-0.043ppm,\;NO_3-N\;0.108-0.342ppm$ 실험II에서는 각각 0.091-0.715ppm, 0.002-0.045 ppm, 0,007-0.277 ppm 범위에서 변화하였다. 일간섭식률은 실험 I $0.67-2.41\%$, 실험II $0.69-2.22\%$, 사료효율은 각각 $34.8-59.8\%,\;40.5-88.4\%$였다. 실험 I에서의 어체는 사육 340일만에 전장 40.0-42.8cm, 체중 695.0-852.6g으로 성장하였고, 실험II에서는 사육 365일후에 전장 36.7-39.7cm, 체중 552.4-706.4g으로 자라났다. 사육종료시 어체의 평균 생존율은 실험 $192.0\%$, 실험II $96.0\%$였다. 어체의 체표면적이 수조바닥을 덮는율(covering rate)은 넙치의 수용밀도의 지표로 활용 가능하였다. 사육시 어체의 최대 수용량은 실험 I에서 덮는율 2.2, 중량 $34.1kg/m^2$였고, 실험II에서는 각각 $2.6,\;36.3kg/m^2$였다. 순환여과식 양식시스템은 현행의 유수식 양식시스템에 비해 양식 생산성 및 연안 환경오염 방지에 기여도가 높은 양식방법으로 평가되었다.

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순환여과식과 유수식 사육시스템에 의한 해산어류 종묘생산 비교 (Comparison on Seedling Production of Marine Fishes between Recirculating and Running Seawater System)

  • 장영진;고창순;양한섭
    • 한국양식학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.117-131
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    • 1995
  • 현행의 해산어류 종묘생산 방법을 개량하여 보다 효율적인 종묘의 사육방법을 개발하고자, 감성돔과 황점볼락의 자어를 재료로 각각 여름과 겨울에 있어 순환여과식과 유수식 사육시스템에 의한 사육실험을 실시하고, 사육수의 수질환경 및 어체의 성장과 생존율을 비교하였다. 1 감성돔 순환여과식 사육시스템의 수온은 기온에 따라 변화하는 경향을 보였고, 유수식보다 평균 $1.4^{\circ}C$ 높은 $23.6\~26.4^{\circ}C$의 범위를 나타냈다 순환여과식 사육시스템에서의 비중은 $1.0252\~l.0266$의 범위로 비교적 안정되었으나, 유수식에서는 그 변화폭이 컷다. 사육수의 pH는 유수식 사육시스템에서 자연해수와 비슷한 변화를 보인 반면, 순환여과식에서는 7.51까지 낮아졌다. 사육수의 $NH_4-N,\;NO_2-N,\;NO_3-N$$PO_4-P$의 양은 순환여과식에서 애우 높았고, $NO_2-N$$NO_3-N$은 각각 3.623 ppm, 7.207 ppm까지 상승하였다. 순환여과식과 유수식 사육시스템간에 있어 어체의 전장, 체고 및 체중의 성장에는 유의한 차이를 인정할 수 없었다. 두 시스템의 어체 생존을은 F4 $71.2\%,\;F8\;66.2\%,\;R4\;16.2\%$, 그리고 R8 $5.5\%$의 순으로, 순환여과식 사육시스템에서 높았다. 2. 황점볼락 순환여과식 사육시스템에서의 수온은 유수식보다 평균 $1.5^{\circ}C$ 높은 $9.8\~14.6^{\circ}C$의 범위였다. 비중은 두 시스템에서 $1.0253\~l.0270$의 범위로 안정되었으나, 순환여과식 사육시스템에서 약간 높은 분포를 보였다. pH는 두 시스템에서 자연해수에 가까운 $7.96\~8.64$ 범위로 유지되었으나, 순환여과식 사육시스템에서 다소 낮아지는 경향이었다. 순환여과식에서의 $NO_2-N$$NO_3-N$ 양은 각각 0.433ppm, 2.333 ppm까지 높아져 유수식에 비해 높은 편이었으나, $NH_4-N$ 양은 오히려 낮았다. 순환여과식 사육시스템에서 어체의 전장 및 체중의 성장은 유수식에 비해 유의하게 빨랐으나, 체고의 성장에는 유의차가 없었다. 두 시스템의 어체 생존율은 $F4\;67.6\%$$R4\;73.6\%$로 나타나, 서로 비슷하였다.

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