Wastewater management is increasingly emphasizing economic and environmental sustainability. Traditional methods in sewage treatment plants have significant implications for the environment and the economy due to power and chemical consumption, and sludge generation. To address these challenges, a study was conducted to develop the Intermittent Cycle Extended Aeration System (ICEAS). This approach was implemented as the primary technique in a full-scale wastewater treatment facility, utilizing key operational factors within the standard Sequencing Batch Reactor (SBR) process. The optimal operational approach, identified in this study, was put into practice at the research facility from January 2020 to December 2022. By implementing management strategies within the biological reactor, it was shown that maintaining and reducing chemical quantities, sludge generation, power consumption, and related costs could yield economic benefits. Moreover, adapting operations to influent characteristics and seasonal conditions allowed for efficient blower operation, reducing unnecessary electricity consumption and ensuring proper dissolved oxygen levels. Despite annual increases in influent flow rate and concentration, this study demonstrated the ability to maintain and reduce sludge production, electricity consumption, and chemical usage. Additionally, systematic responses to emergencies and abnormal situations significantly contributed to economic, technical, and environmental benefits.

한국의 목조건축문화유산은 상당수가 산림에 인접하여 흰개미에 의한 피해에 취약하다. 국내 흰개미 방제법은 살충제 접촉을 통한 화학적 방제법이 주로 이용되며, 방제 기간을 단축하기 위해서는 흰개미를 빠르게 약제까지 유인시킬 방법이 필요하다. 본 연구에서는 한국 서식 흰개미 에 대한 유인물질로 이산화탄소를 선정하여 유인여부 및 적절한 유인농도를 탐색하였으며, 지중 환경에서의 유인효력 기초평가를 진행하였다. 평가를 통해 흰개미에 대한 이산화탄소의 유인 효과를 확인하였으며, 이산화탄소 농도 10% 이하의 유효한 범위를 선정하였다. 또한 지중에서의 유인 효과를 확인함으로써 지중 환경에서의 적용 가능성을 파악하였다. 향후 현장에서 이산화탄소의 적용방안을 연구함으로써, 목조건축문화유 산의 흰개미 방제 시 개선된 방제 효과를 가질 수 있을 것으로 사료된다.

일본흰개미 아종(R. speratus kyushuensis)에 의한 목조문화재 손상은 제주도 및 울릉도를 포함한 한반도 전역에서 발생하고 있으며, 지구온난화 등과 맞물려 피해가 심화되고 있다. 기존의 흰개미 군체제거제는 주로 생장조절제를 이용하여 방제 기간동안 목조문화재의 추가적인 손상이 우려되었다. 이에 효율적인 흰개미 군체 제거를 위해 페닐피라졸계 약제 피프로닐의 흰개미 군체제거약제 적용성 연구를 수행하였다. 섭식독성평가 결과 공시충들은 1~1,000ppm(w/w)의 피프로닐 처리 독먹이에 대해 비기피성을 나타냈으며, 1~10ppm(w/w)의 저농도에서 LT50은 4.43~4.99일이며 9일이 경과할 때까지 일부 공시충이 생존하여 지효성 살충효력이 나타났다. 실내 군체제거력 평가 결과 공시충들은 10ppm(w/w) 피프로닐과 Nile Blue A 0.1%(w/w) 염색약을 처리한 독먹이를 활발히 섭식하여 4일 경과 후 체색이 푸르게 변한 공시충들이 육안으로 관찰되었다. 13일 경과 후 일부 공시충 사체가 토양 중에 축적되었으며 21일 경과 후 모든 공시충이 사멸하여 군체제거 효력이 나타났다. 현장적용성 평가 결과 10ppm( w/w) 피프로닐 독먹이 섭식 4주 후 야외 흰개미 군체의 활성이 저감되었다. 평가 결과를 통해 저농도 피프로닐은 기존 생장조절제보다 효율적인 흰개미 군체제거제로 활용할 수 있을 것으로 추정되었다.

목재와 섬유, 지류 등의 유기질 문화재는 그 재질적 특성과 여름철 고온다습한 우리나라의 기후 특성으로 인해 충균에 의한 생물적 피해가 크게 발생한다. 우리나 라의 주요 문화재 가해곤충은 8목에 이르며, 특히 딱정벌레목과 흰개미목, 벌목의 피해가 심하게 발생한다. 이러한 문화재의 곤충 피해를 방제하기 위해서 살충살균 력과 침투력이 뛰어난 훈증제가 사용되어 왔으며, 1982년 최초로 야외 목조건축물 에 대한 훈증처리가 실시되었다. 기존에 문화재 훈증에 사용되어온 Methyl Bromide(이하 MB)는 오존층 파괴물질로서 2015년부터 사용이 금지될 예정이며, 이에 따른 대체가스선정 및 친환경 생물방제방안의 개발이 요구되는 실정이다. 문화재용 대체훈증가스 선정 및 개발을 위해 Ethylene Oxide(이하 EO)를 유효 성분으로 하는 약제 2종과 Sulfuryl Fluoride(이하 SF)의 문화재 가해충균에 대한 살충살균력을 평가하고, 각종 문화재 재질에 대한 안정성(반응성)을 평가하여 현 장적용을 위한 매뉴얼을 제작하였다. 또한 검역, 임산 등 다양한 분야에서 MB 대체 물질로 평가 중인 Ethanedinitrile(이하 EDN)의 살충살균력 및 목재침투성, 잔류성 과 함께 각종 문화재 재질에 대한 안정성 평가를 수행하였다. 이 외에도 인체와 환 경에 무해하고 문화재 재질에 영향을 미치지 않는 생물방제법으로서 야외 목조건 축물에 대한 저산소처리 및 천연약제의 적용성을 평가하였으며, 이에 그 결과를 보 고하고자 한다.

실리카 유리는 매우 우수한 광도파 소재이지만 비선형 광특성이 거의 없다. 그러나 이런 실리카 유리에 금속 전극과 같은 차단전극을 이용하여 강한 전기장을 장시간 가하게 되면 공간 전하 분극이 발생하게 되고 이에 의해 비선형 광특성이 나타나게 된다는 것은 실험적으로 알려져 왔다. 본 연구에서는 전기분극 시 실리카 유리에서 나타나는 비선형 광특성의 경시적인 변화를 공간적인 위치와 시간에 따라 정확히 예측할 수 있는 수치해석적인 모델을 제시하고자 하였다. 이를 위해서 지금가지 실험들에서 실리카 유리의 비선형 광특성 발생의 원인으로 밝혀진 공간전하분극을 전기분극 기구의 전산모사를 통하여 규명하였다. 비정질 실리카를 전해질 용액과 같은 특성을 지니는 매질로 가정하고 전하운반체가 단지 Na+ 밖에 없다는 가정 하에 유한 차분법 (finite difference method)을 이용하였다. 원래의 복잡한 함수들을 표준화 변수들을 이용하여 간단한 식으로 변환하여 Na+의 농도와 전기장의 분포를 표준화된 시편의 길이와 인가된 전압의 세기만으로 구할 수 있도록 하였다.