Membrane distillation (MD) is a thermally driven desalination process with a hydrophobic membrane. MD process has been known to have a lower fouling potential compared to other pressure-based membrane desalination process (NF, RO). However, membrane fouling also occurs in MD process. In this study, the membrane fouling was observed in MD process according to the pre-treatment processes. The filtration and precipitation processes were applied as the pre-treatment to prevent the membrane fouling. The pore sizes of roughing filters were 0.4, 5, 10, 30, and 60 ㎛. The concentration of the coagulant was 1.2 mg/L as FeCl3. The membrane fouling on MD membrane was successfully removed with both pre-treatment processes.

In this study, the effect of chemically enhanced backwash(CEB) coping with algal(Heterosigma Akashiwo) inflow was evaluated in the seawater desalination pretreatment process using ceramic membrane. In order to confirm the possibility of long-term filtration operation, the recovery rate of transmembrane pressure(TMP) due to the CEB using NaOCl was examined. When the membrane flow rate was 83.3 LMH, the TMP was maintained within 200 kPa for 84 hours in seawater influent. As the algal counts of 30,000 cell/mL were injected into the influent of seawater, however, the TMP rapidly increased and exceed maximum value. Membrane fouling caused by the algae was very poorly recovered by usual physical backwash. The CEB was performed for 30 min(3 min circulation / 27 min immersion) with 300 mg/L of NaOCl. As a result of the CEB application, it was possible to maintain a stable operating of filtration during 10 days and the average recovery rate of TMP by the CEB was 98.1%. It has been confirmed that the CEB using NaOCl is very effective in removal of membrane fouling by algae, resulted in stable membrane filtration for the long-term operation.

아산만의 해양수질의 계절적인 변화를 이해하기 위하여 2011년 12월부터 2013년 2월까지 4계절 동안 수질을 관찰하고, 담수유입으로 인한 해양수질 변화 관계를 통계적인 기법으로 분석하였다. 아산만의 해양수질 자료에 대한 요인분석 결과는 해양수질 변화를 주도하는 가장 중요한 요인은 담수유입(37.7 %)이며, 그 다음으로는 외해수의 영향(24.4 %)으로 나타났다. 아산만에서 담수의 주요 공급원은 만의 가장 안쪽에 위치한 아산호와 삽교호이며, 이들의 방류로 인해 아산만의 전체적인 수질의 공간 분포가 결정되는 것으로 보인다. 반면 담수 방류가 적은 겨울철에는 저층 재부유에 기인한 영향이 상대적으로 중요해진다. 전체적으로 담수 방류량의 계절적인 변화가 아산만 전체의 환경변화를 주도하고 있으며, 이로 인하여 DIP가 식물플랑크톤의 성장을 제한하는 요소로 나타났다.

목포항 주변은 인공 담수호(영산호, 영암호, 금호호)와 여러 육상기인 담수 유입원(소하천, 하수 처리장 방류수, 담지하수)이 분포되어 있다. 이 중 담수 유입량이 가장 많은 인공 호수의 방류 후 10일 이내에 목포항 주변해역에서 영양염(DIN, DIP, DSi)과 기타 수질인자(Chl-a, 수온, 염분, DO, COD, SS)의 분포 특성에 대해 2008년 1년 동안 4회(5월, 7월, 9월, 11월) 현장 조사를 수행하였다. 소하천, 하수처리장 방류수, 담지하수 등의 영양염 농도가 훨씬 더 높음에도 불구하고, 방조제 수문 개방을 통한 담수 방류가 주된 영향을 미치고 있었다. 통계 분석 결과 DIN, COD, 그리고 Chl-a가 염분과 음의 상관관계를 보였다. 따라서 영산호 방조제의 방류 규모와 시기, 그리고 영양염 농도는 전면 해역뿐만 아니라 외해역의 수질 분포에 있어서 중요 영향 인자임을 보이고 있다. 그러나 이번 조사 기간 중 9월에 영산호의 방류가 없었음에도, 하구역의 저층부에 영양염의 첨가가 발생하고 있었다. 이러한 결과는 영산강 하구역의 환경 및 생태계에 미치는 누적 영향에 대해 인공 담수호뿐만 아니라 다른 담수 유입원별 특징, 또는 저층 퇴적물로부터의 용출 등을 고려하여 통합적인 평가가 이루어져야 한다는 점을 나타내고 있다.

본 연구에서는 EFDC모델과 입자추적모델을 이용하여 마산만의 담수유입에 의한 폐쇄성 내만의 물질체류시간을 산정하였다. 마산만의 해수유동을 재현하고 이를 바탕으로 평균체류시간을 계산하였다. 마산만의 조석에 의한 평균물질체류시간은 만 북측과 돝섬 부근까지가 약 110일이내, 모도 주변 해역이 약 40일, 부도에서 외해까지 약 20일 정도로 산정되었다. 담수유입에 따른 마산만의 4개 소해역별 평균물질체류시간은 I과 II영역에서 약 81일로 감소하였으나, 마산만의 외해측에 위치한 III과 IV영역은 각각 58일과 17일로 증가하였다.

2010년 4월 20일, 반잠수식 시추선 Deepwater Horizon호가 폭발, 침몰하는 사고가 발생하였으며, 이로 인해 490만배럴(약 77.8만톤)의 원유가 미국 멕시코만으로 유출되었다. 이 사고로부터 1년 이상이 경과함에 따라 정부 측과 오염행위자 측의 각종 분석보고서와 사고로부터 얻 은 교훈 등이 발표되고 있다. 본 연구에서는 미국 버락 오바마 대통령의 지시로 구성된 “Deepwater Horizon 기름유출과 원해 석유시추에 관한 국가위원회”의 최종보고서와 미국 해안경비대(USCG)1)와 미국 에너지 관리․규제․집행국(BOEMRE)2) 합동조사반의 중간보고서를 바탕으로 기름오염 사고 원인과 사고대응에 대한 측면을 중점적으로 검토․분석하였다. 또한, 분석결과를 토대로 우리나라 정부에서 유출구 봉쇄조치 지 도감독 능력 강화, 현장소각과 임시방제정 프로그램의 도입검토 및 향후 미국의 연구개발성과에 대한 지속적인 모니터링 등 국가방제정책의 개 선방안을 제시하였다.

2008년 후반에 시작된 4대강 사업 이후 낙동강 하천수 유입에 따른 하구역 수질에 미치는 영향을 평가한 연구는 다소 미흡 한 실정이다. 또한 낙동강 하구에는 서낙동강 및 낙동강 본류의 2개지점에서 담수의 외해 방출이 이루어지고 있다. 아울러 향후 4대강 사업이 완료된 시점에서의 공사 전후의 하구역 수질의 특성을 비교함에 있어서도 현 시점에서의 유입지점별 하천수 유입 특성을 명확 히 평가할 필요성이 있다. 이에 본 연구에서는 낙동강 하구역에 영향을 미치는 하천 유입지점 3곳에 대한 수질 자료를 4대강 사업 시행 이전(2008년)과 이후(2009년) 시점으로 구분하여 환경부에서 제공하는 수질관측자료를 바탕으로 비교분석하였다.

연안해역의 수질특성 및 일차생산 증가 메커니즘을 이해하는 데에 기초 자료로 활용하기 위하여, 많은 양의 담수 유입 후 규조류가 대량 번식한 상태와 담수가 유입되지 않고 적조가 발생하지 않은 상태의 해수의 수질특성을 조사차였으며 그 결과를 요약하면 아래와 같다. 1) 호우로 많은 양의 담수가 유입된 해역에서 규조류인 Skeletonema costatum와 Thalassiosira spp.가 각각 1,200~5,000cells/mL, 750~1,200cells/mL의 농도로 관찰되었다. 2) 규조류가 대량으로 증식하지 않은 곳보다 규조류가 대량으로 증식한 곳에서 수온, PH, 용존산소농도가 높게 조사되어, 두 곳 사이의 거리가 20m 정도에 불과함에도 불구하고 두 곳의 수질특성 차이는 뚜렷하게 나타났다. 3) 규조류가 대량으로 증식하지 않은 곳보다 규조류가 대량으로 증식한 곳에서 질소 인, 규소의 농도가 낮게 조사되어, 호우로 질소, 인, 규소보다는 규조류가 증식하기 위해 필요한 미량원소가 육지로부터 풍부하게 유입된 것으로 보인다. DIN/DIP, DIN/SiO2-Si 비는 모두 규조류가 대량 증식한 정점과 그렇지 않은 정점간의 뚜렷한 차이는 없었다.

1998년에서 2000년까지 2월과 5월, 8월, 11월 각 분기별로 영일만과 형산강의 수질의 변화에 대하여 조사하였다. 그리고 형산강에서 영일만으로 유입되는 담수가 영일만 수질에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 수온은 5월과 8월에 높은 기온과 냉수대의 영향으로 표층수는 저층수보다 수온이 높으며, 염분은 형산강으로 부터 유입되는 담수의 영향으로 만 내측이 특히 낮은 특징을 나타내었다. 그리고 표ㆍ저층수의 염분차는 만 외측이나 만 중앙부에 비하여 만

수영만으로 유입되는 수영강수에 의한 하구의 물리적인 특성을 밝히기 위하여 1989년 5월부터 1990년 4월까지 월별로 관측된 염분 자료와 Officer(1977)가 제안한 식을 이용하여 담수량 및 그 체류 시간을 계산하였다. 그 결과, 수평적으로는 수영만의 동백섬을 기준으로 수영강과 접하고 있는 만 안쪽으로 저염화가 강하게 나타나고 연직적으로는 강 혼합과 부분 혼합의 특징이 나타났다. 그리고 수영강을 중심으로 광안리 쪽이 해운대쪽보다 높은 담수율을 나타내었다. 그리고 거리에 따른 담수율의 분포 특성을 알아보기 위하여 수영강에서 외해쪽으로 6개 정점에서 각각 계산한 담수율을 각각의 최대치로 나누어 계절별로 정규화한 결과 담수율이 지수함수적으로 감소하였다. 추계에는 정점C3를 기준으로 감소율이 다른 계절에 비해 현저히 떨어졌는데, 이것은 성층에 기인한 것으로 보인다. 그리고 앞에서 구한 담수율을 이용하여 수영강에서 유입되는 담수의 체류시간을 계산한 결과, 약 1.3일인 하계를 제외하고 나머지 계절은 약 10~15일 정도임이 밝혀져 하계가 다른 계절이 비하여 담수의 순환이 빠름을 알 수 있었다.

Environmental factors and changes in phytoplankton community structure before (August 5, 2017), during (August 18 and 25) and after (August 30 and September 15) freshwater input were analyzed to investigate the effects of freshwater input from Ganwol and Bunam lakes located in the upper part of Cheonsu Bay. Due to the large amount of freshwater input in the Cheonsu Bay, the surface salinity of the bay decreased by more than 8 psu, and the thermocline existing in the bay during August weakened. In addition, hypoxic phenomena occurred temporarily in the bay as the low oxygen water mass from the freshwater lakes flowed into the bay, and chemical oxygen demand, nutrients, and N/P increased with freshwater inflow. The density of phytoplankton during the freshwater inflow increased owing to their input from the freshwater lakes. Diatom species (Eucampia zodiacus) dominated the phytoplankton community in the bay before freshwater input; nanoflagellates, chlorophyta, cyanobacteria, and diatoms (Pseudonitzschia delicatissima, Chateocceros spp.) entered during freshwater input; and after freshwater inflow ended, diatoms (Chateocceros spp.) again became predominant indicating a return to previous conditions. The amount of phytoplankton standing crops increased sharply due to the inflow of freshwater species into the bay on the second day of discharge compared to before freshwater input; pre-discharge conditions were restored at most stations except at some sites close to the Bunam Lake three days after discharge. Therefore, the large amount of freshwater flowing into the bay affects not only the geochemical circulation in the bay but also the phytoplankton community structure. In particular, the high concentration of nutrients in the freshwater lake affect the marine ecosystem of the bay during August.

Doam Bay is an estuary where harmful algal blooms (HABs) such as red tides develop frequently in summer. The bay also is influenced by freshwater inflow from Tamjin River in upper regions as well as from an artificial lake in lower regions. Phytoplankton size and species composition were investigated at six stations located in the lower regions in April, June and July, 2007. Physical properties (temperature, salinity and SS) were intensively measured for 3 days (5 occasions) after the freshwater discharges from the dike. The freshwater discharge affected temperature, salinity and turbidity in the study sites adjacent to the freshwater lake. Phytoplankton biomass was larger in April than June and it increased more in July. An explicit shift of species composition was observed. Diatoms were dominant in April and June (>70%) whereas their abundances greatly decreased and chlorophytes increased in July. Pseudo-nitzschia sp. was dominant at all stations (except St. 2) and this change was also detected in ecological indices such as diversity and dominance index.

홍수 혹은 융설로 인한 대량의 담수유입은 만에서의 염분농도를 급격히 저하시키며, 그러한 변화는 근해 생물들의 서식환경을 파괴하는 경우도 있다. 그러므로 자연환경의 적절한 활용 및 생물들의 보호를 위해 만에서의 염분분포를 정량적으로 파악하는 연구는 매우 중요하다. 본 연구에서는 1차적으로 위성영상과 탁도와의 상관성을 조사하고, 2차적으로는 탁도와 염분농도와의 상관성을 이용하여 만에서의 염분분포를 구하였다. 본 연구의 주요 성과는 다음과 같다. 첫째 위성영

We examined the horizontal distribution of salinity and the concentrations of DIN and DIP after heavy rainfall events in coastal areas of South Korea from Yeoja Bay to Narodo and from Gwangyang Bay to Geomodo to determine whether fresh water actually flows into areas of Cochlodinium polykrikoides red tides and to observe its effect on the growth of this organism after heavy rainfall. Following heavy rainfall (155 mm) in the Yeosu and Suncheon regions, the average salinity was 21 and 29 psu at Yeoja Bay and in the coastal waters of Narodo, respectively. After 126 mm of rainfall, the values were 19 and 25 psu in the coastal waters of Yeosu and Geomodo, respectively. This may have been caused by an influx of fresh water, after the rainfall event, into the open sea coastal areas around Narodo and Geomodo from the Dong and Seomjin Rivers, which are about 3540 km away. After the rainfall, the concentrations of NH4-N, NO2-N, and PO4-P were slightly increased; however, the concentration of NO3-N was greatly increased and diffused throughout the coastal areas of Narodo and Geomodo, which frequently experience C. polykrikoides blooms. The influence of NH4-N, NO2-N, and PO4-P on the occurrence of C. polykrikoidesred tides in coastal areas around Narodo and Geomodo after heavy rainfall does not appear to be great. Instead, the occurrence C. polykrikoides red tides in the coastal areas of Narodo and Geomodo seems to be facilitated by NO3-N.

본 연구에서는 영산호의 상류에 위치한 나주유역의 홍수시 유출량을 실시간으로 예측하기 위하여 Grey홍수 유출모형을 개발하였다. 나주유역의 유출량은 나주수위관측소에서 실시간으로 측정하고 있으며, 이곳은 영산호의 유입홍수량을 예측과 홍수관리를 위한 주관측소이다. 모형의 지배방정식은 Grey시스템 이론에 근거하여 구성되었으며, 모형의 매개변수는 Grey 시스템매개변수의 조합으로 구성하였다. 모형의 차수는 실측자료와 모의결과를 비교하여 다른 차수 보다 양호한

Estimation of current and future loading from watershed is necessary for the sound management of water quality of an estuary lake. Pollution sources of point and non-point source pollution were surveyed and Identified for the Koheung watershed. Unit factor method was used to estimate potential pollutant load from the watershed of current conditions. Flow rate and water qualify of base flow and storm-runoff were monitored in the main streams of the watershed. Estimation of runoff pollutant loading from the watershed into the lake in current conditions was conducted by GWLF model after calibration using observed data. Prospective pollutant loading from the reclaimed paddy fields under cultivation conditions was estimated using the modified CREAMS model. As a result, changes of pollutant loading into estuary lake according to non-cultivation and cultivation conditions of reclaimed tidal land were estimated.