• 한국물환경학회지
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• 제32권4호
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• pp.357-366
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• 2016

N-니트로스아민은 인체에 매우 위험한 발암성 화합물이다. 수용액상 N-니트로스아민을 효과적으로 감소시킬 수 있는 방법 중 하나로 자외선 조사가 고려되고 있다. 본 연구의 목적은 수처리와 연관성이 높은 N-니트로스아민(즉, N-nitrosodibutylamine (NDBA)과 N-nitrosopyrrolidine (NPYR))의 UV 광분해에서 pH 영향을 규명하는 것이다. NDBA과 NPYR의 광분해 속도상수는 pH2-10 사이에서 각각 3.26×10^-2 L/W-min에서 5.08×10^-3 L/W-min와 1.14×10^-2 L/W-min에서 2.80×10^-3 L/W-min로 나타났다. 한편 산화 생성물인 NO2^-와 NO3^- 이온의 생성에 대해서도 연구하였다. 약산성에서 중성의 조건에서는 NO^3-에 비해 NO^2-이 주로 생성되었고, 강한 산성에서는 NO^3-이 더 많이 생성되었다. 총유기 탄소(TOC)와 총질소(TN)은 거의 변화가 없었으며, 이것으로부터 N-니트로스아민과 생성물이 광분해 시스템에서 거의 손실이 없었던 것으로 볼 수 있다. BDBA가 NPYR에 비해 상대적으로 용이하게 광분해되었다. 또한 수용액상 N-니트로스아민을 UV 광분해로 제거할 때 pH가 낮을수록 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권10호
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• pp.769-777
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• 2021

본 연구에서는 낙동강 유역의 수질관리에 미치는 기상학적 가뭄의 영향을 평가하였다. 3개의 가뭄지수(30일-, 60일-, 90일-표준강수지수)를 바탕으로 심한 가뭄의 발생여부를 판단하고, 생화학적산소요구량(BOD), 총유기탄소량(TOC), 그리고 총인(T-P)에 대한 목표수질 달성비율을 분석하여, 계절에 따른 중권역의 심한 가뭄 발생이 수질관리에 큰 영향을 미치는 지역을 구분하였다. 이러한 중권역에 대하여 베이지안 네트워크 모형을 이용한 가뭄-수질관리 간의 인과관계를 확률론적으로 해석하였다. 낙동강유역의 22개 중권역 중 4개의 중권역(#2005(영강), #2018(남강댐), #2021(밀양강), #2022(낙동강하구언))이 심한가뭄에 대한 수질관리에 취약성이 큰 것으로 나타났다. 또한, 봄과 가을철 수질관리에 미치는 가뭄의 영향이 가장 큰 지역은 #2021, 여름철은 #2005, 겨울철은 #2022인 것으로 나타났다. 이러한 가뭄과 수질관리 간의 인과관계에 대한 분석결과는 사전적 가뭄관리에서의 활용도가 클 것이다.

• 한국환경과학회지
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• 제24권12호
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• pp.1629-1637
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• 2015

To develop various usable water from coal seam gas (CSG) water that needs to be pumped out from coal seams for methane gas production, a feasibility study was carried out, evaluating and analysing a recent report (Coal Seam Gas Water Management Policy 2012) from Queensland State Government in Australia to suggest potential CSG water treatment options for fit-for-purpose usable water production. As CSG water contains intrinsically high salinity-driven total dissolved solid (TDS), bicarbonate, aliphatic carbon, $Ca^{+2}$, $Mg^{+2}$ and so on, it was found that appropriate treatment technologies are required to reduce the hardness below 60 mg/L as $CaCO_3$ by setting the reduction rates of $Ca^{+2}$, $Mg^{+2}$ and Na+ concentrations, as well as TDS reduction. Also, Along with fiber filtration and membrane separation, an oxidation degradation process was found to be required. Along with salinity reduction, as CSG water contains organic compounds (TOC: 248 mg/L, $C_6-C_9$: <20 mg/L and $C_{10}-C_{36}$: <60 mg/L), compounds with relatively high molecular weights ($C_{10}-C_{36}$) need to be treated first. Therefore, this study suggests a combined system design with filtration (Reverse osmosis) and oxidation reduction (electrolysis) technologies, offering proper operating conditions to produce fit-for-purpose usable water from CSG water.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권1호
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• pp.89-97
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• 2015

Remediation of wastewater contaminated with metal(II)-complexed species (Cu(II)-NTA (NTA: nitrilotriacetic acid), Cu(II)-EDTA (EDTA: ethylenediamine tetraacetic acid) and Cd(II)-EDTA is attempted using the potential applicability of ferrate(VI). Kinetics of pollutant degradation is obtained with the removal of ferrate(VI) studied at wide range of pH (8.0-10.0) and the concentration of metal(II)-complexed species (0.3 to 15.0 mmol/L) employing a constant dose of ferrate(VI) i.e., 1.0 mmol/L. Pseudo-first-order and pseudo-second-order rate constants were obtained in the reduction of ferrate(VI) which was then employed to obtain the overall rate constants of the pollutant degradation. The mineralization of NTA and EDTA was obtained with the change in TOC (total organic carbon) values collected by the ferrate(VI) treated pollutant samples. Decrease in pH and molar pollutant concentrations was greatly favored the percent mineralization of NTA or EDTA by the ferrate(VI) treatment. The treated pollutant samples were filtered and subjected for AAS (atomic absorption spectrophotometric) analysis to assess the simultaneous removal of copper and cadmium from aqueous solutions at the studied pH as well at the elevated pH 12.0. Results show that an enhanced removal of cadmium or copper was achieved at pH 12.0. Overall, ferrate(VI) possesses multifunctional application in wastewater treatment as it oxidizes the degradable impurities and removes metallic impurities by coagulation process.

• 한국물환경학회지
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• 제27권1호
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• pp.110-114
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• 2011

In this paper, in order to eliminate Limnoperna fortunei inhabiting the water conduction pipeline, prechlorination at the intake station was employed to improve the degradation of water quality due to the high pH of raw water taken at the downstream of Paldang Dam, algal growth, etc.. With the prechlorination concentration of 1.0mg/L at the intake station, the pH in the water well at the treatment plant decreased by 0.4, and with 1.5mg/L, by 0.6. Also, it eliminated Chlorophyll-a by about 95%, and the population of algae by about 49%. Such disinfection by-products (DBPs) as Trihalomathanes (THMs), Haloacetic Acids (HAAs), and Chloral Hydrate (CH) were under the quality standard for potable water, showing no change by the prechlorination, while raising the prechlorination rate from 1.0 up to 1.5mg/L, the DBPs in the water well increased by 1.5 to 3.1 times. As a consequence of testing Kyungan Stream, a branch stream flowing into Lake Paldang, the prechlorination (0.57mg/L, 1.14mg/L, 1.71mg/L) had no effect of eliminating the taste and odor compounds and total organic carbon (TOC) which is the DBPs precursor. As for the efficiency of Geosmin elimination by the rates of prechlorination and powder activated carbonation (PAC), it was found that the higher the concentration of PAC was (30ppm>20ppm>10ppm), the higher the efficiency was; the higher the rate of prechlorination was, the lower the efficiency by PAC was. Therefore, when taste and odor occur from raw water, suspending prechlorination at the intake or lowering the rate was proved to be more effective in eliminating the taste and odor compounds by PAC.

• Ocean and Polar Research
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• 제33권3호
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• pp.211-221
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• 2011

Contents of biogenic components [opal, $CaCO_3$, TOC (total organic carbon)] were measured in Core LHB-3PC sediments collected off Lutzow-Holm Bay, in order to understand glacial-interglacial cyclic variation of the high-latitude surface-water paleoproductivity, in the Indian Sector of the Southern Ocean. An age model was established from the correlation of ARM/IRM ratios of Core LHB-3PC with LR04 stack benthic ${\delta}^{18}O$ records, in complement with radiocarbon isotope ages and biostratigraphic Last Appearance Datum (LAD). The core-bottom age was estimated to be about 700 ka. Although the $CaCO_3$ content is very low less than 1.0% throughout the core, the opal and TOC contents show clear glacial-interglacial cyclic variation such that they are high during the interglacial periods (7.2-50.3% and 0.05-1.00%, respectively) and low during the glacial periods (5.2-25.2% and 0.01-0.68%, respectively). According to the spectral analysis, the variation of opal content is controlled mainly by eccentricity forcing and subsequently by obliquity forcing during the last 700 kyrs. The opal contents of Core LHB-3PC also represent the apparent Mid-Pleistocene Transition (MPT)-related climatic variation in the glacial-interglacial cycles. In particular, the orbital variation of the opal contents shows increasing amplitudes since marine isotope stage (MIS) 11, which defines one of the important paleoclimatic events during the late Quaternary, called the "Mid-Brunhes Event". Based on the variation of the opal contents in Core LHB-3PC, we suggest that the surface-water paleoproductivity in the Indian Sector of the Southern Ocean followed the orbital (glacial-interglacial) cycles, and was controlled mainly by the extent of sea ice distribution during the last 700 kyrs.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권5호
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• pp.721-734
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• 2022

본 논문은 남해안 자란만 패류양식어장에서 약 2년 동안 월별로 기초생산력, Chl. a, 영양염류, 입자유기물질과 퇴적물의 유기오염 정도 및 생화학 조성 등 주요 양식생물의 서식환경인자의 변동특성과 상관성 등을 분석하였다. 또한, 다른 연안 어장과 기초생산력을 비교하고 어장환경관리와 관련된 정책방안을 제시하였다. 월별 평균 기초생산력은 6.43~115.43 mgC m^-2 hr^-1 범위로 여름과 가을에 높았는데, 가막만과 마산만 보다는 낮았고, 가로림만과 서해보다는 높았으며, 대체적으로 양식장이 많이 분포한 내만은 그 변동 폭이 상대적으로 컸다. Chl. a를 구성하는 식물플랑크톤의 크기별 점유율이 시기별로 다소 차이가 있었고, 영양염의 고갈로 인한 식물플랑크톤의 생산력 제한은 거의 없었으나, 대부분 시기에 N/P비가 16 이하로 질소가 상대적으로 부족한 것으로 판단되었다. 수층 입자유기물질의 생화학적 조성은 탄수화물이 가장 높았으나, 반면 표층 퇴적물에서는 지질과 단백질 함량이 높았다. 퇴적물의 TOC와 AVS 농도는 만 안쪽에서 높았고 일부 시기에는 어장환경기준을 초과한 상태였으며, C:N 비는 평균 8.1~10.4 범위로 나타났다. 기초생산력은 Chl. a와의 상관성이 가장 높았고, 입자물질성분 중에서는 탄소보다는 질소 및 단백질과의 상관성이 높았다. 최근 5년 동안의 수층에서의 Chl. a, DIN, DIP 농도는 감소하는 경향이었지만, 반대로 퇴적물의 오염도는 증가하는 추세였다. 자란만의 연간 기초생산력 125.9 gC m^-2 yr^-1, 굴 양식장 면적 4.97 km²를 고려하면 연간 식물플랑크톤으로부터 생산되는 탄소량이 약 625 ton이며, 연간 굴 생산 습중량은 약 6,250 ton으로 추정되었다.

• 생태와환경
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• 제55권2호
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• pp.156-166
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• 2022

호소의 수질 특성을 이해하는 것은 호소 및 정수생태계 관리의 가장 기본 요소이다. 호소의 수질은 호소의 수리수문학적 요소, 주변 토지 이용/피복, 유역 내 인간 활동을 포함한 다양한 요인에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 호소에서 5년 동안(2015~2019) 측정된 9가지 이화학적 요인(pH, DO, COD, TSS, T-N, T-P, TOC, EC, Chl-a)을 이용하여, 국내 83개 주요 호소를 수질에 따라 분류하였다. 계층적 그룹 분석을 통해 전체 호소는 총 5개의 유형으로 분류되었고, 각 유형별로 저수지의 수질 및 고도, 유역면적, 만수위, 총 저수량과 같은 수리수문학적 요인을 반영하였다. 특히 저고도에 위치한 대형 호소에서(그룹 I) 수질이 매우 낮게 나타났다. 한국형 부영양화 지수를 이용하여 국내 주요 호소의 부영양화 정도를 비교한 결과, 석호가 포함된 그룹 IV 및 신갈지 등에서는 과거 2004~2008년에 비해 부영양화 지수가 개선되었으나, 그룹 I, III, V에 속한 대부분의 농업용 저수지에서는 부영양화가 심화되었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제27권4호
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• pp.479-499
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• 2019

본 연구는 제주지역 무 주산지에서 재배 방법(유기 vs. 관행)과 토양 종류(화산회토 vs. 비화산회토)에 따른 토양의 화학적 특성, 미생물 활성 그리고 미생물 군집 조성을 분석하고 요인간 연관성을 구명하기 위하여 수행하였다. 전반적으로 유기와 관행의 재배 방식에 따른 토양 화학성은 처리간 뚜렷한 경향을 보이지는 않았으나 토양 미생물체량, 효소 활성, 종 풍부도와 다양성 그리고 미생물 군집 분포 등은 유의한 차이를 보였다. 반면에 토양 종류에 따른 화학성과 미생물 군집 분포 등 미생물학적 특성은 뚜렷한 차이를 보였다. 특히 유기재배 토양에서 관행 대비 토양의 세균, 방선균 및 사상균 그리고 미생물체량이 증가하였으며, Org-NA 토양에서 탈수소효소 활성, 종 풍부도(Chao 1) 그리고 종 다양성(Phyrogenetic diversity) 지수가 가장 높았다. 무 재배 토양에 분포하고 있는 주요 세균 문은 Proteobacteria, Acidobacteria, Chloroflexi, Firmicutes 그리고 Actinobacteria 등 5종이었으며 재배 방법 및 토양 종류에 관계없이 Proteobacteria 문이 화산회토에서 25.9%, 비화산회토에서 21.9~24.9%로 가장 높은 분포를 보였다. 그리고 대체로 화산회토와 비화산회토 토양 종류별로 유사한 군집 조성을 보였으며, 화산회토에서는 재배 방법별 주요 문의 군집 조성은 큰 차이가 없었으나 비화산회토에서는 차이를 보였다. 특히, Firmicutes는 Org-NA 토양에서 21.0%, Acidobacteria는 Con-A에서 21.6%로 가장 높은 분포를 보였는데 대체로 화산회토와 관행재배 토양에서 높은 경향을 보였다. 또한 재배 방법 및 토양 종류별 미생물 군집을 대표하는 바이오마커를 찾기 위하여 LEfSe 분석을 실시한 결과, Firmicutes 문의 분포가 비화산회토와 유기재배 토양에서 유의하게 증가하였다. 그리고 토양 화학성 중에서 총유기탄소 함량, 유효인산 그리고 치환성칼륨 함량은 Firmicutes 등 주요 세균 문과 유의한 상관관계를 보였다.

• 한국제4기학회지
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• 제25권1호
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• pp.15-30
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• 2011

본 연구는 한반도에서 홀로세 동안 온난기후 최적기 등 기후변화와 함께 지표환경의 변화 시기와 양상을 알아보기 위한 것이다. 경기도 파주시 운정동의 곡간 퇴적물 (UJ-03, UJ-12 시추공)과 충청남도 태안군 소원면 의항리 (천리포 수목원)의 습지 퇴적물 (CL-4 시추공)을 대상으로 시추시료를 채취하였다. 파주시 운정동 지역에서는 약 7100-5000년 정도에 잔자갈과 왕모래 등 조립질 퇴적물이 퇴적되는 양상을 보이며, 약 5000-2200년 정도에는 이탄질 퇴적물이 쌓이고, 약 2200년 이후에는 간헐적으로 퇴적이 되고 토양화 작용을 받는 양상을 보인다. 천리포 수목원 지역에서는 약 7360-5000년 정도에 육성 호수가 발달하며, 약 5000-2600년 정도에는 호수 환경에서 유기물 퇴적이 점차 증가하는 양상을 보이고, 약 2600년 이후에는 이탄층이 두껍게 형성된다. 두 지역에서 지표환경의 변화 양상은 지역적, 지형적 요인에 따라 서로 다르게 나타나지만, 변화 시기는 거의 일치하고 있음을 알 수 있다. 지표환경의 변화에는 강수량 또는 유수의 세기 (에너지) 등 수문학적 요인이 주요하게 작용한 것으로 보인다. 또한 천리포 수목원 지역은 연안에 위치한 관계로 해수면 상승 높이에 따라 지형이 크게 변화하였을 것으로 생각할 수 있는데, 이에 대한 연구는 앞으로 더 진행되어야 할 것이다.