• 한국물환경학회지
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• 제30권4호
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• pp.377-385
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• 2014

To study the fluctuations and relationship in climate change, environmental factors and cyanobacteria communities, we investigated Chudong station of the Daechung reservoir. The average annual temperature showed the maximum value ($13.9^{\circ}C$) from 1994, showed a gradually increasing pattern from 1969 to 2010 in the Daechung reservoir. The number of days with temperatures over $20^{\circ}C$, minimum temperature of the year and average temperature of the winter season patterns also showed a significant increase. The long-time changed in the annual precipitation were not showed a significant variation. The water temperature record comparatively high value in summer, declined in winter. At all period, the phytoplankton were highest biomass in July 2000, and then, showed comparative higher biomass in the summer months. Cyanobacteria taxa were also showed more than 50%. Emergence of cyanobacteria also appeared in November 2007, were prolonged emergence. The dominant genera of taxa were the dominant sphere (Microcystis spp.) until early 2000. After that, the dominant species were the dominant linear (Aphanizomenon spp., Anabaena spp.). Cyanobacteria were the most correlated with water temperature (r = 0.341, p<0.01) and phosphate concentration (r = 0.355, p<0.01).

• 한국물환경학회지
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• 제39권1호
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• pp.20-29
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• 2023

This study analyzed the relationship between harmful cyanobacterial abundance and environmental factors in order to figure out the causes of the recent increase of cyanobacteria in Lake Dukdong from 2019 to 2021. Lake Dukdong, which is used as a drinking water source for Gyeongju City, has an algae alert system in place. Lake Dukdong has maintained good water quality, but algae alert level 1 (over 1,000 cells/mL) has been issued in recent years. As a result of Pearson correlation analysis (from May to Oct.), the cell density of Microcystis and Aphanizomenon, which form part of the most harmful cyanobacteria genus, were significantly positively correlated with the water temperature and water storage volume. T-test was performed to compare the data from 2016-2018 and 2019-2021 (from May to Oct.). The average density of harmful cyanobacteria cells increased about six-fold from 54 to 344 cells/mL. There were significant differences in water temperature, pH, total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), TN/TP ratio, water storage volume, and cyanobacterial cell density. Water temperature increased from 19.2 to 22.8 ℃. TP concentration increased from 0.017 to 0.028 mg/L. The main cause of the recent increase of harmful cyanobacteria in Lake Dukdong is thought to be the increase in water temperature, TP concentration, and water storage volume from 2019 and 2021, resulting in more favorable conditions for cyanobacterial growth.

• Membrane and Water Treatment
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• 제13권1호
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• pp.15-20
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• 2022

The continuous industrial growth increases the volume of pollutants discharged into the water, which induces Cyanobacteria in the receiving bodies. The removal of various cyanobacteria such as Microcystis, Anabaena, and Oscillatoria was explored to analyze their removal characteristics using different chemical and mineral coagulants. The chemical coagulants, including poly aluminium chloride (PACl), Alum, and mineral coagulants such as Loess and Illite, were tested to remove selected cyanobacteria. Results indicated that the removal rate increased with coagulant dosage regardless of the type of coagulant. The removal of selected cyanobacteria using chemical coagulant was found in the order: Microcystis > Anabaena > Oscillatoria. The PACl coagulant showed the most efficient removal rate for Microcystis, Anabaena, Oscillatoria. Removal rate of Microcystis conducted by PACl showed 92% at 100,000 cells/mL and 98.4% at 1,000,000 cells/mL whereas Illite showed lower 70% and Loess showed lower 50% in both 100,000 cells/mL and 1,000,000 cells/mL. The removal rate of Anabaena and Oscillatoria by PACl and Alum was higher 80%, while the other coagulants exhibited lower than 75% at 1,000,000 cells/mL. The removal rate of Oscillatoria by PACl was 80.1%, while the other coagulants exhibited lower than 70% at 1,000,000 cells/mL. Moreover, the mineral coagulants showed better removal efficiency at a higher concentration than low concentration during experiments. Therefore, removing cyanobacteria from water streams can be improved through coagulation by selecting a specific coagulant for a particular type of algae.

• 한국물환경학회지
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• 제39권6호
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• pp.451-464
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• 2023

Harmful cyanobacterial monitoring is time-consuming and requires skilled professionals. Recently, Phycocyanin, the accessory pigment unique to freshwater cyanobacteria, has been proposed as an indicator for the presence of cyanobacteria, with the advantage of rapid and simple measurement. The purpose of this research was to evaluate the correlation between the harmful cyanobacterial cell density and the concentration of phycocyanin and to consider how to use the real-time water quality monitoring system for algae bloom monitoring. In the downstream of the Nakdong River, Microcystis spp. showed maximum cell density (99 %) in harmful cyanobacteria (four target genera). A strong correlation between phycocyanin(measured in the laboratory) concentrations and harmful cyanobacterial cell density was observed (r = 0.90, p < 0.001), while a weaker relationship (r = 0.65, p < 0.001) resulted between chlorophyll a concentration and harmful cyanobacterial cell density. As a result of comparing the phycocyanin concentration (measured in submersible fluorescence sensor) and harmful cyanobacterial cell density, the error range increased as the number of cyanobacteria cells increased. Before opening the estuary bank, the diurnal variations of phycocyanin concentrations did not mix by depth, and in the case of the surface layer, a pattern of increase and decrease over time was shown. This study is the result of analysis when Microcystis spp. is dominant in downstream of Nakdong River in summer, therefore the correlation between the harmful cyanobacteria density and phycocyanin concentrations should be more generalized through spatio-temporal expansion.

• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.419-430
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• 2023

국내 상수원에서 주기적으로 발생하는 녹조에 대응하기 위하여 다양한 종류의 녹조제거기술이 개발되어 적용 중이다. 이러한 기술들은 녹조제거 원리가 다르기 때문에 이들의 제거 효율을 비교·평가하기는 어렵다. 본 연구에서는 대청호 서화천 수역에서 이동식 녹조제거장치를 사용하여 제거 작업을 시행한 결과를 활용하여, 녹조제거 효율을 평가할 수 있는 표준화된 방법을 제안하였다. 녹조 제거 작업시 수거된 슬러지의 양, 함수율, 클로로필-a의 농도로부터 작업 구간 중 클로로필-a의 농도 감소량(ΔChl-a)을 계산하였다. 또한 작업 대상 수역의 면적, 일일 최대 작업 면적과 ΔChl-a로부터 대상 수역에서 1 mg/m³의 클로로필-a 농도를 저감하는데 필요한 작업일수(WD)를 계산하였다. 작업 전후 수체에서 클로로필-a의 농도 저감율, 제거 기술의 처리 용량, 작업 대상 수역의 수체 용량으로부터 녹조제거능을 계산하는 방법을 제안하였다. 본 연구에서 사용된 이동식 녹조제거장치의 녹조제거능은 6.64%/day (대청호 서화천 수역 대상, 약 500,000 m²)이었으며, 이는 다른 물리·화학적 녹조제거 기술의 녹조제거능(0.02~4.72%/day)에 비해 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시한 조류제거효율 평가 방법을 활용하여 국내에서 적용되고 있는 녹조제거 기술의 비교 평가가 가능할 것이며, 국립환경과학원이 운영하고 있는 「조류제거시설 설치·운영 및 살포용 조류제거물질 사용지침」에서 물리적 또는 물리·화학적 복합 조류제거기법의 조류제거 성능 및 제거 효율 평가를 판정하는 방법으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국잡초학회지
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• 제13권2호
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• pp.81-88
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• 1993

광합성 전자전달저해제의 탐색을 위한 biorational biorational screening 방법으로 광합성 박테리아의 일종인 cyanobacteria의 표준형과 $D_1$단백질의 구성 아미노산이 변환된 변이주 Di-1, G-264, Di-22, TRY-5를 사용하여 기존 약제의 혼합효과와 몇가지 합성화합물의 Hill반응 저해활성을 측정 조사하였고, 또한 시금치로 부터 분리한 chloroplast와 cyanobacteria로 부터 분리한 thylakoid membrane에 대한 기존 제초제의 반응성을 조사하였다. 1. 광합성억제형 제초제에 대한 반응성 비교에서 cyanobacteria로 부터 분리한 thylakoid membrane이 시금치로 부터 분리한 chloroplast보다 약제에 대하여 민감한 반응을 나타내어 광합성 전자전달저해제의 탐색을 위한 재료로 보다 적합하였다. 2. Diuron에 대하여 wild type보다 Di-22와 D-5 변이주는 각각 약 2,000배와 800배의 저항성을 나타내었고 atrazine에 대하여는 G-264 변이주만이 약 1,000배의 저항성을 나타내었으며, 기타 네 약제에 대하여는 뚜렷한 저항성을 나타내는 변이주가 없었다. 3. D1 단백절의 264번 위치의 serine이 다른 아미노산으로 치환된 Di-1과 D-22 및 G-264 변이주에 대한 diuron과 atrazine의 혼합처리 효과를 검토한 결과 상호 경합적으로 작용하였으며 그 정도는 G-264 변이주에 대해서 가장 뚜렷하게 나타났다. 그러나 diurone과 atrazine의 혼합처리에 의한 thermoluminescence band의 변화는 인정할 수 없었다. 4. 변이주 Di-1과 D-22는 dinoseb에 대해서 저항성을 나타내지 않았으나. dinoseb과 diuron의 혼합처리시 diuron에 대한 저항성이 크게 약화되었다.

• 한국습지학회지
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• 제21권4호
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• pp.312-320
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• 2019

남조류의 대발생은 대량 번성 및 사멸에 따라 수체 내 산소 고갈 및 유기물 증가와 같은 문제를 야기하고 있다. 매년 여름철 폭염 및 가뭄의 영향으로 조류대경보가 발령되고 있으며, 낙동강 본류 구간의 선제적 녹조관리를 위해 남조류 발생특성을 정량적으로 규명할 필요가 있다. 본 연구에서는 시각화 분석 및 상관관계 분석을 이용한 남조류 발생 주요 영향인자 분석과 더불어 머신러닝 기법인 의사결정나무를 이용하여 영향인자에 따른 남조류 발생조건을 정량적으로 분석하였다. 8개 보 모든 지점에서 기상학적 요인인 기온과 SPI 가뭄지수는 남조류 세포수와 유의한 상관관계 특성을 보였다. 이는 폭염일수 증가 및 가뭄에 따른 수체 내 물의 혼합 차단 및 성층현상이 지속되어 남조류 발생을 촉진시키는 것으로 보여지며, 장기적으로 기상학적 영향을 고려한 남조류 발생의 선제적 관리도 필요할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권8호
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• pp.441-449
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• 2015

본 연구에서는 시아노박테리아 배양액을 대상으로 여러 종류의 금속이온의 첨가에 의한 응집 및 응결 효과를 흡광도 또는 제타포텐셜 측정을 통하여 조사하였다. 흡광도 측정으로부터 얻은 시아노박테리아의 응결효율은 $Al^{3+}$>$La^{3+}$>$Ho^{3+}$>$Fe^{2+}$>$Ca^{2+}$ 순으로 높았으며, 특히 동일한 전하량을 갖는 +3가 금속이온의 경우, 응결 시 수반되는 금속 제거율을 측정한 결과, $Al^{3+}$>$La^{3+}$>$Ho^{3+}$ 순으로 응결효율과 상응하는 결과를 얻었다. 시아노박테리아의 제타포텐셜은 음의 값을 나타냈으며, 그 농도가 증가할수록 제타포텐셜 값도 증가하였다. 또한, 시아노박테리아 용액의 pH를 증가시킬 때 pH < 5.5 이하에서는 빠르게 제타포텐셜 값이 감소하였으나, $5.5{\leq}pH{\leq}10$ 범위에서는 거의 일정한 제타포텐셜 값($-46{\pm}1mV$)을 보였다. 일정한 시아노박테리아의 농도($A_{730}=0.25$)에서 금속이온의 농도에 따른 제타포텐셜 증가 효과는 $Al^{3+}$>$Ho^{3+}$>$La^{3+}{\gg}Mg^{2+}{\geq}Ca^{2+}{\gg}K^+$ 순으로 나타났다. 일정한 금속이온 농도에서 시아노박테리아의 농도에 따른 제타포텐셜 변화를 측정한 결과, $K^+$, $Mg^{2+}$ 및 $Ca^{2+}$이온의 경우 시아노박테리아의 농도가 증가하더라도 제타포텐셜의 변화가 미미하였다. 반면에, +3가 이온 중 $Ho^{3+}$와 $La^{3+}$이온의 경우에 시아노박테리아의 농도가 증가할수록 제타포텐셜 값이 감소하였으며, 감소율 면에서 $Ho^{3+}$이온이 $La^{3+}$이온보다는 작게 얻어졌다. 이와는 달리, $Al^{3+}$이온의 경우에는 시아노박테리아의 농도가 증가함에 따라 제타포텐셜 값이 증가하다가 감소하였다. $Al^{3+}$이온은 가수분해 중합체 생성의 영향으로 제타포텐셜 측정만으로는 응집 내지 응결 효과를 해석하기가 어려웠다.

• 한국지리정보학회지
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• 제10권2호
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• pp.91-102
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• 2007

대청호와 같이 규모가 큰 인공호수에서의 유해조류 발생을 사전에 예측하고 대응하기 위해서는 생물 화학적 연구와 더불어 GIS, RS 기술을 활용하는 지역분석 전산시스템의 개발도 필요하다. 이 논문의 목표는 대청호에서의 유해조류 생산을 저감시키기 위하여 남조류의 발생에 대한 예보모델을 개발하고 GIS를 기반으로 한 남조류 발생 조기예보시스템을 개발하는 것이다. 이를 위해 대청호에서의 남조류 발생과 환경인자와의 관계에 대한 선행연구 사례들을 분석하였으며, 그 결과 남조류 예보모델 개발을 위해 사용할 환경인자로서 강수와 기온을 선정하였다. 선정한 환경인자와 남조류 발생과의 정성적 상관관계 분석결과를 토대로 대청호의 남조류발생을 수역별로 예측할 수 있는 Rump 모델을 개발하였는데, 이 예보모델은 남조류의 최초발생시기와 급성장시기에 대한 예측이 가능하다. 개발된 예보모델은 GIS를 기반으로 한 남조류 대발생 조기예보시스템에 적용하였으며, 그 결과 대청호에서의 남조류 대발생을 예측하고 관련 자료들을 관리할 수 있는 지리정보시스템이 개발되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권7호
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• pp.121-134
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• 2015

Spatial and temporal changes in algal population in Yongdam reservoir and ecological factors that induced the changes in the size and composition of algal population were investigated by monthly sampling at ten locations in the reservoir. Nutritional state of the reservoir was identified to be phosphorus-limited with nitrogen to phosphorus (N : P) ratio much greater than 17 in most samples. Algal population was dominated by three taxonomic groups, diatoms, chlorophytes and cyanobacteria. Although explosive algal growth was not observed in the summer, algal population showed transition with time of the dominant algal type from diatoms in the winter to cyanobacteria in the summer. Chlorophyta was not the dominant group in the reservoir although they maintained relatively stable number of cells in the reservoir and showed increase in population from March to May. The application of statistical methods revealed that the factors inducing changes in cell number of each group were water temperature for diatoms and cyanobacteria and phosphorus concentration for chlorophyte. Fluctuation of cyanobacterial population was mainly observed near the inlet of tributaries while diatoms showed higher variation inside the reservoir.