• 한국지리정보학회지
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• 제9권4호
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• pp.81-94
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• 2006

본 연구에서는 도암댐 유역에서의 산림파편화에 따른 수(水)환경 영향을 평가하였다. 이를 위해서 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모형을 이용하였다. 도암댐 유역에서 산림파편화에 따른 수환경 영향만을 평가하기 위해서는 먼저 기상변화에 따른 영향을 배제시켜야 한다. 1985년과 2000년 강수량 분석결과 계절별 강수량에 상당히 많은 차이가 나타나, 본 연구에서는 1985년 기상자료를 이용하여 산림파편화에 따른 수환경 영향을 평가하였다. 산림 파편화에 따른 영향은 시간적 공간적으로 변화하기 때문에 본 연구에서는 수환경의 시 공간적 영향을 분석하였다. 도암댐 수계중 산림파편화가 가장 많이 발생한 소유역에서는 산림파편화로 인하여 유출량이 겨울철, 봄철, 여름철, 가을철 각각 $8,366m^3/month$, $72,763m^3/month$, $149,901m^3/month$, 그리고 $107,109m^3/month$ 증가하였다. 이렇게 증가된 유출량으로 인하여 상당한 양의 토양유실이 발생하여 하천의 부영양화 등을 초래한 것으로 판단된다. 이러한 토양유실로 인하여 가장 많은 산림파편화가 일어난 소유역에서 겨울철, 봄철, 여름철, 그리고 가을철, 유사농도가 각각 5.448mg/L, 13.354mg/L, 20.680mg/L, 그리고 24.680mg/L 증가하였다. 봄철 유사농도가 많이 증가한 이유는 산림지역과는 달리 농경지에서의 봄철 융설로 인한 토양유실이 많이 발생하였기 때문이다. 여름철과 가을철 유사농도가 증가한 이유 또한 과거 산림지역이었던 곳이 산림파편화로 인하여 상당부분 농경지로 전환되었으며, 이 지역에서의 영농에 따른 토양유실 증가로 유사농도가 증가한 것으로 판단된다. 본 연구의 결과를 종합해 보면 홍수조절, 토양유실 저감, 수질 개선과 같은 산림 고유의 기능은 유역내 산림파편화로 인하여 매우 빨리 손실될 수 있다. 따라서 도암댐 유역 내에서 산림 파편화에 따른 부정적 영향을 최소화시키기 위해서는 복합적인 토지이용계획을 수립하여 이행되어야 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권7호
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• pp.495-503
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• 2012

본 연구의 대상지인 굴포천은 산업화와 도시화로 인한 생활하수 및 공장폐수의 유입, 느린 유속과 하천 복개 등과 같은 유입오염원과 하천 구조적 문제로 인하여 수질이 악화되어 왔다. 특히 하천변의 소규모 영세 공장, 중 상류에 형성된 대규모 공업단지, 지역개발에 따른 인구증가로 인한 생활하수 등은 굴포천의 주오염원이다. 따라서 본 연구에서는 굴포천에 영향을 주는 다양한 수질 및 퇴적물의 오염원에 대하여 조사하고, 수체내에서의 오염현황을 모니터링하며, 퇴적물의 용출량을 평가하고 하천의 수질 및 퇴적물의 문제점 파악을 통한 합리적인 개선방향을 제시하고자 한다. 본 연구에서 오염부하량 조사결과, 굴포천 상류에서 하류로 향할수록 유량은 평균 72.8배 증가하였으며, 오염부하량은 평균 SS 111배, BOD 150배, COD 145배, T-N 222배, T-P 312배의 오염부하가 증가함을 알 수 있었다. 퇴적물의 오염 농도 범위는 강열감량의 경우 1.29~12.43%, COD는 4,015~37,547 kg/day의 범위로 나타냈다. 영양물질인 T-N, T-P는 각각 94.8~352.5 kg/day, 81.8~372.3 kg/day의 범위를 나타냈다. 퇴적물의 용출속도의 경우, T-N은 -14.46~$156.61mg/m^2/day$의 용출속도를 보였으며, T-P의 경우 -11.53~$26.10mg/m^2/day$의 용출속도를 보임으로서 퇴적물 용출에 의한 내부오염의 가능성이 있음이 나타났다. 본 연구의 결과를 통해 굴포천 유역을 효율적으로 관리하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권9호
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• pp.840-850
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• 2010

새만금호와 인접한 배후지역에 위치하며 새만금 수질에 직 간접적으로 영향을 미치는 간척농지 지구 계화조류지를 대상으로 환경변화에 의해 수계로 용출되어 부영양화의 주원인이 되는 인의 존재형태와 수계내 영향인자 사이의 상관관계를 분석하였다. 계화조류지 퇴적물 내 인의 존재형태 조사 결과, 전체적으로 Saloid-P의 형태가 2.28~7.75 mg/kg(1.4%), Al-P 0.34~5.36 mg/kg (0.5%), Fe-P 31.04~837.25 mg/kg (39.8%), Ca-P 149.91~257.09 mg/kg (56.6%), Red-P 0.29~2.07 mg/kg (0.4%), Occd-P 2.23~8.89 mg/kg (1.3%)를 나타냈다. 퇴적물내 인의 존재형태를 비교하면, 계화조류지는 Ca-P (56.6%)와 Fe-P (39.8%) 의 형태가 97% 이상이며, 계화조류지 퇴적물내 인의 형태중 대부분을 차지하는 Ca-P와 Fe-P의 형태에 영향을 미치는 수계내 인자를 분석한 결과, Fe-P는 총질소(T-N) (r=0.761, p<0.05)와 질산성질소($NO_3$-P) (r=0.754, p<0.05), 암모니아성질소($NH_4$-N)(r=0.728, p<0.05), 총인(T-P) (r=0.774, p<0.05), 용존성 무기인($PO_4$-P) (r=0.767, p<0.05)과 유의성 있는 상관관계를 나타냈으나 Ca-P의 형태는 조사항목 중 수계내 인자와의 유의성을 발견하지 못하였다. 퇴적물내 중금속이 인의 존재형태에 미치는 영향 조사 결과, Ca-P 형태의 인은 특정 중금속과 상관관계를 나타내지 않았으나, Fe-P 형태의 인은 비소(As) (r=0.817, p<0.01), 구리(Cu) (r=0.793, p<0.05), 카드뮴(Cd) (r=0.786, p<0.05), 아연(Zn) (r=0.738, p<0.05)과 높은 상관관계를 보였다.

• 환경생물
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• 제26권4호
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• pp.330-342
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• 2008

A comprehensive quality survey for PCDDs/PCDFs and coplanar PCBs as well as heavy metals (Cu, Zn, Cd and Pb) in sediments has been investigated in August 2006, Korea. Monitoring was undertaken at five streams representing different surrounding environments throughout Juwang and Gapyeong streams (reference sites), Jungrang stream (dense population site), Ansan stream (mixed small population and industrial site), and Siheung stream (heavy industrial site). The levels of heavy metal in samples were found to be significantly higher in sediment from Siheung stream compared to those of other stream sites. The heavy metal concentrations (dry weight basis) in sediment from Siheung stream were as follows; Cd (3.7 ${\mu}g$/g), Pb (1,295 ${\mu}g$/g), Cu (713.4 ${\mu}g$/g) and Zn (358.1 ${\mu}g$/g). Among 12 coplanar PCBs and 17 PCDDs/PCDFs selected as target compounds in this study, PCB (IUPAC no. 118) and OCDD were the most abundant congeners found in all sediment samples, followed by 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD, OCDF and 1,2,3,4,6,7,8HpCDF as well as PCB (IUPAC no. 105). These results were shown to be in the same trend as the sediment samples of other countries. The levels of PCDDs/PCDFs/coplanar PCBs in sediment samples were expressed as concentrations and WHO- TEQ values. The PCDDs/PCDFs/coplanar PCBs concentrations and their WHO-TEQ values in sediment from Siheung stream were remarkably high. The levels detected were 788.16 pg/g and 36.080 pg WHO-TEQ/g dry weight for PCDDs/ PCDFs and 314 pg/g and 0.4189 pg WHO-TEQ/g dry weight for coplanar PCBs, respectively, beyond the safety level of sediment value 20 pg WHO-TEQ/g. Sediment samples of the five streams were also monitored by sensitive biomarkers using insect immune responses: hemocyte-spreading behavior and immune-associated enzyme activities of phospholipase A$_2$ (PLA$_2$) and phenoloxidase. Organic extracts of Siheung and Jungrang sediments significantly interfered with the hemocytespreading behavior, whereas those of Ansan, Gapyeong, and Juwang did not. These organic extracts did not inhibit the PLA$_2$ and phenoloxidase activities. However, phenoloxidase was highly susceptible to exposure to aqueous extracts in all site sediments. In comparison, PLA$_2$ activities of the hemocytes were significantly inhibited only by aqueous extracts of Siheung, Jungrang, and Gapyeong sediments, but not by those of Ansan and Juwang. Despite some disparity between bioand chemical monitoring results, the biomarkers can be recommended as a device warning the contamination of biohazard environmental chemicals because of a fast and inexpensive detection method.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권2호
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• pp.67-83
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• 2012

양식활동이 활발한 반폐쇄적인 내만에서 퇴적물의 지화학적 특성을 파악하기 위하여 2010년 4월 가막만 전역의 19개 정점에서 표층 퇴적물을 채취하여 퇴적물 중의 금속(V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Cd, Hg, Pb, As), 비금속(P, Se) 및 악티늄족 중 U원소의 분포특성을 파악하였다. 또한, 퇴적물기준 및 농축계수를 이용하여 금속원소의 오염도를 평가하였다. V, Cr, Fe, Co 및 Ni 등은 석영희석 효과, Cd 및 U은 유기물 희석효과, Mn, Ag, As 및 Se는 만의 북부 및 남부해역 정점들에서 표층퇴적물의 강한 환원환경경하에서 이산화망간 및 황산염이 유기물 분해의 산화제로 이용되면서 화학적 재분배에 의해 농도분포가 결정되어지는 것으로 보여진다. 미국 퇴적물 오염 기준(SQGs)에 의한 오염평가는 As의 경우 만의 중앙부를 제외한 대부분의 정점, Ni은 전 조사정점에서 ERL을 초과하였다. 농축계수(EF)를 이용한 평가는 Ni, Ag, Cd 및 As가 평균 EF가 1을 약간 초과하는 단계를 보였으며, 이외의 성분은 1과 유사하거나 혹은 그 이하 양호한 수준을 나타내었다.

• 생태와환경
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• 제42권2호
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• pp.161-171
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• 2009

국내산 담수 이매패 펄조개를 이용하여 부영양 저수지의 표층수를 실험실로 유입 처리하고 처리수는 다시 저수지로 환원하는 이른바 '흐름형 유기물 제어'(CROM: continuous removal of organic matters) 기술을 개발하고 하천에서 채취한 모래퇴적물의 첨가가 유기물 제어와 수질에 어떠한 영향을 주는지 조사하였다. CROM은 크게 저류조, 조정조, 처리조, 분석조 등으로 이루어졌으며, 실험은 처리조에 현장수, 현장수+모래, 현장수+패류, 현장수+모래+패류 등을 각각 구성하여 유업속도는 18${\sim}$25 L $h^{-1}$ 패류밀도는 486.1 indiv. $m^{-2}$, 수온은 15${\sim}$22$^{\circ}C$ 범위에서 13일간 실시하였다. 유기물 및 수질 변화를 확인하기 위하여 매일 동일한 시간에 수온, pH, DO, 전도도, 탁도, 염분도, 엽록소 a, 부유물질, TN, TP, $NO_2$, $NO_3$, $NH_3$, $PO_4$ 등을 측정하거나 채수하여 곧바로 분석하였다. 연구결과, 미처리수의 반송이 패류의 유기물 제어에 큰 영향을 미치지 않았으며 퇴적물의 첨가에 상관없이 실험기간 동안 80% 이상 유기물(부유물질 빛 ChI-a)을 감소시켰으나 높은 농도의 암모니아와 인산 등을 배출하였다. 결국 한국산 이매패 펄조개를 이용한 CROM 운영효과는 매우 뚜렷하였으나 장기간 운영시 유기물 제어능 및 패류 생존율에 미치는 다른 요인들-수온, 미생물, 세정주기 등의 변화가 예상되며, 처리수에 대한 처리 및 활용에 대한 다각적인 연구가 뒤따라야 할 것으로 사료되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.699-709
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• 2017

우리나라 남해안의 대표적인 패류양식해역 중에 하나인 고성만 주변 표층 퇴적물 중 유기물과 중금속의 분포 및 오염현황을 이해하기 위해 입도와 총유기탄소(TOC), 총질소(TN), 중금속 9종(As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, Zn)에 대해 조사하였다. 고성만 주변 퇴적물은 세립질의 점토(clay)와 니(mud)로 이루어져 있었다. 유기물과 중금속은 만의 입구쪽에서 안쪽으로 갈수록 상대적으로 높은 농도를 보였다. 특히, 퇴적물중 유기물 및 중금속의 분포와 C/N 비(5-10)를 고려하였을 때, 고성만 퇴적물 중 유기물은 해역 자체 내 생물체에 의해 생성된 해양기원성 유기물의 영향을 크게 받고, 중금속은 만 주변 혹은 만내 산재해 있는 인위적인 오염원의 영향을 크게 받고 있는 것으로 파악되었다. 4 가지 퇴적물 오염평가 방법을 이용하여 고성만의 중금속 오염현황을 살펴본 결과, 고성만 퇴적물은 전 해역에 걸쳐 중금속에 대하여 약간 오염된 상태였으며, 만의 북쪽과 북동쪽의 일부 해역은 퇴적물의 중금속 오염도가 높아 퇴적물에 서식하는 저서생물에 큰 위해를 줄 수 있는 상태인 것으로 나타났다. 따라서, 고성만 주변 퇴적환경 개선을 위한 체계적인 관리계획의 수립과 함께 지속적인 양식활동 및 양식생물의 안전성 확보를 위한 오염물질에 대한 집중적인 모니터링 연구가 병행되어져야 한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권2호
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• pp.71-81
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• 2013

본 연구에서는 시화호 외측 해역 주상 퇴적물 내 미량금속의 수직분포 특성과 오염도를 평가하였다. LNG 기지 인근에서 상대적으로 높은 미량금속 농도를 보였으며, 퇴적물 주상퇴적물 내 미량금속의 평균농도는 Cr 58.8 mg/kg, Co 10.3 mg/kg, Ni 22.8 mg/kg, Cu 18.1 mg/kg, Zn 74.0 mg/kg, As 6.75 mg/kg, Cd 0.14 mg/kg, Pb 27.4 mg/kg, Hg 0.026 mg/kg 이었다. 시화호 외측 퇴적물 내 Cu, Zn, As, Cd의 평균 농축계수는 1.5를 초과하여 인위적인 오염이 있었음을 시사하고 있었다. 농집지수를 이용한 결과, 대부분의 미량금속 원소가 오염되지 않은 것으로 나타났으나 LNG 기지 인근인 정점 C, D, E에서 Cu 및 Hg의 농집지수가 1을 초과하고 있어 약간 오염된 결과를 보였다. LNG 기지 인근지역에서 일부 미량금속이 약간 오염된 결과를 보였으나, 측정된 모든 미량금속이 입도 보정이 가능한 Al과 매우 양호한 양의 상관성을 나타내고 있어 시화호 외측 퇴적물 내에서 미량금속 농도는 오염원의 영향보다는 퇴적물의 입도에 큰 영향을 받고 있는 것을 알 수 있었다. 국내 퇴적물 기준인 주의기준과 관리기준과의 비교를 통하여 시화호 외측에서의 퇴적물 내 미량금속 농도는 대부분 저서생물에 영향을 주지 않는 안전한 농도임을 알 수 있었다. 그러나 Cr과 Cu는 외국의 주의기준(TEL) 기준을 초과하고 있어 주의가 필요할 것으로 생각된다.

• 분석과학
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• 제25권6호
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• pp.441-446
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• 2012

본 연구에서는 안동호 퇴적물 중의 총 수은, 메틸수은, 중금속 농도를 조사하고 퇴적물과 수체간의 수은 이동량을 산정하였다. 안동호 퇴적물 중 수은 농도는 2009~2011 년에 각각 $155.0{\pm}71.9$ ng/g, $211{\pm}62$ ng/g 및 $198{\pm}6.88$ ng/g이었으며, 메틸수은은 2009 년 및 2011 년에 각각 $1.85{\pm}1.09$ ng/g, $3.49{\pm}1.79$ ng/g이었고, 총수은에 대한 메틸수은의 분율인 %메틸수은은 $1.17{\pm}0.39%$ 및 $1.77{\pm}0.94%$로 나타났다. 퇴적물 중 아연, 카드뮴, 납, 구리의 농도는 644 mg/kg, 7.3 mg/kg, 67 mg/kg, 42 mg/kg 으로 모두 미국 국립해양대기청(NOAA, National Oceanic and Atmospheric Administration)에서 제시한 퇴적물 기준(SQGs, Sediment Quality Guidelines)중의 최소 무영향 농도(ERL, Effect Range Low) 수준을 초과하는 수준이었다. 안동호에서 퇴적물로의 수은 이동량은 83.7 $ng/cm^2{\cdot}$년, 퇴적물에서부터 수체로의 수은 확산속도는 1.24 $ng/cm^2{\cdot}$년으로 추정되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.333-338
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• 2016

시화호 표층퇴적물 중 지구화학적 특성과 미량금속의 오염도 평가를 위해 입도, 강열감량(IL), 화학적산소요구량(COD) 및 미량금속(As, Pb, Cd, Cu, Cr, Zn, Ni, Mn, Hg, Fe, Li)을 분석 하였다. 시화호 표층퇴적물의 평균입도는 2.94~6.35Ø의 범위로 분포하였으며, 퇴적상은 전반적으로 sandy silt(sZ)를 나타내었고, 이러한 표층퇴적물의 성상은 유기물 및 미량금속의 농도와 상관관계를 나타내었다 (p<0.05). 특히, 표층퇴적물 중 As, Pb, Cd, Cu, Cr, Zn, Fe, Hg은 평균입도와 상관성을 보일 뿐만 아니라, IL(Ignition Loss)과도 높은 상관성을 보여 이들 원소의 농도가 입도와 유기물의 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 이에 시화호의 표층퇴적물 관리에 있어서 미량금속의 유입 뿐 만 아니라 유기물의 유입을 병행하여 조사되어야 할 것으로 판단되었다. 오염도 평가에 있어서 표층퇴적물 중 미량금속 함량의 농축계수와 농집지수는 대부분 약간 오염된 상태를 나타낸 가운데, As의 경우 농축계수와 농집지수 가 오염된 상태를 보였다. 이는 특정 중금속에 의한 농축이 여전히 해결되지 않은 것으로 나타나, 이를 해결할 수 있는 방안마련이 시급할 것으로 사료되었다. 아울러 비교적 공단지역 및 배수갑문에 근접한 지역은 오염도가 높은 반면, 시화호 중앙부분은 오염도가 낮은 경향을 보여, 지역적 편차를 고려한 지속적인 모니터링시 이 필요할 것으로 판단되었다.