• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제24권1호
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• pp.25-32
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• 2009

Toxicity of ocean dumping wastes(dye waste, urban sewage, food waste) were examined by observing fertilization and embryo development rates of the Sea Urchin, Strongylocentrotus nudus. Spawning was induced by injecting 1 mL of 0.5 M KCl into coelomic cavity. Males released white or cream-colored sperms and females released yellow or orange-colored eggs. Experiments were began within 30 min after the collection of both gametes. The fertilization and embryo development rates tests were performed for 10 min and 48 h after fertilization, respectively. The fertilization and embryo development rates in the control condition(not including ocean dumping wastes sludge elutriate) were greater than 90%, but markedly decreased with increasing concentrations of ocean dumping waste sludge elutriate. The fertilization and normal embryogenesis rates were significantly inhibited in all waste sludge elutriate from dye waste($EC_{50}$=5.76; $EC_{50}$=4.53), urban sewage($EC_{50}$=9.82; $EC_{50}$=9.67) and food waste($EC_{50}$=3.90; $EC_{50}$=3.27), respectively. The NOEC(>3.13%) and LOEC(3.13%) of fertiliztion and normal embryogenesis rates very similar in all waste sludge elutriate. These results suggest biological assay using the fertilization and embryo development rates of S. nudus are very useful test method for the ecological toxicity assessment of ocean dumping wastes.

• Journal of Microbiology
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• 제40권3호
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• pp.193-198
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• 2002

Several 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) degrading bacteria were isolated from an activated sludge by an enrichment culture technique, and their TNT removal activities were examined. Among the isolates, strain C1 showed the highest degrading capability, and completely removed 100 or 200 mg I$\^$-1/ of TNT within 6 hours of incubation. This bacterium was identified as Klebsiella sp. The effects of different carbon sources on the removal of the parent TNT by Klebsiella sp. C1 were negligible, but the transformation rates of TNT metabolites such as amino-dinitrotoluenes and diamino-nitrotoluenes were higher with fructose addition compared to glucose addition. When nitrate was used as the nitrogen source, the degradation rates of TNT and hydroxylamino-dinitrotoluenes were higher than those with the ammonium addition. Although the TNT removal rate of Klebsiella sp. C1 was slightly higher in anaerobic conditions, the further transformations of TNT metabolites were more favorable in aerobic conditions.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.96-100
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• 2014

최근 전 세계적으로 운영되는 하 폐수 처리시설 관리에 있어 환경 보호를 위한 엄격한 규제로 수질오염 측정 시스템에 관한 시스템이 부각되고 있으며, 대형시설 또는 산업단지 내의 자체 하수처리장이 건립되면서 하수처리장의 효율성 및 자동차에 대한 연구 및 개발이 활성화되고 있다. 하지만 기존 하수처리 시스템은 하 폐수에 특화된 수질감시 기술 및 이를 실시간 전송하기 위한 신뢰성 있는 네트워크 구축이 미흡한 실정이다. 따라서, 본 논문은 하수처리시설에서 슬러지의 농도를 효과적으로 측정 가능한 슬러지 멀티메터의 데이터를 수집하고 멀티메터를 제어하기 위한 근거리 무선 네트워크의 데이터 구조 설계를 제안하였다. 근거리 무선 네트워크를 통해 수집된 데이터는 중앙 모니터링 시스템으로 전달되어 실시간으로 데이터를 누적하고 통계를 산출하여 하수 처리 시설의 상태를 모니터링이 가능하다. 제안된 시스템은 근거리 무선 네트워크 시스템으로 IEEE 802.15.4와 비콘(Beacon)을 사용하여, 중앙시스템에서 실시간 상태 확인이 가능하도록 IEEE 802.11네트워크를 구성하였으며, 하수처리시설에 슬러지 멀티 메터를 설치하고 통신 네트워크를 구축해서 그 효율성을 입증함으로써 제안 기술의 유용성을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권4호
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• pp.194-200
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• 2017

현장형 조류수거시스템(이하 OACS)은 녹조 현상이 심각할 때 긴급 대책으로 투입되는 대안 중의 하나로, 대규모 수역에 투입되는 OACS가 갖추어야 할 조건은 신속대응성, 효율성 및 대용량이다. 부상분리 기술을 이용한 OACS의 성능은 부상 포집 수거 공정의 효율에 의해 결정되며, 처리용량 및 효율성에 가장 중요한 인자는 포집과 수거이다. 이들이 자동화되면 전체 작업속도와 일일 처리수량이 증가한다. OACS에 적용된 기술은 진보될수록 장비의 단순화 소형화와 포집과 수거 공정 자동화가 발전하여 신속대응성과 효율성이 향상되었으며, 잔류슬러지를 크게 줄여 친환경성과 수질 지속효과를 향상시켰고, 슬러지 수거량도 증가하여 대용량이 실현되는 방향으로 개선되었다. 그 결과 시스템은 조류증식비율을 극복할 수 있는 조류제거량을 달성할 수 있었고, 처리용량 대비 운영비가 감소되어 기술의 경제성을 크게 향상시켰다.

• 유기물자원화
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• 제6권2호
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• pp.7-30
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• 1998

본 연구에서는 국내 유기성 폐기물의 발생 현황과 자원화 가능성을 산출, 평가하고 현재의 퇴비화 처리 및 이용을 조사한 후 앞으로의 활성화 방안을 제시하였다. 먼저, 유기성 폐기물의 대표격인 음식물찌꺼기는 정부의 꾸준한 감소노력으로 점차 발생량이 감소하고 재활용율도 '97년 9.6%까지 점차 증가하는 추세에 있음을 알 수 있었다. 그러나 이러한 재활용율은 아직 미진한 수준으로 더욱 더 향상시키는 것이 필요하며 적극적인 분리수거, 재활용 체계 구축이 꾸준히 진행되어야 하는 것으로 판단되었다. 한편 '97년 전국 축산분뇨의 발생량은 126,339톤/일로서 '94년 발생량 112,750톤/일 보다 11.2%가 증가한 것으로 산출되었고, 전국 77개소의 하수종말처리장에서 발생되는 하수처리슬러지는 '96년도에 하수처리량의 0.03%에 달하는 하루 3,500톤 정도가 발생되는 것으로 나타났다. 사업장 일반 유기성 폐기물과 별도의 관리를 필요로 하는 사업장 지정 폐기물 중 유기물류 등 '96년도 전체 유기성 산업폐기물의 잠재에너지함량은 연간 288만TOE로 산출되었으며 이는 '96년 우리나라 1차에너지 총소비량 1억6천5백만TOE (통상산업부, 1997)의 1.75%에 달하는 것으로 평가되었다. 이중 폐수처리 오니는 재활용율이 31%대에 그치고 상대적으로 매립처리의 비율이 높은 상태로서 발생량이 큰 것을 감안할 때 향후 보다 더 재활용에 대한 고려가 필요한 것으로 분석되었다. 퇴비화 원료는 주로 축산폐기물, 인분, 식품가공 부산물, 어박류, 부엽토, 톱밥 등이었으며, 최근에 이르러 비로소 음식물쓰레기, 오니류의 퇴비화가 시도되고 있었다. 퇴비생산량은 '96년 4월 현재 288개 생산업체에서 약 42만톤 정도를 생산하고 있었으며, 농업용으로의 사용이 가장 많았고 그 외 산림용이나 조경용으로의 사용은 매우 제한되어 있었다. 결론적으로, 퇴비 이용의 활성화를 위해 퇴비제품 규격의 표준화, 퇴비분석 및 품질관리 방법의 확립, 분리수거 및 퇴비화를 통한 품질 개선 등이 필요한 것으로 사료되었다. 특히 도시 산업 유기성 폐기물 퇴비의 사용 증대를 위해 확실한 부숙퇴비의 생산과 함께 중금속 등 유해물질을 줄이는 것이 퇴비 생산량의 증가 못지 않게 중요하다 판단되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-6
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• 2004

혐기성 소화에서 미생물에 저해/독성 물질로 알려진 암모니아의 농도와 식종원에 따른 영향을 회분식 반응기를 이용하여 분석하였다. 식종원은 고농도의 암모니아에 장기간 적응된 축산농가 축산폐수 집수조의 슬러지 그리고 저농도의 암모니아에 노출된 하수종말처리장 혐기성 소화조 슬러지를 사용하였다. 식종원에 상관없이 암모니아는 TAN 1,500 mg-N/L에서 COD 제거율과 biogas 발생량으로 측정된 혐기성 미생물의 활성에 저해영향을 주기 시작하여 3,500 mg-N/L에서는 더욱 심하였다. 암모니아 저해 농도 범위에서 휘발성 유기산의 농도는 50 mg/L 범위로 유지되므로 메탄생성균 뿐만 아니라 산생성균도 저해영향을 받는 것으로 나타났다. 축산폐수 집수조 슬러지로 식종된 경우 암모니아 농도 TAN으로 $2,500{\sim}3,500\;mg-N/L$ 범위에서도 COD 제거율과 biogas 발생량의 감소폭은 미미하였으나 하수종말처리장 혐기성 소화조 슬러지로 식종된 경우 암모니아 농도가 증가할수록 COD 제거율과 biogas 발생량은 큰 폭으로 감소하였다. 결과적으로 암모니아에 장기간 순응된 슬러지로 식종한 경우 암모니아의 저해 농도에 대하여 적응도 빨랐으며 저해영향도 적었다.

• 한국환경농학회지
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• 제19권2호
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• pp.171-176
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• 2000

조건성연못의 메탄발효 환경조건은 용존산소가 없고, 혐기성 및 중성 pH가 유지되어야 하며, 온도변화가 적어야 한다. 분석결과 실험 조건성연못의 바닥은 이러한 조건들을 충족시키고 있어 설계인자가 비교적 적절하다고 본다. 조건성연못의 수심이 2.4m일 경우도 강한 바람이 불면 상충의 용존산소가 바닥으로 이동하여 연못바닥의 메탄발효를 일시적으로 저하시키는 현상이 있을 수 있다. 용존산소의 바닥침투를 완화하기 위해 수심을 깊게 설계할 수 있으나 수심이 깊어지면 연못바닥의 수온이 낮아져 메탄발효의 효율이 저하된다. 실험결과 조건성연못의 수심은 2.4m 정도가 적합하다고 본다. 최근에는 용존산소의 연못바닥 침투를 차단하기 위해 연못바닥에 Pit를 설치하는 방법이 연구되고 있으나 시설비용이 추가되는 단점이 있다. 실험 조건성연못의 슬러지층의 온도가 $16^{\circ}C$ 이상에서 메탄발효가 원활히 일어나고 있다. 기존 조건성연못의 메탄발효 연구에 의하면 연못바닥 슬러지충의 온도가 $19^{\circ}C$에서 슬러지 분해량과 침전량이 같아진다고 보고되고 있다. 실험 조건성연못에서는 $19^{\circ}C$보다 $3^{\circ}C$ 낮은 온도에서도 메탄발효가 원활히 일어나고 있다. 실험 조건성연못의 바닥온도 분석결과 메탄발효가 거의 정지되는 $14^{\circ}C$이하가 되는 기간이 약 7 개월이 되어, 매년 어느 정도의 슬러지는 바닥에 쌓이게 된다. 1997년 1월부터 9월까지 9개월 동안 연못바닥에 형성된 슬러지 깊이가 1.3cm였다. 따라서 연간 약 1.7cm가 쌓일 것으로 예측된다. 실험 조건성연못처럼 연못의 수심을 2.4m로 유지하고, 연못바닥에 슬러지 퇴적을 위해 여분의 0.3m 깊이를 두어 15 - 20년에 한번 슬러지를 제거할 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다고 사료된다. 메탄발생이 왕성한 기간에 연못상충에서 포집한 가스의 83%가 메탄으로 구성되어 있어 축산폐수를 처리하면서 메탄가스를 회수하여 연료로 사용하는 것이 가능하다. Parker(1979)의 연구에 의하면 슬러지층이 형성되지 않은 연못이 슬러지층이 형성된 연못의 BOD제거수준에 이르는데는 약 1년이 소요된다.$^{24)}$ 메탄박테리아 활동이 슬러지층의 표면에서 훨씬 높기 때문이다. 본 연구는 조건성연못의 초기 메탄발효를 분석한 것으로 조건성연못이 생태적으로 적용하면 초기단계보다 메탄발효의 효율이 증가할 것으로 예측된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제34권4호
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• pp.37-45
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• 2006

생태건축에서 주로 사용되는 목재는 자연환경에서 쉽게 생분해되기 때문에 목재의 내구성 향상을 위하여 각종 방부제나 방화제 또논 도료를 사용한다. 그러나 이들 약품 중에는 살균 및 살충을 위한 각종 독성 중금속이 함유되어 있다. 특히 비바람과 토양에 직접 접촉하는 지반(foundation)과 외장벽(exterior wall)에 사용되는 목재는 인체에 독성이 강한 CCA (chromated copper arsenate)로 처리하는 경우가 많다. 더욱이 건축 폐재는 법률적으로 소각하도록 규정되어 있어 재활용되지 않는 한, 소각 시 발생하는 배출물질 중 대기환경을 오염시키는 다양한 물질을 방출하여 호흡기 질병을 유발하고, 토양 매립시는 용출되어 토양을 오염시킨다. 따라서 건축용 목재로 사용되는 편백나무와 CCA처리된 미국산 Hemlock외에, 목재로부터 제조되어 시판되고 있는 유기질 비료와 하수 슬렷지, 건류목탄과 백탄에 함유된 중금속이온을 분석한 결과 다음과 같았다. 1) 미량원소분석을 위하여 시료 용해에 사용된 분석시약과 용수 중에 함유된 불순물이 분석결과에 영향을 미치기 때문에 체계적이고 전문적인 분석시스템 개발과 전문가가 필요하였다. 2) 특히 생화학적으로 전처리된 유기질비료와 슬렷지 또는 열화학적으로 전처리된 건류목탄과 백탄은 [$HNO_3+HF$] 혼합액으로 3회이상 처리하여도 완전 용해되지는 않았다. 3) 약품 전처리가 없는 목재의 경우, 열처리한 목탄이나 유기질퇴비는 환경오염을 초래하지 않았다. 4) 목재의 내구향상을 위하여 CCA 처리 목재는 유기질 비료 기준과 토양 환경 기준치를 크게 초과하여 토양에 매립하면, 심각한 토양오염을 야기할 것이다. 따라서 CCA처리된 토목건축용 목재는 특정 폐기물로 규정하여 별도 처리가 필요하고, 최종 처리될 때는 환경 친화적 소각이나 매립을 위하여서는 오염된 중금속을 분리한 후 목재성분만을 이용하는 바이오메스 폐기기술개발이 필요한 반면, 미래에는 환경 친화적인 저독성 또는 무독성 목재 방부제 개발이 필요하다.

• 유기물자원화
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• 제14권3호
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• pp.91-100
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• 2006

본 연구에서는 돼지 분 뇨 및 폐수의 오염물 부하를 조사 및 분석함으로써 다양한 형태의 돼지 돈사로부터 발생 및 배출되는 오염물 부하 원단위를 산정한 결과는 다음과 같다. 오염물질의 발생부하 원단위는 돼지의 성장단계에 비례하여 증가하였으나, 돈사의 형태에 따른 발생부하 원단위는 각 돈사별 평균값을 고려할 때 큰 차이를 보이지 않았다. 3계절과 생체 중량을 고려한 평균 분뇨 발생량은 분이 1.49kg/head/d, 뇨가 3.08kg/head/d로서 총 4.57kg/head/d가 발생하였다. 돈사의 형태와 계절을 고려한 최종적인 평균 오염물질 발생부하 원단위는 BOD 199.5g/head/d, $COD_{cr}\;413.5g/head/d$, T-N 27.8g/head/d, T-P가 5.3g/head/d로 나타났다. 시멘트 돈사에서 배출되는 폐수의 배출부하 원단위는 BOD 31.3g/head/d, $COD_{cr}\;95.6g/head/d$, T-N 8.9g/head/d, T-P가 3.1g/head/d로 조사되었다. 분의 수거율(80%, 90%)을 고려한 분의 발생부하 원단위와 시멘트 돈사의 폐수발생 원단위의 합을 슬러리 돈사의 배출부하 원단위와 비교 시, 오염물질과 항목별로 다소의 차이는 있으나 거의 유사하였다.

• 미생물학회지
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• 제51권4호
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• pp.374-381
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• 2015

국내의 경우 항만과 연안해역 준설로 인하여 연간 수 천만톤 이상 준설토사가 발생하며 매년 증가하고 있으나, 대부분 투기장에 장기간 방치되며, 더구나 2012년부터 런던협약에 의해 해양투기가 금지되고 있어 환경친화적인 준설토처리 및 재활용기술개발이 시급하다. 준설토 재활용기술에서는 중간처리과정후 발생하는 현탁수(유기물과 중금속 함유 $10{\mu}m$ 미만 미세오염퇴적물 포함)의 처리가 필요한데 현재 이 기술은 연구되어 있지 않다. 본 연구에서는 복합유용미생물제제(BM-S-1)을 이용하여 미세해양오염퇴적물($10{\mu}m$ 이하 입자)내 오염되어 있는 유기물질, 영양염류 및 중금속을 정화하여 배출함으로써 오염퇴적물 정화처리수 방류수질 기준을 충족하고자 하였다. BM-S-1 복합미생물제제를 이용한 해양준설토의 친환경정화시스템으로서 일일 50 L 처리용량의 Lab scale 실험장치를 HRT 6.5일, BOD 용적부하 $0.2-0.6kg/m^3{\cdot}day$의 조건으로 생물반응기를 100일 이상 운전하였다. SCOD, T-N 및 T-P의 제거효과는 각각 96.1%, 92.0% 및 79.0%로 나타나 오염미세퇴적토 내의 유기물의 처리효과가 매우 양호하였다. 또한 몇 가지의 중금속(Zn, Ni 및 Cr) 처리에도 효과적이었다. 아울러 물리적으로 분리하기 어려운 $10{\mu}m$ 이하의 미세토양의 고액분리가 가능함을 확인하였다. 미생물군집구조를 분석한 결과 Flavobacteria 및 Gammaproteobacteria 강이 매우 우점하였으며, 이들에 속한 미생물종들은 해양 내의 각종유기물(다당류, 단백질 및 기타 생물중합체)을 처리하는 것으로 알려졌다. 따라서 본 실험에서 사용된 BM-S-1 미생물제제와 처리시스템은 고농도의 염분이 함유되어있는 유기물 및 중금속 오염 해양퇴적물 정화에 효율적으로 적용가능한 것으로 판단되며, 정화, 분리된 미세해양퇴적물은 목적에 맞게 재사용 가능할 것으로 사료된다.