• 한국환경과학회지
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• 제27권1호
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• pp.39-45
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• 2018

In this study, the International Maritime Organization (IMO)'s guideline MEPC. 277 (64) was developed and evaluated for the removal efficiency of T-N in a SBR and MBR combined process. This combined process of resized equipment based on large capacity water treatment device for a protection of marine aquatic life. In this experiment, T-N concentration of influent and effluent was measured through with the artificial wastewater. The SBR reactor operation time was varied according to the C : N : P ratios so that different conditions for mixing and aeration period in mins (90 : 60, 80 : 40, 70 : 50) and two C: N: P ratios (10 : 5 : 3, 10 : 3 : 1) were used. During experiment in the reactor's aeration and anoxic tank DO concentrations were 3 mg/L and 0.2 mg/L respectively. Furthermore, in the reactor MLSS concentration was 2000 mg/L and flowrate was 2 L/hr. Experiment results showed that C : N : P, 10 : 3 : 1 ratio with 90 mins mixing and 60 mins aeration maximized removal efficiency at 97.3% T-N as compared to other conditions. The application of the SBR and MBR combined process showed efficient results.

• 한국환경과학회지
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• 제10권1호
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• pp.65-71
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• 2001

HRP(high rate pond) which had kept the manufactured clay of 3cm-thickness as benthic clay in reactor and the 6 flat-blade turbine as impeller for agitation was named HRASP(high rate algae stabilization pond). And the experiment for treatment of artificial synthesis wastewater containing COD :300mg/$\ell$, NH$_3$-N : 300mg/$\ell$, T-P : 9mg/$\ell$ as nutrients was been performed successfully. This reactor was been operated under conditions : 24hrs.-irradiation and water temperature, $25^{\circ}C$ and pH 7 and agitation velocity, 15, 30, 45rpm and the effect of agitation velocity on algal bioaccumulation of nutrients was been studied with view point of fluid dynamics. The next followings could be obtained as results. 1. The agitation with a turbine impeller blade in HRASP makes clay particle indicate superior suspension effect by means of forming of excellent curl/shear flow in reactor. 2. The excessive suspension of clay particle which is created at 45rpm as rotation velocity of impeller blade of turbine disturbs the light penetration and algal photosynthesis reaction. 3. Efficiencies for removal of nutrients come out as COD : 93.9%~94.3%, ($NH_3-N + NO_3-N$) : 81.9%~99.0%, T-P : 46.8%~53.6%. 4. Kuo values of $K_1$for algal growth come out seperately as 15rpm : $1.876{\times}10^{-2}, 30rpm : 4.618{\times}10^{-3}$. 5. Kuo values of $K_2$for removal of N, P come out seperately as 15rpm : $8.403{\times}10^{-1}$ and $1.397{\times}10^{-1}$, 30rpm : $4.823{\times}10^{-1} and 2.052{\times}10^{-1}$. 6. It can be guessed easily that the excessive agitation can inhibit the algal and bacterial symbiotic reaction if it is considered that micro organism\` sense to preservation of life is relied on natural function of metabolism. Therefore the studies for this matter should be followed continuously.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제15권6호
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• pp.53-59
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• 2012

This this study was conducted with the aim of doing experiment on the effect of water purification by using an artificially built plant island, which is one of the eco-techniques, and aquatic plants as a plan for the reuse of water for obtaining water resources, thereby analyzing the removed quantity, and applying the experimental results to the reuse of water. As a result of doing experiments, this study obtained a good measured value of BOD (biochemical oxygen demand) 4.7mg/L, and COD (chemical oxygen demand) 7.2mg/L below the heavy water standard of BOD 10mg/L and COD 20mg/L, respectively. The chromaticity showed 89.2% removal efficiency, but final treated wastewater was found to show chromaticity 58 degrees exceeding chromaticity 20 degrees which are the water quality standard of the reuse of water. The results revealed that T-N produced 27% removal efficiency on an average while T-P produced 38% removal efficiency on an average, showing that the removal effect of N & P wasn't big. According to the currently enforced "Water Quality Standard of Heavy Water by Use", the use of water for sprinkling and landscaping was found to be available. Accordingly, this study suggested a nature-friendly, economically-efficient, and eco-technological water treatment technique which will make it possible to overcome the limit of the existing physio-chemical water treatment technology, reduce the costs for maintenance and facilities, and also reduce the limit of space restraint for installation of facilities.

• 대한공간정보학회지
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• 제1권2호
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• pp.143-152
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• 1993

수질개선을 위한 장기연구 사업(G-7 Project)이 환경처 주관으로 시작되었다. 이 연구사업의 하나인 수질 정보 시스템 개발은 2개의 국립연구소와 대학, 그리고 관련 회사들의 합작으로 추진되고 있다. 이 연구는 통합적 수질관리를 위한 컴퓨터 시스템(ISWQM : Integrated System of Water Quality Management)의 개발을 목표로 하고 있다. 이 ISWQM은 4개의 주된 구성요소 - GIS 데이타베이스, 두개의 인공지능 기법을 바탕으로 한 도심지 오염 부하량 산정을 위한 모델들, 그리고 GIS 데이타베이스와 모델이 연계를 위한 컴퓨터 S/W - 들로서 구성되어 있다. 이러한 ISWQM은 주로 장기적 수질 관련 정책입안을 위한 의사 결정에 도움을 주기 위하여 개발이 시작되었다. GIS는 이러한 수질 관리 시스템의 개발에 있어서 필요시 되는 모든 입력 자료의 공간 데이타베이스 구성에 사용되었으며, GUI(Graphic User Interface)를 통한 위의 4개의 구성요소들을 연계시켜 효율적 SI(System Integration)을 이룩하는데 사용되었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2008년도 춘계학술발표회
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• pp.159-164
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• 2008

경기만에 건설된 인공호수 시화호 표층 퇴적물의 지화학 성분의 시 공간적 분포를 파악하기 위하여 2007년 7월에 14개 정점에서 시료를 채취하였으며, 각 성분은 CHN 분석기와 ICP/MS를 이용하여 분석하였다. 금속 농도는 반월 및 시화 공단, 주변 도시 등 다양한 인위적인 유입원에 의한 오염물질 유입 때문에 시화호의 내측에서 배수자문 방향으로 갈수록 감소하는 경향이었다. 또한 세립 퇴적물의 퇴적에 의하여 호수의 중앙에서도 높은 금속 농도를 나타내었다. 방조제 건설 이후 시화호의 환경을 개선하기 위하여 여러가지 방안이 시도되었지만 환경을 만족스럽게 개선하기에는 충분하지 못하였다. 따라서 환경 개선을 위한 지속적인 방안들이 추진되어야 할 것이다.

• KSBB Journal
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• 제20권4호
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• pp.253-259
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• 2005

본 연구는 고정 생물막을 이용한 혐기/무산소/호기 공정으로 구성된 반응기에서 폴리에틸렌 재질의 표면을 이온빔으로 조사하여 소수성 표면을 친수성으로 만든 표면개질담체를 호기조의 여재로 사용하고 혐기/무산소조의 여재로는 표면 개질을 하지 않은 담체를 사용하여, 외부 탄소원 대신 원수내의 RBDCOD를 탄소원으로 이용하고자 혐기조와 무산소조에 원수를 분할 주입하였을 때 나타나는 유기물 및 T-N 제거 특성을 알아보았다. 혐기/무산소조로의 원수 분배율이 각각 10 : 0, 9 : 1, 8 : 2, 6 : 4로 설정하였으며, 각각의 분배율에 대하여 $93.3\%,\;92.6\%,\;92.4\%,\;91.6\%$의 $BOD_5$ 제거율 (유기물의 제거능)을 보였다. 하지만 무산소조까지의 $BOD_5$ 제거율(유기물 이용능)은 9 : 1에서 $84.8\%$로 가장 높은 것으로 나타났으며, 분배율 10 : 0, 8 : 2는 각각 $77.0\%,\;75.3\%$로서 거의 비슷한 수준이었고, 분배율 6 : 4 경우에 $61.1\%$로 가장 낮은 수치를 나타내었다. T-N 제거율은 9 : 1의 분배율로 분할하였을 때가 $67.4\%$로 가장 제거 효율이 높았으며, 분배율 10 : 0, 8 : 2 경우는 각각 $61.3\%,\;60.7\%$로 비슷한 경향을 보였으나 분배율을 6 : 4로 하였을 때는 $55.5\%$의 제거율을 나타내 분배율 9 : 1의 경우와는 약 $12\%$의 차이를 보였다. 또한 10 : 0, 9 : 1, 8 : 2의 분배율에서는 질산화가 거의 비슷한 수준으로 발생하였지만, 6 : 4로 주입하였을 경우에는 질산화의 저해가 나타나고, 방류수 중의 대부분의 질소성분이 암모니아 성분으로 방류되었다. 이 공정에서 탄소원으로 생하수를 이용하는 것이 메탄올과 같은 독성 탄소원에 비해 독성을 지니지 않고 약품비용이 들지 않는다는 측면에서 유리할 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
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• 제21권3호
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• pp.178-188
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• 2002

제올라이트를 식물 여과상의 여재로 사용가능성을 평가하고 설계 인자를 얻기 위하여 식물을 식재하지 않고 제올라이트만 칼럼에 충전하여 유기물, 인 질소 등의 제거효율 분석하여 최적 수리학적 부하, 최적 여재의 입경범위 결정 그리고 원수의 상 하향류 주입에 따른 제거효율을 비교하였다. 그 결과는 다음과 같다. 입경 범위 0.5$\sim$1 mm와 1$\sim$3 mm인 두 종류의 제올라이트를 부피비 1 : 1로 혼합하여 높이 1 m에서 수리학적 부하 53, 113, 160, 314, 450, 667 $L/m^2{\cdot}d$로 변화시키며 실험한 결과 수리학적 314 $L/m^2{\cdot}d$에서 $COD_{Cr}$, 94.63%, T-P 41.41%, T-N 90.46%과 $NH_4^+-N$ 99.75% 정도로 안정적으로 제거되었다. 제올라이트 입경 0.5$\sim$1 mm와 1$\sim$3 mm의 혼합비를 1 : 1(I), 1 : 3 (II), 1$\sim$3 mm만을 여재(III)로 사용하여, 수리학적 부하 314 $L/m^2{\cdot}d$로 동일하게 각 칼럼에 주입한 결과 T-N과 $NH_4^+-N$은 입경의 변화에 관계없이 87%, 99%이상의 높은 제거율을 보였고, COD의 경우 I, II에서 89%이상의 높은 제거율을 보였다 반면 T-P의 경우는 입경에 관계없이 56.42$\sim$58.71% 제거되었다. 그러나 1$\sim$3 mm인 제올라이트에서 제거효율이 약간 좋지 않아 두 제올라이트를 1 : 1로 혼합한 여재가 적합하였다. 수리학적 부하 314 $L/m^2{\cdot}d$, 제올라이트 입경 0.5$\sim$1 mm와 1$\sim$3 mm를 1 : 1로 혼합한 여재 높이 100 cm에서 원수를 하향류 및 상향류로 주입하면서 하향류 20, 40, 80, 100 cm, 상향류 20, 40, 60, 80, 100 cm에서 시료를 채취하여 분석한 결과 모두 원수가 주입되는 부근 여재 높이 20 cm에서 가장 많이 제거되었다. 상향류 보다 하향류로 원수를 주입했을 때 제거효율이 높았다.

• 유기물자원화
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• 제10권3호
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• pp.117-125
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• 2002

본 연구에서는 일반적인 생물학적 질소제거공정을 거치지 않고, 수중의 $NH_3-N$을 유기질소형태로 합성시키는 특수미생물을 분리, 이용하여 암모니아성질소로 오염된 폐수의 고도처리 가능성에 대해서 검토해 보았다. $NH_3-N$을 기질로 다량 이용할 수 있는 3종류의 특수미생물을 순수 분리한 후 무(無)염분조건과 염분조건(3%NaCl)에서 배양해 본 결과 M11은 염분조건에서, M12는 무(無)염분조건에서, M71의 경우는 양쪽 조건에서 높은 성장률을 보였다. 탄소원(glucose)의 영향을 검토한 실험에서는 Glucose농도가 $5g/{\ell}$ 일 때, 미생물의 증식과 $NH_3-N$의 제거율이 가장 높았으나, 고농도(약 1000mg/L as $NH_3-N$) 조건하에서 $NH_3-N$의 제거율은 높지 않은 결과를 보였다. $NH_3-N$의 농도는 100mg/L 일 때 제거효율이 가장 우수했고, 이 때 $NO_2-N$과 $NO_3-N$의 증가는 일어나지 않는 것으로 보아 제거된 $NH_3-N$은 유기질소로 변환되었음을 추측할 수 있었다. pH완충과 인의 공급을 위한 $K_2HPO_4$ 농도는 미생물마다 최적 성장 농도는 조금씩 달랐으나, $5g/{\ell}$에서 적절한 성장조건을 보였다. 또한 질소원으로 특수미생물은 $NH_3-N$뿐만 아니라 $NO_2-N$과 $NO_3-N$도 질소원으로 이용할 수 있는 것으로 나타났다. 본 실험 결과 미생물의 증식이 활발할수록 $NH_3-N$의 제거율이 증가하는 뚜렷한 양상을 나타내어 추후 $NH_3-N$으로 오염된 폐수처리에의 높은 적용가능성을 보였다.

• 생태와환경
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• 제45권4호
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• pp.378-391
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• 2012

본 연구에서는 2009~2010년 동안 한강 수계 인공댐 호소수 8개 지점 및 한강 본류 수계의 하천수 10개 지점의 총 18개 지점에서 인공댐 및 하류역 하천들에 대한 수질변이특성을 평가하고자 하였다. 이미 건설된 연속적 인공댐들이 상류로부터 하류까지 질소 (N), 인(P), 엽록소-a(CHL-a) 등의 화학적 수질 구배특성(Chemical gradient)에 미치는 영향을 분석하고, 수질 변수간의 경험적 모델(Empirical model)을 적용하여 하절기 몬순강우 특성 및 연별 집중강우 영향을 분석하였다. 한강수계는 상류에서 하류로 갈수록 수질이 악화되는 경향을 보였고 특히, 점오염원에 의한 오염물질의 유입은 수질변이에 가장 크게 작용하였으며, 특히 하류부의 중랑천 유입수는 수질을 급격하게 악화시키는 것으로 나타났다. 또한 하절기의 몬순강우는 하류역에서 총인(TP), 총질소(TN) 및 전기전도도(EC)값을 크게 낮추어 수질향상에 기여하였다. 5개의 인공댐들에서 총질소(TN), 총인(TP) 및 N:P 무게비에 대한 엽록소-a (CHL-a)의 경험적 모델식 평가에 따르면, 로그전환된 총인(TP)은 엽록소-a (CHL-a)농도 변이를 33.8% ($R^2$=0.338, p<0.001, 회귀식 기울기=0.710) 설명하였으나, 총질소 (TN) 변이는 21.4% 설명에 그쳤다 ($R^2$=0.214, p<0.001). 또한 N:P 무게비의 산정에 따르면, 본 인공호들에서는 모두 N:P 비가 29 이상으로 인 제한효과로 나타났으며, 총질소(TN)의 농도는 모든 수체에서 이미 $1000{\mu}g\;L^{-1}$을 상회하여 조류성장에 풍부한 것으로 나타나 엽록소-a (CHL-a)의 증감은 인(P)에 의해 조절되는 인 제한요인(P-limitation)으로 나타났다. 그러나 엽록소-a (CHLa)의 증감은 또한 개별적 인공댐에서 보여주는 바와 같이 부유물 증가에 의한 광투과도 저하, 수체류시간 감소에 의한 세척효과(Washing-out) 등도 부가적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 결론적으로, 한강수계에서 하천 및 인공댐의 연속선 상에서 하천에 대한 댐의 이화학적 수질 특성에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다. 반면, 유입 지천과 하천 유역의 점오염원으로부터의 방류수 유입은 이화학적 수질 변이에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 연속적 인공댐의 수체에서 대형 무척추동물 및 어류와 같은 생물학적 지표를 이용한 영향평가도 수질과 같은 측면에서 연구될 필요가 잇는 것으로 사료되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권2호
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• pp.158-164
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• 2009

왕겨와 톱밥 3종(미송, 참나무, 포플러)을 sodium hydroxide(NaOH)와 tartaric acid($C_4H_6O_6$)를 처리한 후 중금속 흡착특성을 평가한 결과 모든 소재에서 중금속 선택성은 Pb > Cu > Cd > Zn 순으로 나타났다. 참나무 톱밥(NaOH로 개질)은 Pb(19.36 mg $g^{-1}$)과 Cu(13.47 mg $g^{-1}$)에 대해 그리고 왕겨(tartaric acid로 개질)는 Cd(5.37 mg $g^{-1}$)과 Zn(2.24 mg $g^{-1}$)에 대해 뛰어난 흡착능을 나타내었다. SEM 분석결과 4가지 소재에서 모두 NaOH 개질 후에 표면의 불순물이 제거됨이 확인되었고 흡착표면이 매끄럽게 안정화 된 것을 관찰할 수 있었다. FT-IR 분석결과 왕겨는 1080 $cm^{-1}$에서 carbonyl group, hydroxyl group 등의 관능기가 존재함을 확인하였고 tartaric acid로 개질한 경우 1184 $cm^{-1}$와 1735 $cm^{-1}$에서 carboxylate group, carboxyl group, methylene group 등의 새로운 관능기가 생성됨을 확인하였다. 3종의 톱밥(미송, 참나무, 포플러)에 대한 FT-IR 분석결과 왕겨와 유사한 peak가 관찰되었는데 1030 $cm^{-1}$에서 carbonyl group과 hydroxyl group, 1200 $cm^{-1}$과 1700 $cm^{-1}$ 사이에서 carboxylate group, carboxyl group, methylene group 등이 이에 해당하였다. 한편 NaOH로 개질한 경우 peak에서 큰 변화를 나타내지 않았으나 흡착량이 증가한 것은 표면개질로 새로운 관능기가 생성되지는 않았으나 표면의 불순물이 제거.안정화됨으로써 흡착 표면적이 증가되었기 때문인 것으로 판단되었다.