Earticle

본 연구는 산림지역의 OC와 EC의 지역적, 계절적 특성을 파악하기 위해 경기도 광주시 상림리에 위치한 서울대학교 학술림인 태 화산에서 2018년 1월 1일부터 11월 31일까지 Semi-Continuous OC/EC Analyzer (Sunset Laboratory INC., USA)를 사용하여 PM2.5 중 OC, EC를 측정하였다. 그 결과 산림 내 OC와 EC의 연평균 농도(μg/m3)는 각각 3.6 ± 1.86, 0.79 ± 0.67로 나타났다. 계절별로 살 펴보면 봄:3.9 ± 2.0, 0.8 ± 0.7; 여름:4.0 ± 2.0, 0.6 ± 0.5; 가을:3.1 ± 1.8, 0.8 ± 0.8; 겨울:3.4 ± 1.3, 0.8 ± 0.5으로 나타나 OC는 여름>봄 >겨울>가을 순으로 EC는 봄=가을=겨울>여름 순으로 높은 농도를 나타냈으며, OC/EC 비는 4.3~9.2 수준으로 여름이 가장 높고 겨 울이 가장 낮은 수준을 보였다. 시간별 OC와 EC의 농도를 살펴보면 OC는 여름을 제외하고, EC는 모든 계절에서 오전시간에 증가 하기 시작하여 최고 농도를 보인 후 감소하는 양상을 보인다. 여름철에는 광화학 반응이 활발한 12시부터 증가하기 시작하여 최고 농 도를 보인 후 감소하였다. 시간별 OC, EC 농도 변화를 살펴보면 오전에 인근 고속도로와 산업단지의 영향을 받아 증가하는 경향을 보였으며, 오후에는 인위적 영향보다는 산림의 영향을 받은 것을 알 수 있었다. EC tracer method를 이용하여 산림 내 SOC를 추정 해 본 결과 겨울철에는 충분한 광화학반응이 일어나기 어려우므로 가장 낮은 비율을 나타냈다. 본 연구를 통해 전 국토의 약 64% 이 상이 산림지역이며 인구가 밀집된 대도시의 경우 지형적으로 산에 둘러싸여 있는 곳이 많은 우리나라의 탄소성분의 배출특성 및 계 절별 특징, 농도 수준을 파악하고, 대기질 개선을 위한 정책 수립 시 기초 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

To investigate characteristics and seasonal variations of carbonaceous species for PM-2.5 in Forest, Organic carbon(OC) and Element carbon(EC) were measured using Semi-Continuous OC/EC Analyzer (Sunset Laboratory INC., USA) at Taehwa Research Forest (TRF) located in Sanglim-ri, Gwangju City, Gyeonggi-Province for 1 year from January to November 2018. Mean concentrations of OC and EC were estimated 3.6 ± 1.86 μg/m3 and 0.79 ± 0.67 μg/m3 respectively. OC showed seasonality reaching their maximum in summer (4.0 ± 2.0 μg/m3) and minimum in fall (3.1 ± 1.8 μg/m3). EC showed the same concentration except summer. The annual averaged OC/EC ratio was 6.49 ± 4.70. OC (except summer)and EC showed similar trend in seasonal variations. The diurnal variation in OC and EC concentration increased in the morning due to the influence of nearby highways and industrial complexes, and in the afternoon it was estimated that they were affected by forest rather than artificial. Using the EC tracer method, primary OC/EC ratio and SOC was assessed. SOC concentration was the greatest in summer and the lowest in winter. Through this study, Continuous monitoring of atmospheric carbonaceous species in Korea, where over 64% of the total land is forest, is essential to provide the science-based data to policy-marker establishing the air quality improvement policy.

하수 3차 처리수 내 잔존하는 pharmaceuticals and personal care products(PPCPs)를 분석하고 UV-AOP에 의한 제거 여부를 분 석하였다. UV-AOP 공정에 사용된 산화제는 과산화수소였다. 3차 처리 이후의 극미량의 농도를 고려하여 고상추출법을 이용하여 농축하였다. 254 nm 단일 파장이 나오는 램프와 185 nm와 254 nm가 나오는 램프를 이용하였다. UV 조사량은 반응조 체류시간 으로 조정하였으며 3단계로 구분하였다. 조사량의 범위는 701~1,683 mJ/cm2이었다. 평균 제거율은 조사량별로 경향을 보였으며 254 UV nm램프에서 59.4~77.5%, 185/254 nm 램프에서 61.6~76.0%였다. 평균제거율을 비교하면 185/254 nm UV 램프가 약간 우세하였으나 물질별로 비교하면 큰 차이를 보이지는 않았다. 물질별로도 254 nm UV 램프가 우세한 제거율을 보인 종이 8종, 185/254 nm UV 램프는 3종이었으나 육안으로 식별 가능한 차이를 보인 종은 각각 5종이었다. 높은 조사량에서 85.0% 이상의 제 거율을 보인 종은 공통적으로 Iohexol, Iopamidol, Iopromide, Sulfamethoxazole 4종이었으며 그 외 60.0% 이상의 제거율을 보인 종은 Acesulfame, Benzotriazole, Naproxen 3종이었다.

The pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) remaining in the sewage tertiary treated water were analyzed and removed by UV-AOP treatment. The oxidizing agent used in the UV-AOP process was hydrogen peroxide. PPCPs analysis was performed using a solid phase extraction method considering the trace concentration after the third treatment. A single wavelength UV lamp of 254 nm and a double wavelength UV lamp of 185 nm and 254 nm were used. The UV irradiation dose was adjusted to the hydraulic retention time of the reactor. The dose range was 701 to 1,683 mJ/cm2 and divided into three levels. The average removal rate showed different tend by dose, and was 59.4 to 77.5% in the 254 nm UV lamp and 61.6 to 76.0% in the 185/254 nm UV lamp. When comparing the average removal rate, the 185/254 nm UV lamp was slightly superior, but there was no significant difference when comparing by each product. By species, 8 species showed a higher removal rate of 254 nm UV lamp and 3 species of 185/254 nm UV lamp, but 5 species showed differences that were discernible with the naked eye. Iohexol, Iopamidol, Iopromide, and Sulfamethoxazole were the most common species that showed removal rates of over 85.0% at high doses. Acesulfame, Benzotriazole, and Naproxen were the three species that showed removal rates of over 60.0%.

하수슬러지는 탈수과정을 거쳐도 수분 함유량이 높기 때문에 이를 연료 등 에너지로 활용할 경우 약 80%인 수분함량 을 10% 이하로 낮추어야 한다. 하수슬러지를 연료로 이용하거나 수분을 저감할 경우 Bio-drying에 의한 발효·건조 시스 템을 도입하고 있으며, Bio-drying 시스템은 일반적으로 호기성 미생물이 하수슬러지 내 유기물을 분해시킬 때 발생하는 열에 의해 건조하는 시스템으로서 발효조 온도 변화와 수분 저감의 관련성은 매우 중요하다고 판단되므로 이의 상관관 계를 규명하고자 하였다. Bio-drying 시스템에 의한 하수슬러지 수분저감은 발효조의 교반 횟수와 70oC 이상의 고온 유 지가 수분저감에 가장 영향이 미치는 것으로 나타났으며, 공기는 390~600 mL/kg·min으로 공급한 경우 과다 공급으로 인 한 온도의 저하 현상이 나타났다. 교반 횟수를 1~5회 많이 한 실험의 경우 수분저감 효과가 14.5% 및 15.5%로서 평균 저감률 12.7%보다 훨씬 더 저감률이 크게 나타났다.

Since sewage sludge has a high moisture content even after dehydration, when used as energy such as fuel, the moisture content of sewage sludge must be reduced to 10% or less. In the case of using sewage sludge as fuel or reducing moisture, a fermentation and drying system by Bio-drying is introduced, and the Bio-drying system is generally dried by heat generated when aerobic microorganisms decompose organic matter in the sewage sludge, and the correlation between the temperature change and the water reduction of the fermentation tank is determined to be very important. The reduction of sewage sludge moisture by the bio-drying system was found to be most affected by the number of stirrings in the fermentation tank and the maintenance of high temperatures of 70oC or higher, and the reduction of temperature caused by excessive supply of air at 390 to 600mL/kg/min was found. In the case of experiments with one to five times more stirring times, the moisture reduction effect was 14.5% and 15.5%, which showed much greater reduction rate than the average reduction rate of 12.7%.

수질관리가 인간의 건강 중심에서 수생태계의 건강성 증진도 함께 고려하는 방향으로 변화되고 있는데, 그 이유는 수 생태계의 건강성 증진이 궁극적으로 인간의 건강과 사회에 긍정적인 영향으로 작용하기 때문이다. 본 연구에서는 최근에 수계에서 검출되고 있는 Bisphenol-A를 대상으로 수생태계 생물종에 급성독성평가를 통한 환경 위해성 평가를 실시하였 다. 시험 생물종은Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia magna 및 Danio rerio 배아이고 시험방법은 OECD Test Guide를 따랐다. 시험결과를 살펴보면 P. subcapitata와 D. magna의 EC50은 각각 1.53 mg/L과 3.88mg/L였고 D. rerio 배아의 LC50은 1.23 mg/L였다. 이에 기초한 예측무영향농도(PNEC)는 12.3 μg/L, 유해지수(HQ)는 0.253으로 산출되었다. HQ=0.253은 영산강의 평균검출농도 3.1156 μg/L를 적용하였을 경우이나, 최대검출농도 22.972 μg/L를 적용하면 HQ= 1.868이기 때문에 최대 검출농도에 노출된 수계에서는 Bisphenol-A로 인한 수서생태계의 위해 가능성이 크다고 할 수 있다.

Water quality management is changing toward the consideration of promoting the health of aquatic ecosystems centered on human health, because it promotes the health of aquatic ecosystems and ultimately affirms human health and society. This is because it acts as a positive influence. In this study, we conducted an environmental risk assessment for Bisphenol- A, which was recently detected in water systems. The test species are Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia magna and Danio rerio’s embryos, and the test method follows the OECD Test Guide. The EC50 of P. subcapitata and D. magna was 1.53 mg/L and 3.88 mg/L, respectively, and the LC50 of D. rerio’s embryo was 1.23 mg/L. Based on this, the predicted no-effect concentration (PNEC) was calculated to be 12.3 μg/L, and the harmful index (HQ) was calculated to be 0.253. But, If we applied 22.972 μg/L which is maximum detected concentration in Yeongsangang, then HQ was calculated to be 1.868, so Bisphenol -A has the potential to great harmful at aquatic organisms.

최근 우리나라 서·남해안에 대량 유입되고 있는 괭생이모자반은 갈조류로서 바이오연료 생산용 바이오매스로서의 잠 재성이 높다. 이에 본 연구에서는 괭생이모자반을 대상으로 가수분해 공정에 미치는 염분의 영향을 검토하였다. 미세척 시료의 회분을 분석한 결과, 회분의 약 7 3%가 염분으로 나타났으며, 3회 반복 세척으로 총 염분의 96.0%가 제거되었다. 가수분해 방법에 따른 환원당의 생산량은, 수열처리에 의해 미세척시료 및 세척시료에서 각각 27.95 및 35.25 mg/gbiomass( 가수분해 효율 4.1–4.4%), 효소처리에 의해 3 7 .72 및 61.71 mg/g-biomass(가수분해 효율 5.9–7.2%), 수열–효소 순차 처리에 의해 100.49 및 138.91 mg/g-biomass(가수분해 효율 15.7–16.1%)로, 미세척시료와 비교하여 세척시료에서 1.26–1.64배 높은 환원당을 얻을 수 있었다. 특히 시료 중 염분은 생물학적 가수분해 공정에 뚜렷한 영향을 미쳤다.

Recently, Sargassum horneri, which has been introduced in large quantities to the west and south coasts of Korea, belongs to brown macroalgae and has high potential as a biomass for biofuel production. Therefore, in this study, the effect of salinity on the hydrolysis process was examined for the S. horneri. As a result of analyzing the ash of the unwashed sample, about 73% of the ash was found to be salts. And 96.0% of the total salt was removed by 3 repeated washing. The production of reducing sugars according to the hydrolysis method was 27.95 and 35.25 mg/g-biomass (4.1– 4.4% of hydrolysis efficiency), respectively in unwashed and washed samples by hydrothermal treatment, 37.72 and 61.71 mg/g-biomass (5.9–7.2% of hydrolysis efficiency) by enzyme treatment, and 100.49 and 138.91 mg/g-biomass (15.7– 16.1% of hydrolysis efficiency) by hydrothermal–enzyme sequential treatment, consequently, compared to the unwashed sample, it was possible to obtain 1.26–1.64 times higher reducing sugar in the washed sample. Especially, salinity in the sample has a significant effect on the bio-hydrolysis process.

본 연구에서는 도서지역의 해안폐기물의 실태를 평가하고 효율적인 관리방안을 마련하기 위하여 전라남도 서해안에 위치한 신안군 도서지역 43개를 선정하여 목측 및 정밀조사를 수행하여 도서지역 해안가에 분포한 해안폐기물의 현존량 및 성상분포를 평가하였다. 조사대상도서에서 해안폐기물 현존량은 20L봉투를 기준으로 최소 0.1개에서 최대 70개로 산 정되어 도서지역 별 큰 차이를 보여주었으며, 생활폐기물 관리지역과 생활폐기물 관리제외지역에서의 현존량은 각각 3.59톤/km과 4.88톤/km으로 조사되었다. 이는 도서지역의 지리적, 지형적 특성과 해안폐기물 및 생활폐기물의 적정 관리 등 다양한 요인이 해안폐기물의 현존량에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 목측 및 정밀조사에 의해 산정된 최대 해안폐 기물 현존량은 목측과 정밀조사 결과 비율이 최소 0.13(신안군 비금도)에서 최대 5.14(신안군 대야도)로 평균 2.12 비율 로 목측조사가 정밀조사에 비해 상대적으로 과대평가 되었다. 이러한 차이는 두 조사방법의 차이뿐만 아니라 조사시기의 차이로 인해 기인된 것으로 보이며, 목측조사 시 해안폐기물의 성상을 고려한 겉보기 밀도를 사용한다면 단기간에 많은 해안선을 대상으로 조사를 수행할 경우 목측조사가 기존의 모니터링 방법의 대안이 될 것으로 여겨진다. 해안폐기물 성 상분포는 플라스틱류(51.2%) > 목재류(44%) > 기타 성부(4.9%) 순으로 조사되었다. 가장 많은 성상을 보인 플라스틱류 중 대부분은 어업이나 양식업 활동으로 인해 발생된 폐·어자재가 많았으며, 이러한 폐·어자재의 적정 수거 및 처리는 해 안폐기물 관리에 매우 중요할 것으로 여겨진다.

This study evaluated the amount of composition of waste present on the coastline of the selected 43 islands in Shinangun, Jeollanam-do. The field investigattion was conducted through eye observation and collecting-and-weighting of waste on the coastline in the islands. The amount of waste on the coastline was estimated to be 0.1 to 70 20L-bags by the eye observation, which showed quite big variation among islands. In addition, more waste on the coastline (4.88 ton/km) was observed in the islands where domestic waste was not properly managed by the government than in the islands where domestic waste was managed (3.59 ton/km). Our results suggest that both the geographic and topographical properties of the island and the management of domestic and coastal waste on the coastline estimated by eye ovservation(Meye) to the amount estimated by collecting-and weighing (Mweigh) (Meye/Mweigh) was an average of 2.12, from a minimum of 0.13 (Bigeum-do, Shinan) to a maximum of 5.14 (Daeya-do, Shinan), indicating that the overestimation of the amount of waste was made by the eye observation. The composition of the waste on the coastline was found to be in the order of plastics (51.2%) > woods (44%) > others (43.9%). The amount of the plastics was highest in the coastal waste and the major amount of the plastics was observed to be originated from fishing or aquaculture activities. Thus, proper collection and disposal of these waste fishery materials would be crucial from coastal waste management in the islands.