• 한국수자원학회논문집
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• 제53권10호
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• pp.877-887
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• 2020

우리나라 4대강 사업에 의해 건설된 낙동강의 달성보와 함안보, 금강의 세종보와 백제보, 영산강의 송촌보와 죽산보를 대상으로 3차원 수리-수질모델을 이용하여 가동보 운영에 따른 수질 및 녹조 현상 예측 결과를 비교 분석하였다. 가동보를 전면 개방하였을 때, 금강과 영산강에서는 상류에 위치한 세종보와 승촌보에서 연중 및 하절기 Chl-a 농도와 남조류 농도가 감소되는 것으로 예측되었으나, 하류에 위치하는 백제보와 죽산보에서는 하절기에 모두 증가되는 것으로 나타났다. 금강과 영산강에서 수문이 닫힌 경우, 상류에서는 체류시간이 증가하여 조류가 성장에 필요한 용존성 무기인을 충분히 섭취하면서 조류 농도가 증가하지만, 하류에서는 용존성 무기인이 고갈되어 상대적으로 조류의 성장이 제한되는 현상이 발생하는 것으로 분석된다. 반면 낙동강의 달성보 및 함안보에서는 연평균과 하절기 평균 농도가 모두 증가하는 것으로 나타났다. 낙동강에서는 금강과 영산강과 같이 용존성 무기인의 농도가 심각하게 증가하지 않은 반면 수문 개방으로 수심이 감소함에 따라 조류가 이용하는 평균 광량이 증가하면서, 조류의 성장이 증가한 것으로 분석된다. 결과적으로 수문을 전면 개방 또는 폐쇄하였을 경우, 녹조현상 발생 특성은 위치에 따라 수리학적 체류시간, 용존성 무기인 농도 및 수위변화에 따른 광량의 변화 등에 의해 서로 다르게 나타나는 것으로 분석된다.

• 상하수도학회지
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• 제9권2호
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• pp.77-83
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• 1995

The effluent from conventional nightsoil treatment plants contains nutrients, color and chlorides, in addition to residual organics and suspended solids, and thereby causes substantial pollution problems in receving water resources. In order to verify the usefullness of electrolysis in removing those residual pollutants from such conventional nightsoil treatment plant effluent, a bench scale experiment was conducted using sufficiently dilluted human nightsoil as experiment feeds. The result showed mean removals of 45% of total phosphorus and 85% of color, in addition 87% of residual BOD, 47% of residual COD and 85% of residual SS. The optimum electric current was found to be 15 ampere and the optimum hydraulic residence time 21/2 hour.

• 한국환경과학회지
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• 제8권2호
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• pp.177-182
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• 1999

Nitrifier consortium entrapped in Ca-alginate bead were packed into aerated packed bed bioreactor and non aerated packed bed bioreactor and the performances of two bioreactors were evaluated for the removal of ammonia nitrogen from synthetic aquaculture water. Total ammonia nitrogen(TAN) removal rate was decrease in aerated packed bed bioreactor below 0.3hr of hydraulic residence time(HRT), but increased in non aerated packed bed bioreactor until 0.5hr of HRT. At HRT of 0.05hr, TAN removal rate of non aerated packed bed bioreactor was about 335g TAN/㎥/day and the optimum ratio of packing height and inside diameter of reactor (H/D) was 4. The performance of two bioreactors indicated that non aerated packed bed bioreactor was better than aerated packed bed bioreactor in ammonia removal from synthetic aquaculture water.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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• pp.343-345
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• 2002

This study was performed by the airlift bioreactor using the nitrifier consortium entrapped in polyvinyl alcohol(PVA) for removing low concentration total ammonia nitrogen(TAN). At the aeration rate of 1.5 vvm, TAN removal rate and removal efficiency was 316.6${\pm}$7.2 $g/m^3$ day and 92.8${\pm}$2.2%. Removal rate was continuously increased with decreasing from 0.5hr to 0.05hr of hydraulic residence time(HRT), whereas removal efficiency was decreased with decreasing HRT.

• 한국양식학회지
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• 제16권4호
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• pp.216-222
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• 2003

In a simulated seawater aquaculture system, effects of different operating factors like the superficial air velocity (SAY), hydraulic residence time (HRT), protein concentration and foam overflow height on the removal of total suspended solids (TSS) by a foam fractionator, with 20 cm diameter and 120 cm height, were investigated. This experiment was performed on batch and consecutive modes for different combinations of the tested factors, using synthetic wastewater. In 5 consecutive trials, TSS concentration in culture tank water decreased faster, when the foam fractionator was operated at higher SAV and lower HRT. In batch trials, with increasing SAV, TSS removal rate increased, but decreased with increasing HRT. Higher protein concentration in the bulk solution resulted in higher TSS removal rate. TSS concentration in the collected foam condensates increased but the foam overflow rate decreased with increasing foam overflow height. Foam fractionation was effective for removing TSS in seawater aquaculture systems and its performance largely depended on the operating parameters, especially superficial air velocity.

• 상하수도학회지
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• 제14권1호
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• pp.108-116
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• 2000

Chlorine is widely used as a disinfectant in drinking-water systems throughout the world. Chlorine residual was used as an indicator for prediction of water quality in water distribution systems. The variation of chlorine residual in drinking water distribution systems of Suwon city was simulated using EPANET. EPANET is a computerized simulation model which predicts the dynamic hydraulic and water quality behavior within a water distribution system operating over an extended time period. Sampling and analysis were performed to calibrated the computer model in 1999 (Aug. Summer). Water quality variables used in simulations are temperature, roughness coefficient, pipe diameter, pipe length, water demand, velocity and so on. Extended water residence time affected water quality due to the extended reaction time in some areas. All area showed the higher concentration of chlorine residual than 0.2mg/l(standard). So it can be concluded that any area in Suwon city is not in biological regrowth problem. Rechlorination turned out to be an useful method for uniform concentration of free chlorine residual in distribution system. The cost of disinfectant could be saved remarkably by cutting down the initial chlorine concentration to the level which guarantees minimum concentration (0.2mg/l) throughout the distribution system.

• 한국환경농학회지
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• 제18권2호
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• pp.191-195
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• 1999

유입폐수의 $BOD_5$가 1차연못에서 88%가 제거되고 있어 Pit의 $BOD_5$ 제거효율이 60%에 달할 것으로 예측된다. 메탄발효 Pit의 환경조건으로 용존산소가 없고, 혐기성 및 중성 pH가 유지되어야 하며, 충분한 체류시간이 확보되어야 하고, 온도변화가 적어야 한다. 분석결과 실험 메탄발효 Pit는 이런 조건들을 만족시키고 있어 Pit설계가 적절함을 알 수 있다. 실험결과 메탄발효 Pit의 설계인자로 폐수체류 기간이 2day, 월류유속은 $1.5m^3m^{-2}day^{-1}$가 적합하며, Pit바닥의 수심은 슬러지층의 온도와 밀접한 관계가 있어 3-3.5m 정도가 적합한 것으로 사료된다. Pit 바닥의 슬러지층 온도가 $16^{\circ}C$ 이상으로 유지되어야 메탈발효가 원활히 일어난다. 우리나라 중부지방과 기후조건이 유사한 지역에 위치한 연못시스템 연구에 의하면, 연못바닥의 온도가 메탄박테리아 활동이 거의 정지하는 $14^{\circ}C$ 이하로 내려가는 기간이 약 7개월이 된다. 온대권의 연못시스템은 연간 슬러지 침전량이 분해량보다 많아 어느 정도 슬러지가 쌓이게 된다. 따라서 여분의 30㎝ 수심을 두어 10-20년에 한번 슬러지를 제거하도록 설계한다. 실험 연못시스템이 설치된 장소는 중부지방보다 평균기온이 약 $3-4^{\circ}C$ 높은 지역으로 연못바닥 지하 1.5m에 위치한 Pit의 수온이 14℃이하가 되는 기간이 Fig.5에서 약 6개월이 된다. 실험 메탄발효 Pit는 좁은 면적의 연못에 설치하기 위해 콘크리트구조로 만들었으나, 1차연못의 규모가 크면 토공만으로 Pit설치가 가능하며 비용이 적게 든다. Pit에서 발생한 가스가 연못상층으로 이용하면서 $CO_2$가 해리되어 정제된 메탄을 회수할 수 있다. 메탄발생이 왕성한 기간에 연못상층에서 포집한 가스는 거의 메탄으로만 구성되어 있어 축산폐수를 처리하면서 메탄가스를 회수하여 연료로 사용하는 것이 가능하다. 메탄발효 Pit가 생태적으로 적응하면 초기보다 처리효율이 증가할 것으로 기대되어 지속적인 실험을 수행할 예정이다.

• 한국양식학회지
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• 제16권3호
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• pp.142-150
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• 2003

Performance of a biological filter, the rotating biological contactor (RBC), is affected by rotational speed and hydraulic residence time (HRT). A RBC with a disc diameter of 62 cm, total surface area of 48.28 $m^2$, volume of 0.34 ㎥, and submergence ratio of 35.4% was tested for the combinations of five rotational speeds (1, 2, 3, 4 & 5 rpm) and three HRT (0.5, 1.0 & 2.0 hr) to find out the maximum removal efficiencies of total ammonia nitrogen (TAN) and nitrite nitrogen of a simulated recirculating aquaculture system. Ammonia loading rate in the system was 25 g of TAN/ ㎥. day. Removal efficiencies were checked when TAN concentrations in the system stabilized for 3 days in each treatment. The concentration of TAN in the system decreased with increasing rotational speed of the RBC up to 4 rpm in all HRT (P<0.05). At the rotational speed of 5 rpm, the efficiencies decreased in all HRT (P<0.05). When the rotational speeds were 1, 2, 3, 4, and 5 rpm, TAN concentrations in the system were 1.35, 0.94, 0.69, 0.66, and 0.76 mg/L at the 0.5 hr HRT, 2.86, 1.18, 0.96, 0.87, and 1.11 mg/L at the 1.0 hr HRT, and 5.30, 2.44, 1.99, 1.77, and 2.01 mg/L at the 2.0 hr HRT, respectively. The TAN removal efficiencies of the RBC at the rotational speeds of 1, 2, 3, 4, and 5 rpm were 32.9, 49.5, 65.1, 72.9, and 62.9% in 0.5 hr HRT,33.1, 74.1, 87.1, 95.8, and 78.5% in 1.0 hr HRT, and 35.5, 76.7, 89.6, 97.0, and 85.5% in 2.0 hr HRT, respectively. TAN removal efficiency of RBC per pass increased with increasing HRT. However, TAN concentration in the system also increased. The best operating condition among the treatments was obtained at the treatment of 0.5 hr HRT and 4 rpm (P<0.05). The TAN concentration was 0.66 mg/L. Concentrations of nitrite nitrogen (NO$_2$$^{[-10]}$ -N) in the system decreased with increasing rotational speed in all HRT while that in the system increased with increasing HRT in all rotational speeds. The ranges of NO$_2$$^{[-10]}$ -N concentrations at HRT of 0.5, 1.0, and 2.0 hr in the system were 0.26~0.32, 0.31~0.56, and 0.43~l.45 mg/L, respectively. The ranges of daily removal rates of TAN in this system were 20.03~23.0 g TAN/㎥ㆍday and those of nitrite nitrogen were 19.65~30.25 g NO$_2$$^{[-10]}$ -N/㎥ㆍday.

• 한국수산과학회지
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• 제32권2호
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• pp.180-185
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• 1999

본 연구에서는 양식장에서 많이 이용되고 있는 회전원판 반응기를 모의 순환 여과식 양어장에 적용하여 인공 양식수 처리 실험을 행하면서 어류의 최적 사육환경을 유지할 수 있는 운전인자를 도출하고자 하였다. 회전원판 반응기는 수리학적 체류시간이 감소하는 부하변동에대해 $5\~6$일 정도의 시간이 흐른 후 정상상태에 도달하였으며 수리학적 체류시간의 증가에 따라 모의 사육조의 암모니아 농도, 회전원판반응기의 암모니아성 질소 제거율 및 제거속도는 증가하였다. 14.6분의 수리학적 체류시간에서 암모니아성 질소의 제거율은 $82.5\%$로 실험조건 중 가장 낮았으나 사육조의 암모니아성 질소농도는 $1.28g/m^3$으로 가장 낮게 나타났다. 모의 사육조의 용존산소는 수리학적 체류시간의 변화와 무관하게 $5.0\~5.3g/m^3$의 범위로 유지되었으며 회전원판 반응기의 원판이 회전할 때 자체적으로 산소가 공급되어 암모니아 둥의 산화와 관련하여 별도의 용존산소 공급은 필요 없는 것으로 나타났다. 알칼리도 소모속도는 수리학적 체류시간의 증가에 따라 선형적으로 증가하였으며 알칼리도 소모속도와 암모니아제거속도의 비는 평균 7.73으로 암모니아성 질소 1 g의 질산화에 7.73g의 알칼리도가 소모되는 것으로 나타났다 회전원판반응기는 원판에 부착된 일부의 타가영양체 미생물에 의해 용존 유기물이 소모되어 COD가 감소되었으며 COD의 제거속도는 수리학적 체류시간의 감소에 따라 선형적으로 증가하여 14.6분의 수리학적 체류시간에서 $5.59\;g/m^3$의 가장 낮은 농도를 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권2호
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• pp.101-108
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• 2013

경인아라뱃길은 한강하류와 서해를 잇는 국내 첫 인공운하이다. 아라뱃길 내에는 한강갑문으로부터 유입되는 담수와 서해갑문으로부터 유입되는 해수가 혼합됨으로써 염분 분포 및 성층특성이 발달되면서 복잡한 수리동역학적 특성을 나타낼 수 있으며 그에 따라 수질 특성도 크게 영향을 받을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 운하 내의 염분 및 수온을 고려하여 3차원적인 수리동역학적 특성을 예측할 수 있는 EFDC (Environmental Fluid Dynamics Code)모델과 이에 따른 수질현상을 고려할 수 있는 WASP (Water Quality Analysis and Simulation Program)모델을 연계하여 사용함으로써 갑문 운영에 따른 3차원 시공간적 수리 및 수질특성을 예측할 수 있는 시스템을 구축하였다. 해수가 유입되는 서해갑문 측의 수질은 대체적으로 양호한 것으로 나타났으나 한강갑문 방향으로 이동할수록 수질은 점점 악화되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 봄철 및 가을철에 경인아라뱃길 주운수로 내에서는 DO가 2 mg/L 이하로 감소되는 등 빈 산소층이 형성되었으며, 체류시간 증가에 의한 BOD에 의한 DO소모가 가장 큰 원인으로 작용하는 것으로 추정된다. 따라서 운하 내의 빈산소 현상을 제어하기 위해서 자체적으로 BOD 농도를 개선하기 어려운 경우 수체의 체류시간을 단축시켜서 운영하는 방법을 선택하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.