• 한국수산과학회지
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• 제29권6호
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• pp.779-786
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• 1996

The main purpose of this study was to estimate the role of dissolved inorganic nitrogen (DIN) released from sediment and denitrification process in sediment on the nitrogen budget of Hiroshima Bay by means of collecting data on distributions and budgets of nitrogen and phosphorus in the bay, DIN fluxes across sediment-water interface and denitrification rates in the sediments of the same area. The TN : TP and DIN:DIP atomic ratios of the discharged freshwater were about 26 and 21, respectively. The standing stocks in the seawater of the TN : TP atomic ratio varied from 8 to 14 with an annual mean value of 11, while the DIN : DIP atomic ratio varied from 10 to 15 with an annual mean value of 12 in the bay. The residence time of nitrogen and phosphorus were estimated to be about 109 days and 200 days in the bay, respectively. The proportion of DIN released from sediment and denitrification rate to the loading of total nitrogen into Hiroshima Bay were $45\%\;(37\~82\%)\;and\;13\%(0.0\~37\%)$, respectively, and the amount of nitrogen through denitrification process was 6.5 times larger than the outflow of nitrogen from the bay. The results show that DIN released from sediment and denitrification process in sediment play important roles on the nitrogen budget in Hiroshima Bay.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.169-185
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• 2017

Physicochemical properties of water quality were analyzed to understand the long-term variations in Lake Youngrang from 1998 to 2015. Nonparametric statistical methods were applied to deduct correlation among water quality parameters and water quality trend. In total observations(N=64), the Secchi depth (SD) transparency showed significant positive correlation with salinity (r=0.458) and highly significant negative correlation with chlorophyll-a (r= -0.649) for p<0.0001 in two-tailed test of Spearman's rank correlation. Significant negative correlations of SD were observed with chemical oxygen demand (COD), total phosphorus (TP) and total nitrogen (TN). These correlation patterns were very similar in rainy (N=25) and non-rainy (N=39) periods too. Chlorophyll-a (Chl-a) had significant correlation with COD. Sen's slope test was performed along with Mann-Kendall trend test (significance ${\alpha}=0.05$, two-tailed) to find water quality trend. Positive trends were observed for SD and salinity with Sen's slopes 0.012 and 0.385, respectively (p<0.0001). Negative significant trends were observed for total nitrogen (TN) and Chl-a with Sen's slopes -0.02 (p<0.0001) and -0.346 (p=0.0010), respectively. Temperature, COD and phosphorus components had no trends. Carlson's trophic state index (TSI) for SD, TP and Chl-a were obtained in the ranges of 46~80, 37~82 and 39~82, respectively. Trophic index values suggest that Lake Youngrang was mesoeutrophic to eutrophic and there could be possibility of anoxia during the summer and dominance of blue-green algae. Excess nutrient inputs from external and internal sources were the causes of eutrophication in this lake. The findings of this study would be helpful to recognize water quality variables to manage the water body.

• 한국환경생태학회지
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• 제23권6호
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• pp.569-576
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• 2009

산림벌채와 농경지 개발에 의한 토사와 영양염류의 유출은 시라루토로호수의 생물서식지 환경을 악화시키고 있다. 산림벌채와 농업활동이 수질에 미치는 영향을 조사하기 위해 산림벌채와 농경지 개발에 의한 토사와 영양염류의 유출은 시라루토로호수의 생물서식지 환경을 악화시키고 있다. 산림벌채와 농업활동이 수질에 미치는 영향을 조사하기 위해 토지이용에 따른 총질소와 총인의 변화를 분석하고, 이들의 분석 결과를 다른 연구자료와 비교하였다. 호수의 총질소와 총인은 산림면적 증가에 따라 감소하고, 농지면적이 증가하면 높은 농도를 나타내었다. 그러나 시라루토로호수의 수질은 좁은 농지면적과 넓은 산림으로 둘러싸여 있음에도 불구하고 총질소와 총인의 농도가 높게 나타났다. 이는 유역의 토지이용이 호수에 인접한 곳에서 행해지고 있어 호수 수질에 영향을 미친 것으로 사료되었다. 토지이용에 따른 유역의 토사생산량 변화를 추정하기 위해 호수 토사퇴적물 시료 11개를 채취하여 약 300년 동안의 토사동태를 조사하였다. 채취한 호수 퇴적물에는 2개의 화산재층(1694년의 Ko-c2층 과 1739년의 Ta-a층)과 세슘($^{137}Cs$)피크(1963년)가 존재하였고, 이들의 연대를 이용하여 약 300년간 유역의 토사생산량을 분석하였다. 초기개발기(1694~1739과 1739~1963)에는 8.4~8.9 tons/$km^2$/year의 토사가 유역으로부터 생산되었고, 1960년대 이후 산림벌채와 농지개발로 인하여 21.1 tons/$km^2$/year(1963~2007)으로 토사생산량이 증가하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.587-597
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• 2023

조류의 이상증식을 일으키는 새만금호 부영양화를 평가하기 위해 Carlson 지수를 적용하였다. 연구를 위해 2021년 월별로 새만금호내 총 7개 정점에서 수질조사를 실시하였다. Chl.a의 농도는 동계에는 만경수계가 약간 높았고, 춘계와 하계에는 동진수계가 약간 높게 나타났으나, 일부 시기를 제외하고는 전체적으로 호소 수질환경기준 3등급과 비슷하거나 낮은 농도를 나타내었다. COD는 만경수계와 동진수계 모두 하계와 추계에 호소 수질환경기준 4등급과 유사하거나 상회하는 수질을 나타내었다. TOC는 모든 지점에서 3등급 이내의 수질을 보였다. 총인 농도는 호수 수질환경기준 4등급을 초과하였고, 월별로는 1월과 강우 후 8월에 높게 나타났다. 수질인자간의 상관성 분석에서 염분 농도에 대한 유기물, 총인, 총질소의 상관성이 상대적으로 높게 나타나 배수갑문을 통한 해수유입과 상류 하천을 통한 담수 유입에 의한 담수역, 기수역, 해수역의 수질 특징을 반영하고 있었다. 영양상태지수에 의한 새만금호의 부영양화 변동 특성을 보면, Chl.a와 SD, TN의 지수에서 부영양화 초기 단계의 수질을 보였으며, TP 지수의 경우 심각한 부영양화 상태를 나타내고 있었다. 수질인자간 부영양화 지수의 크기는 모든 수계에서 TSI(TP) > TSI(TN) > TSI(SD) > TSI(CHL)의 순으로 나타났다. TSI(CHL)에 대한 TSI(TP) 및 TSI(SD)와의 편차를 2차원 평면으로 나타낸 사분면 분석 결과를 보면, 조류 성장에 대한 총인이 영향에서는 모든 수계에서 대부분의 총인(TP)에 의한 제한적 영향은 나타나지 않았으며, 빛 감쇠에 영향을 미치는 인자는 외부로부터 유입되는 적은 입자상 물질에 의한 영향이 크게 나타나는 것으로 평가할 수 있다.

• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.21-31
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• 2006

본 연구는 1993 ${\sim}$ 2004년의 기간에 환경부에서 측정된 안동호 및 임하호의 이화학적 수질자료를 이용하여 장기간의 영양상태 분석 및 그에 따른 계절별, 연별 수질변화양상을 분석하였다. 장기적인 육수학적 추이분석에 따르면, 임하호의 총부유물 (Total suspended solids, TSS)의 농도는 안동호에 비해 특성 시기에 2 ${\sim}$ 8배 이상의 큰 증가를 보였으며, 이런 기간 동안 총인(Total phosphorus, TP) 및 생물학적 산소요구량 (Biological oxygen demand, $BOD_5$)은 증가하였고, 투명도(Secchi depth, SD)는 감소를 보였다. 한편, 동일기간 동안 엽록소(Chlorophyll-a, CHL-a)는 차이가 거의 없거나 일부 감소하는 경향을 보여 단위 총인당 엽록소의 농도(Chl-a/TP ratio)는 뚜렷한 감소현상을 보였다. 영양상태 (Trophic State Index, TSI)의 변이 분석에 따르면, 임하호에서 TSI (CHL-a)-TSI(SD) 값 및 TSI (CHL-a)-TSI (TP) 값치 70% 이상이 0 이하의 음수값을 보였으며, 거의 -60까지의 값으로 나타나 무기성 부유물(inorganic solids)의 영향이 안동호에 비해 크게 나타났다. 즉, 임하호에서 무기성 미세부유물은 식물플랑크톤 성장에 대한 광제한 효과를 보여 영양상태 지수들간의 상호관계의 변이에 안동호보다 좀 더 직접적으로 기여하는 것으로 나타났다. 특히, 장마전기, 장마기 및 장마후기에 두 호수의 수체내 총인 농도자료 분석에 따르면, 하절기 장마가 심할 때 임하호에서 장마후기의 총인농도는 안동호에 비해 월등하게 높게 나타났는데, 이런 주요 원인은 하절기의 집중강우에 의한 수계침식 및 비점오염원으로부터 부유물을 증가로 사료되었으며, 이에 대한 대책마련이 시급한 것으로 사료되었다. 수질이 휴양용수로서 사용하는 데에 적합하도록 충분한 차집시설과 환경 기초시설의 설치 운영이 필요할 것으로 판단된다.TEX>$K_s$값이 높고 $V_m/K_s$비율은 낮아 수게에서 질소가 저농도 일 때에는 다른 미세조류와 비교하면 경쟁력이 떨어지고 질소에 대한 기질 친화력은 약한 것으로 나타났다. 낙동강 하류지역에서 M. aeruginosa가 대발생하는 시기에 수중 영양염의 농도 변동은 M. aeruginosa의 영양생리 kinetics 특성과 잘 부합하는 것으로 나타났다.부분을 보완하기 위한 연구가 이루어져야 할 것으로 보인다. 연마방법 간에 상호 연관성이 없었다. FE-SEM관찰에서 레진전색제를 적용한 후의 표면은 모든 군에서 대체적으로 평활한 표면을 나타내었다. 4. 동일한 복합레진과 연마방법으로 처리된 군에서 레진전색제 적용 전과 후의 표면조도 값은 M1B군이 M1군보다, S1B군이 S1군보다 통계학적으로 높게 나타났으며, M4B군과 M5B군은 각각 M4군과 M5군 보다. 그리고 S5B군은 S5군 보다 통계학적으로 낮게 나타났다 (p<0.05). 본 연구를 종합하여 보면, 복합레진의 종류에 따라 표면조도의 순서는 다르게 나타났고, polyester strip 하에서 복합레진이 중합된 경우 가장 낮은 표면조도 값과 평활한 표면을 제공하였으며 전반적으로 anishing bur는 가장 높은 Ra값과 거친 표면을 제공하였다. Enhance, Astropol, carbide finishing bur로 연마한 표면은 레진전색제의 사용으로 평활한 표면을 얻을 수 있었지만, polyester strip과 Sof-Lex disc로 얻어진 표면은 레진전색제의 사용으로 표면조도의 개선이 이루어지지 않았다.^{11}C]raclopride$ PET을 이용하여 비흡연 정상인에서 흡연에 의한 도파민 유리를 영상화 및 정량화 하였고, 흡연에 의한 선조체내 도파민 유리는 흡연시 흡수된 니코틴의

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권2호
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• pp.79-88
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• 2019

우리나라 저수지의 수질 특성과 이에 영향을 미치는 환경요인을 파악하기 위하여, 운영목적, 수위변동 및 지리적 분포가 다양한 73개 저수지를 선정하여 수질 요인으로 화학적산소요구량 (COD), 엽록소 a (Chl a), 총인 (TP), 총질소 (TN)를, 수문지형 요인으로 연수위변동폭, 총저수량, 댐의 고도, 유역 면적, 호안발달도 (shoreline development index)를, 토지피복 요인으로서 산림, 농경지 및 도시화지역의 면적비율을 조사하였다. 저수지 수질은 유역의 도시화지역과 농업지역의 면적 비율이 크고, 고도가 낮고 연수위변동폭과 유역면적이 좁으며 총저수량이 적고 원형에 가까운 형태의 저수지에서 더욱 부영양화가 심하였다. 저수지 운영목적에서는 농업용수용 저수지가 홍수조절용 저수지보다 수질이 좋지 않았다. 변수선택과 경로분석의 결과에서, TP에 의한 Chl a에 영향을 받는 COD는 수위변동폭과 호안발달도에 의하여 직접적으로 영향을 받았다. 또한 TP는 유역의 도시화면적에 의하여 직접적으로 영향을 받으며 토지이용은 저수지의 고도와 관련이 있었다. 한편 TP는 수위변동폭과 호안발달도에 영향을 받았다. 결론적으로 우리나라의 저수지 부영양화는 유역의 토지이용, 수문적, 지형적 특성에 의하여 영향을 받으며, 특히 저수지 운영목적에 따른 인위적인 물관리에 의한 수위변동과 저수지의 위치에 의하여 수질 특징이 결정된다고 생각된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제53권6호
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• pp.67-74
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• 2011

The objective of this study was to compare concentrations of nutrients such as total nitrogen (TN), nitrate nitrogen ($NO_3$-N) total phosphorous (TP), and phosphate phosphorous ($PO_4$-P) in groundwater under paddy and upland fields, and surface water recharging from a rural mixed land-use watershed. Chinese cabbage and hot pepper were cultivated on the upland field plot. The TN concentrations in upland groundwater showed double peaks (4.7, 4.3 mg/L, respectively) in April 2009 shortly after fertilizer application, indicating that TN concentrations are greatly influenced by fertilization. However, the TN concentrations in paddy groundwater were always lower than 2.0 mg/L irrespective of fertilization. Whereas the mean concentrations of TN and $NO_3$-N in upland groundwater significantly (p<0.05) higher than those in surface water, the mean concentrations of TP and $PO_4$-P in upland groundwater were significantly lower than those in surface water. On the other hand, the mean concentrations of TN, $NO_3$-N, TP and $PO_4$-P in paddy groudwater were significantly (p<0.05) lower than those in surface water. The TN concentrations in upland groundwater were generally higher than those in surface water during early April to early December due to the effect of fertilization, but vice versa in the other periods. In contrast, the TP concentrations in upland groundwater were always lower than those in surface water due to the sorption of inorganic phosphorous by soil. Moreover, the TN and TP concentrations in paddy groundwater were always lower than those in surface water, and therefore paddy groundwater may dilute nutrient concentrations in surface water when paddy groundwater and surface water mix.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권3호
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• pp.277-284
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• 2015

Experiments for highly concentrated contaminants in pig waste slurry were carried out for the feasibility test of a pilot-scale innovative process scheme of engaging autothermal thermophilic aerobic digestion (ATAD) and expended granular sludge bed (EGSB) followed by sequencing batch reactor (SBR) system. Contaminants in pig waste slurry such as organic substance, total nitrogen (TN), ammonia nitrogen and total phosphorus (TP) contents were successfully reduced in the system. Total volatile solids (TVS) and chemical oxygen demands (COD) for organic matter in the feed were 32.92 g/L and 42.55 g/L respectively, and they were reduced by about 98.7% and 99.2%, respectively in the system. The overall removal efficiencies for TN and ammonium nitrogen were found to be 98.1 and 98.5%, respectively. The overall removal efficiency for total phosphorus was also found to be 92.5%. Faecal coliform density was reduced to <$1.2{\times}10^4CFU/g$ total solids. Biogas and $CH_4$ were produced in the range of 0.39-0.85 and $0.25-0.62m^3/kg$ [VS removed], respectively. The biogas produced in the system comprised of $295{\pm}26ppm$ (v/v) [$H_2S$].

• Journal of Ecology and Environment
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• 제38권3호
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• pp.293-305
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• 2015

In order to understand the mechanisms of conversion between different algal dominance, an experiment was performed in a greenhouse from 22 June to 10 July 2011. The experiment included a treatment group subjected to three instances of nutrient enrichment and a control with no nutrient enrichment. The initial water was dominated by Ankistrodesmus of Chlorophyta. The average water temperature at 08:30 h and 14:00 h during the experiment was $31.6^{\circ}C$ and $34.6^{\circ}C$, respectively. The results showed that the total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), dissolved total nitrogen (DTN), dissolved total phosphorus (DTP), and soluble reactive phosphorus (SRP) concentrations in the treatment were significantly higher than in the control (P < 0.05). However, the TN/TP and DTN/DTP in the control was higher than in the treatment (P < 0.05). The dominant algae in the control did not change during the experiment, while the dominant algae in the treatment switched to Planktothrix of Cyanophyta on day 9. The chlorophyll a (Chl-a), wet weight of all algae, wet weight of Cyanophyta, and percentage of Cyanophyta in the control were all significantly lower than in the treatment (P < 0.05). Amounts of zooplankton, especially rotifers, were present at the end of the experimental period. The density of rotifers between the control and treatment was not significantly different (P > 0.05), while the copepod density in the treatment was higher than in the control (P < 0.05). We conclude that green algae dominance quickly switches to cyanobacteria dominance after nutrient enrichment in a greenhouse with elevated temperature.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권5호
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• pp.605-619
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• 2019

본 연구는 합천호에서 2002~2017년까지 16년간의 장기간 동안 수질변수를 이용하여 부영양화 특성, 경험적 모델분석 및 몬순강도에 따른 수질변이 특성을 분석하였다. 장기간의 연별 수질 분석에서 합천호는 중영양~부영양 상태로 분석되었고, 계절별 수질분석에서 부영양화 현상은 하절기 이후 심화되는 것으로 나타났다. 장기간의 수질변이 특성은 유역의 점오염원 및 비점 오염원이 크게 변하지 않는 상황 하에서 매년 강우 사상 (집중 강우 vs. 약한 강우) 및 계절적인 강우강도에 의해 조절되는 것으로 분석되었다. 총인(TP), 총질소(TN), 생물학적 산소요구량(BOD) 및 이온 농도변화는 건기해(Dry year)와 홍수해 (Wet year)의 비교분석에서 뚜렷한 차이를 보여 영양염류, 유기물 농도 및 이온농도 변동에 가장 중요한 역할을 하는 것으로 분석되었다. 특히, 수질 변수 중 매년 영양염 지표(TP, TN), 유기물 지표(BOD, COD), 총 부유물질 농도 및 1차생산력의 지표 (Chl-a)는 강수량과 정 상관관계를 보였다. 녹조의 지표인 Chl-a 농도는 총인, 총질소, 및 BOD와 높은 상관관계를 보여, 타 호수처럼 영양염의 과도한 증가시기에 Chl-a농도가 낮아지는 특성과는 차이를 보였다. Log-전환된 총질소, 총인 및 Chl-a에 대한 경험적 모델(Empirical model) 분석에 따르면, Chl-a 농도는 인(phosphorus) 농도에 의해 1차적으로 조절되며, 질소(N)농도는 유의한 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 이는 $Log_{10}TN$, $Log_{10}TP$, $Log_{10}CHL$의 상류, 중류, 하류구간에 대한 공간적 회귀분석에서 총인과 Chl-a는 p <0.005의 유의적인 상관관계를 나타내었으나 총질소와 Chl-a는 p > 0.005의 결과를 보여, 녹조번성에 대해 인(P)이 핵심역할을 하는 것으로 분석 되었다. 또한, 총질소와 총인 모두 Chl-a와 댐에 가까운 하류구간(Lacustrine zone)에 비해 상류구간(Riverine zone)에서 더 유의적인 결과를 보여, 상류역에서 무기성 부유물의 농도의 영향에 의한 광제한 효과(Light limitation)가 거의 나타나지 않는 것으로 분석되었다.