• 생태와환경
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• 제33권1호통권89호
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• pp.23-30
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• 2000

초록(한글) 입력자 : 퇴적층 산소요구는 수중의 퇴적층에서 생물학적 호기성 대사와 화학적 산화에 소모되는 용존산소량으로 1999년 4월부터 11월 사이에 팔당호 현장에서의 SOD는 조사시점에 따라 $4{\sim}5$ 시간동안 $1.57{\sim}12.55$ mg $O_{2}m^{-2}h^{-1}$로 나타났다. 또한 SOD는 퇴적유기물의 양과 퇴적층 내로의 산소 확산의 영향이 컸다. 초기 30분 동안에 물과 퇴적층의 산소요구를 비교하면 SOD가 수층 전체 산소소모의 $63.8{\sim}94$%를 차지하였다. 실험실 내의 SOD 측정에서 화학적 퇴적층 산소요구는 크게 일어나지 않았으며 퇴적층의 탄소성 산소요구는 전체 SOD보다 적게 나타났다. 이 결과로부터 팔당호의 SOD는 주로 생물학적 산소요구에 의한 것이며 질화작용에 의한 산소요구가 SOD에 큰 비중을 차지함을 알 수 있었다. 퇴적층의 두께가 SOD에 미치는 영향은 퇴적물의 특성에 크게 좌우되며 유속을 2배로 빠르게 한 경우에는 SOD가 $1.4{\sim}1.9$배 증가하였다. 본 연구를 통해 SOD가 수층의 용존산소를 감소시키는 주요한 요인임을 알 수 있었으며 상수원으로 이용되는 호수에서 이를 감안한 수질관리가 적용되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권5호
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• pp.596-604
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• 2019

본 연구는 퇴적물이 소모하는 산소량(SOD)과 환경 인자가 서로 미치는 영향을 파악하기 위해 퇴적물 배양실험을 수행하였다. 이를 위해 실험실에서 용출 반응조를 설치하여 20일간 배양하였으며, 퇴적물에 존재하는 물질 중 P 및 Fe와의 관계를 중점적으로 연구하였다. 분석 결과, 수층의 용존 산소는 시간의 경과에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 퇴적물의 산화환원전위 또한 음의 방향으로 진행되어 혐기적 환원환경이 조성되었다. 퇴적물 산소요구량(SOD)은 배양 초기 0.05mg/g로 측정되었으며, 20일차 0.09mg/g으로 퇴적물이 소모하는 산소량이 증가하는 경향을 관찰하였다. 이는 chl-a의 증가로 퇴적물 표층에 축적된 유기물의 분해에 의한 산소 소모(Biological-SOD), 그리고 환원반응에 의해 생성된 금속 환원물이 재산화 할 경우 소모되는 산소(Chemical-SOD)에 의한 것으로 보인다. 퇴적물에서 추출한 존재형태별 인과 SOD의 상관관계를 살펴보면 Ex-P, Org-P의 경우 양의 상관관계, Fe-P의 경우 음의 상관관계를 나타내었다. 또한, 실험 20일차 퇴적물의 미생물 군집을 분석한 결과 혐기성 철 환원균(FeRB)이 우점종으로 검출되었다. 따라서, 철 산화물과 결합한 인산염이 환원반응에 의해 분리될 경우 인산염은 수중으로 용출되어 일차생산력을 증가시키며, 환원물은 재산화 하여 퇴적물 산소 소모량에 기여하므로 본 연구는 산소 수지의 개선을 위한 기초 자료로 이용될 것으로 기대된다.

• 상하수도학회지
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• 제20권1호
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• pp.94-103
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• 2006

The pollution in closing water can be caused by not only artificial factor like sewage but also natural factor like elution from sediment. In this study we analyzed Sediment Oxygen Demand (SOD) for verification of sediment purification effect and sediment elution experiment as well as general items like COD, TN, TP, SS to complement and assess the effect of sediment and water quality. The experiment result showed that the release rate of OSD system were 4 times and 3 times as large as control for P and Fe respectively. SOD for operated OSD system and control were $12.18gO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ and $47.95gO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$. From water qualities analyzed by COD, TN, TP, SS, chlorophyll-a, the removal efficiency increase of TN, TP, chlorophyll-a and COD were about 10~20%, 40~50% and 10% respectively. In conclusion, OSD can contribute to improvement of both the waterbody and the sediment environment effectively.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.47-55
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• 2005

2001년 12월부터 2004년 4월까지 강화도 남서부에 위치한 동막 및 여차리 갯벌에서 계절별로 퇴적물의 산소요구량과 탈질소화를 측정하여 퇴적물의 유기물 분해와 질소 영양염의 제거과정을 살펴보았다. 퇴적물 산소 요구량 (SOD;sediment oxygen demand)은 니질 함량이 높은 동막이 평균 $683\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$이었고, 사질 함량이 높은 여차리에서 평균 $457\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$로 동막에서 높은 값을 보였다. SOD는 여름철에 높고, 겨울철에 낮은 경향을 보였는데, 2002년 4월에는 산소가 퇴적물에 의해 소비되기보다는 생산되어 저서성 규조류에 의한 광합성이 활발함을 알 수 있었다. 탈질소화도 동막이 높고 여차리가 낮았는데, 그 값은 각각 5.4와 $3.4\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$이며, 유기물로는 $9.3\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$과 $5.9\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$에 해당하는 양이다. 염습지를 포함한 연안 퇴적물의 탈질소화율은 $0{\sim}200{\mu}mo1e\;m^{-2}h^{-1}$의 범위에 있는데, 본 조사의 값은 낮은 편에 속했다. 탈질소화가 낮은 것은 갯벌이 유기물 농도가 높은 환경임에도 불구하고 분해하기 쉬운 신선한 유기물은 부족하여 전반적인 유기물 분해율이 낮은 것으로 사료된다. 이는 평소에는 낮은 탈질소화를 보이나, 고농도의 유기물이 유입되면, 이를 효과적으로 제거할 잠재적 능력이 있음을 시사한다. 산소요구량과 무기탄소 용출량을 통해 살펴본 강화갯벌의 유기물 순분해율(net remineralization rate)은 동막이 평균 $196\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$이고 여차리가 평균 $132\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$이었다.

• 생태와환경
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• 제40권3호
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• pp.439-448
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• 2007

본 연구에서는 한강수계의 대표적 대형 호수인 팔당호와 충주호에서 시기별로 퇴적물의 산소요구량(SOD)을 조사하고, 수리학적 유형이 다른 두 호수에서 SOD에 영향을 주는 인자를 유추하여 두 호수에서의 수질예측 등을 위한 모델에 사용할 계수를 제시하고자 하였다. 2005년 6, 9및 11월 팔당호 내 2지점인 댐 앞과 광동교에서, 2005년 5, 7, 9및 11월에는 충주호 내 4개 지점에서 SOD를 측정한 결과, 팔당호 두 지점의 SOD는 $337.8{\sim}881.0$ mg $O_2m^{-2}d^{-1}$, 충주호 네 지점에서는 $143.0{\sim}969.1$ mg $O_2m^{-2}d^{-1}$의 범위로 나타나 두 호수에서 퇴적물의 유기물오염은 심하지 않은 상태로 조사되었다. 호수별로 조사 지점과 조사시기에 따라 SOD의 차이를 보였으나 두 호수간의 차이는 크지 않았다. 두 호수에서 SOD에 영향을 미치는 환경인자를 조사한 결과, 팔당호의 SOD는 퇴적물의 유기물 함량과 유사한 변동패턴을 보여 SOD 변화에 영향을 미치고 있음을 시사하였다. 충주호의 SOD는 심층수 수온(r=0.78, p<0.01), $PO_4-P$(r=0.79, p<0.01), TP(r=0.55, p<0.05), DTP (r=0.55, p<0.05), $NO_3-N$(r=0.72, p<0.01)등과 높은 양의 상관을 나타냈다. 따라서 수심이 얕고 체류시간이 짧은 팔당호의 SOD는 퇴적물의 유기물함량과 기원의 영향을 많이 받으며, 수심이 깊고 체류시간이 긴 충주호의 SOD는 물리 화학적 인자에 의해 영향을 받는 것으로 추정된다.

• 한국물환경학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-9
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• 2021

The depletion of dissolved oxygen (DO) in urban streams has a profound effect on the aquatic ecosystem; however, the change in DO by resuspension of sediments and the cause have not been sufficiently investigated. In this study, the physicochemical properties (particle size, and the content of organic and heavy metals) of the sediments of an urban stream (Anyang Stream) and the characteristics of water quality changes (DO, dissolved organic carbon (DOC), dissolved nitrogen (DN), sediment oxygen demand (SOD), and adenosine triphosphate (ATP)) by sediment resuspension were investigated. The sediment content of fine particles (< 0.2 mm) increased from 36.7% to 52.7% from the upstream to the downstream, and the contents of heavy metals and organic matter of the sediment were also higher towards the downstream. The depletion of DO by resuspension was observed in the sediment at the downstream sites (P8, P9), where the fine particle content was high, and biological SOD (BSOD) was more than 88% compared to the total SOD. The increase in BSOD coincided with the increase in ATP. It was also confirmed that the depletion of DO could increase the amount of heavy metals (such as Fe, Mn, and Pb) released from the sediment. Based on the above results, it can be concluded that resuspension of sediments induces rapid water quality changes and may cause accidents, such as fish mortality, during rainfall, and such a water quality effect can be more pronounced in sediments with a high content of fine particles and organic matter and high biological activity.

• 한국환경과학회지
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• 제28권10호
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• pp.851-861
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• 2019

In this study, we performed a sediment elution experiment to evaluate water quality in terms of phosphorus, as influenced by the dissolved oxygen consumed by sediments. Three separate model column treatments, namely, raw, calcined, and sonicated oyster shell powders, were used in this experiment. Essential phosphorus fractions were examined to verify their roles in nutrient release from sediment based on correlation analyses. When treated with calcined or sonicated oyster shell powder, the sediment-water interface became "less anaerobic," thereby producing conditions conducive to partial oxidation and activities of aerobic bacteria. Sediment Oxygen Demand (SOD) was found to be closely correlated with the growth of algae, which confirmed an intermittent input of organic biomass at the sediment surface. SOD was positively correlated with exchangeable and loosely adsorbed phosphorus and organic phosphorus, owing to the accumulation of unbound algal biomass-derived phosphates in sediment, whereas it was negatively correlated with ferric iron-bound phosphorus or calcium fluorapatite-bound phosphorus, which were present in the form of "insoluble" complexes, thereby facilitating the free migration of sulfate-reducing bacteria or limiting the release from complexes, depending on applied local conditions. PCR-denaturing gradient gel electrophoresis revealed that iron-reducing bacteria were the dominant species in control and non-calcined oyster shell columns, whereas certain sulfur-oxidizing bacteria were identified in the column treated with calcined oyster powder.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.287-293
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• 1993

본 연구에서는 하천이나 호수의 저변부에 퇴적되어 있는 저질토로 인한 산소요구량 (SOD)을 효율적으로 산정할 수 있는 실험방법과 추정방법을 제안하였다. 이 방법을 청주시 인근 석남천 상류지점에 적용한 결과 저질토의 산소요구로 인하여 수체내 용존산소의 농도는 용존산소의 농도에 대하여 1 차 반응의 형태로 감소하였다. 본 연구에서 제안한 방법으로 추정한 SOD는 2.48 - 5.33 g $O_2/(m^2{\cdot}day)$의 범위로서 통상 오염된 하천에서의 SOD의 범위(1.5 - 10.0 g $O_2/(m^2{\cdot}day)$ 이내 이었고, 실험방법 및 추정방법 또한 비교적 단순하고 용이하여 현장에서 활용할 수 있음이 규명되었다.

• 환경영향평가
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• 제21권1호
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• pp.81-91
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• 2012

In this study, it is grasped the status of nutrients through an investigation of release characteristics and physicochemical properties of sediments on reservoir. And then the effect of sediments is evaluated on the water quality in reservoir. In the results of physicochemical analysis, the pollution level of midstream is the highest, which shows the traits that the water is more deeper and takes place a deposition consistently. Then, the pollution level of upstream is higher than downstream's because inflow has influence on the upstream directly. The downstream is located near tidal gate so that the soil particles can be moved easily and are difficult to be deposited due to the distribution of seawater by control of tidal gate. Therefore, the downstream is showed the lowest pollution level than the others. Also, the concentration of SOD(Sediment Oxygen Demand) in the upstream which is influenced on the effect of inflow is highest than the others. When it analyzes under anaerobic and aerobic condition to understand the release characteristic of sediment, it shows that the release rate is low or negative under the aerobic condition. Whereas the release rate is usually positive under the unaerobic condition relatively. According to these results, it is necessary to maintain the proper environmental factors of water body for decreasing the release rate of sediment. Because the release rate is changeable under the different condition of water body. Therefore, proper strategies are required for increasing the self-purification of water as well as keeping the aerobic condition of sediment and managing a sediment layer directly to control the inner-pollution by the sediment of reservoir.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권2호
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• pp.80-89
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• 2009

동해의 독도 사면 지역에서 퇴적물 선상 배양과 $^{15}N$ isotope pairing technique를 이용하여 측정한 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 각각 $1.04{\sim}9.08\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$와 $7.06{\sim}37.67\;{\mu}mol\;m^{-2}\;d^{-1}$로 유사한 수심의 다른 심해 지역에 비해 모두 높게 측정되었다. 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 퇴적물 내 유기 탄소 함량이 높은 정점에서 높았으며, 표층 퇴적물 내 유기물 함량은 질산화에 의해 생성된 질산염을 이용하는 탈질소화(coupled nitrification-denitrification)와 높은 상관관계를 보였다. 이는 본 조사 지역의 퇴적물 산소요구량뿐만 아니라 탈질소화율 역시 표층 퇴적물 내 유기물에 가장 큰 영향을 받는 것을 시사한다. 독도 사면 지역의 표층 퇴적물 내 유기 탄소 함량은 $1.8{\sim}2.4%$로 다른 심해 지역보다 높게 측정되었으며, 이는 높은 일차생산량에 의해 내보내기 생산이 높기 때문으로 추정된다. 독도 사면 지역에서 표층 퇴적물 내 유기물 농도는 일차생산에 의한 내보내기 생산에 의해 조절되며, 내보내기 생산이 퇴적물에서 일어나는 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율 같은 유기물 분해율의 가장 큰 조절 요인인 것으로 추정된다.