In this study, a two-stage electrostatic precipitator (ESP) was developed using a novel automatic dry cleaning device to reduce the ultrafine particles in subway stations. Collection efficiency was evaluated with a pilot scale ESP (1.2m× 1.2m) and the scale of the test duct was half of the subway air handling unit. The maximum collection efficiency for 0.3 μm particles was 96.9%. In addition, we studied a method of automatic dry cleaning for maintenance of the ESP. The cleaning efficiency was analyzed according to the cleaning flow rate for each particle loading amount to achieve a recovery rate over 90%. In addition, we derived the equation to estimate the reduction in collection efficiency according to the particle loading amount. It was confirmed that the performance of the contaminated ESP was restored to the initial state by the automatic dry cleaning in this study and that the electrical energy consumption was 5 times lower compared to utilizing conventional water cleaning.

본 연구는 금강수계의 백제보 부근에서 이･화학적 수질의 시간적 변이 파악을 위해 2004 ~ 2017년까지 측정된 환경부 수질자료를 분석하였다. 이용된 수질 변수는 전기전도도(Electric conductivity, EC), 용존산소량(Dissolved oxygen, DO), 수온, 생물학적 산소요구량(Biological oxygen demand, BOD), 화학적 산소요구량(chemical oxygen demand, COD), 총인(Total phosphorus, TP), 총질소(Total nitrogen, TN) 및 총부유물(Suspended solid, SS)의 항목으로 이들의 수질특성은 연별, 계절별로 큰 변이를 보였다. 총인 및 이온희석현상의 지표로 이용된 전기전도도는 계절별 분석에서 장마기에 크게 감소하는 현상을 보이며 강우와 역상관관계(p<0.01, n=163)를 보였으나, 계절별 총인은 갈수기에 비해 장마기에 증가하는 특성을 보여 강우와 상관관계(p<0.01, n=163)를 보였다. 한편, 생물학적 산소요구량 및 화학적 산소요구량은 강우와 유의한 관계(p>0.05, n=163)를 보이지 않았고, 계절별 총부유물 농도는 강우기에 크게 증가했고 강우와 유의한 관계(p<0.01, r=0.6155)를 보였다. 생물학적 산소요구량의 계절적 변화패턴은 화학적 산소요구량과 유사한 양상(r=0.4751, p<0.01)을 보였으며, 마찬가지로 총질소의 변화 패턴 또한 총인과 유사한 양상(r=0.0579, p<0.01)을 보였다. 보 건설로 인한 수체의 정체와 유량 증가로 인해 총인과 총질소가 심층으로 침전되어 백제보 건설 전에 비해 건설 후에 감소하는 특성을 보였고, 용존산소량은 보 건설 후에 증가하는 현상을 보였다. 4대강 사업 후 물리적 환경변화에 기인한 수질 변화 분석 결과에서 녹조량 감소를 위해서는 지속적인 총인 관리와 총인 외에도 영양염류 조절, 생물학적 산소요구량 증가를 유발하는 비점오염원관리 등이 시급하다는 것을 알 수 있다.

본 연구는 2016년 우리나라 금강 동진강 수계의 본류와 지류에서 13개의 지점을 대상으로 이화학적 수질 특성과 하상구조 및 어류 군집분석을 진행하고, 위해우려종인 배스와 블루길의 개체 수 등 서식에 미치는 영향과 상관성을 평가하였다. 동진강의 유로연장은 83.06㎞이며 유역 면적은 1348.82 ㎢로 정읍시 산외면의 상두산(575m)에서 시작되어 김제평야를 지나 황해로 흘러드는 강이다. 산지와 농경지가 대부분을 차지하는 전형적인 농촌 지역으로, 동진강 수계를 이루고 있는 하천은 본류를 포함하여 정읍천, 원평천, 고부천 등 4개의 직할하천과 1개의 지방하천, 82개의 준용하천 등 모두 87개 하천에 총 연장은 446.2 ㎞에 이른다. 하지만 산업화에 따라 주택 공급 증가와 대지, 도로 등을 포함한 기타면적이 증가하고 있으며, 새만금 상류에 위치하고 있는 동진강 유역은 축산 단지가 분포하고 있어 토지계와 축산계 등 비점오염원의 비중이 높은 지역이다. 조사 지점은 모두 농경지 주변에 위치하고 있으며 암반 하상 구조를 가진 지점 두 지점으로 나타났고 전 지점에서 모래와 자갈의 비율이 높은 것으로 확인됐다. 상류에 위치하는 지점에 비해 하류의 경우 하천차수가 높고 하폭이 넓어 유속이 느릴 것이라 예상 되며 물 흐름이 느린 정수역인 호소 및 하천을 선호하는 어종의 하천은 비교적 빠른 유속이 나타나 유수성 어종이 분포할 것이라 추정된다. 수질 오염 지표인 BOD와 COD는 각각 3.2±2.5 mg L-1과 8.8±6.1mg L-1로 나타나 BOD에 비해 COD에서 지점별 편차가 크게 나타났으며 TN과 TP는 각각 3.8±1.8mg L-1과 81.5±67.5μg L-1로 나타나 상대적으로 유사한 범위로 확인 됐다. 지점별 CHL 농도의 경우에는 TN과 TP의 농도와 유사하게 증감이 나타나 고부천과 원평천, 신평천에서는 상대 적으로 높은 CHL 농도가 확인되었다. 어류 조사 결과 총 39종, 937개체가 채집되었으며 치리, 갈겨니, 참갈겨니, 피라미, 몰개, 밀어, 블루길, 배스 등의 어류가 우점하고 있는 것으로 나타났다. 외래종 우점현상이 나타나는 하천은 S2(동진강)와 S4(정읍천)로 블루길이 각각 52.5%, 45.0% 우점하고 있었고, S11(신평천)에서는 배스가 43.1%로 우점하고 있는 것으로 확인되었다. 또한 S5(정읍천)과 S13(천원천)에서 각각 블루길(25.7%)과 배스(20.4%)가 아우점종으로 나타났다. 각 하천 지점별 어류 조성을 분석하였을 때, 상대적으로 양호한 수질을 가진 동진강 지점 중 S2와 S3에서 14종으로 가장 많은 종이 관찰되었으며 블루길 이 대량으로 잡히면서 S2에서 총 118개체로 가장 많은 개체가 조사되었다. 전 지점에서 상대풍부도는 피라미(Zacco platypus)가 14.6%로 가장 높게 나타났고 블루길(Lepomis macrochirus)과 배스(Micropterus salmoides)가 각각 14.0% 와 9.8%로 뒤이어 높은 상대풍부도를 나타냈다. 한편 가물치 (Channa argus), 납지리(Acheilognathus rhombeus), 드렁허리(Monopterus albus), 떡붕어(Carassius cuvieri), 외매치(Abbottina springeri), 참마자(Hemibarbus longirostris) 등은 0.1이하의 낮은 상대풍부도를 나타냈다. 지점별 외래종 분포를 조사하였을 때 한 지점을 제외한 모든 지점에서 배스 또는 블루길이 출현했다. 특히 S2(동진강)와 S4(정읍천), S11(신평천)에서 많은 수의 블루길과 배스가 각각 확인되었다. 외래종이 우점한 지점들의 하상구조를 평균으로 분석해 보았을 때, 블루길이 우점한 지점에서는 약 10m 더 넓은 하폭과 높은 하천차수를 나타내었으며 silt와 sand의 비율이 비우점 지점들에 비해 높게 나타났다. 한편 배스가 우점한 지점은 다른 지점들에 비해 좁은 하폭과 낮은 하천차수를 나타내었으며 블루길과 마찬가지로 silt와 sand의 비율이 높게 나타났다. 어류 군집분석에 따르면, 우점도 지수는 S6(정 읍천)에서 0.361로 최고치를 나타냈으며 이는 29개체로, 전체 개체수의 절반 이상을 차지하는 참갈겨니의 영향을 받은것으로 분석되었다. 하지만 우점도는 다른 지점들과의 뚜렷한 차이를 나타내지는 않는 것으로 확인된다. 종 다양도 지수 또한 지점별로 큰 차이를 나타내지 않았지만 S8(고부천)에서 2.096으로 최대치를 보였다. 한편 풍부도 지수는 S3(동진강)에서 가장 높게 나타났고 동시에 다양도와 균등도 또한 상대적으로 높은 값이 확인되었다. 월별 수질 분석 자료와 지점에 따른 외래종의 월별 총 개체수를 통해 회귀분석을 진행하였다. 수질변수 중 pH는 6월, S6에서 8.9를 나타낸 것을 제외하고 대부분 7.0 이상 8.0 이하의 수치를 나타냈다. 배스의 경우 8.0 이하의 수질 상태에서 3마리 이상의 개체수가 확인 된 반면 블루길의 경우 약 pH 7.4에서 30마리 이상의 많은 개체수가 확인 된 것을 알 수 있었다. 회귀분석을 통해 분석한 결과, pH와 전기전도도 모두 블루길과 배스에서 p > 0.05 이상의 결과로 유의하지 않은 것으로 나타났고, R2 또한 모든 항목에서 0.12 이하로 신뢰할 수 없는 데이터로 확인됐다. 중대형 인공호에서의 배스 분포 특성을 연구한 김 et al.(2013)에 따르면 배스의 분포 특성은 다른 어류 군집에 비해 수질의 영향을 적게 받으며 이화학적 수질보다 여러 타 요인들(물리적 서식지 특성, 이용 가능한 먹이양, 경쟁 관계의 생물)에 의 해 더 영향을 받는 것으로 추정한 바 있다. 이와 함께 상관관계를 분석한 결과, 배스와 블루길의 분포는 인공호뿐만 아니라 하천에서도 수질의 영향보다 타요인들의 영향을 고려 해야할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 금강수계에 속하는 하천 중 가장 큰 하천인 논산천을 대상으로 해당 수계 수질의 이화학적 자료에 담수어류를 지표로 제시하여 2009년도 논산천의 수질현황과 수생태계 건강성을 조사·분석하였다. 논산천은 금강과 합류되는 지점 부근에 도시화가 집중되어 있고, 전 지역에 걸쳐 축산농가가 산재되어 있으며, 소하천을 따라 농경지가 분포되어 있는 등, 수질악화 및 생태계 건강성이 우려되나, 아직까지 정확한 실태 파악되지 않고있다. 논산천은 전반적으로 이화학적 수질이 낮은 것으로 나타났다. 특히 금강 본류와 합류되기 전 부근에 수문이 설치되어 있어, 이 일대의 지점에서는 도시화가 덜 된 지점들에 비해 TP, PO₄-P, Chl-a 등의 수치가 더욱 증가한다. 어류 상에서 민감종은 전체 채집된 어류 개체수에 비해 3.7%에 그치며, 내성종은 54.7%에 이르고, 외래종(떡붕어, 배스)은 1.4%의 출현을 보였다. 생태건강도지수(IBI) 결과는 40점 만점 중 18점으로 ‘보통상태’라는 결과가 도출되었다. 4대강 중 금강의 수질개선을 위해 지속적인 관리와 모니터링이 필요한 실정이다.

이 논문은 산지계류를 횡단하여 개설된 작업로가 계류환경의 물리적 변화에 미치는 영향을 파악하고, 이를 조절하기 위하여 시공된 버트리스식 사방댐의 영향에 대하여 검토하였다. 그 결과, 작업로 개설 이후에는 열악한 수문조건, 즉 적은 강우량, 약한 강우강도와 소류력에도 불구하고 작업로 개설 이전에 비하여 극심한 계상변동 및 계상재료의 입경변화가 나타났다. 이는 작업로가 계류를 횡단하여 개설됨에 따라 계상의 저사공간이 파괴됨으로써 자갈이나 호박돌 등의 조립질층과 이들 사이에 분포하던 세립질 토사가 선택적으로 이동 및 재분포하였기 때문인 것으로 사료된다. 이와 같은 계상변동 및 계상재료의 변화는 버트리스식 사방댐의 존재여부와 이에 포착된 계상재료의 성분별 포착순서에 크게 영향을 받을 것으로 판단된다. 따라서 임산물 반출의 편의성을 중심으로 한 작업로 개설의 문제점 해결과 재해에 강한 작업로 개설을 위한 지침을 마련하여야 할 것이다.

Test methods of Korea Air Cleaning Association (KACA) and Association of Home Appliance Manufacturers (AHAM) for particle cleaning capacity performance of an indoor air cleaner were compared in terms of the conditions of the test particle generation, the range of particle measurement and the calculation methods for particle cleaning capacity, and types of the test particles. The performance test was conducted in a 30 m³ chamber with the same test specimen and the test particles of each test were generated until the number concentration of 0.3 ㎛ particles reached 2.2 × 108 #/m³. The performance test results showed that the cleaning capacity with the particles of higher surface area and volume density, regardless of the type of test particles, was higher than with those of lower and the capacity from calculation with 0.3～1 ㎛ particles was higher than with 0.3 ㎛ particles. Moreover, the cleaning capacity with the calculation of KACA method was lower than with that of AHAM method in spite of using the same test specimen.