• 대한토목학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.13-21
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• 1987

합리적인 수질관리를 위하여 여러가지 수질관리정책들을 수질과 비용의 측면에서 평가하고자 하는 것이 본 연구의 목적이다. 연구의 대상지역은 서울동북부의 중랑천유역으로 하였으며, 용존산소를 수질지표로 하였다. 과학적인 분석을 위하여 수질예측모형인 QUAL2E와 최적화기법의 하나인 선형계획법을 사용하였다. 중랑천에 가상의 처리장을 설치하여 점오염원을 처리함으로써 수질을 개선하도록 하였으며, 수질기준의 변화에 따른 유역내 처리장의 총비용을 검토하였다. 연구결과에 의하면 여름기간에 중랑천에서 유지할 수 있는 용존산소량(DO)은 3.5mg/l 정도였다. 그러나 오염이 심한 지역의 수질기준을 3.0mg/l로 고정할 경우, 그 외의 지역에서는 4 개의 처리장을 설치하여 5.0mg/l 이상의 DO도 유지시킬 수 있었다. 처리자간의 평등성에 따른 정책비교에 의하면, 균등처리(UT)인 경우(\$24.8{\times}10^8$)가 최소비용(LC)의 경우(\$22.9{\times}10^3$)보다 더 많은 처리비용이 소용되었다. 그리고 LC보다 더 공평한 방법인 지역별 균등처리(ZUT)의 경우(\$23.0{\times}10^8$)는 거의 차이가 없어, 적은 비용의 증가로도 평등성(Equity)을 높일 수 있는 중랑천의 지역적 특성을 발견하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권2호
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• pp.317-324
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• 2012

비점오염원 저감을 위해 설치된 주암호 생태습지의 수질정화효율을 평가하기 위하여 시스템별 및 시기별 오염물질의 함량과 처리효율을 조사하였다. 유입원수의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 함량은 각각 0.20~0.91, 1.24~8.00, 0.6~8.6, 0.04~2.50 및 $0.001{\sim}0.685mg\;L^{-1}$ 범위로 나타났다. 주암호 생태습지 유입수의 대부분이 현행 오염물질 수질기준을 초과하지 않은 상태로 유입되었지만 비점오염원이 많이 유입되는 특정 시기 (장마철)에는 높은 오염물질 함량을 나타내었다. 시기별로는 전반적으로 여름철에 유입원수의 영양염류의 유입이 다른 시기에 비해 높은 경향이었다. 전반적으로 C 시스템이 오염물질의 처리효율이 가장 높은 경향이었다. A 시스템의 습지들은 대부분 겨풀이 우점하고 있었으며 B 시스템의 습지들은 겨풀과 연꽃이 우점하고 있었다. C 시스템의 습지들은 겨풀, 수련 및 부들이 우점하고 있었다. 주암호 생태습지는 오염물질의 처리능이 전반적으로 안정화 상태에 도달하지 못한 것으로 판단되며, 특히 겨풀 및 물 참새피 등 식물교란종의 습지 내 침투로 인하여 습지의 수질정화효율이 전반적으로 낮았다. 따라서 본 연구결과로부터 조성초기 인공습지는 식생의 발달 여부가 수질의 안정화와 습지의 수생태학적 역할을 증대시키는데 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제25권6호
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• pp.559-564
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• 2010

A new hydrogen-oxidizing bacterium, Aeromonas sp. strain JS-1, that can fix $CO_2$ via the reductive pentose phosphate cycle (Calvin-Benson cycle) under chemoautotrophic conditions but not photoautotrophic conditions was isolated from fresh water. Strain JS-1 showed considerable $CO_2$ fixation ability during continuous cultivation even at high $CO_2$ concentration. Strain JS-1 used $H_2$ and $CO_2$ fixation as energy and carbon sources, respectively. Carbon dioxide fixation is carried out through the Calvin-Benson cycle, in which ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RubisCO) is the key enzyme. Hydrogen-oxidizing chemoautotrophic Aeromonas sp. strain JS-1 exhibited remarkedly strong RubisCO [EC 4.1.1.39] activity. RubisCO was purified as an $L_8S_8$-type hexadecamer with molecular mass of 560 kDa by gel filtration. The enzyme consisted of two different subunits eight large (56 kDa) and eight small (15 kDa), as demonstrated by SDS-PAGE. The specific activity of the purified enzyme was about 3.31 unit/mg and stable up to $45^{\circ}C$. The $K_m$ values for RuBP, $CO_2$, and $Mg^{2+}$ were estimated to be 0.25 mM, 5.2 mM and 0.91 mM, respectively.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제22권3호
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• pp.15-30
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• 2019

Changpo Lake was created as a part of a land reclamation for refugee self-helping projects. It shows characteristics of a fresh water lake, and still retains the early appearance of reclamation that surrounding regions have not been developed into farm lands. Shallow wetland has formed around the lake, which provides great conditions for diverse lives, and surrounding earthiness is favorable for growth of vegetation and restoration of the ecosystem. However, as facilities of the Muan International Airport nearby Changpo Lake are expanding and barns are being constructed, artificialness is gradually increasing. Particularly, since pollution sources such as sport facilities, farm lands and barns are scattered around Changpo Lake, pollutants are flowing in constantly. Accordingly, the results for setting up management areas according to the spatial characteristics and creating natural ecological spaces near Changpo Lake, Taebongcheon stream and Hakgyecheon stream are as follows. First, the creation of a natural eco-friendly waterfront space should be promoted by securing the health of the aquatic ecosystem and restoring species and the ecosystem. In addition, a consultative body needs to be formed to lead local residents to participating in river investigation and monitoring, maintenance, and management through role sharing. Second, the basic direction of the spatial management plan is to keep the unique charm of Changpo Lake, maintain harmony with nature, create diverse waterfront areas, and secure the continuity of Changpo Lake and inflow streams. Moreover, the area should be divided into three zones such as a conservation zone, a restoration zone and a waterfront zone, and for each zone, the preservation of vegetation, the creation of ecological wetlands and restoration of the ecotone and ecological nature need to be promoted. Third, facilities and activity programs for each space of Changpo Lake should be operated for efficient management of protected areas. In order to suit the status of each space, biological habitats, water purification spaces, experiential and learning spaces, and convenience and rest spaces should be organized and designated as research, monitoring, education, and tourism areas. Accordingly, points of interest should be set up within the corresponding area. In this study, there are many parts that need to be supplemented for immediate implementation since the detailed plans and project costs for the promotion of programs by area are not calculated. Therefore, it is necessary to make detailed project plans and consider related projects such as water quality, restoration of habitats, nature learning and observation, and experience of ecological environments based on the categories such as research, monitoring, education and tourism in the future.

• 한국환경농학회지
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• 제22권2호
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• pp.100-110
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• 2003

만경강 상류유역 수질 및 하천식생 군락 변화를 조사 분석하여 수질에 따른 하천식생의 종 다양성 및 토양요인에 따른 종 다양성의 변화를 평가하기 위하여 2001년 6월부터 2002년 9월까지 만경강 상류유역 5개 조사지점을 선정한 후 조사를 실시하였다. 수질중 T-N의 농도는 전주천과 삼천에서 높았으며, 겨울철에 전주천에서 7.45 mg/L로 가장 높았다. 무기태 질소 성분별 함량은 $NH_4-N$ 경우 고산천과 소양천 유역은 $0.01{\sim}0.06\;mg/L$ 범위로 계절별 커다란 차이가 없는 낮은 농도를 나타냈으나, 생활하수가 유입되는 전주천과 삼천에서는 $0.77{\sim}3.01\;mg/L$로 계절별로 큰 차이를 보였다. T-P의 농도는 계절별로 비슷하였으나 전주천에서 겨울철에 0.89 mg/L로 가장 높았다. 계절별 BOD의 농도는 고산천과 소양천 유역에서 $0.92{\sim}2.14\;mg/L$를 나타내었으나 생활하수가 유입되는 유역에서는 $2.001{\sim}7.65\;mg/L$ 범위를 보였다. $SO_4^{2-}$의 농도는 농업용수 수질기준인 50 mg/L를 초과하는 지역은 없었으며 소양천에서 다소 높았다. 만경강 지류인 고산천에서 조사된 식물은 59과 129속 165종 20변종으로 총 185종류가 조사되었으며, 소양천에서 조사된 식물은 53과 111속 141종 19변종으로 총 160종이었고, 전주천 하류에서 조사된 식물은 37과 68속 86종 15변종으로 총 103종이었다. 그리고 삼천에서 조사된 식물은 32과 92속 110종 18변종으로 총 125종류가 조사되었으며, 만경강 본류인 하리유역에서 조사된 식물은 73과 134속 218종 33변종으로 총 251종류가 조사되었는데 식물의 생활형에 따라 분류하면 침수식물이 13종, 부엽식물이 5종, 부유식물이 2종, 추수식물이 26종, 수생식물이 46종, 습생식물이 47종으로 조사지점중 이 지역의 식생이 가장 다양하였다. 식물사회학적 방법에 따라 분류된 하천식생의 식물군락은 10개의 수생식물 군락과 2개의 습생 및 수변식물 군락으로 대별되어졌다. 이들 군락들에 대한4종류(종수, 종의 풍부도지 수, 종의 이질성지수, 종의 균등도지수)의 종 다양성과 토양요인(pH, EC,유기물 함량, 전질소, 인산)과의 관계를 분석한 결과 pH가 높을수록 4종류의 종 다양성 지수는 높아 졌으며, EC는 값이 높을수록 종수(SN), 종의 풍부도지수(SR), 종의 이질성지수(H'), 종의 균등도지수(J')가 낮아 졌다. 또한 유기물 함량(OM)과 전질소(T-N)의 경우도 4종류의 다양성지수와 부의 상관관계를 나타내었다. 인산($P_2O_5$)은 4종류의 다양성 지수의 변화에 영향을 미치지 않았다.

• 한국습지학회지
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• 제14권1호
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• pp.139-146
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• 2012

하천 생태계는 질소 제거를 포함해 수질 개선 등의 중요한 기능을 수행한다. 하지만 산업화 이후에 가속화된 토지이용특성 변화는 이와 같은 하천의 생태적 기능을 저하시키는 원인으로 작용한다. 본 연구에서는 하천주변의 토지이용특성과 각 하천의 미지형에 따른 하천의 탈질량 및 이의 조절인자에 대해 알아보고자 토지 이용 특성에 따라 한강의 5차 하천 10 곳을 선정하고 각 하천을 하변, 저토, 중간사주의 두부와 미부 네 개의 미지형으로 구분하여 현장 탈질량과 토양의 이화학적 특성을 분석하였다. 측정 결과 농경 하천, 도심 하천, 산림 하천에서의 탈질량은 각각 $289.62{\pm}70.69$, $157.01{\pm}37.06$, $31.38{\pm}18.65mg$ $N_2O-N\;m^{-2}\;d^{-1}$ 으로 나타났다. 미지형에 따라서는 유의한 차이를 보이지 않았으나 하변에서 가장 높고 중간사주 두부보다 미부에서 약간 높은 경향을 보였다. 탈질량을 결정하는 환경요인으로는 수온, 토양의 미사와 점토 함량, 무기 질소와 탄소원이 있었고, 이들 모두 탈질량과 양의 상관관계를 보였다. 본 연구를 통해 유역 내의 토지 이용특성이 하천의 중요한 기능 중 하나인 질소 제거능에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 또한 미지형간의 상관성을 고려하여 탈질량을 실측한 결과는 생태적 기능을 고려한 하천 관리 및 복원 연구에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.817-820
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• 2008

본 연구는 투수, 다기능, 수질정화, 흡음성을 가진 포러스 콘크리트를 하천의 제방공사, 농업수로의 제방공사, 도로 법면의 사방공사, 철도의 측방사면공사, 조경담장, 도로 방호벽, 어소블록 등을 구축하도록 하는 옹벽블록을 장투리천에 적용시켰으며 그 결과는 다음과 같다. 포러스 콘크리트 옹벽블록의 시공은 기초터파기, 잡석부설 및 다짐, 기초콘크리트, 부착모르타르 부설, 블록쌓기, 뒷채움 잡석 부설 및 다짐, 블록연결핀으로 연결 등의 순서로 진행되었으며 공종별로 그 특성에 맞는 재료를 선정하여 시공하였다.현장에 적용된 포러스콘크리트 옹벽블록의 품질 특성 평가 결과, 압축강도는 $20.1{\sim}22.5MPa$, 공극률은 $10.0{\sim}10.4$%로 측정되어 시방서에 명기되어 있는 압축강도 18MPa이상, 공극률 10%이상을 모두 만족시키는 것으로 나타났다. Slope/w를 이용하여 포러스콘크리트 옹벽블록의 사면 안정성 검토결과 안전율이 1.739으로 해석되어 설계 기준 안전률인 1.3을 초과하여 안전한 것으로 나타났다. 시공 6개월 후 식생 모니터링 결과, 갯버들이 식재된 식재공에서 양호하게 성장하여 포러콘크리트옹벽블록은 이 치수위주의 하천정비나 불량한 유역관리에 의해 훼손된 하천의 생태서식처를 되살리고 하도와 하천변을 원래의 자연하천에 가깝게 되돌리는 데 유효한 공법으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제24권3호
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• pp.230-239
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• 2006

본 연구는 2002년 1월부터 2003년 5월까지 오염원이 비교적 단순한 산지하천에서의 무기 영양염 및 유기물 변동을 고찰하기 위해 낙동강 지류인 대천천의 상류에서 실시되었다. 조사지점은 인위적인 오염이 없는 DC1, 주위의 식당과 민가에서 생활하수가 유입되는 DC2, DC3, DC4그리고 부분적으로 수질이 자연 정화된 DC5이다. 전기전도도, 탁도, BOD는 하수의 유입으로 인하여 DC2에서 급격히 증가하였다가 DC5에서 다시 낮아졌다. 수층의 $NH_4^+$및 $PO_4^{3-}$농도는 갈수기인 겨울에 증가하는 경향이 보였으며, DC2에서 DC1에 비해 각각 150 배 및 37배가 증가하였다가 하류로 내려 갈수록 뚜렷하게 감소하였으며, $NO_3^-+NO_2^-$은 오염지역인 DC2, DC3, DC4와 DC5에서 청정지역인 DC1보다 약 2배 증가하였다. N/P비율은 DC1에서 가장 높았고, 하수 유입지역에서 감소하여 이들 지역에는 부영양화가 진행되고 있음을 알 수 있었다. 퇴적물 공극수의 $PO_4^{3-}$농도는 겨울과 봄에 증가하였으나, $NH_4^+$와 $NO_3^-+NO_2^-$의 농도는 계절 경향이 보이지 않았다. 퇴적물 공극수의 $NO_4^-,\;PO_4^{3-}$ 농도와 퇴적물의 유기물 함유량도 하수가 유입되는 DC2, DC3, DC4에서 유의하게 증가하였고, DC5에서 다소 감소하였다. 퇴적물 공극수의 $NO_3^-+NO_2^-$의 농도는 DC2에서보다 용존산소가 풍부한 DC5에서 오히려 증가하였다. 수층의 TOC와 DOC농도는 봄과 가을에 증가하였고, 하수가 유입되는 지역에서 높게 측정되었다. 조사지역이 산지하천의 상류에 위치하고 있으나 식당 및 민가에서 유입되는 생활하수는 하천의 상류를 부영양화 시켰으며, 하류로 내려오면서 유기물 및 무기 영양염의 농도가 감소하여 하천수가 자연적으로 정화되는 것이 관찰되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제34권6호
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• pp.515-529
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• 2020

인공습지는 조성 후 자연적인 천이 과정으로 인해 육상식물의 비율이 높아지는 등 생물학적 및 물리적인 변화가 진행되는데, 이는 정화 기능 뿐만 아니라 종다양성에도 영향을 미칠 수 있다. 이에 본 연구는 낙동강 매수토지 중 수심, 주변 입지 조건 등을 고려하여 7개의 인공습지를 선정한 후 물리적인 환경 및 생물종의 시계열적인 변화를 모니터링한 결과를 바탕으로 생물다양성에 영향을 미치는 환경요인을 도출하고 관리방안을 제안하고자 하였다. 서식처와 종다양성의 변화 경향을 예측하고자 환경현황과 습지의존종인 잠자리목의 출현 현황을 파악하였다. 수심 0.2~1m 내외로 복원되어 수면이 유지되었던 2012년과 비교하여 2015년에는 식재된 추수식물이 깊은 수심으로 확산되면서 개방 수면의 면적도 줄었다. 잠자리의 종수는 총 54종류가 관찰되었는데 식재한 식물이 확산되었음에도 불구하고 식생, 수면, 초지 등 서식처 다양성이 유지되어 조성 초기와 유사하였다. 하지만, 잠지리의 개체수는 2012년과 비교하여 2015년에 줄었는데, 이는 수면이 축소되면서 수생식물이 드문 곳을 선호하는 실잠자리과에 속하는 종의 개체수가 감소하였기 때문인 것으로 판단되었다. 연도별 습지간 종수 및 개체수의 차이를 분석한 결과 p-value가 각각 2.568e-09, 1.162e-08로 차이는 유의하였다. 개방 수면 감소가 종다양성과 잠자리의 서식밀도에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었는데, 조성 초기에 식재한 갈대, 달뿌리풀, 부들 등 추수식물의 확산이 개방 수면 축소와 잠자리 종수 감소를 초래하므로 개방 수면을 유지하는 관리가 이루어져야 할 것이다.

• 미생물학회지
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• 제46권1호
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• pp.27-32
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• 2010

저농도 유기물, 질소, 인 제거를 위하여 독립영양 미생물인 광합성 박테리아를 이용한 회분식 실험 결과 초기값 $COD_{Cr}$ 37.3 mg/L, $NH_3$-N 4.0 mg/L, $PO_4^{3-}$-P 1.0 mg/L (C:N:P=100:10:1) 일 때 각각 87.4%, 46.3%, 79.7% 제거효율을 보였다. 혼합 광합성 박테리아, 세라믹 담체 및 담체 KSP01을 적용한 폭기식 반응기 실험 결과, 평균 유기물 72.7%, 암모니아성 질소 79.2%를 제거하였으며, pH 조절로 인산염 인을 최대 92.6%까지 제거할 수 있었다. 반응기 내 다양한 폭기 조건에서 암모니아성질소 제거를 확인한 결과, 1, 2 반응조에 10.2 L/min로 공기를 주입하였을 때 98.5%로 높은 제거효율을 보여주었다. 또한 하천수 적용시 암모니아성 질소 82.8%의 높은 제거효율을 확인하였다. 본 연구를 통하여 개발된 정화 시스템의 현장 적용시 저농도 질소, 인의 높은 제거를 보일 것으로 사료된다.