• 지질공학
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• 제20권4호
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• pp.401-407
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• 2010

농업지역에서 발생한 오염부하량을 결정하기 위해 여러 토지이용형태 중에서 벚나무 재배지(단위 비점오염원)에서 발생하는 오염부하 특성을 조사하였다. 유출시 발생된 강우사상에서는 강우량과 유출수량의 상관계수가 0.5로 낮게 나타나 투수성을 예측할 수 없는 수준이었다. 강우량 20mm 미만인 경우에도 강우강도가 8.8 mm/hr 수준으로 높은 경우에는 유출이 발생하였으나 강우량이 47.4 mm로 많은 경우라 할지라도 긴 무강우일수와 약한 강우강도를 보인 경우에는 유출이 발생하지 않았다. 강우사상시 발생된 유출량과 SS, BOD, COD, TN 및 TP 오염부하량과의 상관계수는 SS에서 최저값 0.71을 보인 것 이외에는 모두 r ${\geq}$ 0.92로 매우 유의한 값을 나타냈다. 한편 SS와 다른 오염물질간의 오염부하상관성도 모두 r ${\geq}$ 0.73의로 유의한 값을 나타내었으므로 SS관리를 통해 유기물질과 영양염에 대한 제어도 가능함을 알 수 있다. 최고 TN농도는 시비활동에 의해 직접적 영향을 받은 Event의 유출수에서 발생하였다. 따라서 농경지에서 발생하는 유출수의 오염수준을 평가할 때에는 시비여부를 반드시 고려해야 할 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권9호
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• pp.517-525
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• 2015

대전 3대 하천의 1992년 1월부터 2014년 12월까지 수질변화 추이를 분석하고, 대전하수처리장의 방류수가 갑천의 수질환경에 미치는 영향을 분석하였다. 2014년 대전의 갑천3 지점의 BOD, COD, TN, TP 연평균 농도는 각각 1.53, 3.36, 2.16, 0.03 mg/L로서 우리나라 하천수질기준으로 Ib 급수의 수준을 나타내나, 하수처리장 방류수가 유입된 이후 금강으로 유입되기 직전 지점인 갑천A 지점에서는 각각 3.43, 11.51, 8.62, 0.12 mg/L 수준으로써 COD는 매우 나쁜 수준인 VI 급수의 수준에해당하며 BOD와 TP는 III 급수의 수준을 나타낸다. 대전하수처리장이 가동을 시작한 1994년 이전의 수질에 비하여 고도처리 시설이 완공된 2013년 이후의 수질을 비교하였을 경우, 전체적으로 수질이 개선되었으나, 갑천 최상류 봉곡교 지점 및 최하류 지점의 TN농도는 각각 2배 및 3배가량 증가한 것으로 조사되었다. 갑천 최하류의 수질에 기여하는 오염부하량 분포를 산정한 결과 대전의 하수처리장 방류수가 TN, TP, BOD와 COD 총부하량의 각각 76%, 63%, 35% 및 46%를 차자하는 것으로 나타났다. 따라서 금강의 수질을 개선하기 위한 갑천의 수질관리는 TN 및 TP 등 영양염류는 하수처리장의 방류수를 추가 개선하는 것이 바람직한 것으로 판단되며, BOD 및 COD를 포함하는 유기물은 하수처리장 방류수의 오염부하와 함께 위 부하량의 각각 54% 및 47%를 차지하는 각종 소하천 및 우수거등 비점오염원에서 유입되는 부하량을 함께 관리해야 할 필요성이 있다고 분석된다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권7호
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• pp.418-425
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• 2015

본 논문에서는 양돈폐수의 전처리 공정으로 부유성 세라믹 담체로 충진한 Anaerobic Filter (AF)을 이용하여 신재생에너지 메탄가스의 생산 가능성과 전처리 후 유출수의 후속 고도처리 적정성을 평가하였다. 유입 COD 농도가 14,000 mg/L인 양돈폐수를 Anaerobic Filter에 점진적으로 유기물부하(OLR)를 증가시키면서 혹은 수리학적 체류시간을 짧게 유지하면서 $35^{\circ}C$에서 운전한 결과는 다음과 같다. Anaerobic Filter는 HRT 0.5일(OLR 28 g TVS/L-d)에서 최대 메탄발생량 1.74 v/v-d를 달성하였으며, Biogas 기준 TVS 제거효율은 HRT 3일(OLR 4.67 g TVS/L-d)로 운전하였을 때 63%를 얻었다. 반면 유출수 분석에 의한 TCOD 제거효율은 75%를 상회하였다. 유출수의 알카리도는 모든 운전 조건에서 2,050~2,980 mg/L as $CaCO_3$로서 후속 질소제거 시 야기될 수 있는 알카리도 파괴를 상쇄할 수 있을 것이다. HRT 2일 이하의 운전조건에서 Anaerobic Filter 유출수의 COD/TKN 비는 10~35 범위로서 고도처리 시 적정비인 8 이상을 만족하였으며 COD/TP 비는 38~56범위로서 적정비 33 이상 유지가 가능하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권5호
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• pp.671-675
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• 2012

본 연구는 2008년부터 2010년까지 경기도 여주군 능서면 오계2리 SCB 액비를 시용한 논에서 수질환경 부하 저감을 위한 물관리 방안을 제시하고자 시험을 수행하였다. 첫째, 액비가 시용된 경지정리된 논에서는 시용 직후부터 이앙 후 3주까지 물 흘러대기를 금지하여 시용된 양분의 환경부하를 최소화하면서 시비효율을 높이는 방안, 둘째, 액비를 최소 이앙 20일 전에 시비하여 토양 중 양분 보유 능력을 높여 작물의 양분 이용효율을 높이는 방안, 셋째, 액비 살포 후 바로 경운시 담수심을 5 cm내외로 유지하여 환경부하 저감 및 용수절감 효과를 높이는 방안, 넷째, 액비 중에 포함되어 있는 분변성 대장균은 논에 시용 후 48시간 후부터 소멸되기 시작하므로 최소 2일 동안 물꼬를 막아 논 표면수의 유출을 억제하여 대장균에 의한 인근 하천 수계 오염을 저감하는 방안이 있다. 그러나, 본 연구에서는 SCB 액비를 시용하는 평탄지 논에서 수행한 연구결과로 물관리 패턴이 다른 곡간지 논에서는 한계점이 있을 것으로 생각되나 액비를 시용하는 논은 대부분 시용이 용이한 경지정리된 평탄지 논으로 본 연구결과들은 외부 수질환경 부하를 방지하기 위한 영농지도 자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 생태와환경
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• 제33권4호통권92호
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• pp.342-349
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• 2000

본 연구는 1993${\sim}$1994년 대청호에서 호수 형태 및 수리수문학적 변동에 대한 몬순강도의 영향을 평가하였다. 연구기간 동안, 강우, 유입수 및 방류량과 같은 수리수문학적 변수들은 뚜렷한 연간 대조를 보였다. 계절별 강우에 따르면, 강우량의 큰 격차는 7${\sim}$8월 장마기간에 일어났으며, 강으로부터의 유입량, 방류량 및 수체류 시간에 영향을 주었다. 1993년 총 유입량은 1994년에 비해 4배 이상을 넘었으며, 특히 1993년 하절기 유입량은 1994년 하절기에 비해 8배 이상을 상회하였다. 연평균 호수의 수체류 시간은 1993년, 1994년에 각각 93.2일, 158.6일로서 뚜렷한 대조를 보였으며, 장마기간에 가장 큰 차이를 보였다. 호수의 형태적 특성은 연간 대조적인 수리 수문학적 차이를 반영하여, 호수면적, 체적, 만 형성도, 및 평균수심은 1993년에 장마전 부터 장마후까지 계속적으로 증가한 반면, 1994년은 같은 기간에 대해 감소하였다. 이런 결과는 1993년 호수물의 얕은 연안대와의 접측 면적이 1994년에 비해 증가하여 저질과 영양염류 교환의 증가를 가져왔다. 또한 대청호수계면적과 호수면적의 비는 평균 해수면 80m에서 60.7로서, 국내 인공호인 소양호 및 안동호에서의 값보다 2${\sim}$3배 컸고, 자연호 보다는 10배 이상 컸다. 이런 호수 형태 및 수리 수문학적인 특성은 부영양화 현상을 조절하는 가장 중요한 인자중의 하나인 호수내 영양염류 농도에 영향을 주는 것으로 사료된다. 기존의 영양염류 부하량 모델은 계절적으로 안정된 유입량 및 수체류 시간하에서 적용될 수 있다고 가정하기 때문에, 하절기 변동이 극대화되는 우리나라 상황에서 호수 영양염류를 산정 예측할 때 Mass-Balance Model 이용은 신중을 기해야 된다고 사료된다.

• 환경생물
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• 제29권2호
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• pp.98-106
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• 2011

마산만의 수질변화와 chlorophyll-$a$의 관계를 밝히고자 이 해역을 대표할 수 있는 4개 정점에서 2010년 2월부터 2010년 11월까지 강우와 기온을 포함한 기후학적 요인, 물리 화학적 요인, 그리고 chlorophyll-$a$의 변화를 집중 조사하였다. 그 결과, 수온, 염분, SS, 규산염은 정점별 차이를 보이지 않았으며, COD 및 DIN은 마산만 내만으로 갈수록 증가하였다. 시계열적으로는 여름철 집중 강우 시 마산만 지류 하천 및 낙동강을 통해 담수가 유입되면서 염분의 급강하 및 SS량과 COD의 증가가 나타났다. 영양염류 중 DIN은 여름철 집중강우 시 일시적으로 증가하는 양상을 제외하고는 낮은 농도를 보였고 DIP와 규산염 또한 DIN과 유사한 양상을 보였다. 마산만에서 식물플랑크톤 성장에 영향을 주는 영양염류는 봄철 중반까지 규소와 인이 성장제한인자로 작용하고, 늦봄부터 가을까지는 질소원이 주 성장제한요인으로 작용할 것으로 판단된다. 다중회귀분석을 실시한 결과, 늦겨울부터 봄철까지 chlorophyll-$a$ 농도는 수온, 염분, COD, DIP의 변화에 의해 영향을 받고 있었다. 여름철에는 봄철과 달리, 염분 및 COD, 강수량이 영향을 주고 있어, 여름철 집중강우에 따른 영향인자들에 의해 chlorophyll-$a$가 빠르게 변화됨을 알 수 있었다. 따라서 마산만 해역의 chlorophyll-$a$의 변화는 영양염류와 같은 화학적 인자의 영향과 함께, 수온 및 강수와 같은 물리적 인자에 의해 크게 영향을 받고 있다.

• 한국습지학회지
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• 제19권1호
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• pp.90-102
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• 2017

본 연구에서는 과거 2년에 걸쳐 강우유출수 처리목적의 인공습지로부터 수집된 수질자료를 바탕으로 지금까지 국외에서 개발된 다양한 형태의 영양소 모델의 적용성을 평가하였다. 검토결과 질소제거에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 수온과 수리학적 부하율(HLR) 이었는데 습지의 수표면적이 습지의 용량에 비해 더 중요하게 작용했음을 시사해주고 있다. 질소제거는 미국 WEF(water environment federation)가 개발한 준경험적인 형태의 모델이 적합한 것으로 밝혀졌다. 한편 인 제거 모델은 수온과 제거속도상수의 관계를 Power Model로 보고 모의했을 때 실측치와 가장 가깝게 계산치를 산출할 수 있었으며 실측치의 증가와 감소경향을 비교적 정확하게 모의할 수 있었다($R^2=0.79$). 그러나 모든 시도에서 수온이 특정온도 이하로 감소했을 때 가장 심한 오차를 발생하여 취약한 예측성능을 보였다. 한편 인공습지에서 질소제거특성을 검토한 결과 질산화에 비하여 탈질이 저조한 것으로 나타났는데 그 이유는 탄소원의 부족과 높은 용존산소 농도로 인하여 Anoxic 조건의 미형성 때문으로 분석되었다. 질소제거 향상방안으로 용존산소의 제어와 탄소원의 확보차원에서 햇빛에 노출된 개방수역과 햇빛에 노출된 식생구역, 그리고 습지의 기능적 측면을 고려한 구성요소의 배분 및 부유 수생식물 및 무기성 여재를 이용하는 방안을 논의하였다.

• 한국습지학회지
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• 제22권2호
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• pp.161-170
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• 2020

농업비점오염에 의한 수질문제 해결을 위하여 인공습지 조성이 늘어나고 있으나 긴 체류시간과 긴 일조량 등으로 인하여 습지 내 조류 발생 등의 문제가 지속적으로 발생하고 있다. 본 연구는 농업 비점오염원관리를 위하여 조성된 인공습지의 효율을 평가하여 자연기반 능력이 향상된 고도화된 인공습지 개선방안을 제시하고자 수행되었다. 인공습지의 성능평가는 구성성분(물, 퇴적물 및 식물)의 모니터링을 통해 구성성분이 시스템의 처리 성능에 주는 기여도 평가를 통해 수행되었다. 건기시에는 식물성 플랑크톤의 과다성장, 긴 체류시간 및 일조량 과다로 습지내 탁도 및 미립자 농도가 각각 80~197 % 및 10~87 %정도 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 강우시에는 습지내 적절한 물 순환과 지속적인 물 흐름으로 미립자, 유기물 및 영양분의 농도가 43 ~ 70 %, 22 ~ 49 %, 15 ~ 69 % 정도 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과로 볼 때 인공습지가 가진 문제해결을 위해서는 자연습지가 가진 안정적 물 흐름이 필요하다는 것을 알수 있다. 그러나 일정수심을 유지하도록 되어있는 인공습지 설계기준은 건기와 강우기가 뚜렷하게 나타나는 한국적 기후상황에 타당하지 않다. 따라서 본 연구에서는 인공습지가 가진 문제를 해결하고 홍수관리, 수질 관리 및 환경 기능을 지속적으로 유지할 수 있도록 다기능 설계기법을 개념화하였다.

• 유기물자원화
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• 제21권2호
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• pp.63-70
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• 2013

현장 실규모의 다단공정으로 ATAD, EGSB 및 SBR을 조합한 HMUS 공정을 이용하여 돼지 축분 처리가능성을 시험하였다. 실험결과 고농도 유기물, 질소와 인의 제거에 효과적이었다. 각 오염항목의 시스템 공정별 처리효율이 ATAD 공정에서는 CODcr이 43.3%로 제일 높게 나타났다. 다음 단계인 응집침전 공정에서는 TS의 제거효율이 96.5%로 가장 높게 나타났다. 운전조건 중 OLR은 3-6Kg $COD/m^3{\cdot}day$ 및 선속도는 1.5-4 m/h의 범위일 때 평균 CODcr 제거 효율은 HRT 3일에서 가장 높게 나타났다. 유입수의 성상이 영향을 미치는 고온호기성 산화반응은 TS가 50,000 mg/L 이상 되어야 고온발열효과를 얻어 병원균을 사멸할 수 있는 온도를 얻었다. EGSB 공정을 거치는 동안 유기물제거량 당 발생된 가스발생량은 $2.3{\sim}8.5m^3/kgTS{\cdot}d$ (평균 $5.2m^3/kgTS{\cdot}d$)로 나타났다. 후처리단계인 간헐포기공정에서 전체운전기간 중 평균제거효율은 CODcr 71.7%, TS 64.1%, TN 45.9%, 및 TP 50.4% 로 나타났다.

• 환경생물
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• 제20권1호
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• pp.91-99
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• 2002

오염부하량이 높은 경안천과 오염부하량이 낮은 철원북방 비무장지대내 토교저수지에서 식물플랑크톤의 크기별 현존량과 chlorophyll a농도에 대한 계절적 변화 및 환경요인과의 상호관계를 조사하였다. 또한 식물 플랑크톤의 크기를 고려하여 > $8\mu{m},\;3-8\mu{m},\;<3\mu{m}$ 세포 크기별로 분획하여 현존량과 chl. a 농도를 관찰하였다. 물리.화학적 환경요인은 경안천이 토교저수지보다 높게 나타났다. 식물플랑크톤 현존량은 경안천에서 10배 정도 높았으나 크기별 chl. a의 농도는 두 지점 모두 소형 플랑크톤에서 높은 농도를 보였다. 경안천 식물플랑크톤의 현존량은 대부분 미세형이었지만 chl. a는 부분적으로 극소형 이 우위를 차지하였다. 반면, 토교저수지에서는 현존량은 소형과 미세형이, chl. a는 소형에서 높이 분포하였다. 따라서 영양염 및 물리적 조건이 서로 상이한 수계에서의 식물플랑크톤의 분포는 출현종의 크기를 결정하기도하고 출현종의 특성에 따라 현존량과 chl. a의 불균형적 특성을 유도한다.