• 한국습지학회지
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• 제22권2호
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• pp.161-170
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• 2020

농업비점오염에 의한 수질문제 해결을 위하여 인공습지 조성이 늘어나고 있으나 긴 체류시간과 긴 일조량 등으로 인하여 습지 내 조류 발생 등의 문제가 지속적으로 발생하고 있다. 본 연구는 농업 비점오염원관리를 위하여 조성된 인공습지의 효율을 평가하여 자연기반 능력이 향상된 고도화된 인공습지 개선방안을 제시하고자 수행되었다. 인공습지의 성능평가는 구성성분(물, 퇴적물 및 식물)의 모니터링을 통해 구성성분이 시스템의 처리 성능에 주는 기여도 평가를 통해 수행되었다. 건기시에는 식물성 플랑크톤의 과다성장, 긴 체류시간 및 일조량 과다로 습지내 탁도 및 미립자 농도가 각각 80~197 % 및 10~87 %정도 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 강우시에는 습지내 적절한 물 순환과 지속적인 물 흐름으로 미립자, 유기물 및 영양분의 농도가 43 ~ 70 %, 22 ~ 49 %, 15 ~ 69 % 정도 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과로 볼 때 인공습지가 가진 문제해결을 위해서는 자연습지가 가진 안정적 물 흐름이 필요하다는 것을 알수 있다. 그러나 일정수심을 유지하도록 되어있는 인공습지 설계기준은 건기와 강우기가 뚜렷하게 나타나는 한국적 기후상황에 타당하지 않다. 따라서 본 연구에서는 인공습지가 가진 문제를 해결하고 홍수관리, 수질 관리 및 환경 기능을 지속적으로 유지할 수 있도록 다기능 설계기법을 개념화하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제24권2호
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• pp.209-218
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• 2003

Ecosystems in the Keweenaw Peninsula region of Lake Superior, USA, were disturbed by over 500 million tons of copper-rich mine tailings during the period 1850-1968. Metals leaching from these mine residues have had dramatic effects on the ecosystems. Vast acreages of exposed tailings that are over 100 years old remain unvegetated because of the combination of metal toxicity, absence of nutrients, and temperature and water stress. Therefore, it is important to characterize and fractionate solid copper phases for assessing labile forms of copper in soils and sediments contaminated by the mining wastes. X-ray diffraction analyses indicate that calcite, quartz, hematite, orthoclase, and sanidine minerals are present as major minerals, whereas cuprite,tenorite, malachite, and chalcopyrite might be present as copper minerals in the mining wastes. Sequential extraction technique revealed that carbonate and oxide fractions were the largest pools of copper (ca. 50-80%) in lakeshore and wetland stamp sands whereas the organic matter fraction was the largest reservoir (ca. 32%) in the lake sediments. The concentrations of iron and copper were inversely correlated in the oxide fraction suggesting that copper may occur as a surface coating on iron oxides. As particle size and water contents decrease, the percent of the copper bound to the labile carbonate fraction increases.

• 대한환경공학회지
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• 제33권8호
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• pp.553-563
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• 2011

이 연구는 대기 중 $CO_2$ 농도의 증가 및 질소 농도 조건에 따라 토양의 생물학적 유기물 분해과정의 변화 양상을 살펴보고, 담수 습지 토양에서 주로 일어나는 탈질, 철환원, 메탄환원 반응이 토양 유기물 분해에서 차지하는 중요도를 파악하여, 습지가 대기 중 온실가스 농도 변화에 미치는 영향을 예측해 보고자 하였다. 탈질률, 메탄환원률은 $CO_2$ 농도 변화, 식물 유무, 질소 유무에 따라 통계적으로 유의한 차이를 보였고(p < 0.05), 철환원률의 경우 질소의 유무에 따른 변화만이 유의한 차이를 보였다. $CO_2$ 농도가 증가함에 따라 메탄환원이 유기물을 분해하는 함께 질소가 첨가될 경우에도 메탄환원률의 비율이 높게 나타나 기후변화에 따른 담수 퇴적물의 혐기성 물질대사반응은 메탄환원이 가장 주요 반응임을 알 수 있다. 기후변화는 또한 분해되어지는 유기물의 총량도 증가시켜 전체적으로 $CO_2$ 농도가 높은 경우, 특히 $CO_2$ 농도가 높으면서 질소가 첨가된 경우에 단위시간당 단위무게의 토양에서 분해되어지는 유기물의 양이 많아짐을 알 수 있다. 연구의 결과로부터 기후변화는 습지 토양내 유기물의 혐기적 분해의 속도를 증가시켜 분해되어지는 유기물의 양을 증가시키므로 분해의 산물로 발생되는 온실가스($CO_2$, $N_2O$, $CH_4$ 등)의 대기 방출을 증진시켜 기후변화에 순영향(positive effect)를 줄 수 있으리라 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제46권4호
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• pp.454-466
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• 2013

To evaluate the organic matter and trace metal pollution in intertidal sediment of the coastal zone, various geochemical parameters (grain size, ignition loss [IL], chemical oxygen demand [COD], acid volatile sulfide [AVS], and metals [Al, Fe, Cu, Pb, Zn, Cd, Cr, Mn, Hg, and As]) were measured for the intertidal surface sediment of the mainland and islands between Mokpo and Haenam in the southwestern coast of Korea. The surface sediments consist mainly of finer sediments, such as mud and silt. The concentrations of IL, COD, and trace metals in intertidal sediment were relatively high in the shoreline of the mainland than in that of islands and those in some stations exceeded the sediment quality guidelines (SQGs). Moreover, the concentrations of IL, COD, and trace metals (except As) in sediment showed relatively good positive correlations with mean grain size, indicating that the concentrations of organic matter and trace metals in intertidal sediment of the study region are dependent on grain size of sediment. Pollution evaluation for trace metals using geochemical assessment techniques, such as enrichment factor, geoaccumulation index, and SQGs, suggested that the intertidal sediments in the study region show light pollution with Cr and moderate pollution with As. More extensive interdisciplinary studies are required to determine the potential causes of As pollution in intertidal sediment.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제29권4호
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• pp.389-398
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• 2006

To examine sediment characteristics and find anthropogenic effects on riverine wetland ecosystems, paleoecological study was carried out at Bam islands in Seoul. Three hundred cm deep sediment cores were retrieved and dated with the lamination analysis method until 36 cm depth (1986). Sediments were divided into three zones based on the depth profiles of physico-chemical variables: below 160 cm depth (before 1968), between 160 and 40cm depths and above 40cm depth (after 1986). Physico-chemical characteristics were very variable between 160 and 40cm depths and this indicates unstable sedimentation environment. Even though heavy metal concentrations were relatively low, Cd and As contents have increased continuously. Dry mass accumulation rates during $1968{\sim}1986\;and\;1987{\sim}2003$ were 140 and $21\;kg\;m^{-2}\;yr^{-1}$, respectively. This was related to flooding intensity and duration. Bulk density, water content, loss on ignition, N, C, C/N ratio were very similar to other river delta but Ca, Na and K contents were 2 to 4 times higher than others. Heavy metal contents except Pb were lower or similar to those in other studied marshes in Korea. Heavy metal and Mg contents were correlated with each other and this suggests that the source of heavy metals be parent rock. From $^{13}C$ dating dates of organic materials in sediment, it is suggested that organic matter originated from the watershed and flooding intensity in the watershed might be responsible for the source of sediments. This study provides reference data for the comparison of sediment characteristics at islands in river and for the management of Bam islands.

• 한국지형학회지
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• 제25권3호
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• pp.43-55
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• 2018

This study aimed to identify different sedimentary environments of Gochang coast according to geomorphic conditions of each bore hole. To achieve the aim, this study utilized the classification of sedimentary environmental conditions of surface sediment, which was based on grain size distribution characteristics.In other words, three sedimentary environmental conditions ofsandy flat + sand beach, coastal sand dune and weathered bedrock soil, which were distinguished based on grain size distribution characteristics of mean-sorting for surface sediments, were applied to the sediments of bore holes. Four sedimentary environments could be identified in Gochang coast. First, the lake sedimentary environment originated from terrestrial sediments seems to have been dominated by weathered bedrock soil that the surface flow has deposited in a coastal wetland or a boundary, which is affected by the sea. Second, the lake sedimentary environment that is little affected by coastal sand dunes is located at the center of a valley, which is connected to the land, and the dune slack of Saban-ri. The surface flow of weather bedrock soil is the main source of deposits. However, there seems to have been a temporary influence of the sea. Third, the lake sedimentary environment that is strongly affected by coastal sand dunes is located at the dune slack of Yeongjeong-ri. This environment shows traces of a change from a coastal sand dune into the dune slack. Finally, the coastalsand dune sedimentary environment, which wasinvestigated by boring the current coastal sand dune, shows a temporary influence of the land but seems to have maintained the overall stability. Consequently, this study demonstrated that the grain size distribution characteristics of the present surface sediments could be effectively applied to identify the sedimentary environments of the paleo bore hole sediments. In addition, the paleo change of sedimentary environment could also be identified in many places of Gochang coast. If the results of this study are combined with the age dating and geochemical analysis in future works, the paleo environmental change in Gochang coast will be restored more precisely.

• Environmental Engineering Research
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• 제13권4호
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• pp.165-168
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• 2008

Measurements of phosphatase activity in peatlands are made difficult by the low levels of activity and the characteristically high concentrations of dissolved organic matter within the sediments. These materials may cause high background absorbances in colorimetric assays, and quenching interference in fluorimetric assays. This review describes the development of a new approach which allows such problems to be overcome by using HPLC to separate the interferences from the products of enzymic hydrolysis. This approach is applicable to various environmental samples such as peat, wetland sediment, and sludge which may contain a large amount of interfering organic matters.

• 대한지리학회지
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• 제43권4호
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• pp.477-494
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• 2008

호수나 습지 퇴적물을 대상으로 동위원소분석을 실시하여 얻은 결과들은, 다양한 해석들을 통해 고기후를 복원하는데 일조할 수 있다. 호소퇴적물의 경우 보통 유기 무기 탄산염 등을 추출하여 산소 탄소 동위원소 분석을 실시하게 된다. 산소동위원소 분석은 과거의 기온과 습도 변화를 정량적 정성적으로 복원하는데 이용되며, 탄소동위원소 분석결과는 호수의 주위환경 변화나 인간의 영향 등을 파악하는데 유용하다. 그리고 고산습지의 피트 층에 존재하는 반부패상태의 물이끼는 탄소동위원소분석의 좋은 시료이며 기온, 대기 중 이산화탄소압 등 고기후 정보를 제공해준다. 해안의 염습지나 염하구 등의 습지지역에서는 육상기원의 유기물과 해상기원의 유기물이 서로 탄소동위원소비율값에서 차이를 보인다는 점을 이용하여 해수면 상승에 관한 연구를 할 수 있다. 또한 탄소동위원소비율이 상이한 C4 식물과 C3 식물이 염도에 따라 분포가 변한다는 점을 이용하여 몬순과 관련된 연구를 할 수도 있다. 우리나라의 경우 아직까지 동위원소분석방법을 이용한 고환경 연구들이 활성화되어있지 않은 상태이며, 이는 연구방법에 대한 관심 부족과 국내에서는 적절한 시료 채취에 어려움이 존재한다는 점에 기인한다. 제주도의 하논, 무제치늪이나 용늪 같은 고산습지, 그리고 해안의 염습지 등에서 얻은 퇴적코어들에 동위원소 분석을 시행하면, 우리나라 고환경 연구에 도움이 되는 흥미로운 결과가 산출될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제23권6호
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• pp.575-581
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• 2007

칠면초는 서해안에서 쉽게 볼 수 있는 염생식물 중 하나이다. 이런 염생식물들은 유입되는 퇴적물의 고착능력을 향상시켜 해안 습지의 수직적인 발달에 영향을 준다. 또한 조간대의 탈염화가 지속적으로 진행이 되면 염생식물의 서식지는 염분이 상대적으로 높은 해안 쪽으로 나가게 된다. 이런 염생식물 서식지의 대상분포변화는 조간대의 육지화 현상을 이해할 수 있는 환경 요소가 된다. 본 연구에서는 이런 염생식물의 분광특성을 알아보기 위하여 현장조사를 통해 강화도 남단에 위치한 동검도 주변에서 염생식물인 칠면초와 갈대, 퇴적물의 반사도를 측정하였다. 이렇게 측정된 반사도에 미분을 하여 연안의 다른 식생이나 방조제 같은 인위적인 구조물과 구별이 되는 반사도 특징을 알아보았다. 그 결과 칠면초의 경우 600-650nm가 적색반사도 피크영역이, 갈대의 경우 500-570nm가 녹색반사도 피크 영역이 존재함을 알 수 있었다. 퇴적물의 경우 클로로필에 의한 흡수대가 존재하지 않고 350-550nm까지 지속적으로 증가하고 그 스펙트럼이 칠면초나 갈대와 확연히 달라 쉽게 구별됨을 알 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제21권2호
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• pp.181-190
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• 2019

최근 강우유출수를 비용효율적으로 관리하기 위해 저영향개발 (Low Impact Development, LID)과 자연기반해법(Nature-based solution, NBS)를 도입하고 있다. 본 연구에서는 LID 시설 중 도심지 내 적용가능하고 유입부에 침강지가 조성된 침투도랑(IT)과 소규모 인공습지(SCW) 등 2개의 시설에 대해 효율성을 평가하였다. 효율성 평가는 장기간의 모니터링을 통한 자료를 이용하여 수행하였다. 분석결과 하절기 기간은 식생의 흡입 등의 생물학적 활동으로 인하여 SCW의 효율이 더 높았으나, 동절기 기간에는 식물의 고사로 인하여 IT의 효율이 더 높은것으로 분석되었다. 침강지 내 퇴적물의 분석결과 SCW 침강지 내 식생에 의한 정화작용 및 미생물등의 생물학적 처리기작으로 인하여 COD와 TN의 저감효율이 높은것으로 분석되었다. 본 연구에서는 침강지 시설을 조성한 LID 시설에 대해 비교하였으며, 자연과 유사한 자연기반해법을 LID 시설에 적용할 경우 기존 시설보다 처리효율이 우수한것으로 나타났다.