• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.455-463
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• 2011

기존의 건설기술 대부분은 주변 환경을 고려하지 않은 채 개발 적용되어 왔으며, 이는 일부 시설을 혐오시설로 받아들이는 지역주민들과의 마찰, 불투수층의 증가로 인한 도시내 환경수리학적문제 등과 같은 다양한 문제점을 야기하고 있다. 이와 더불어, 국내 강우유출수 관리에 대한 관심과 인식이 높아지면서 도시의 경제적인 측면뿐만 아니라 심미적인 측면, 환경적인 측면 등을 동시에 고려한 지속가능한 개발 및 친환경 건설기술이 요구되고 있다. LID(Low Impact Development)는 기존의 수리학적 기능을 최대한 유지하면서 강우시 발생되는 비점오염물질을 효율적으로 관리하는 기술로 국내외적으로 이에 대한 연구와 기술개발이 지속적으로 이루어지고 있다. 본 연구는 도시지역(도로, 주차장 등)에 적용하기 위한 소규모 인공습지 기술을 개발하고자, Test-bed 시설 설치 및 모니터링을 실시하였다. SCW-1의 경우, TSS 65.9%, $COD_{Cr}$ 52.9%, TN 45.6%, TP 55.4%, Total Fe 67.2%, Total Pb 50.4%의 평균저감효율을 보이는 것으로 나타났으며, SCW-2는 TSS 82.4%, $COD_{Cr}$ 61.9%, TN 51.4%, TP 48.2%, Total Fe 73.8%, Total Pb 41.9%로 나타나, 도시지역의 주된 비점오염물질인 입자상물질과 중금속물질의 저감효과가 비교적 뛰어난 것으로 분석되었다. 본 연구결과는 소규모 인공습지가 향후 도시내 효율적인 물순환 시스템을 구축하고, 수생태계 보전에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제36권3호통권104호
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• pp.381-388
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• 2003

The fertility of stream water in major streams of the Lake Shihwa Watershed was compared using water analyses and algal growth potential test (AGPT) in typical drought seasons from December 2001 to April 2002, The water quality varied considerably depending on streams. These streams were very rich in inorganic nutrients that the nutrient levels and characteristics of each stream could be easily determined. Through AGPT, 63.6% of growth was observed in the average values of each stream, with non-growth accounting for 36.4%. AGPT results showed that 40.9% of the 22 stations were in hypertrophic condition and 54.5% in eutrophic condition. AGPT values were significantly correlated with TIN, $NH_4$, and SRP (p <0.001); compared to other nutrients, however, they were more related to SRP and $NH_4$. Moreover, the values increased with high concentration of N and P and low N/P ratios. Nonetheless, the values were more dependent on P concentration than N concentration. This suggests that the effect of P on the water quality of lake situated in downstream may serve as a potential indicator of phytoplankton development. Depending on the drainage pattern of streams, the wastewaters of wastewater treatment plant (WwTP) and untreated wastewater (UTW) were found to have 53.4% and 46.6%, respevtively, of TIN, 51.9% and 48.1% of $NH_4$, 62.9% and 37.1% of $NO_3$, 62.6% and 37.4% of SRP, and 44.1% and 55.9% of SRSi. The AGPT value was 51.1% in WwTP wastewater and 48.9% in UTW wastewater, the concentration of WwTP wastewater was slightly higher. For untreated wastewaters flowing into the constructed wetland and into the lake, TIN accounts for 43.0% and 57.0%, respectively, of nitrogen components, $NH_4$ 44.4% and 55.6%, $NO_3$ 39.6% and 60.4%, SRP 53.5% and 46.5%, and SRSi 52.3% and 47.7%, respectively. The AGPT value was 58.0% in the constructed wetland and 42.0% in Lake Shihwa; the concentration in streams flowing into the wetland was slightly higher. Therefore, Persistent and large development of phytoplankton in Lake Shihwa cannot be prevented unless a measure tophytoplankton control is implemented. This is because the concentration of nutrients in specific streams flowing into the lake is very high, even though the inflow of water is low.

• 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.

• 한국습지학회지
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• 제13권2호
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• pp.231-242
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• 2011

도시화가 진행될수록 건물의 옥상 및 교통관련 시설물 또한 증가하여, 녹지공간은 감소하고 불투수면은 증가하게 된다. 불투수면이 증가함에 따라, 도시내 자연적 물순환 시스템 파괴, 비점오염물질 증가, 생태축 단절 등과 같은 다양한 환경수리학적 문제점이 발생되고 있다. 최근 들어 국민들의 생활 및 의식수준이 향상되면서, 도시의 경제적인 측면뿐만 아니라 심미적인 측면, 환경적인 측면을 동시에 고려한 지속가능한 도시 개발이 요구되고 있다. 또한 강우유출수 관리에 대한 관심과 인식이 높아지면서 Low Impact Development(LID) 관련 기술의 개발 및 적용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 국내 환경에 적합한 가이드라인, 설계기준 등은 매우 부족한 실정이다. 본 연구는 도시 및 도로가에 적용하기 위한 소규모 인공습지 기술을 개발하기 위하여, Pilot-scale 실험을 실시하였으며, 분석 결과, TSS, $COD_{Cr}$, TN, TP, Total Pb에 대한 평균저감효율이 각각 95%, 82%, 35%, 91%, 57%로 나타났다. 이러한 결과는 소규모 인공습지가 향후 도시 내 효율적인 물순환 시스템을 구축하고, 수생태계 보전에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제20권1호
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• pp.54-62
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• 2018

다양한 토지이용에서 발생된 영양염류는 수계 유입시 부영양화를 유발하며, 녹조발생의 원인물질이 되기에 비점오염원으로부터 영양염류를 저감하기 위한 LID 기법의 적용이 필요하다. 본 연구는 영양물질의 저감효율을 높이기 위한 하이브리드 인공습지(HCW)의 설계인자를 도출하고자 수행되었다. 하이브리드 인공습지는 공주대학교 천안캠퍼스내 100% 불투수층으로 이루어진 주차장 및 도로의 강우유출수 처리를 위하여 2010년에 조성되었으며, 현재까지 모니터링이 수행 중이다. 하이브리드 인공습지의 조성 이후 현재까지 수행 중인 모니터링 결과를 활용하여 산정한 TN의 평균 제거효율은 74%였으며, TP의 평균 제거효율은 72%로 나타났다. 이러한 TN 및 TP 제거효율은 일반적인 인공습지에 비하여 높은 제거효율이며 자유수면 습지 및 지표하 흐름습지에서의 활성화된 물리적 및 생태학적 기작에 기인한다. 하이브리드 인공습지의 효율적 영양물질 저감을 위한 중요설계인자는 유역면적 대비 시설면적의 비(SA/CA), 강우유출량, 강우강도 등으로 나타났으며, 영양물질 제거를 위한 최적 유입수의 C/N 비는 5:1에서 10.3:1로 산정되었다. 본 연구 결과는 도시지역의 강우유출수 내 영양염류를 고효율로 처리하고자 하는 하이브리드 인공습지의 효율적 설계에 사용 가능하다.

• 한국습지학회지
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• 제20권3호
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• pp.235-242
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• 2018

운전시간이 경과함에 따라 공극폐색 문제로 인하여 수직 흐름형 습지의 기능은 저하되는데 이와 같은 문제는 폰딩(ponding)이나 월류 현상에 의하여 쉽게 관측할 수 있다. 공극폐색 잠재성을 조사하기 위하여 도로주변에 설치된 파일럿 규모의 습지 운전자료를 분석하였다. 습지에는 각각 우드칩과 마사(부석), 그리고 화산석을 충진하였다. 약 7개월 동안 도로 강우유출수 처리시험을 수행한 후 충진된 여재를 비운 후 여재 층별로 분류하여 여재에 의해 포획된 고형물 입자의 양과 특성을 분석하였다. 분석결과 대부분의 포획물질은 외부기인 부유물질 이었으며 다음으로 여재표면에 증식한 생물막인 것으로 나타났다. 특히 다른 여재와 비교하여 유기성 여재인 우드칩에서 생물막의 증식이 왕성하였다. 또한 전체 포획량 중 30% 이상이 상부 20cm 이내에 집중되어 있어 폐색으로 인한 폰딩 발생시 이 부분의 여재를 우선적으로 교체하여야 할 것으로 판단된다. 또한 모델계산 결과 우드칩 충진 습지에서 폐색에 도달하는데 약 2달 정도가 소요될 것으로 산출되었으나 실제로는 전혀 폐색 기미는 발생하지 않았는데 이는 강우시에만 운영되는 특성상 강우활동이 없는 무강우 기간 동안 포획된 유기물질이나 생물막이 자연적으로 분해되어 일정기간이 경과되면 공극이 회복되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권2호
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• pp.170-174
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• 1997

자연정화방법 중 처리효과가 널리 알려진 인공습지를 농공단지 폐수처리에 적용할 수 있는지 가능성을 검토하기 위하여 천안시에 위치한 백석농공단지에 시작품을 설치하여 현장실험한 결과를 다음과 같이 요약할 수 있다. 처리조의 폐수유입량은 약 $0.2m^3/m^2\;{\cdot}$일이었으며 처리조내의 이론적인 체류기간은 약 1.05일이었다. 1. 유입폐수의 농도가 방류수 수질기준치보다 낮은 경우가 많았는데, 특히 T-N과 T-P는 지속적으로 모두 기준치보다 크게 낮아서 이 부분은 처리가 불필요한 정도이었으며, 평균처리율은 T-N, T-P가 각각 41%, 50% 정도를 유지하였다. 2. DO의 경우는 유입수보다 유출수의 농도가 높아서 깊이 0.6m의 처리조내에 산소가 대기로부터의 재폭기를 통하여 원활히 공급되며, 호기성처리에 문제가 없음을 알 수 있다. 3. BOD와 COD는 유입수의 농도 변화폭이 컸는데, 이에 따라 유출수의 농도도 수질기준치를 초과하는 경우가 많았다. 평균처리율이 BOD는 약 56%이며 COD는 약 43%로 처리효과는 뚜렷하였으나, 유입수의 농도가 높으면 수질기준치를 만족시키지 못하였고, 특히 기온이 낮으면 효율이 낮아져 인공습지방법의 본격적인 적용을 위해서는 이 부분을 보안하기 위한 추가연구가 요구된다. 그러나 이와 같이 기온이 떨어지는 시기에도 BOD와 COD가 각각 50.2%와 43%의 처리율을 유지하였다. 4. SS는 유입수의 농도가 60mg/l까지 변화하였으나, 유출수는 지속적으로 15mg/l 이하로 낮아서 인공습지에 토양으로 구성된 처리조를 통과하며 SS는 매우 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다. 5. 인공습지에 의한 처리방법을 항구적으로 도입하기 위해서는 온도가 떨어지는 10월 이후의 보온대책을 연구하여 겨울철에도 처리효율을 유지할 수 있는 방법을 강구해야 할 것이다. 6. 본 연구결과에 의하면 전반적으로 인공습지를 농공단지 폐수처리에 적용시킬 수 있다고 판단되며, BOD와 COD 처리의 부족한 부분은 보완성 추가처리를 병행하면 효과적으로 해결할 수 있다고 생각한다. 특히 이 방법에는 시설비, 에너지, 그리고 전문적인 유지관리가 거의 필요없어서 매우 경제적이고 실용적임을 고려하면 농공단지 폐수처리뿐만 아니라 생활오수나 축산폐수 등 응용범위를 확대할 수 있다고 생각한다.

• 한국환경농학회지
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• 제31권4호
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• pp.344-350
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• 2012

돈사폐수의 분획별 및 우리나라 기후변화 특성에 대한 활성슬러지-인공습지 공법에 의한 돈사폐수처리장의 대응성을 검토하기 위하여 오염물질 분획별 및 계절별 수처리효율을 조사하였다. 오염물질 분획별 수처리효율을 조사한 결과 최종 방류수의 COD는 213.5 mg/L정도로 soluble형태가 71.5 mg/L, insoluble형태가 142 mg/L정도이었고, SS함량은 118 mg/L정도로 volatile형태가 102 mg/L, fixed형태가 15.5 mg/L정도이었으며, 최종 방류수의 T-N함량은 47.8 mg/L 정도로 dissolved형태가 12.8 mg/L, suspended형태가 35.0 mg/L정도이었다. 또한 방류수의 T-P함량은 3.05 mg/L정도로 dissolved형태가 1.13 mg/L, suspended형태가 1.93 mg/L정도이었다. 활성슬러지-인공습지 공법에 의한 돈사폐수처리장에서 계절별 수처리효율을 조사한 결과 COD, SS 및 T-P의 처리효율은 98, 99 및 99%이상으로 계절에 따라 별 다른 차이 없이 높은 처리효율을 보였고, T-N 처리효율은 여름 (99.5%)${\geq}$가을 (99.1%)${\geq}$겨울 (98.7%)${\geq}$봄 (98.2%)의 순으로 여름철에 가장 높은 처리효율을 보였다.

• 환경위생공학
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• 제14권3호
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• pp.31-38
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• 1999

The purpose of this study were to determine the optimum mixing ratio of sewage sludge and papermill sludge as carbon source required to SRB in treating abandoned mine drainage with natural purification wetland. If mixing sewage sludge/papermill sludge 2.0 SO42- reduced 46.2%, and then 30% in mixing ratio 0.5.Because sewage sludge was faster biodegradability than papermill sludge, effluent SCOD was 40mg/L in mixing ratio 0.5, and after that was all but regular. pH and ORP were almost neutral and -160mV, but after that was all but regular and it indicated that SRB activity was suitable. Fe removal rate was 60% in mixing ratio 2.0, and 54% in mixing ratio 0.5. In point of carbon source supply, It indicated that mixing ration 0.5 was considered as the most appropriate, because degradability of swewage sludge under short time was higher than that of papermill sludge.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권2호
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• pp.164-170
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• 2016

Since most of the existing wastewater treatment options lack the ability to treat micro-contaminants, the increased use of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) and release as human waste have become a serious concern in recent years. Constructed wetlands (CWs) are a low-cost technology for wastewater treatment, however, its performance in term of PPCPs removal has not yet been fully investigated. This study aimed to characterize the removal factors and efficiency of acetaminophen (ACT) removal by CWs. The results revealed the decreased concentrations of ACT with increasing hydraulic retention times (HRT) of 0, 3, 5 days. The contribution of removal factors was found to be varied with initial ACT concentration. At the low ACT concentration (i.e. 1 ppb), plant uptake was the dominant, followed by microbial and photolytic removal. In contrast, at the high ACT concentration (i.e. 100 ppb), microbial and photolytic removal were found as dominant factors. On the other hand, hydrogen peroxide ($H_2O_2$) concentration was found at higher level in the plant shoot than in the root probably due to occurrence of the Fenton reaction resulting in PPCPs removal.