유색 용존 유기물의 빛 흡수와 해빙의 가속화는 수생생태계와 열수지 역동성 간의 양적 피드백에 영향을 줄 수 있으므로 극지 해양에서 유색 용존 유기물의 장기 모니터링이 필요하게 되었다. 그러나 극지 환경에서의 관측은 용이하지 않은 접근성과 거친 기상으로 장기 모니터링이 쉽지 않다. 따라서 유색 용존 유기물의 장기 모니터링 장소로서 남극 세종 기지의 가능성을 확인하기 위해, 마리안 소만과 맥스웰 만에서 유색 용존 유기물의 분포와 외부로부터의 영향을 파악하기 위한 관측을 수행하였다. 맥스웰 만 내의 세종 부두와 세종 곶의 72시간 유색 용존 유기물의 변동성을 관측하고, 외부 영향이 없었던 세종 부두에서 2010년 2월에서 11월까지 10 개월간 유색 용존 유기물의 연간 변화와 계절변동을 관측하였다. 세종 부두의 유색 용존 유기물 농도는 가을과 겨울 동안 가장 높고 봄과 여름에 감소하는 뚜렷한 계절 변동성을 보였고, 남극 인근 해역에서 측정된 유색 용존 유기물 농도 자료와 비교하였다. 따라서 우리는 남극해의 열수지에 대한 중요한 요인이자 광화학적 및 생물학적 환경변화에 관한 지시자인 유색 용존 유기물을 장기 모니터링을 위해 적합한 장소로 맥스웰 만의 세종 부두를 제안한다.

본 연구의 목적은 질산, 황산, 암모니아수, 과산화수소에 대한 생태독성평가를 통해서 사고대비물질들에 대한 기초 독성 데이터베이스를 구축하여, 향후 화학사고 발생시 환경 피해에 관한 의사결정에 과학적 근거를 제공하는 데 있다. 이를 위해 본 연구에서는 사고대비물질 중 토양의 물리·화학적 성질을 변화시킬 수 있는 질산, 황산, 암모니아수, 과산화수소를 대상으로 국내 토착 절지동물인 김어리 톡토기 (Paronychiurus kimi)를 이용한 생태독성평가를 수행하였다. 7일간의 급성독성평가와 28일간의 만성독성평가를 수행하였으며, 시험물질 농도에 따른 토양의 pH 변화를 관찰하였다. 토양의 pH는 질산, 황산, 과산화수소, 암모니아수의 농도가 10,000 mg kg-1 soil dry wt.일 때, 각각 2.86, 2.72, 7.18, 9.69이었다. 질산, 황산, 과산화수소, 암모니아수에 대한 만성독성평가 결과, LC50 값은 각각 2,703, 5,414, 3,158, 859 mg kg-1 soil dry wt.이었으며, P. kimi의 산란 수에 대한 EC50 값은 각각 587, 2,148, 1,300, 216 mg kg-1 soil dry wt.이었다. 비록 본 연구에서는 사고대비물질들의 유입에 따른 토양 pH의 변화만이 조사되었지만, 본 연구의 결과는 P. kimi가 사고대비물질에 의해 변화된 토양의 pH뿐만 아니라 사고대비물질의 유입에 의해 감소된 유기물 함량과 생성된 반응 산물에 의해서도 사망률과 산란수에 영향을 받을 수 있음을 의미한다. 대부분의 사고대비물질들이 토양의 특성을 변화시킬 수 있다는 점을 감안할 때, 토양의 특성 변화와 이에 따른 생물 영향을 고려한 화학사고 후 평가 및 복원 방법이 필요하다.

본 연구는 화력발전소 배출로 인한 지표면 오염물질 농도의 시·공간적 영향을 실측 자료를 바탕으로 정량적으로 분석하려는 목적으로 수행되었다. 배출과 농도 관계의 정량적 분석을 위해 우선 기상 조건과 주변 배출원의 영향을 고려하였다. 이를 위해 자료의 선택과 관측지점 선정 과정을 제안하였고, 선정된 지표면 시·공간 자료에 K-Z 필터와 경험직교함수(EOF) 분석 기법을 적용하였다. 사용된 자료는 2014-2017년 4년의 기간 동안 당진과 태안 화력발전소 굴뚝 자동측정기기의 농도값을 이용하여 산출한 한 시간 평균 배출량 자료와 지표면 대기오염농도 측정망 자료이다. 기상 자료로는 최근 배포 중인 ERA5 재분석자료와 기상청 종관기상관측소 한 시간 평균 자료가 사용되었다. 발전소만의 영향이 최대한 보이도록 기상 효과와 지리적인 요인을 고려하여 선택한 시간대의 선정된 관측소 자료만을 이용하여 분석한 결과, 지표면 대기오염물질의 EOF 첫 번째 모드는 SO2, NO2, PM10 모두에 대해 97% 이상의 변동성을 설명하였다. 또한 지표면 농도장의 EOF 첫 번째 모드의 시계열은 화력발전소 배출과 유의미한 상관성을 보였다. 결과적으로 당진 화력발전소 SO2, NO2, TSP 시간 당 배출량이 각각 10%가 감소하면, 남서풍 계열의 바람에 의해 직접 영향을 받는 서울 수도권 지표면 평균 SO2 농도는 0.468 ppb (R=0.384), NO2는 1.050 ppb (R=0.572), PM10은 2.045 μg m−3 (R=0.343) 정도가 감소한다고 판단할 수 있다. 태안화력발전소의 경우, SO2, NO2, TSP 배출량을 각각 시간당 10% 씩 감축하면, SO2는 0.284 ppb (R=0.648), NO2는 0.842 ppb (R=0.683), PM10은 1.230 μg m−3 (R=0.575) 정도가 감소될 수 있음을 확인하였다. 태안화력발전소는 당진화력발전소에 비해 수도권지역 농도에 미치는 영향은 작았으나, 상관관계는 더 높았다.

This study was conducted to evaluate the degradation and mineralization of PPCPs (Pharmaceuticals and Personal Care Products) using a CBD(Collimated Beam Device) of UV/H2O2 advanced oxidation process. The decomposition rate of each substance was regarded as the first reaction rate to the ultraviolet irradiation dose. The decomposition rate constants for PPCPs were determined by the concentration of hydrogen peroxide and ultraviolet irradiation intensity. If the decomposition rate constant is large, the PPCPs concentration decreases rapidly. According to the decomposition rate constant, chlortetracycline and sulfamethoxazole are expected to be sufficiently removed by UV irradiation only without the addition of hydrogen peroxide. In the case of carbamazepine, however, very high UV dose was required in the absence of hydrogen peroxide. Other PPCPs required an appropriate concentration of hydrogen peroxide and ultraviolet irradiation intensity. The UV dose required to remove 90% of each PPCPs using the degradation rate constant can be calculated according to the concentration of hydrogen peroxide in each sample. Using this reaction rate, the optimum UV dose and hydrogen peroxide concentration for achieving the target removal rate can be obtained by the target PPCPs and water properties. It can be a necessary data to establish design and operating conditions such as UV lamp type, quantity and hydrogen peroxide concentration depending on the residence time for the most economical operation.

This study focused on natural organic matter and trihalomethane removal by ozonation with various ferrous concentration in surface water. Ozonation is more affected by injection concentration than reaction time. dissolved organic carbon removal rates in ozonation increased with the increase in ferrous concentration. The highest removal was obtained at 6 mg/L of ferrous concentration. When 1 mg/L of ferrous was added with 2 mg/L of ozone concentration, it was found to be a rapid decrease in specific ultraviolet absorbance at the beginning of the reaction because ferrous acts as a catalyst for producing hydroxyl radical in ozonation. As ozone concentration increased, trihalomethane formation potential decreased. When 2 mg/L of ozone was injected, trihalomethane formation potential was shown to decrease and then increase again with the increase in ferrous concentration.

In this study, real-time monitoring of air quality using a real-time mobile monitoring system was conducted to identify the emission characteristics and current status of air pollutants and odorous substances that are mainly generated in domestic dyeing industrial areas and to trace the pollutant sources. The concentration of toluene in the industrial area was detected up to 926.4 ppb, which was 3 to 4 times higher than that of other industrial areas. The concentration of methylethylketone was 124.7 ppb and the concentration of dichloromethane was 129.5 ppb. Acrolein concentration was highest at E point at 521.6 ppb, methanol concentration was highest at D point at 208.8 ppb, and acetone concentration was highest at M and N points at 549.3 ppb. The most frequently detected concentration of pollutants in the air quality monitoring results in the industrial area was, in descending order, toluene > methanol > acrolein > dichloromethane > acetone, which was similar to the chemical emissions used in the industrial area by the Pollutant Release and Transfer Register data. The concentration of odorous substances measured in real time was compared with the concentration of minimum detection, and the concentration of hydrogen sulfide was about 10 times higher than the concentration of minimum detection at A point, which was judged to be the main odorous cause of A point. In the future, if the real-time mobile measurement system is constructed to automatically connect wind direction/wind speed, PRTR (Pollutant Release and Transfer Register) data and SEMS (Stack Emission Management System) data, etc., it was judged that more accurate monitoring could be performed.

The emission of odor, characterized by the combustion conditions and biomass types resulting from the use of a biomass incinerator, was analyzed. The following biomass types were considered: bark, board waste, sawdust, wood flour, wood fiver, wastewater sludge, and timber wastewater. As a study method, the physico-chemical characteristics of each biomass type were analyzed to predict the potential substances that might be emited under incomplete combustion conditions. And, the emission components of odor emission by biomass were analyzed at the laboratory level using a combustion device. In addition, the characteristics of the contaminant (odor) emission per mixture ratio of biomass were analyzed in a stoker incinerator that is in operation in an actual establishment at a scale of 300 ton/day. In the biomass emission experiment using the combustion device at the laboratory level, the major substances such as Acetic acid, Styrene, Toluene, Benzene, Dichloromethane, etc. were analyzed, and these components were determined to increase odor index. VOCs measurement in the outlet of the stoker incinerator indicated that Acetaldehyde, Ethanol, Acetonitrile, Ethyl acetate, Toluene, etc. were detected as the major substances. These were similar to the emission substances presented by the experiment that had investigated emissions by biomass type. A study on the Effect of Operational Conditions in biomass stocker incinerator on the concentration of odorous materials emitted from stack showed a close relationship between the input by biomass type and urea, temperature in the incinerator, and the tendency to emit/produce odor.

한국의 경제 발전에 따라 양돈 사업의 규모가 커지고 대단지화 되면서, 생산성 향상과 높은 품질을 충족시키기 위해 축사시설의 체계적인 관리가 요구되고 있다. 그러나 효율성을 위해 밀집된 구조에서는 종종 여름철에 공기의 질이 나빠지고 온도가 높아지는 등의 문제를 일으킬 수 있다. 돼지는 저산소 및 고온에 매우 취약하기 때문에 생산성을 높이기 위한 환기 유지는 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 전산유체역학(CFD, computational fluid dynamics)을 이용하여 환기 시스템의 문제점 및 개선 사항을 분석하는 방법을 제안하였다. 유한체적법(FVM, finite volume method) 기반의 fluent 프로그램이 사용되었고 난류 모델로 RNG standard k-ε 모델을 사용하였다. 환기 시스템의 효율적인 설계를 위해 실제 단층의 단순 구조 양돈사와 다층의 대형 양돈사를 대상으로 다종물질이송(multispecies transport) 해석기법을 이용하여 환기 효율 및 성능을 분석하였으며, 개선된 시스템의 유동순환이 원활하게 이루어짐을 확인하였다.

해양환경보호, 해양생태계 및 인류의 건강을 보호하기 위한 목적으로 선박으로부터 배출되는 해양오염물질과 유해수중생물 및 병원균을 규제하는 IMO의 MARPOL협약과 선박평형수관리협약이 전 세계적으로 이행되고 있다. 특히 국제해운산업의 특징은 선박이 타 국가의 영역을 넘나들며 종사하는 물류수송이 특징이기 때문에 해양환경오염을 감소 또는 통제하거나 외래생물의 유입을 방지하기 위한 선박의 설계, 구조 및 설비기준 그리고 규제물질의 배출기준은 국제협약을 통해서 이행될 수밖에 없다. 그러나 해상물동량의 증가와 함께 선박의 대형화로 인해 연안국의 해양환경피해가 심각해지면서 국제협약의 기준과 합치하지 않는 일방적인 국가행위가 일부 국가들의 의해서 실행되고 있다. 이 같은 행위에 대해서 국가는 국내법을 원용하거나 또는 국제협약의 예외규정을 인용하여 정당성을 주장하지만, 상황에 따라서 국제법적 정당성은 달리 판단할 수 있는 여지가 있으며, 선박의 권리를 침해한다는 논란이 제기될 수 있다. 이 논문에서는 선박기인 해양오염물질 규제를 위한 일방적인 국가행위 사례를 알아보고, 국제분쟁해결기구의 판단과 일반국제법상 국가책임의 위법성 조각사유에 대한 분석을 통해서 일방적인 국가행위의 정당성을 판단하는 기준을 고찰하였다. 일부 선진국의 해양환경보호 정책과 연관된 일방적인 국가행위로 인해 국가 간의 분쟁이 발생할 가능성이 높으며, 국제분쟁해결기구의 판단에서도 일방적 인 국가행위의 위법성을 인정하고 있음에 주목해야 할 것이다. 유엔해양법협약은 선박기인 해양오염과 관련하여 국가관할권의 예외를 규정하고 있지 않지만, 일반국제법상의 위법성 조각사유 적용이 가능하리라 판단되며, 설사 해양환경 보호를 위한 국가의 행위라 할지라도 매우 제한된 상황의 일방적인 국가행위만 이 정당성을 인정받을 수 있을 것이다

본 실험의 목적은 간척지 토양에서 다른 EC처리에 따라 향부자와 갯방풍의 생장 및 기능성물질 차이를 분석 하고자 수행하였다. 향부자와 갯방풍 종자를 트레이에 파종 후 8주간 온실에서 육묘하였고 새만금 지역에서 채취한 간척지 토양을 담은 포트에 이식하였다. 식물은 EC농도에 따라, 대조구, 1, 2, 4, 8dS·m-1 조건으로 12주 간 실험을 진행했고 추가로 간척지 토양에서의 EC 1dS·m-1 과 원예용 상토를 구분하여 생육을 비교했다. 향부자의 초장, 엽장 엽폭은 EC 1dS·m-1 에서 가장 높 았다. 엽수, 화방 수, 인편 수는 EC 2dS·m-1 에서 가장 크고 EC 8dS·m-1에서 가장 적었으며, SPAD는 EC 2와 4dS·m-1 에서 가장 높고 EC 8dS·m-1에서 가장 낮았다. 지상부와 지하부의 생체중은 EC 2dS·m-1 까지 증가하다 가 농도가 증가함에 따라 값이 감소했다. EC 1dS·m-1 조건에서 간척지토양과 원예용 상토에서 자란 작물의 생육을 비교했을 때 SPAD, 엽수, 화방 수, 인편 수, 지상부 와 지하부의 생체중은 원예용 상토에서 더 높았다. 갯방 풍은 모든 생육 조건에서 EC 8dS·m-1가 가장 낮았으며 EC 8dS·m-1을 제외하고 다른 처리구에서는 유의적인 차이를 확인할 수 없었다. 향부자는 EC 1dS·m-1에서 pcoumaric acid 함량이 가장 높았고, 갯방풍의 지상부는 catechin의 함량이 대조구에서 가장 높았으며 지하부는 EC 1dS·m-1에서 benzoic acid 함량이 가장 높았다. 간척지 토양을 EC 4dS·m-1 이내로 관리 할 수 있다면 향부 자와 갯방풍의 재배가 가능할 수 있을 것으로 판단된다.

In this study, the fate and removal of 15 pharmaceuticals (including stimulants, non-steroidal anti-inflammatory drugs, antibiotics, etc.) in unit processes of a sewage treatment plant (STP) were investigated. Mass loads of pharmaceuticals were 2,598 g/d in the influent, 2,745 g/d in the primary effluent, 143 g/d in the secondary effluent, and 134 g/d in the effluent. The mass loads were reduced by 95% in the biological treatment process, but total phosphorous treatment did not show a significant effect on the removal of most pharmaceuticals. Also, mass balance analysis was performed to evaluate removal characteristics of pharmaceuticals in the biological treatment process. Acetaminophen, caffeine, acetylsalicylic acid, cefradine, and naproxen were efficiently removed in the biological treatment process mainly due to biodegradation. Removal efficiencies of gemfibrozil, ofloxacin, and ciprofloxacin were not high, but their removal was related to sorption onto sludge. This study provides useful information on understanding removal characteristics of pharmaceuticals in unit processes in the STP.

본 연구는 사과나무 ‘홍로’와 ‘후지’의 내재휴면 기간 중 휴면타파에 유효한 한계온도 범위를 알아보고자 수행 하였다. 저온 축적에 의한 내재휴면 타파 여부를 확인하기 위하여 온도 처리구별로 발아율을 조사한 결과 ‘홍로’ -5℃ 처리구를 제외한 모든 처리구에서 발아율이 50% 이상으로 나타났다. 또한 ‘후지’의 온도 처리구별 발아율은 -5℃ 처리구에서도 86.3%로 휴면이 타파되었다. 탄수화물과 무기성분의 변화는 처리간 유의한 차이는 있었으나 일정한 경향이나 특이한 변화를 나타내지 않았다. 그러나 유리당 분석 결과 sorbitol 함량은 휴면 타파 여부에 따라 휴면이 타파되지 않은 ‘홍로’-5℃ 처리구의 경우 29.62mg/g으로 높게 나타났으며, 휴면이 타파된 것 으로 판단되는 처리구는 낮은 수준이였다. 호르몬 분석 결과 휴면이 타파되지 않은 ‘홍로’ -5℃ 처리구의 경우 ABA (abscisic acid)와 JA (jasmonic acid)는 각각 176.48, 15.72ng/g으로 높게 나타났으며, 모든 처리구에서 휴면이 타파된 것으로 나타난‘후지’의 경우 ABA, JA, SA(salicylic acid) 함량이 ‘홍로’ 품종보다 유의하게 낮게 나타났다. 본 연구 결과 휴면 타파에 유효한 한계 온도 범위는 품종에 따라 다르며 ‘홍로’는 -5℃에서 발아율이 30.3%로 휴면이 타파되지 않은 것으로 나타났으 며, ‘후지’는 0℃ 이하인 -5℃에서도 86.3%로 높게 나타나 저온 축적의 효과가 있는 것으로 판단된다.