• 한국환경보건학회지
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• 제45권1호
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• pp.42-53
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• 2019

Objectives: The Yongpung reservoir in Korea is a crucial facility that supplies water to farms in its surrounding $2km^2$ area. However, its water quality is not suited to the needs of current residents who wish for the availability of environmentally friendly agricultural products and desire to use the waterfront area. The aim of this research was to evaluate the reservoir's fish and benthic macroinvertebrate distributions and determine its water quality and the heavy metal content in its sediment. This basic data can be used to establish environmentally protective plans for the Yongpung reservoir. Methods: Six sites were selected for analysis in this investigation. Three points (YP-1, YP-2, and YP-3) were evaluated for water quality and metal content in sediments; they were located upstream, midstream, and downstream of the reservoir. Samplings of the fish and benthic macroinvertebrate populations were performed at three other sites: St. 1, St. 2, and St. 3. Results: Based on chemical oxygen demand (COD) and total nitrogen (T-N) data, the quality of the Yongpung reservoir water corresponds to Class VI (very poor) according to Korea's lake environmental standards. The lead levels measured in the sediment at the midstream and downstream points of the reservoir were 76.7 and 72.7 mg/kg, respectively, while 8 orders, 15 families, and 16 species of benthic macroinvertebrates were identified in the reservoir. The ecological score of the benthic macroinvertebrate community (ESB) was between 8 and 23, denoting poor to very poor environmental conditions. Further, 4 families and 7 species of fish were identified in the reservoir, with Cyprinidae accounting for 94.3% of all observed freshwater fish. Conclusion: Based on these findings, we conclude that management plans, including the removal of lead from the sediment, are necessary to improve the quality of the agricultural water in this reservoir. The T. japonica, which cover almost 30% of the water area, must also be removed.

• 상하수도학회지
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• 제35권1호
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• pp.1-14
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• 2021

Eutrophication and algal blooms can lead to increase of taste and odor compounds and health problems by cyanobacterial toxins. To cope with these eco-social issues, Ministry of Environment in Korea has been reinforcing the effluent standards of wastewater treatment facilities. As a result, various advanced phosphorus removal processes have been adopted in each wastewater treatment plant nation-widely. However, a lot of existing advanced wastewater treatment processes have been facing the problems of expensive cost in operation and excessive sludge production caused by high dosage of coagulant. In this study, the sedimentation and dissolved air flotation (SeDAF) process integrated with sedimentation and flotation has been developed for enhanced phosphorus removal in wastewater treatment facilities. Design and operating parameters of the SeDAF process with the capacity of 100 ㎥/d were determined, and a demonstration plant has been installed and operated at I wastewater treatment facility (located in Gyeonggi-do) for the verification of field applicability. Several empirical evaluations for the SeDAF process were performed at demonstration-plant scale, and the results showed clearly that T-P and turbidity values of treated water were to satisfy the highest effluent standards below 0.2 mg/L and 2.0 NTU stably for all of operation cases.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.479-479
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• 2022

섬진강 주요호수 4개 호수에 대하여 20년간의 수질자료를 수집하여 한국형 부영양화지수(TSIko)를 산정하고 부영양화정도와 경향성을 분석하였다. 호수별 20년간 평균 수질농도 분석 결과, 4개 호수 중 BOD, COD, T-P, Chl-a, TOC의 5개 항목에서 보성호가 가장 높은 농도를 보이고, T-N도 두 번째로 높은 농도를 나타냈으며, 월별·계절별 분석 결과, 전체 수질항목의 수질은 대체적으로 여름(6-8월)에 가장 높았으나, 동복호의 Chl-a 항목의 경우 봄(3-5월)과 가을(9-11월)에 가장 높았다. 호소별 수질자료를 통한 경향분석 결과, 옥정호(섬진강호)는 BOD, TOC, 주암호는 COD, TOC, 보성호는 COD, TOC, Chl-a, 동복호는 TOC 항목이 증가하는 경향을 보이며, 주로 유기물 항목들이 증가하는 경향을 나타내었고, 각 호소의 수질항목별 상관관계 분석 결과, 보성호의 COD와 TOC 항목 사이의 상관계수가 0.85로 높은 상관관계를 나타냈고, 그 외에는 보통 또는 약한 상관관계 또는 상관관계가 거의 없는 것으로 나타났다. 최근 20년간의 연도별, 월별, 계절별 수질자료를 바탕으로 섬진강 내 주요호수 4개 호수의TSIko 평가 결과, 대부분의 호수가 중영양 상태를 나타내었고, 보성호의 경우, 2001년, 2004년, 2005년, 2015년~2020년에 각각 부영양화지수가 51.31, 56.94, 54.59, 52.77, 51.08, 57.95, 58.10, 50.82, 50.77로 부영양 상태로 평가되었다. 특히 보성호의 경우, TSIko 결과를 기반으로 한 경향분석 결과, 경향성이 없거나 감소하는 다른 호수들과는 달리 증가하는 경향성을 보이고, 항목별 경향성 분석 결과 COD, TOC, Chl-a이 증가하는 경향으로 나타났으며, 유기물인 COD와 TOC 항목의 경우 높은 상관관계를 보이고 있으므로, 추후 섬진강 유역의 물 수요 문제 해소에 대한 중요한 수자원에 대한 모니터링 및 부영양화 해소와 수질개선방안에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제28권3호
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• pp.203-209
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• 2022

본 연구에서는 태양광 폐모듈 해체과정에서 회수한 실리콘을 재활용하여 기계구조용 메커니컬 실을 제조하는 공정에 대해 전과정평가 방법에 의한 환경성평가를 수행하였다. 재활용 실리콘은 고순도 정제 후 탄소와 반응시켜 β-SiC 입자로 합성하고 압축 성형, 소결 및 열처리를 거쳐 제품을 생산한다. 현장 데이터 수집 및 환경부 LCI DB를 활용하여 각 단계별로 자원고갈, 산성화, 부영양화, 지구온난화, 오존층파괴, 광화학산화물 등 6개 영역의 환경영향을 산정하였다. 영향범주 별 환경영향은 지구온난화 45 kg CO₂, 광화학산화물 2.23 kg C₂H₄으로 크게 나타났으며 가중화 분석결과 광화학산화물, 자원고갈 및 지구온난화에 의한 환경영향이 98.7%로 높은 기여도를 차지하였다. 원료 실리콘과 탄소를 미분쇄 혼합하는 습식공정과 β-SiC 과립화 공정이 주요한 환경영향 유발요인이므로 건식공정으로 전환 및 대기 배출되는 용매는 회수하여 재이용하는 시스템으로 개선이 필요하다. 폐모듈 실리콘의 재활용에 의해 자원고갈의 영향은 53.9%, 지구온난화는 60.7% 감소하며 가중화 결과 전체적인 환경영향이 27% 감소하는 것으로 분석되어 폐모듈 재활용은 자원절약과 탄소중립 실현의 주요 수단이 될 수 있음을 LCA 분석으로 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권11호
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• pp.1157-1168
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• 2012

본 연구에서는 시간에 따른 수질 변화를 파악하고 원인에 따른 경향을 분석함으로써 적절한 관리대책을 수립하는 것이 필요하다고 생각되어 이 같은 연구를 하게 되었다. 현재 수질오염이 심각한 낙동강 수계를 대상으로 2006~2010년까지 수질변화를 분석하였다. 수계의 803개, 국가하천 13개소, 지방1급 하천은 10개소, 하천에 합류하는 하천은 31개 지점에서 측정한 수은, BOD(Biological Oxygen Demand), TN(Total Nitrogen)과 TP(Total Phosphorus) 등의 월평균 자료결과를 바탕으로 하여 통계적 분석(상관분석, 회귀분석, 분산분석, 시계열분석)을 통한 낙동강 유역의 인근 지역의 계절별로 수질항목을 확인하였으며, 평가지표에 따른 변화를 측정하고자 하였다. 유역의 지질 및 지형의 영향이 주로 작용하는데 지역의 기후조건, 식생, 지형, 토양, 비포화대 매질의 영향을 받기 때문에 여러가지의 변수를 가지고 유출했으며, 이는 방류량의 결정문제, 호소의 부영양화 문제 등이 제기될 수 있겠으며, 좋은 개선방안을 만들어보려고 한다. 따라서 낙동강의 강우기 유량을 증대하는 대책이 병행되는 것이 바람직하며, 물 관리 대책에는 하천유지용수 확보를 구성을 해야하며, 수로 건설사업 완료를 지속적인 관찰이 필요하다. 그러나 지류에는 물이 흐르지 않는 시기가 발생하는 이유는 자연 상태에서 흘러야 하는 하천수 및 공업용수와 농업용수로 취수했기 때문이다. 따라서 이모든 것을 관찰 및 구성을 하기 위해서는 지속적인 연구가 필요로 하며, 다음과 같은 연구의 목적을 두고 연구조사 하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권3호
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• pp.142-148
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• 2017

본 연구에서는 부영양화의 원인이 되는 질소와 인의 제거 효율을 향상시킬 목적으로 광물질을 활용한 여재를 이용하여 호기, 혐기의 흐름조건을 만들어주기 위한 수직 수평 흐름 인공습지를 고안하여 아크릴 반응조로 제작한 후 성능평가를 진행하였다. 수직 수평 흐름형 인공습지의 경우 호기 및 혐기조건을 평가하기 위해서 반응조 내 용존산소(DO) 농도를 측정해본 결과 호기상태에서는 2.7 mg/L, 혐기상태에서는 N.D로 확인되어 목적에 부합된 결과가 확인되었다. 실험결과에서는 SS 저감효과가 140 min, 80 min, 60 min의 운전시간에서 각각 94%, 91%, 61%의 효율을 보였고, T-P의 경우 각각의 운전시간에 따라 84%, 71%, 63%의 저감효율을 보였다. 또한 T-N의 경우 각각의 운전시간에 따라 63%, 49%, 42%의 저감효율을 보여 기존의 습지가 12~24 hr 체류시간을 가지는 것에 비하여 짧은 운전시간에도 높은 처리효율을 보이는 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 수직 수평 흐름 방식을 복합 적용하여 기존 인공습지의 단점을 보완하기 위해 기술개발을 진행한 것으로 어떠한 기능적 효과를 갖는지 확인하였고, 향후 이에 대한 현장적용을 위한 운영 및 관리적 차원의 메커니즘 연구가 추가로 진행 될 필요가 있다.

• 유기물자원화
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• 제21권3호
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• pp.64-73
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• 2013

가축분뇨 처리시스템에 대한 환경영향을 분석하기 위하여 전과정 평가방법을 적용하였다. 전과정평가의 첫 번째 부분은 사용될 분석 항목을 구성하는 것으로, 가축분뇨 처리시스템에 대한 유입 및 배출에 대한 항목이다. 전과정 영향평가를 위한 다음 단계로서 전체 환경부하를 최종적으로 하나의 지수로 통합하기 위하여, 특정 항목에 대한 자료를 취합하고 분석하는 것이다. 전과정 영향평가를 위해, Eco-indicator 95 방법은 체계화 되었으며, 규칙적으로 적용된 영향평가 방법이기 때문에 선택하였다. 전과정 영향 분석을 위한 실례로서 호기 및 혐기소화 시스템과 같은 두 종류의 돈분 처리시스템을 선정하였다. 돈 분뇨 처리시스템에 대한 농업환경영향을 평가한 항목을 확립하였고, 혐기소화시스템에서는 전 인산 배출이 높았으며, 호기소화시스템에서는 이산화탄소 배출이 높은 것으로 관측되었다. 돈분 1ton을 처리하는데 관련된 돈분처리시스템에 대한 환경영향 평가에서 Eco-indicator 수치에 따르면, 호기소화 시스템에 있어 지구온난화 및 토양산성화에서 음의 지수를 보인 반면 혐기소화시스템은 수계 부영양화 부분에서 비교적 높은 양의 지수를 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권4호
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• pp.377-384
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• 2005

조류는 호소의 부영양화 현상을 발생시킬 뿐 아니라 전반적인 정수처리공정에 많은 문제를 야기 시키고 있다. 그 중에서도 조류 세포와 조류유래 유기물질(Algogenic Organic Matter; AOM)은 휴믹물질처럼 염소 소독 시 유해성 물질인 소독부산물질(Disinfection By-Products; DBPs)을 형성하는 전구물질이다. 본 연구는 전 염소처리와 응집공정에 의한 조류유래 유기물질의 제거특성 변화를 확인하였으며, 또한 부영양화된 호소수 처리 공정으로 철(III)을 이용한 고도응집공정과 UV산화 공정의 적용성을 평가하였다. 전 염소처리공정은 조류제거에는 효과적이지만 수중의 DOC(Dissoluble Organic Carbon)농도와 TMHs(Trihalomethanes) 생성량을 증가시켰다. 응집실험에서는 응집 반응 pH가 조류유래 유기물질과 소독부산물질 제거에 있어 중요한 인자로 작용하였으며, 중성 pH에서 보다 낮은 반응 pH 5에서 DOC, THMs 제거율이 각각 50%와 28% 향상되었다 조류유래 유기물질과 THMs제거에 있어 UV 산화 공정을 적용한 결과, $UV/H_2O_2/Fe^{3+}$ 공정이 가장 효과적이었지만, 반응 pH를 조정한 고도응집공정보다는 효과적이지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권11호
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• pp.589-595
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• 2016

본 연구는 전과정평가 기법으로 석유화학업체에서 발생하는 폐수처리슬러지의 매립처리에 대한 잠재적인 환경영향을 평가하고 매립가스 활용에 의한 환경영향의 저감을 평가하였다. 본 연구의 기능단위는 '폐수처리슬러지 1 ton의 매립'이며, 시스템경계는 폐수처리슬러지가 매립장으로 투입 처리되는 과정을 포함하며 외부에너지 생산 및 이용까지 확장하였다. 환경영향은 매립공정 및 침출수처리공정에서 높게 나타났으며, 지구온난화 및 광화학적산화물생성은 매립공정에서, 자원고갈, 산성화, 부영양화, 오존층파괴는 침출수처리공정에서 높게 나타났다. 영향범주별 주요원인물질은 Crude oil(자원고갈), $NO_X$(산성화, 부영양화), $CH_4$(지구온난화, 광화학적산화물생성), $Cl_2$(오존층파괴) 이었다. 자원고갈, 산성화, 부영양화는 침출수처리과정 중 사용되는 전기의 생산에 의한 부하가 주원인으로 나타났으며, 지구온난화, 광화학적산화물생성은 포집되지 않는 매립가스에 포함된 메탄이 주원인이었다. 이에 매립가스에 의한 전기 생산, 공정개선 등으로 전기사용량을 저감하거나 메탄가스 회수율 향상, Flaring system, 매립가스의 연료대체 등으로 메탄배출량을 저감하는 것이 환경영향을 저감하는 방안이 될 수 있다. 한편, 영향범주별 환경영향은 지구온난화-자원고갈-광화학적산화물생성 순으로 나타나 지구온난화가 약 90% 이상의 절대적 환경영향을 미치는 것으로 나타났다. 이에 환경영향을 줄이는데 메탄의 배출량을 저감하는 것이 전기사용량을 저감하는 것보다 우선순위가 높은 것으로 나타났다. 매립가스의 연료대체에 의한 회피효과를 검토한 결과, B-C유 또는 LNG를 대체할 경우 각각 32.7%, 12.0%의 환경영향을 저감할 수 있는 것으로 나타났다.

• 생태와환경
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• 제35권1호통권97호
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• pp.21-27
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• 2002

낙동강 중${\cdot}$하류수역에서 1997년 1월부터 1999년 12월사이 3년간의 수온, Chl. a, 유량변동을 모니터링하였다. 유량별 Chl. a 지점별 분포는 강수량에 따른 하천유량의 증감으로 인해 Chl. a 최대농도지점이 상${\cdot}$하류로 이동하였고, 수온별 Chl. a 의 최대농도 분포 역시 수온변화에 따라 상${\cdot}$하류로 이동하여 하천유속과 수온이식물플랑크톤 최대현존량(Chl. a)지점 형성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 하천유하시간을 이용하여 식물플랑크톤 최대성장시간을 수온별로 구분한 결과 저수온시에는 평균적으로 380시간, 상온시는 240시간, 고수온시는 120시간 정도에서 최고농도에 이르는 것으로 나타났다. 낙동강 중 ${\cdot}$하류수역에서 식물플랑크톤 농도 예측을 위한 수온별 성장 및 사멸계수는 $10{\circ}^C$ 이하에서는 0.201과 $-0.012\; day^{-1}$, $10{\sim}20{\circ}^C$에서는 0.254와 $-0.128\;day^{-1}$ 그리고 $20{\circ}^C$ 이상에서는 0.289와 $-0.193\;day^{-1}$로 각각 산정되었다. 이러한 결과로부터 영양염 공급이 풍부한 낙동강 중 ${\cdot}$ 하류수계에서는 식물플랑크톤의 최대농도 지점이 수온과 유속에 크게 영향을 받으며, 따라서 상수원과 같은 특정지점에서 식물플랑크톤의 최대현존량이 형성되는 것을 막기 위해서는 댐 방류량 조절을 통해 최대현존량지점을 상 ${\cdot}$ 하류지역으로 이동시킴으로서 식물플랑크톤 농도를 줄이는 효과를 얻을 수 있을 것으로 추정된다.