• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권3호
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• pp.40-46
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• 2009

독립영양 황탈질 미생물 Thiobacillus denitrificans를 이용한 질산염 오염지하수 정화 기술을 개발하고자, 3열의 관정형 반응벽체(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $3m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)를 한국농어촌공사 수리시험장(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $8m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)에 설치하고 현장적용성을 검토하였다. 전자공여체로 총 80 kg의 황입자를, 탈질미생물로 Thiobacillus denitrificans를 준비하였다. 황입자 표면에 Thiobacillus denitrificans를 부착하는 1톤 용량 물통 실험에서, Thiobacillus denitrificans는 질산염 농도 375 mg/L(6.1 mM)의 오염수를 11일 경과 후 ~12% (0.7 mM), 18일 경과 후 ~24%(1.3 mM), 32일 경과 후 ~45%(2.4 mM), 그리고 부착 종료 시(60일)까지 ~52%(2.8 mM)를 제거하며 황입자 표면에 성공적으로 부착 증식하였다. 이후, Thiobacillus denitrificans가 부착된 황입자를 3열의 관정형 반응벽체(각 열 간격 1 m)에 주입하여 황탈질 미생물 관정형 반응벽체를 설치하였다. 초기 질산염 농도 평균 181 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 28일 간 1차 정화실험을 실시하였고, 평균 281 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 14일 간 2차 정화실험을 실시하였다. 1차 실험의 인공오염지하수(2.9 mM)는 1열 반응 후 ~2%(0.06 mM), 2열 반응 후 ~9%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~15%(0.44 mM)의 질산염이 제거되었다. 2차 실험의 인공오염지하수(4.5 mM)는 1열 반응 후 ~1%(0.02 mM), 2열 반응 후 ~6%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~8%(0.37 mM)가 제거되었다. 실험 기간 중 인공오염지하수의 주입용량은 $1.24\;m^3/d$, 유속은 0.44 m/d를 유지하였고, pH는 6.7~8.3, DO는 0.9~2.8 mg/L 범위로 큰 변화가 없었다. 본 관정형 반응벽체 실험의 낮은 정화효율의 원인은 인공오염지하수에 대한 Thiobacillus denitrificans의 탈질 소요 시간 부족, 관정형 반응벽체의 개별 관정사이로 빠져나가는 인공오염지하수체, 그리고 질산염 환원효소의 활성 및 생성을 억제시키는 용존산소의 상대적으로 높은 농도 때문으로 추정된다. 황탈질 관정형 반응벽체의 현장적용시에는 탈질반응에 필요한 체류시간, 관정형 반응벽체의 개수 및 간격, 그리고 용존산소 농도 등 해당 오염부지의 고유 특성을 고려한 설계가 필요하다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권3호
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• pp.154-163
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• 2005

1988년에 완공하여 1994년 8월부터 수문을 작동한 금강 하구언으로 인해 금강 하구역 환경은 크게 변하였다. 수문을 통해 담수를 불규칙하게 방류하면, 극심한 염분 저하와 함께 수중 무기영양염 농도가 급변한다. 이와 같이 환경 스트레스가 큰 금강 하구 내측에서 춘계 식물플랑크톤 군집의 단주기 변동을 연구하기 위하여, 2004년 2월 중순부터 4개월 동안 2개의 고정점에서 약 2일 간격으로 고조 때에 현장조사와 시료채취를 실시하였다. 하구언에 근접한 정점에서는 정점2(도선장 부근 정점)에 비해 염분 측정치의 변동계수가 2배에 이르러, 정점1에서 시간에 따른 염분의 변동이 극심함을 반증하였다. 용존 무기영양염 가운데, 질소계 영양염($NO_3^-,\;NO_2^-$ 및 $NH_4^+$)의 농도가 정점2에 비해 정점1에서 뚜렷이 높게 나타나, 수문 작동에 따라 그 농도가 부정기적으로 급변할 수 있는 환경임을 확인하였다. 식물플랑크톤 군집을 구성하는 주요 분류군은 규조류로서 출현종의 수나 생물량 모두 최고치를 기록하였다. 이 가운데 단독성 중심 규조 Cyolotella meneghiniana와 사슬형 중심 규조 Skeletonema costatum은 조사기간 전반부에 차례대로 5-6주 동안씩(천이 구간 I 및 II)절대 우점하여, 수온 $10^{\circ}C$의 시점을 중심으로 뚜렷한 천이현상을 보여 주었다. 천이구간 III(4월 중순-5월 말)은 대량 방류된 담수와 함께 하구역에 유입된 담수 녹조종인 남세균 Aphanizomenon flos-aquae와 Phormidium sp. 등이 매우 높은 구성비를 나타낸 시기이다. 이 기간에는 극저염-고염의 극심한 변동으로 인하여 낮은 수준의 생물량을 기록한 규조 Cyclotella meneghiniana와 Skeletonema costatum 외에는 담수종들이 전적으로 우점하였다. 천이구간 IV에서는 수온이 $18^{\circ}C$ 이상으로 상승하면서, 규조 Guinardia delicatuia가 단일 시료 내 최고 우점도 $75^{\circ}C$를 기록하며 약 일주일간 우점하였다. 즉, 조사기간 중에는 수온 $18^{\circ}C$ 미만의 극심한 염분 변동기(천이구간 III)를 제외한, 전 기간 중에 규조가 절대 우점하며 춘계 식물플랑크톤 우점종의 천이를 주도하였다. 천이구간 III에서도, 만약 담수방류의 규모와 빈도를 적절히 조절하였더라면, 주요 우점종이 담수 남세균이 아닌 하구성 규조로 바뀔 수도 있었을 것이다. 본 연구에 적용한 격일간 현장조사는 불규칙한 담수방류가 불가피한 반일주조 하의 하구역 환경에서 식물플랑크톤 종의 천이현상을 규명하기 위한 최소한의 필요조건으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제75권1호
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• pp.1-18
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• 1986

본(本) 연구(硏究)는 굴참나무의 생장인자(生長因子) (흉고직경(胸高直徑), 수고(樹高), 흉고단면적(胸高斷面績) 및 간재적(幹材積))와 삼림환경(森林環境) 및 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 인자(因子)와의 관계(關係)를 분석(分析)하여 임지(林地)의 생산력(生産力)을 추정(推定)하고, 적지선정(適地選定) 기준(基準)을 설정(設定)하는데 그 목적(目的)이 있다. 이 때 고려(考慮)된 인자(因子)는 삼림환경인자(森林環境因子)로 령급(齡級) 외(外) 19개(個) 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 인자(因子)로 토양산도(土壤酸度) 외(外) 11개(個), 총(總) 32개(個) 인자(因子)이다. 경북(慶北)과 충북지방(忠北地方)에서 선정(選定)된 이들 생장인자(生長因子)와 삼림환경인자(森林環境因子)는 99개(個)의 표준지(標準地)를 대상(對象)으로 조사(調査)되었다. 여기에서 채택(採擇)된 인자(因子)는 이산변수(離散變數)와 연속변수(連續變數)이다. 각각의 인자(因子)를 3~4개(個)의 계급(階級)으로 분류(分類)하여, 총(總) 110개(個)의 계급(階級)으로 구분(區分)하였다. 그리고 각 계급(階級)을 별개(別個)의 독립변수(獨立變數)로 하였다. 즉 이는 의사변수(擬似變數)(dummy variable)로 하여 그의 값을 1 혹은 0으로 놓았다. 각 인자(因子)의 첫 계급(階級)은 통계학적(統計學的) 고려(考慮) 때문에 정규방정식(正規方程式)에서 제외(除外)시켰다. 먼저 4개(個)의 굴참나무 생장인자(生長因子)와 110개(個)의 계급(階級)과의 관계(關係)를 회귀분석(回歸分析)하였다. 다음으로 4개(個)의 생장인자(生長因子)와 32개(個)의 독립변수(獨立變數)간의 편상관계수(偏相關係數)를 계산(計算)하였다. 마지막으로 계급간(階級間)의 범위(範圍)를 구(求)하기 위하여 상대점수(相對點數)를 추정(推定)하였다. 이와 같이 통계분석(統計分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 임목생장인자(林木生長因子)와 삼림환경인자(森林環境因子)와의 관계(關係)를 분석(分析)한 결과(結果), 수고(樹高)를 종속변수(從屬變數)로 하는 것이 추정율(推定率)이 가장 높았다. 그러므로 생장인자(生長因子) 중(中) 수고(樹高)를 임지생산력(林地生産力)의 추정기준(推定基準)으로 하는 것이 효율적(効率的)이라 사료(思料)된다. 2) 입목지(立木地)의 생산력(生産力)은 전체(全體) 삼림환경인자(森林環境因子)에 의하여, 그리고 무입목지(無立木地)는 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 인자(因子)에 의하여 추정(推定)할 수 있다. 3) 전체(全體)의 임목생장인자(林木生長因子)에 공통(共通)으로 크게 관여(關與)하는 인자(因子)는 령급(齡級), 유효토탐(有効土探), 임목밀도(林木密度), 모암(母岩), 위도(緯度), 토양습도(土壤濕度) 등으로서, 이들 인자(因子)의 양부(良否)가 곧 적지적수(適地適樹)의 기준(基準)이 될 수 있다. 4) 임목생장(林木生長)에 대한 계급간(階級間)의 상대점수차(相對點數差)가 공통(共通)으로 큰 인자(因子)는 모암(母岩), 위도(緯度), 전질소함량(全窒素含量), 령급(齡級), 유효토탐(有効土探), 토양습도(土壤濕度), 유기질함량(有機質含量) 등으로서 이들 인자(因子)의 계급(階級)에 따라 적지적수(適地適樹)를 선정(選定)하여야 할 것으로 사료(思料)된다.