Almost all of the water from agricultural dams located to the upper of the Yeongsan river is supplied as irrigation water for farmland and thus is not discharged to the main stream of the river. Also, most of the irrigation water does not return to the river after use, adding to the lack of flow in the main stream. As a result, the water quality and aquatic health of the river have become the poorest among the four major rivers in Korea. Therefore, in this study, several strategies for water quality improvement of the river were developed considering pollution reduction and flow rate increase, and their effect analysis was performed using a water quality model. The results of this study showed that the target water quality of the Yeongsan river could be achieved if flow increase strategies (FISs) are intensively pursued in parallel with pollution reduction. The reason is because the water quality of the river has been steadily improved through pollution reduction but this method is now nearing the limit. In addition, rainfall-related FISs such as dam construction and water distribution adjustment may be less effective or lost if a megadrought continues due to climate change and then rainfall does not occur for a long time. Therefore, in the future, if the application conditions for the FISs are similar, the seawater desalination facility, which is independent of rainfall, should be considered as the priority installation target among the FISs. The reason is that seawater desalination facilities can replace the water supply function of dams, which are difficult to newly build in Korea, and can be useful as a climate change adaptation facility by preventing water-related disasters in the event of a long-term megadrought.

본 연구는 Bacillus subtilis를 활용한 바이오플락 양식 기술(Biofloc technology, BFT)을 이용하여 대농갱이(Leiocassis ussuriensis) 양식의 가능성을 확인하기 위해 90일 동안 생존, 성장지수와 사육수 수질의 변화를 관찰하였다. 대농갱이를 입식하기 전 BFT 수 제조를 위해 실험수조에 사료와 당밀을 첨가한 후 B. subtilis를 접종하여 40일간 수질을 안정화시켰다. 실험결과, 대농 갱이의 생존율은 대조구 92.7±3.2%와 BFT 실험구 95.8±3.3%로 조사되었다. 증체율은 대조구 118.1±9.0%와 BFT 실험구 197.7±15.6%을 보였고, 일간 성장율은 대조구 0.87±0.5%, BFT 실험 구 1.21±0.06%로 나타났다. 사료효율은 대조구가 43.7±2.6%이었고, BFT 실험구는 70.1±4.1%로 측정되어 BFT 실험구의 사료효율이 더 높은 것으로 조사되었다. 실험기간 동안의 수질 변화를 측정한 결과, pH는 대조구와 BFT 실험구 모두 감소되었고, MLSS는 대조구에서 변화를 보이지 않았지만, BFT 실험구에서는 90일째부터 유의한 증가를 보였다. NH4 +-N와 NO2 --N는 대조구 에서 실험 30일째부터 유의한 증가를 보였으나, BFT 실험구에서는 변화를 보이지 않았다. 결론 적으로 B. subtilis를 활용한 BFT 시스템을 대농갱이 양성 과정에 적용한 결과, 수질은 안정화 되는 경향을 보였고, 성장도와 사료효율은 대조구에 비해 높은 것으로 조사되어 긍정적인 효 과가 있는 것으로 확인되었다.

본 연구에서는 하수 재이용을 위한 역삼투막 공정에서 전처리 정밀여과막(MF) 손상에 대한 누출되는 다양한 수 질변화로써 막 손상 검지 방안을 제시하였다. 이를 위하여 역삼투막 유입수질 적합성 평가지표인 SDI (silt density index)를 3에서 5의 범위 내에서 막 손상 시 검지 감도를 정량화하기 위하여 전처리 분리막이 1에서 3가닥 파단에 따라 SDI는 1.92에 서 6.11까지 증가한 결과를 확인할 수 있었다. 일반적으로 3을 기준으로 역삼투막 유입수질로 설정하였을 때 분리막이 3가닥 까지 파단이 되어야만 막 손상 검지가 가능하다는 것을 의미하며 역삼투막의 오염은 잠재적으로 가속화되어 효율을 저하시 킬 수 있다. 또한 이때 누출되는 입자성과 유기물질에 대하여 0.45 μm 이상의 크기만 걸러주는 입자계수는 입도분포별 막 파 단 개수에 따라 일정한 패턴을 확인할 수 없었으며, TOC 농도는 약 2배의 변화패턴으로써 SDI와의 상관관계로써 TOC가 막 손상 수질지표로써 신뢰성이 높은 것으로 확인되었다. 수질분석결과와 더불어 USEPA에서 제시하는 막 손상 검지 방법 중 압력손실시험과 이를 기반으로 LRVDIT 모델의 적합성 평가를 한 결과 막 손상 또는 역삼투막 공정으로 유입되는 막오염물질 을 신속하게 확인할 수 있는 SDI 및 TOC를 포함한 LRVDIT 모니터링과 UCL 설정을 병행해야 한다.

빈번한 가뭄의 피해는 수자원의 양극화를 초래하고 있다. 국내에서는 2011년부터 2017년 사이에 국지적이고 주 기적인 이상 가뭄이 지속되어 10년 가뭄 빈도로 설계된 소규모 저수지의 저수율이 감소하였다. 이러한 저수율의 감소 는 수질을 떨어트릴 수 있고 이미 확보된 용수의 사용마저 제한할 수 있다. 따라서 가뭄에 대비하고 극복하기 위해서 는 수질관리와 가뭄 빈도의 재산정이 필요하다. 이 연구는 저수지에서 수질 변화의 원인인 잠재적 오염물질을 추정하고, 가뭄 기간 동안 저수지의 저수율 감소와 그에 따른 수질 변화를 검토한 것이다.

본 연구에서 바이오플락 환경에서 적정 밀도 구간 산정을 위한 실험을 진행했으며, 본 실험의 결과 밀도 구간 Group 1 (40마리 m-2)과 Group 2 (60마리 m-2)에서는 수질 안정을 통해 생리적 변화 없이 13주간 실험이 이루어졌지만, 밀도 구간 Group 3 (80마리 m-2)과 Group 4 (100마리 m-2)에서는 아질산염 안정화 실패, 혈액성상 및 혈장성분의 변화를 나타내었다. 물론, 유수를 하지 않는 바이오플락 시스템 특성상 고밀도 구간에 따른 밀도 스트레스뿐만 아 니라, 고밀도 구간의 수질불안정에 따른 높은 암모니아 및 아질산 농도에 따른 영향도 복합적으로 고려해야 할 것이다. 본 실험의 결과 밀도 60마리 m-2까지의 밀도 구간에서 수질안정과 함께 혈액학적 성분의 유의적 변화 없이 100 g 크기의 넙치 사육양성에 적합할 것으로 보인다.

최근 3년간 검토된 환경관리해역에서 이루어진 해역이용협의 건수는 총 60건으로 조사되었다. 환경보전해역에서는 지속적으로 감소하였고, 특별관리해역에서는 증가하는 양상을 나타내었다. 환경관리해역의 개별사업유형을 분석한 결과 인공구조물 설치사업이 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 외 항만 어항개발, 연안정비 및 해수 인 배수사업유형이 많이 이루어졌다. 환경관리해역에서 국가해양환경정보통합시스템(MEIS) 자료를 활용하여 2006~2017년까지 경년별 수질변화경향을 비교한 결과, COD는 뚜렷한 증감의 변화는 보이지 않았으나 환경보전지역은 다소 증가하였으며, TN과 TP의 농도는 다소 감소하는 경향을 보였다. 특별관리해역인 광양만과 마산만 및 환경보전해역인 가막만에서는 주로 하계에 빈산소수괴가 출현하였다. 이러한 환경관리해역에서의 이용·개발행위가 지속적으로 이루어지고 있으므로, 이에 따른 해양환경부문 환경영향평가(해역이용협의)시에는 충분한 수질변화에 대한 실태분석 및 사업추진에 따른 수질영향과 퇴적물의 오염상태를 철저히 진단해서 오염원관리에 대한 대책이 중점적으로 평가되어야 할 것으로 판단된다. 특히, 각 환경관리해역의 지정 목적에 따른 유지 수질목표를 명확히 설정하여, 오염원 및 연안오염총량관리와 연계하여 오염 부하량 저감대책을 제시하여야 할 것이다.

재래식 해수담수화 수평적 압력용기 설계는 후단에 있는 역삼투막에는 농축수에 의해 수질악화 및 생산수저감 등이 동반된다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 개념적인 중앙 주입식 압력용기가 생산수 단가에 미치는 영향과 역삼투 공정 설계 시 주요 인자들이 성능에 미치는 영향을 조사를 위해 상업화된 역삼 투 프로그램인 ROSA를 이용하여 분석하였다. 그 결과 중앙 주입식 압력용기를 이용할 경우 총괄적인 회수율과 SEC 측면에서 성능이 저하하지만, 막 모듈 당 생산되는 생산수량이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 생산수의 수질개선은 2단 설계의 용량 감소로 인하여 건설비 저감으로 연계되는 것으로 조사되었다. 본 연구는 국토교통부 플랜트연구사업의 연구비지원(과제번호 16IFIP-B089908-03)에 의해 수행되었습니다.

The effect of weir construction (2009~2011) was investigated on algal bloom dynamics and surrounding conditions in the Youngsan River by analyzing the long-term (2001~2014) data provided by the Water Information System, Ministry of Environment. The data include chlorophyll a and water properties such as total suspended solids (TSS), ammonium (NH4 +), nitrate (NO3-), orthophosphate (PO43-), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP) and DIN/DIP molar ratio collected from 12 stations along the channel of the river. Temporal variations were examined using data collected monthly from 2001~2014 and Box-Whisker plot was used to examine the difference in algal bloom dynamics between before (2006~2008) and after (2012~2014) the weir construction. Pearson’s correlation analysis was also used to analyze the correlation of parameters. The results showed that TSS affecting water turbidity increased during the construction but decreased especially at the stations located in the upper and middle regions of the river after the construction. Ammonium concentrations increased whereas the concentrations of other nutrients decreased after the construction inducing an increase in N:P molar ratio. Chlorophyll a decreased suddenly during the construction but increased clearly after the construction at the stations where TSS decreased. This indicates that algal blooms can develop in the Youngsan River due to a decrease in turbidity that increases light penetration in water column although the concentrations of nutrients such as orthophosphate were reduced after the weir construction.

본 연구는 침엽수 인공림에서 산림 유역내 및 유역출구점에서 용존물질 농도의 특성을 밝혀보고자, 2005년부터 2007년까지 경기도 국립수목원 소재의 침엽수 시험림에서 pH, EC, 양이온, 음이온, 산중화능을 조사하였다. pH는 평균 6.87로 봄에 낮은 경향을 나타내는데, 수관층에 포집된 강하물의 영향으로 판단된다. EC는 평균 58.4μS/㎝으로 강수량이 적은 봄에 이온의 양이 상대적으로 많아 계류수에서 높을 값을 나타냈다. 양이온과 음이온은 강우로 인해 봄과 가을철에 높게 나타났다. 다른 유역과의 수질 비교에서 EC는 강우량이 많은 여름철에 낮게 나타나는 경향을 보였으며, NO3 -는 강하물 및 시업의 영향으로 계류수에서 높게 나타나는 것으로 판단된다. 본 연구대상유역의 경우, 계류수내 pH와 ANC가 일정 수준으로 유지되는 것으로 나타났다.

본 연구는 침엽수 인공림에서 강우와 유출에 따른 계류수 용존이온의 특성 밝혀보고자, 경기도 국립수목원 소재의 침엽수 시험림에서 강우, 유량, 용존이온을 조사하였다. 2005년 6월부터 2008년 9월까지 총 23개의 강수사상별 수질시 료를 채수하여 분석한 결과 API 값이 낮을수록 유출량이 적었다. 유량변화에 따른 용존이온 특성으로는, NH4 +, K+, Ca2+ 이온은 시계 방향, Cl-, NO3 - 이온은 반시계 방향의 이력곡선을 나타냈으며, SO4 2-, Na+, Mg2+ 이온은 이력현상을 보이지 않았다. Cl-, Na+, NH4 +는 지하수의 영향으로 강수 이전 수준으로 농도가 유지되는 것으로, NO3 -는 토양수의 영향으로 강수 이전 보다 높은 농도는 나타내는 것으로 판단된다. Cl-, SO4 2-, Na+, Mg2+, Ca2+ 이온은 유출량 증가에 따라 강한 희석반응을 보였고, NO3 - 이온은 유출초기 희석 후 농도가 증가하였다. NO3 -, Ca2+ 이온은 강수 초기에 세탈효과를 나타냈다. 유출량 변화에 따른 이러한 농도변화 특성은 선행강수, 유출량, 지하수 등의 영향으로 판단된다.

The objective of this study was to determine temporal patterns and longitudinal gradients of water chemistry at eight artificial reservoirs and ten streams within the Han-River watershed along the main axis of the headwaters to the downstreams during 2009-2010. Also, we evaluated chemical relations and their variations among major trophic variables such as total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), and chlorophyll-a (CHL-a) and determined intense summer monsoon and annual precipitation effects on algal growth using empirical regression model. Stream water quality of TN, TP, and other parameters degradated toward the downstreams, and especially was largely impacted by point-sources of wastewater disposal plants near Jungrang Stream. In contrast, summer river runoff and rainwater improved the stream water quality of TP, TN, and ionic contents, measured as conductivity (EC) in the downstream reach. Empirical linear regression models of log-transformed CHL-a against log-transformed TN, TP, and TN:TP mass ratios in five reservoirs indicated that the variation of TP accounted 33.8% (R2=0.338, p<0.001, slope=0.710) in the variation of CHL-a and the variation of TN accounted only 21.4% (R2=0.214, p<0.001) in the CHL-a. Overall, our study suggests that, primary productions, estimated as CHL-a, were more determined by ambient phosphorus loading rather than nitrogen in the lentic systems of artificial reservoirs, and the stream water quality as lotic ecosystems were more influenced by a point-source locations of tributary streams and intense seasonal rainfall rather than a presence of artificial dam reservoirs along the main axis of the watershed.

부착규조 군집의 유기오탁지수 (DAIpo)에 의해 금호강의 수질을 평가하고 이전 수질과 비교하기 위하여 금호강에 5개의 정점을 선정하고, 2010년 4월부터 2012년 9월까지 매년 4월과 9월 총 6회에 걸쳐 채집조사를 실시하였다. 116종이 출현하였으며 2목, 3아목, 7과, 26속, 103종, 13변종으로 분류되었다. Achnanthes minutissima 등 10종이 우점하였고 하류로 갈수록 호오탁성종이 늘어났다. 부착규조 군집과 이화학적 요인과의 상관관계 (r)는 -0.62 ~0.71의 범위로 상관성의 범위가 넓었다. 두 규조지수 (DAIpo, TDI)가 총질소와 높은 상관성 (r=0.57, r=0.67)을 나타내어 총질소가 부착규조 군집에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 상관분석 결과, DAIpo와 TDI는 상관계수 0.62로 나타났다. 평균DAIpo는 37.24~ 74.98이었고 상류에서 하류로 갈수록 수치가 낮아졌다. 금호강의 정점별 평균수질은 정점 1은 β-빈부수성수역, 정점 2는 α-빈부수성수역, 정점 3는 β-중부수성수역으로 이전의 수질과 변화가 거의 없었다. 그러나 정점 4와 5는 α-중부수성수역과 강부수성수역으로 수질오염이 심하였으나, 이번 조사에서 β-중부수성수역으로 나타나 하류의 수질이 상당히 개선된 것으로 나타났다. DAIpo를 이용한 종합적 수질평가인 RPId는 52.27로 금호강은 중간 정도의 수질로 평가되었다.

신안군 압해도 남서해역에 위치하는 김 양식 어장의 해 양환경 특성을 파악하기 위하여 2013년 10월부터 2014 년 월까지 김 엽상체의 성육 단계인 유엽기, 중엽기 및 성엽기에 맞추어 3회에 거쳐 수질환경과 식물플랑크톤 군집 파악을 위한 현장조사를 실시하였다. 압해 김 양식장 은 수심의 얕은 천해역에 위치하여 바람과 조석혼합 등 물리적 교란에 의해 해저 표층퇴적물의 재부유가 심하게 발생하고 있다. 해저 표층퇴적물의 재부유는 영양염류의 공급과 함께 높은 총부유물질량에 의해 해수 중으로 투 과되는 빛을 방해하여, 겨울 김 성장시기에 김과 동일한 영양염류 흡수를 경쟁하는 식물플랑크톤 성장을 방해하 는 것으로 판단되었다. 이러한 압해 김 양식장 해양환경 은 최근 일본의 김 흉작과 변색에 의해 품질이 저하되는 원인인 김 성장기 질소원을 중심으로 하는 영양염류 부 족과 투명한 해수로 인한 충분한 광 투과로 김 보다 영 양흡수 효율이 좋은 대형 규조류가 겨울 규조적조를 발 생시키는 환경과 대조된다. 즉 압해도 김 양식장의 물리 적 교란에 따른 퇴적물 재부유로 인한 영양염 공급과 높 은 부유물질량에 따른 식물플랑크톤 성장 억제와 같은 해양환경이 우리나라 서해 남부 김 양식장의 높은 생산 량으로 연결하는 중요한 인자로 작용한다고 판단되었다.

목포해역에서 염분의 농도는 우기인 여름철을 제외한 나머지 계절에서는 30.3%에서 31.1%의 범위를 나타내고 있으나 여름철에는 27.6% 로 낮아져 담수의 유입이 많았다는 것을 알 수 있다. 8월 영산호 하구언 직 하류에서 염분의 농도는 23.6% , 목포항에서는 23.4%이였으며 장좌도와 달리도에서는 28.9%, 30.7%로 나타나 담수의 유입이 영산호에 유입되었으며 목포항에서도 혼합되지 않고 있으며 오히려 염도가 약간 낮아진 것으로 보아 목포항의..