• 생태와환경
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• 제44권1호
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• pp.9-21
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• 2011

화진포호에서 장기간의 수환경변화를 알아보기 위해 2000년부터 2008년까지 염분, 용존산소, 총인 및 총질소등 이 화학적 조사를 하였으며, 동식물플랑크톤은 2007년과 2008년에 조사하였다. 화진포호에서 2000년부터 2008년까지 조사된 수질자료를 보면 수온, 염분, 투명도, COD 및 DO는 각각 $2.8{\sim}29.4^{\circ}C$, 0.23~41.8‰, $0.2{\sim}2.8\;m$, $0.2{\sim}20.2\;mg\;L^{-1}$ 및 $0.1{\sim}17.4\;mg\;L^{-1}$의 범위로 평균은 각각 $18.0^{\circ}C$, 15.7‰, 0.7 m, $5.7\;mg\;L^{-1}$ 및 $8.0\;mg\;L^{-1}$이었다. Chl.${\alpha}$은 $0.3{\sim}242.5\;{\mu}g\;L^{-1}$으로 평균 $32.8\;{\mu}g\;L^{-1}$이었다. TP와TN는 각각 $0.024{\sim}0.869\;mg\;L^{-1}$(평균 0.091) 및 $0.240{\sim}5.310\;mg\;L^{-1}$(평균 1.235)의 범위를 보였다. TN/TP 비는 평균 16.4이었다. COD, TP, TN 및 Chl.${\alpha}$의 연변화를 보면 COD는 2000년에 $4.83m\;mg\;L^{-1}$이었으나 2008년에는 $1.80\;mg\;L^{-1}$로 매년 $0.34\;mg\;L^{-1}$ 감소를 보였다. TP는 2000년에 $0.07\;mg\;L^{-1}$이였으나 2008년에는 $0.05\;mg\;L^{-1}$로 차츰 감소하였다. TN은 2000년에 $1.54\;mg\;L^{-1}$이었으니 2008년에는 $0.77\;mg\;L^{-1}$로 매년 $0.09\;mg\;L^{-1}$ 감소하였다. Chl.${\alpha}$은 2000년에 $46.30\;{\mu}g\;L^{-1}$이었으나 2008년에는 $5.78\;{\mu}g\;L^{-1}$로 매년 $4.50\;{\mu}g\;L^{-1}$씩 감소하였다. 화진포호의 Orgnic-N, $NO_3$-N, $NH_3$-N 및 $NO_2$-N의 평균 존재 형태별 구성 비율은 각각 78.9, 7.0, 12.4 및 0.8%로 대부분 유기질소 형태이었다. 부영양화도 지수는 남호와 북호에서 2000년에 각각 67과 63에서 2008년에는 63과 59로 감소하였다. 화진포 남호와 북호에서 2007년과 2008년 조사기간 동안 출현한 식물플랑크톤은 총 56속 69종이었다. 식물 플랑크톤의 현존량은 남호가 북호가 각각 18~21,961 및 $153{\sim}10,070\;cells\;mL^{-1}$의 범위로 남호에서 더 많았으며, 남 북호 모두 2007년 7윌에 최소를 보였다. 우점종은 남호의 경우 2007년 5월에 Asterococcus superbus, 9월에 Lyngbya sp., 11월에 Trachelomonas spp.이었으며, 2008년 7월에는 Anabaena spiroides로 시기에 따라 크게 다른 양상을 보였다. 남호와 북호의 종 다양성 지수는 0.87~1.98 (평균 1.41) 및 0.42~1.47 (평균1.07)로 남 북호 모두 2008년 5월에 높았다. 화진포호에서 출현한 동물플랑크톤은 총 31속 35종이었다. 남호의 우점종은 2007년 5, 7월과 2008년 5, 11월에는 요각류의 유생이었으나, 2007년 9월에는 미동정원생동물, 2008년 8월에는 Brachionus plicatilis이었다. 북호의 우점종은 2007년 7월과 11월에는 지각류인 Asplanchna sp.이었으나 그 이외의 시기에는 요각류의 유생이었다. 동물플랑크톤의 밀도는 남호에서 $80{\times}10^3{\sim}3,902{\times}10^3ind.\;L^{-1}$, 북호에서 $88{\times}10^3{\sim}2,106{\times}10^3\;ind.\;L^{-1}$로 남호에서 더 높았다. 종 다양성지수는 남호와 북호가 각각 0.53~0.147 (평균 0.83) 및 0.66~1.46 (평균 1.09)의 범위로 남 북호 모두 2008년 7월에 높았다.

• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.429-439
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• 2013

축산과 농경배수가 주요 오염원인 소규모 농업용 저수지, 전대저수지에서 2011년 3월부터 2013년 10월까지의 모니터링 결과를 바탕으로 수환경 변화와 조류발생 특성을 분석함으로써, 부영양화된 소형저수지에서의 수환경과 조류발생 (Algal bloom)과의 관계를 규명하고자 하였다. 2013년의 경우 전년에 비해 강우가 적은 사실을 제외하면 기상의 큰 변화는 없었다. 전대저수지의 TN, TP등 영양염류농도는 농업용수 수질기준을 초과하고 있으며 발생원인이 상이하였다. 조류발생과 수환경요인간의 상관관계가 많은 항목에서 중상관($r{\geq}0.25$)의 관계를 보여주어 부영양 호소에서 COD 발생과 조류발생이 매우 복합적으로 이루어짐을 짐작케 했다. 전대저수지에서 출현한 식물플랑크톤은 총 6과 40속 62종이었으며, 현존량은 $1.3{\times}10^4{\sim}2.8{\times}10^6$ cells $mL^{-1}$로 TN, TP의 농도 감소와 함께 식물플랑크톤의 현존량도 연차별로 점차 감소하였다. 주요 우점종은 남조류인 Anabaena sp., Oscillatoria sp., Microcystis sp. 등이었으며, Oscillatoria sp.의 우점빈도가 가장 높았다. 수온이 증가하면서 Anabaena sp., Microcystis sp., Oscillatoria sp. 순으로 우점종이 변화하였으며, TN이 높은 경우 Anabaena sp., TP가 높은 경우 Microcystis sp.가, TN과 TP가 낮은 경우 Oscillatoria sp.가 우점하였다. N/P ratio는 Anabaena sp. 우점시 가장 높았고, Oscillatoria sp. 우점시 가장 낮았다. Chl-a 농도는 Oscillatoria sp. 우점시 높게 나타나고, 식물플랑크톤 현존량은 Anabaena sp. 우점시 높게 나타났으며, Microcystis sp. 우점시에는 Chl-a와 현존량 모두 낮았다. 이를 통해, 오염이 심각한 소형저수지에서는 Microcystis sp.보다 Anabaena sp.와 Oscillatoria sp.에 의한 대발생이 주로 문제가 됨을 알 수 있었다. Anabaena sp.가 우점할 때는 수환경 요인간의 상관계수가 높아 예측과 관리에 활용이 가능한 반면 Oscillatoria sp. 우점시에는 Chl-a 상관성이 낮게 나타나는 등, 조류대발생을 신속하게 예측하고, 예방, 관리하기 위해서는 조류발생 환경과 원인종의 관계를 규명하고 이를 활용하는 방안이 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제52권6호
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• pp.513-519
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• 2010

A series of experiments were performed to study the influence of the following parameters on the physical traits and composition of swine manure compost: (1) addition of magnesium (Mg) at a molar ratio of 1.2 with respect to $PO_4$, and (2) reutilization of compost containing $MgNH_4PO_4{\cdot}6H_2O$ (magnesium ammonium phosphate, MAP). Three independent batch tests were conducted for replication: batch test I-control (C) and Mg added (T), batch test II-C, T and compost recycle ($T_{R1}$), and batch test III-C, T and compost recycle ($T_{R2}$). Magnesium addition and compost reutilization had no adverse effect on the degradation of organic matter. Reuse of the compost, however, had a clear effect on the total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) contents in the final compost. Repeated compost reutilization as a bulking material was resulted in composts rich in N and P. Upon adding the Mg supplement to the composting materials, the ortho-phosphate (OP) to TP ratio decreased due to the MAP crystallization reaction. The decrease in the OP/TP ratio and the increase in the TP content of the compost indicate that water-soluble phosphate is converted into a slow-release phosphate by the formation of crystals during composting. X-ray diffraction analysis of the irregular shaped crystals in the compost indicated that they are MAP crystals and that the crystallization of MAP begins immediately after the addition of the Mg supplement. The Mg addition to composting materials and the reutilization of compost as a bulking material would be a practical means to conserve nutrient content.

• 생태와환경
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• 제38권3호통권113호
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• pp.382-392
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• 2005

대청호 연중 수질 환경요인의 변화를 해석하고 영양단계를 평가하고자, 1997년부터 2002년까지 수질 환경요인과 수문학적 특성을 조사하였다. 대청호의 표층 수온은 3.2\;{\sim}\;33.1^{\circ}C$로 2월 중순에 가장 낮았다. 탁도는 $0.1\;{\sim}203.5\;NTU$이었지만, 정점 1에서만 30 NTU의 이상이었다. COD의 평균은 $3.6{\pm}1.4\;mg\;O_2\;L^{-1}$이었고, Chl a의 평균 농도는 $9.3{\pm}12.8\;{\mu}g\;L^{-1}$이었다. 총질소는 0.14 ${\sim}$ 5.09 mg N $L^{-1}$ 범위로 4월과 6월부터 8월에 다른 시기보다 높았다, 총인은 $1\;{\sim}\;247\;{\mu}g\;P\;L^{-1}$로, 11월부터 4월까지$10.6\;{\sim}\;18.1\;{\mu}g\;P\;L^{-1}$로 상대적으로 낮다가 5월부터 8월까지 평균 30.0 P $L^{-1}$ 이상으로 증가하였다. TN/TP비의평균은 $98.7{\pm}56.2$이었다. 대청호의 수질은 적용한 지수와 시기별로 영양단계평가 등급이 중영양단계 또는 부영양단계로 판정되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권4호
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• pp.9-17
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• 2012

This study was aimed to characterize non-point source (NPS) pollutant runoff and estimate event mean concentrations (EMCs) from a small rural watershed located at the headwater area of the Gyeongan stream. The study watershed consists of the two major landuse, forest (72 %) and paddy field (28 %). The nine rainfall events ranging from 18.5 to 192.6 mm in amount were monitored in this study. Stream flow was measured at the watershed outlet using a water level gauge, while a number of water samples for each event were collected and analysed for water quality. Event pollutant loads varied greatly depending on rainfall events varying from 22.6 to 3,134.2 mg/L, 0.32 to 24.56 mg/L, 0.090 to 1.320 mg/L, and 2.3 to 149.8 mg/L for SS, TN, TP, and COD, correspondently. The respective mean EMCs were estimated by 104.2, 1.00, 0.168, and 7.9 mg/L. The Pearson correlation analysis showed that COD EMC was significantly correlated with those of SS, TN, and TP. Rainfall runoff ratio appeared to be negatively correlated with EMCs of SS, TP, and COD, although not statistically significant. The event loads from the largest rainfall was greater than the sum of those from the remaining eight events. The study results suggest that the appropriate management of intensified storm events are of greater importance in curbing NPS loads, while the estimated EMCs provide base data for the unit pollutant loads determination for the forest-paddy composite upstream watershed.

• 한국물환경학회지
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• 제20권1호
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• pp.18-23
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• 2004

In this research, a 2-stage intermittently aerated activated sludge system(IA) and intermittently aerated dynamic flow activated sludge system(DF) were investigated for the removal of nutrients in domestic wastewater. Wastewater was characterized by low C/N( organics/nitrogen) ratio. $COD_{cr}$, $BOD_s$, TKN and TP concentrations of domestic wastewater were 235, 47, 32 and 5.4 mg/L, respectively. Three sets of IA and one set of DF were operated. Three of four systems were added with fermented settled sludge taken from primary settling tank as an external electron donor and the other(IA) for control reactor was operated without addition of electron donor. All systems were operated at same sludge retention time of 20 days and hydraulic retention time of 12hrs. The supplemental electron donor was supplied into the anoxic mode. A higher denitrification rate was observed from the reactors with fermented settled sludge as an electron donor for denitrification compared to that of without addition of organic source. The result of this study indicates that the settled primary sludge, if the fermented at the acid stage, was an excellent electron donor for denitrification. 81 % of TN and 80% of TP were removed from the systems with the supplemental organic source added. However, the control reactor without addition of electron donor showed only 39% of TN and 43% of TP.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.214-222
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• 2007

본 연구에서는 국내 분포하고 있는 490개 저수지를 대상으로 유역특성과 수질과의 관계를 조사하였고, TSI편차분석을 통해 유형을 구분하여 영양염 측면에서의 각 유형별 특성을 조사하였다. 본 연구 대상저수지에서 수심이 얕을수록 부영양화 가능성이 높게 나타났다. 유역 내 논과 밭의 이용면적이 30%이상인 경우 수체 내 TP농도는 평균 0.1 mg $L^{-1}$ 이상이었다. TN 농도는 유역전체면적 중 논의 면적이 25% 이상인 경우에 평균 2.6 mg $L^{-1}$이상의 분포를 나타냈다. TSI편차를 통해 구분된 형태 중 TYPE III에 해당하는 저수지의 수질항목별 평균 농도는 다른 두 형태에 포함된 저수지에서 보다 2배 이상 높은 수준이었다. TYPE III에 포함된 저수지는 다른 두 유형에 포함된 저수지와 비교해 부영양상태이고, 수심이 얕으며, 수표면적에 대한 유역면적비 (DA/RA)가 작고, 논과 밭으로의 이용면적이 넓었다. TYPE I과 II에 포함된 저수지의 수질은 TYPE II에서 BOD와 엽록소 ${\alpha}$농도가 높은 것을 제외하고는 유사한 수준이었고, 형태학적 특성(평균수심, DA/RA)이나 토지이용형태 또한 유사하였다. TYPE I에 포함된 저수지들에서는 인이 조류성장에 대한 일차적인 제한요인은 아닌 것으로 나타났다. 본 연구에서 모든 대상저수지에서 인의 제한가능성이 나타났으며, 토지이용형태, 특히 유역 내 논과 밭으로의 이용면적은 저수지의 수질을 결정하는 매우 중요한 인자였다.

• 생태와환경
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• 제38권1호통권110호
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• pp.18-29
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• 2005

본 연구는 수심이 얕은 부영양 저수지에서 동${\cdot}$식물플랑크톤 천이양상을 이해하기 위해 2002년 11원부터 2004년 2월까지 수행하였다. 봄철 규조류와 녹조류가 우점한 시기를 제외하고는 연중 남조류가 우점하였다. 남조류 군집 내 종 조성의 변화는 6월과 12월에 나타났으며, 식물플랑크톤 밀도 증가는 유입부하량이 많았던 7월과11월에 관찰되었다. 남조류는 5월에 Oscillatoria spp.와 Aphanizomenon sp.의 우점 이후 Microcystis spp.가 우점하였으며, 12월 이후에는 Oscillatoria spp.와 Aphanizomenon sp.의 밀도가 증가하였다. 남조류 군집 중 Microcystis spp.가 우점한 6월부터 12월까지 수체 내 TN-TP비는 13 ${\sim}$ 46의 범위 (평균 $27{\pm}5$)였다. 동물플랑크톤 군집 중 Keratella cochlearis, Keratella valga, Polyarthra spp., Conochilus unicornis, Pompholyx complanata와 같은 윤충류의 점유율이 평균 67.8%로 높았다. 동물플랑크톤의 최대 밀도는 Pompholyx complanata (12,388 ind $L^{-1}$)가 우점한 6월에 관찰되었다. 최대 생물량은 Conochilus unicornis ($1,048{\pm}28\;{\mu}gC\;L^{-1}$)가 우점한 5월에 관찰되었고 투명도가 현저히 증가하였다($Z_{eu}/\;Z_m=\;1.1$).본 연구 결과는 수심이 얕은 부영양 저수지에서 식물플랑크톤 군집 변화가 수온, 광도 그리고 영양염 농도의 복합적인 영향으로 이해될 필요가 있고, 윤충류가 식물플랑크톤의 생물학적 조절자로서 중요한 역할을 수행할 수 있음을 제시한다.

• 한국습지학회지
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• 제15권1호
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• pp.79-90
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• 2013

가축사육지역으로부터 발생되는 강우유출수 처리를 위해 건설된 인공습지에 대해 2010년 5월부터 2011년 11월까지 수행한 20회의 강우시 모니터링을 통하여 얻은 자료를 분석한 결과 강우시 저감효율은 TSS 88%, BOD 54%, $COD_{Mn}$ 35%, $COD_{Cr}$ 70%, TN 31%, TP 64%이었다. 이론적으로 강우계급의 증가(강우유출량 증가)는 습지의 수리학적 교환비율을 증가시키기 때문에 TSS 저감효율은 감소해야하는데 교환비율이 1에 접근하였을 때 대략 55%의 효율을 달성하였다. 또한 연속적인 강우활동, 개별적인 강우사상의 대소, 강도, 선행건기 일수 등 습지에서는 실험자가 제어할 수 없는 수많은 자연변수들이 복합적으로 작용하기 때문에 처리효율의 변동이 매우 컸다. 효율에 가장 큰 영향을 미친 요인으로는 수리학적 요인과 함께 조류증식이 성능 불확실성에 크게 기여하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제8권4호
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• pp.209-221
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• 2006

본 연구에서는 향후 강수량의 변화가 유역의 비점오염 발생 부하량에 미치는 영향에 대한 정량적 분석을 목적으로, 발안유역의 HP#6 소유역을 대상유역으로 선정하여 자료를 구축하고 유역규모의 수문수질 모델인 GWLF 모형의 시험유역에 대한 적용성 검토를 수행하였으며, WGEN 모형을 이용하여 일 기상자료를 발생시켜 대상유역의 향후 기후변화를 고려한 발생 오염부하량 변화를 예측하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 기상 변화에 따른 유역의 비점오염 영향 분석을 위하여 대상유역을 선정하고 기상, 수문, 수질자료와 오염원 현황을 비롯한 유역 특성 자료를 조사하고 수집하였으며, 수문모형으로는 GWLF 모형을 선정하였다. 2. GWLF모형의 보정과 검정 과정에서 모의된 일유출량은 $R^2$가 $0.40{\sim}0.98$로 GWLF 모형은 농촌 소유역에 대해 적용성이 있는 것으로 판단되며, 모의한 오염부하량과 실측치를 비교한 결과, $R^2$가 유사량은 $0.40{\sim}0.98$, TN은 $0.50{\sim}0.94$, TP는 $0.59{\sim}0.97$로 높게 나타났으며, 모형의 효율지수도 유출이 $0.51{\sim}0.69$, 유사량이 $0.23{\sim}0.84$, 그리고 영양염류의 경우는 $0.38{\sim}0.65$로 비교적 양호한 값을 나타내었다. 3. 수원 기상청으로부터 1964년${\sim}$2004년의 강수량 자료를 수집하여 대상유역을 포함하는 지역의 일 강수량과 강우 발생빈도에 대한 10년-이동평균과 회귀식을 이용하여 추세분석을 실시함으로서 기후변화에 따른 기상인자의 영향을 확인하였으며, 10년-이동평균을 이용하여 강우 발생 빈도에 대한 추세를 살펴본 결과, 0.2 mm 이상의 강수량을 기록한 연간 일수는 감소하나, 80 mm이상의 강수량을 기록한 호우 발생 연간일수는 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 4. IPCC에서 제시한 미래 배출 시나리오에 따른 한반도 기후변화를 고려하여 WGEN 모형을 응용함으로서 향후 $2041{\sim}2050$년의 남한 지역 월 강수량과 월평균기온의 변화율을 적용한 강수량과 평균 기온에 대한 일 기상자료를 발생시켰으며, 수원 지방의 강우 일수 변화 추세를 고려하기 위해 WGEN모형의 마코브체인 매개변수를 수정하여 시나리오별 기상자료 집합을 구축하였다. 5. 강수량 증가에 따른 유출량을 비롯한 영양물질 부하량의 변화는 선형적 상관성을 보였으나, 유사량의 경우는 강수량 변화가 없고 강우일수가 감소하면서 사상별 최대 일강수량이 증가하는 경우에 대한 모의 결과가 평균 21%정도 증가하는 것으로 나타나, 강우 강도와 관련성이 큰 것으로 분석되었다. 6. 연 강수량이 17.4% 증가해 월별 평균 강수량 변화가 가장 큰 시나리오 Al은 연 유출량이 24.6% 증가하고, 유사량과 TN, IP 부하량은 각각 60.1%, 14.4%, 27.1%증가하는 것으로 나타났으며, 이에 비하여 연 강수량 증가가 2.5%로 가장 작은 시나리오 B1의 연 유출량 변화는 -0.4% 감소하는 것으로 나타났고, 유사량과 TN, TP 부하량은 각각 14.6%, 3.0%, 7.2% 증가하는 것으로 모의되었다. 7. 강우 발생 일수 변화를 가정한 시나리오에 대한 모의 결과, 연강우일수가 약 10일 감소한 A1-1, A2-1, B1-1, B2-1의 경우, 강우 일수 감소 이전과 연 유출량 변화는 거의 없었으나, 유사량과 영양물질 부하량은 다소 증가하는 것으로 나타났고 연강우일수를 약20일 감소시킨 A1-2, A2-2, B1-2, B2-2의 경우는 강우일수를 감소시키기 이전에 비해 유출량이 $4{\sim}6%$ 정도 더 증가하였으며, 유사량은 $20{\sim}25%$, TN 부하량은 $4{\sim}5%$, TP 부하량은 $9{\sim}12%$가 더 증가하여 발생하는 것으로 나타났다.