• 한국습지학회지
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• 제9권1호
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• pp.69-78
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• 2007

Constructed wetlands and other aquatic systems have been successfully used for waste and wastewater treatment in either temperate or tropical regions. To treat waste or wastewater in a sustainable manner, the integrated eco-engineering designs are explained in this paper with 2 case studies: (i) a combination of vertical-flow constructed wetland (CW) with plant irrigation systemfor fecal sludge management and (ii) integrated CW units with landscaping at full-scale application for domestic wastewater treatment. The pilot-scale study of fecal sludge management employed 3 vertical-flow CW units, each with a dimension of $5{\times}5{\times}0.65m$ (width ${\times}$ length ${\times}$ media depth) and planted with cattails (Typha augustifolia). At the solid loading rate of 250 kg total solids (TS)/$m^2.yr$ and a 6-day percolate impoundment, the CW system could achieve chemical oxygen demand (COD), TS and total Kjeldahl nitrogen (TKN) removal efficiencies in the range of 80 - 96%. The accumulated sludge layers of about 80 - 90 cm was found at the CW bed surface after operating the CW units for 7 years, but no clogging problem has been observed. The CW percolate was applied to 16 irrigation Sunflower plant (Helianthus annuus) plots, each with a dimension of $4.5{\times}4.5m$ ($width{\times}length$). In the study, the CW percolate were fed to the treatment plots at the application rate of 7.5 mm/day but the percolate was mixed with tap water at different ratio of 20%, 80% and 100%. Based on a 1-year data of 3-crop plantation were experimented, the contents of Zn, Mn and Cu in soil of the experimental plots were found to increase with increasing in CW percolate ratios. The highest plant biomass yield and oil content of 1,000 kg/ha and 35%, respectively, were obtained from the plots fed with 20% or 50% of the CW percolate, whereas no accumulation of heavy metals in the plant tissues (i.e. leaves, stems and flowers) of the sunflower is found. In addition to the pilot-scale and field experiments, a case study of the integrated CW systems for wastewater treatment at Phi Phi Island (a Tsunami-hit area), Krabi province, Thailand is illustrated. The $5,200-m^2$ CW systems on Phi Phi Island are not only for treatment of $400m^3/day$ wastewater from hotels, households or other domestic activities, but also incorporating public consultation in the design processes, resulting in introducing the aesthetic landscaping as well as reusing of the treated effluent for irrigating green areas on the Island.

• 한국패류학회지
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• 제25권2호
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• pp.121-126
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• 2009

This study was performed to determine the effect of temperature condition on growth of juvenile abalone Haliotis discus hannai with the different feeds. Two types of feed (dry sea tangle and experimental diet) at water temperatures of 20 and $23^{\circ}C$, and 23 and $26^{\circ}C$ were applied to experimental abalone twice. Forty-five juvenile abalone averaging 10.1 g in the first feeding trial and 11.5 g in the second feeding trial were randomly stocked into 6 of 50 L plastic rectangular containers each. Fishmeal, soybean meal and shrimp head meal was used as the primary protein source in the experimental diet. And dextrin and wheat flour, and soybean oil were used as the primary carbohydrate and lipid sources in the experimental diet, respectively. The dry sea tangle and experimental diet were fed to abalone once a day at the ratio of 1.5-2.0% total biomass of abalone with a little leftover in each experimental condition. Weight gain of abalone was significantly affected by feed type, but not by water temperature in the first feeding trial. Regardless of water temperature, weight gain of abalone fed the experimental diet was significantly higher than that of abalone fed the dry sea tangle. However, weight gain of abalone was significantly affected by water temperature, but not by feed type in the second feeding trial. Weight gain was highest in abalone fed the experimental diet at $23^{\circ}C$, followed by abalone fed the dry sea tangle at $23^{\circ}C$, abalone fed the experimental diet and dry sea tangle at $26^{\circ}C$, which was lowest. Moisture and crude protein content of the edible portion of abalone was significantly affected by feed type, but not by water temperature in the second feeding trial. However, ash content of the edible portion of abalone was significantly affected by water temperature, but not by feed type. In considering these results, it can be concluded that the well formulated feed was superior to the dry sea tangle for growth of juvenile abalone, and water temperature conditions of 20 and $23^{\circ}C$ seemed to be better than $26^{\circ}C$ to improve weight gain of abalone.

• 한국대기환경학회지
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• 제25권4호
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• pp.275-288
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• 2009

The Korean government strengthened the environmental polices to manage and enhance Metropolitan Area air quality, and also has enforced "Special Act on Seoul Metropolitan Air Quality Improvement (SASMAQI)" issued in Dec. 2004. Recently government expanded the Seoul Metropolitan Air Quality Management District (SMAQMD) to the outskirts satellite cities of Seoul area through the "Revised Law Draft of SASMAQI". The SMAQMD has been alloted the allowable emission loads to the local governments on the basis of the carrying $PM_{10}$ capacity. However, in order to establish the effective air quality control strategy for $PM_{10}$, it is necessary to understand the corresponding sources which have a potential to directly impact ambient $PM_{10}$ concentration. To deal with the situations, many receptor methodologies have been developed to identify the origins of pollutants and to determine the contributions of sources of interests. The objective of this study was to extensively identify $PM_{10}$ sources and to estimate their contributions at the metropolitan area. $PM_{10}$ samples were simultaneously collected at the 3 semi-industrialized local cities in the Seoul metropolitan area such as Hwasung-si, Paju-si, and Icheon-si sites from April 15 to May 31, 2007. The samples collected on the teflon membrane filter by one $PM_{10}$ cyclone sampler were analyzed for trace metals and soluble ions and samples on the quartz fiber filter by another sampler were analyzed for OC and EC. Source apportionment study was then performed by using a positive matrix factorization (PMF) receptor model. A total of 6 sources were identified and their contributions were estimated in each monitoring site. Contribution results on Hwasung, Paju, and Icheon sites were as follows: 33%, 27%, and 27% from soil source, 26%, 26%, and 21% from secondary aerosol source, 11%, 11%, and 12% from biomass burning, 12%, 6%, and 5% from sea salt, 7%, 15%, and 19% from industrial related source, and finally 11%, 15%, and 16% from mobile and oil complex source, respectively. This study provides information on the major sources affecting air quality in the receptor sites and thus it will help to manage the ambient air quality in the metropolitan area by establishing reasonable control strategies, especially for the anthropogenic emission sources.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권3호
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• pp.215-221
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• 2005

Hexane을 유일 탄소원으로 첨가한 무기염 배지에서 hexane 생분해 속도와 비성장속도를 구하였고, $^{14}C-hexane$을 이용하여 무기화(mineralization) 정도를 측정하였다. 또한, 16S rDNA PCR-DGGE 분석기법을 활용하여 consortium의 미생물 군집 특성을 조사하였다. Consortium CH의 최대 비성장속도 (${\mu}_{max}$)값은 $0.2\;h^{-1}$이고, 최대 hexane 분해속도 ($V_{max}$)와 포화상수 ($K_{s}$)는 각각 460 ${\mu}mol{\cdot}g-DCW^{-1}{\cdot}h^{-1}$ 및 25.87mM 이었다. Consortium CH는 $^{14}C-hexane$의 약 $49.1\%$를 무기화하였고, $43.6{\%}$의 $^{14}C-hexane$는 biomass를 증가시키는데 사용하였다. DGGE band로부터 얻은 clone들은 유류, biphenyl, PCE 및 폐가스 등과 같은 오염물질 분해능을 가진 세균들과 유사성이 가장 높았다. 본 연구에서 얻은 hexane 생분해용 consortium은 향후 hexane 제거용 생물학적 시스템을 개발하는데 유용하게 활용될 수 있다.

• 한국양식학회지
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• 제19권4호
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• pp.275-280
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• 2006

카제인과 덱스트린 및 대두유와 어유의 혼합유를 주요 단백질과 탄수화물 및 지질원으로 구성한 전복용 배합사료에 다양한 microalgae (Haeatococccus, Isochrysis galbana, Shizochytrium)와 갑각류성 기원의 첨가제(krill meal, shrimp head meal, red crab meal) 및 녹차부산물을 각각 2% 첨가한 실험사료를 준비하여 16주간 전복에게 공급하여 주었다. 그리고 다시마를 공급한 실험구를 대조구로 두었다. 실험 종료시 전복의 생존율은 유의적인 차이가 없었으나, 사료 첨가제를 첨가한 모든 실험사료에서 전복의 체중증가량은 다시마를 공급한 실험구에 비하여 유의적으로 우수하였다. 전복의 체중 증가량은 Spirulina, Shizochytrium 및 Isochrysis의 순으로 우수하였다. 전복의 체장 및 체중에 대한 가식부의 중량 비는 유의적인 차이가 없었다. 그러나 체폭은 다시마를 공급한 실험구에 비하여 첨가제를 첨가한 모든 실험구에서 유의적으로 우수한 것으로 나타났다. 전복 패각의 색채 개선효과는 Spirulina 첨가구에서 가장 뚜렷하였다. 실험사료내 다양한 microalge와 갑각류성 기원의 사료첨가제는 전복의 성장을 효율적으로 개선시켰으며, 사료내 Spirulina의 첨가는 전복 패각 색채 개선에 가장 효과적이었다.

• 한국어류학회지
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• 제23권4호
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• pp.288-299
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• 2011

2008년 4월부터 2009년 10월까지 영남지역 21개 호소를 중심으로 어류상을 조사한 결과, 서식이 확인된 어류는 15과 44속 61종이었다. 채집된 어류 가운데 잉어과가 32종 (52.5%)으로 가장 많았고, 다음은 미꾸리과 어류가 6종 (9.8%)이었다. 호소별 출현종수는 진양호에서 31종으로 가장 많은 종이 확인되었다. 전체 호소에서 확인된 61종의 어종 중 개체수에 근거할 때, 우점종은 빙어 (26.6%), 아우점종은 긴몰개(14.8%)로 나타났으며, 생체량에 근거할 때, 우점종은 블루길 (19.8%), 아우점종은 잉어 (14.8%)로 나타났다. 확인된 61종 중 한국 고유종은 6과 20종으로 나타났으며, 긴몰개가 전체 개체수의 14.8%를 차지하여 가장 높은 출현율을 나타내었다. 환경부지정 멸종위기종인 꼬치동자개는 용연지와 영천호, 잔가시고기는 용연지에서 각각 확인되었다. 유전자 분석 결과 용연지의 꼬치동자개는 낙동강수계에서 최근 이입된 것으로 확인되었다. 외래도입종으로는 배스, 블루길, 이스라엘잉어, 떡붕어, 백련어로 총 5종이 확인되었다. 블루길은 풍락지, 합천호, 번개늪, 장척호, 주남저수지와 같은 5개 호소에서 우점종 또는 아우점종으로 나타났다. 타 수계로부터 낙동강으로 이입된 종으로 끄리, 강준치, 치리, 살치, 동자개, 빙어, 얼록동사리의 7종이 확인되었으며, 이 중 끄리는 임하호와 영천호에서 우점종으로 나타났다. 본 연구를 통하여 농어목 동사리과에 속하는 좀구굴치가 낙동강 유역의 질날벌에서 처음으로 확인되었다. 21개 호소의 어류 군집 분석을 실시한 결과, 전체 호소의 종다양도, 균등도, 우점도 지수는 각각 1.079, 0.604, 0.134로 나타났으며, 호소별 어류상의 유사도는 저수량과 관계가 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 동일시기에 영남 지역에 위치하는 21개의 호소를 대상으로 어류상을 조사하였다는 점에서 이후 관련 연구에 의미 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 기술혁신학회지
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• 제12권4호
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• pp.788-818
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• 2009

신 재생 에너지는 석탄, 석유, 원자력, 및 천연가스가 아닌 태양에너지, 바이오매스, 풍력, 소수력, 연료전지, 석탄액화 가스화, 해양에너지, 폐기물 에너지 및 기타로 구분되고 있고, 이 외도 지열, 수소, 석탄에 의한 물질을 혼합한 유동성 연료를 의미한다. 세계 선진국들은 신 재생에너지 기술개발의 중요성을 인식하고 기술개발 및 상용화를 위하여 중장기적인 개발계획을 수립하고 과감한 정책적 재정적 지원을 하고 있는 상황이다. 정부에서 지금까지 추진해 온 신 재생에너지 기술개발사업 유형 및 분야별 성과관리 확산, 사업화 추진이 소기의 목적을 제대로 달성하고 있다는 실증적 효과분석이 필요하다. 신재생에너지와 관련된 연구는 대체에너지 및 태양열, 태양광, 바이오매스 등 각각의 기술에 대한 개발 보급 현황과 특수한 지역에 대한 타당성 검토 등의 연구가 주를 이루었다. 관련연구의 검토 결과는 신재생에너지 중에서 재생에너지 혹은 전체 에너지 공급과 수급의 문제 나아가 특정 분야의 공급능력 향상을 위한 대책 등에 중점을 두고 있고, 신재생에너지 기술개발 확대에 따른 관련 사업의 능력 증대나 사업화 측면의 심층연구는 아직 부족한 실정이라고 판단된다. 미국과 영국의 다양한 신재생에너지 개발 및 보급 지원정책 등은 우리나라도 유사하게 추진하고 있으며, 일본이 태양광 분야에서 주도적인 입장을 취할 정도로 전진한 배경은 정부주도지원, 기업참여, 사회적 이슈화 등을 들 수 있다. 신재생에너지 기술개발 및 사업화의 계량적 거시경제적 효과분석은 신재생에너지를 중심으로 하는 '에너지원별 비용/편익분석 모형'을 활용하여 신재생에너지 기술개발에 의한 관련 산업 생산 증대, 부가가치 향상 효과 등을 예측하는 기법을 적용한다. 신재생에너지 기술개발 투자와 신재생에너지 생산량 및 발전량의 관계는 각각 정비례하고, R&D총투자에 의한 신재생에너지 생산량 승수에 비해 에너지 발전량 승수가 상대적으로 약간 높았다. 이는 최종 소비재인 에너지 발전량에 대한 기술개발 영향이 크다는 의미이다. 신재생에너지 생산량에 대한 R&D총투자는 정(+)의 영향을 미치고 있는데, 정부지원금은 정(+)의 영향이지만 민간투자액은 역(-)의 영향관계로 나타났다. 이는 신재생에너지 생산량에 대한 연구개발 효과가 민간투자 보다 정부지원금에 의해 주도되고 있음을 시사한다. 반면 신재생에너지 발전량에 대한 R&D총투자는 정(+)의 영향을 미치고 있는데, 정부지원금과 민간투자 모두 영향관계가 없는 것으로 나타났다. 이는 신재생에너지 분야의 발전량에 대한 연구개발 효과가 정부지원금과 민간투자 모두 영향을 미치고 있지 못하고 있음을 시사한다. 본 연구의 분석 결과의 시사점으로는 신재생에너지 기술개발 및 사업화 추진에 있어서 정부 지원정책도 중요하지만 민간의 투자와 적극적인 참여가 사업 성공의 관건이라는 점을 감안할 필요가 있다.

• 청정기술
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• 제28권1호
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• pp.24-31
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• 2022

오늘날 다양한 용도로 사용하고 있는 석유계 플라스틱은 지구 환경 및 생태계에 큰 위협을 주는 존재로서 이를 대체하기 위한 방안을 찾기 위해 범세계적으로 각 분야에서 많은 노력이 가해지고 있다. 이런 관점에서 본 연구에서는 생분해성 특성을 지닌 해양 바이오매스 유래 알지네이트에 석유계 기반의 폴리비닐알콜(Poly vinyl alcohol; PVA)을 10 wt% 혼합하여 알지네이트 기반 폴리비닐알콜 블렌드 필름(alginate-based PVA blend films)을 수용액상으로부터 캐스팅하여 제조하였다. 가교제로는 글루타르알데히드가 사용되었으며, 필름에 항균성을 부여하고자 캐슈넛껍질액으로부터 추출된 알킬 페놀계 바이오오일인 카다놀(cardanol) 성분을 0.1 ~ 2.0 wt% 범위로 첨가하였다. 이렇게 제조된 블렌드 필름의 특성을 알아보기 위하여 푸리에변환 적외선 분광법(FTIR), 열중량분석(TGA), 인장강도, 팽윤도 및 항균성 등을 측정하였다. FTIR과 열중량분석, 인장강도 결과들은 주성분인 알지네이트에 PVA가 하나의 매트릭스 상을 이루며 잘 분산되어 있음을 보여주었고, 특히, 단일 성분일 때 약점으로 알려진 알지네이트의 취성(brittle)과 PVA의 약한 열적 내구성이 블렌드를 이루면서 PVA와 알지네이트 기능기들의 가교 및 수소결합으로 인하여 열적, 기계적인 물성들이 향상됨을 보였다. 카다놀 성분의 첨가는 황색포도상구균과 대장균에 대한 항균성을 크게 향상시켜 60 min 접촉시간에서 황색포도상구균의 사멸율은 98% 이상이고, 대장균의 경우 약 70%의 우수한 향균 성능을 나타냈다. 알지네이트-PVA 블렌드에 대한 최적 항균성은 카다놀이 0.1 ~ 0.5 wt% 범위이었다. 이상의 결과들을 볼 때, 카다놀을 함유한 알지네이트-PVA 블렌드 필름은 식품 포장제 및 여러 항균소재로서 응용할 수 있을 것으로 판단된다.