Earticle

Acetaminophen은 의약물질 중 하나이며 항염증제, 진통제 및 해열제로써 널리 사용되고 있다. 의약물질은 일반쓰레기 및 음식물쓰레기로 배출되거나 가정 하수를 통해 폐기되어 환경에 악영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 수계에 대한 Acetaminophen의 영향을 연구하기 위하여 급성독성시험 결과에 기반한 PNECAF와 SSD에 의한 PNECSSD를 각각 도출하 여 비교 및 평가하였다. 급성독성시험의 경우 조류(Pseudokirchneriella subcapotata), 물벼룩(Daphnia magna), 어류 배아 (embryos of Danio rerio)를 대상으로 OECD 시험규정에 따라 시험하였고, 각각의 EC50은 150.99 mg/L, 44.14 mg/L, 303.16 mg/L이며 이로부터 PNECAF는 0.44 mg/L로 나타났다. 종민감도분포의 경우 QSAR toolbox 및 ECOTOX의 독성자료를 기 반으로 RIVM에서 제공하는 ETX 2.2 프로그램을 사용하여 SSD graph를 분석하였다. SSD에서 산출한 HC5는 20.44 mg/ L이며 이로부터 PNECSSD는 4.09 mg/로 도출되었고, 그 결과 PNECSSD가 PNECAF보다 약 9.3배 높게 나타났다. 이에 따라 향후 의약물질의 환경위해성을 평가하는 제도를 마련할 때 PNECAF와 PNECSSD를 함께 고려할 필요가 있다고 사료된다.

Acetaminophen, one of the medicines, has been widely used as an anti-inflammatory, analgesic and antipyretic. Medicinal substances released into the water ecosystem through various routes can adversely affect the environment. In this study, in order to find out the effect of Acetaminophen on the water system, PNECAF based on acute toxicity test and PNECSSD by the SSD were derived and compared. In the case of the acute toxicity test, algae (Pseudokirchneriella subcapotata), water flea (Daphnia magna), and fish (Danio rerio) embryos were t ested according to t he O E CD t est guidelines. Each EC50 was 150.99 mg/L, 44.14 mg/L, and 303.16 mg/L, and PNECAF was found to be 0.44 mg/L from this result. For the SSD, it was analyzed using the ETX 2.2 program provided by RIVM based on the toxicity data of the QSAR toolbox and ECOTOX. The HC5 calculated from the SSD was 20.44 mg/L, resulting in PNECSSD of 4.09 mg/ L. PNECSSD was approximately 9.3 times higher than the PNECAF. Accordingly, it is necessary to consider PNECAF and PNECSSD together when establishing a system to evaluate the environmental risk of medicinal substances in the future.

대기환경 중의 미세먼지 2차 생성 저감을 위한 정책시사점 도출을 위해 대기 중 미세먼지와 암모니아 농도 자료를 활 용하여 광화학모델을 통해 고농도시와 저농도시로 구분하여, 수도권과 충남 지역을 대상으로 대기 중 미세먼지와 암모니 아 농도의 기여도 평가를 실시하였다. 수도권 지역의 미세먼지 농도에 대한 배출량 기여도는 지역별로는 미세먼지 농도 가 낮았던 시기에는 수도권 지역과 국외 지역에서 기여도가 높게 나타났고, 높았던 시기에는 국외 지역의 기여도가 가장 높은 것으로 나타났으며, 배출원별로는 수도권 지역의 농업 부분 기여율이 높은 것으로 나타났다. 충남 지역의 미세먼지 농도에 대한 배출량 기여도는 지역별로는 국외 지역, 충남 지역, 수도권 지역 순으로 기여도가 높게 나타났고, 고 농도 시 기가 저 농도 시기보다 국외 지역의 영향을 더 많이 받는 것으로 나타났으며, 배출원별로는 충남 지역의 농업 부분 기여 율이 높은 것으로 나타났다. 암모니아 농도의 경향은 미세먼지 발생의 저농도 시기와 고농도 시기에 암모니아 농도가 비 슷하게 나타났고, 국외 지역 보다는 국내 지역의 영향이 대부분을 차지하는 것으로 나타났으며, 수도권 지역이 충남 지역 보다 자체 기여율이 높았으며 배출원별로는 농업 부분의 기여도가 높게 나타나 농업 분야에서의 암모니아 저감을 우선 적으로 진행하여야 할 것으로 판단되었다. 또한, 암모니아가 미세먼지의 성분의 전구물질이나 미세먼지와 암모니아의 배 출량과 배출농도 경향이 지역별, 시기별로 상이하므로 향후 미세먼지 저감방안 수립 시에 이를 고려하여야 할 것으로 판단되었다.

In order to derive policy implications for the secondary generation of fine dust in the atmosphere for the Metropolitan area and Chungnam area are classified into high-concentration cities and low-concentration cities through a photochemical model using data on the concentration of fine dust and ammonia in the atmosphere The contribution of the and ammonia concentration was evaluated. As for the contribution of fine dust to emissions, when the concentration of fine dust in the metropolitan area was low, the contribution of the metropolitan area and overseas areas was high, and when the concentration of fine dust was high, the contribution to foreign regions was the highest. It was found that it was more affected by foreign countries, and by emission source, the contribution rate of the agricultural sector in the metropolitan area was found to be high. In the case of the Chungnam region, the contribution from overseas regions, Chungnam region, and the metropolitan region was higher in that order, and the high concentration period was more affected by foreign countries than the low concentration period, and the contribution from the metropolitan region was slightly higher. Among the emission sources in the Chungnam region, the contribution rate to agriculture was found to be high. As for the ammonia concentration, the concentrations of the low and high concentrations of fine dust were similar, and it was found that the influence of the domestic region accounted for most of the influence of the foreign region. Was high, and it was judged that ammonia reduction in the agricultural field should be carried out first.

반도체폐수 내 납 및 비소 분석의 정확도 향상을 위해 몇 가지 조건에서 전처리를 수행한 분석 결과를 비교하고 최적 분석법을 선정 하고 검증하였다. 우리나라에서는 물환경보전법에 의한 법적 규제가 이루어지고 있는데, 특정수질유해물질 폐수배출시설 적용기준인 0.01 mg/L을 고려할 때 낮은 정량한계 목표(납 0.002 mg/L, 비소 0.006 mg/L)로 분석 가능한 ICP-MS로 분석하는 것이 바람직하다. 한편 유기물 등의 간섭물질이 다량 존재하는 반도체폐수 내 금속류를 ICP-MS로 정량하기 위해서는 산 분해 전처리가 선행되어야 하는데, 일 반적으로 수행하고 있는 질산 등을 적용한 전처리 방법을 통해서는 반도체폐수 내 간섭물질의 적절한 제거가 되지 않아 분석의 재현성 및 정확도가 떨어지는 현상이 발생한다. 본 연구에서는 전처리 가열온도 및 과산화수소 적용 여부, 그리고 시약 적용량 등에 따른 분석 결과를 비교하였으며 검정분석법에 따른 분석 결과를 비교하였다. 분석 결과, 납과 비소 모두 검정곡선법(납 52.2~101.6%, 비소 49.8~122.4%)보다 내부표준법(납 72.6~120.2%, 비소 79.7~105.2%)에서의 회수율이 안정적으로 나타났으며 특히 비소 분석 결과에서 통 계적으로 유의한 차이를 보였다. 또한 질산만을 적용한 전처리보다 과산화수소를 함께 적용했을 때, 과산화수소 첨가량 및 가열 온도가 높아질수록 대체적으로 안정적인 회수율을 보였다. 상기 결과에 근거하여 선택된 전처리 조건에서 반복성 분석을 실시했을 때, RSD 5% 이내(0.61~2.15%)로 높은 정밀도를 나타냈다. 전처리 후 시료의 TOC 농도를 측정한 결과 75.9~82.3%의 감소율을 나타냈다. 선택된 분 석법으로 반도체폐수 내 납과 비소를 분석할 때 정확도 높은 결과 획득과 더불어 분석 시간 및 비용 절감이 가능할 것으로 기대된다.

This study aimed to optimize sample preparation and calibration method by comparing results with different pretreatment conditions and calibration methods for enhancing precision and accuracy. Considering the standard of specific toxic substance for wastewater discharge facilities, or 0.01 mg/L, it is desirable to analyze using ICP-MS that can be analyzed with a low LOQ (Lead 0.002 mg/ L, Arsenic 0.006 mg/L) for accurate analysis of trace elements. In this study, we compared the internal standard method with the external standard method. Acid digestion was performed in several conditions. The results showed that both Lead and Arsenic recovery was more stable in the internal standard method (72.6 to 120.2% for Lead, and 79.7 to 105.2% for Arsenic) than the external standard method (52.2 to 101.6% for Lead, and 49.8 to 122.4% for Arsenic), and there is a statistically significant difference between the groups. Compared to pretreatment method using nitric acid only, the method with hydrogen peroxide showed more stable recovery rate. Based on the results of the above, the repeatability analysis was performed under selected conditions, showing high precision within 5% of RSD. It is expected that the selected methods can be determined accurately and economically for Lead and Arsenic in semiconductor wastewater.

국내 고층건물의 경우 화재 시 발생하는 연기질식 및 피난장애 등으로 인한 인명피해를 최소화하기 위해 배연창 설치 를 의무화하고 있다. 그러나 이러한 고층건물에 설치된 배연창의 경우 외기풍속으로 인해 배연창의 배연성능이 저하될 수 있다. 이에 본 연구에서는 고층건물에 설치된 배연창의 배연성능을 확인하기 위해 FDS 화재시뮬레이션을 활용하여 외기풍속 조건에서 배연창 유형별 배연성능을 평가하였다. 평가결과, 미들창의 성능이 우수한 것으로 나타났으며 미서기 창은 외기 바람의 영향을 가장 크게 받는 것으로 나타났다.

The domestic high-rise buildings have designed natural smoke ventilator system to minimize casualties due to smoke suffocation and evacuation handicap. However, natural smoke ventilator system that was installed in high-rise buildings would be affected by outside wind. Accordingly, in this study, it estimated exhaust performance of natural smoke ventilators with wind condition against a variety types of natural smoke ventilators by using FDS (Fire Dynamics Simulator) in order to establish a performance of natural smoke ventilators. As result from analysis, it established that type of the projected window opening to exterior led to be good performance in terms of smoke exhaust. In contrast, it evaluated that the sliding window would be affect from outside wind.

도시화와 산업화로 인한 불투수 면적 증가로 비점오염물질이 포함된 초기우수 발생이 증가하고 강우 시 미처리 하수의 유 역하천 유입으로 하천 수질관리에 현실적인 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 초기우수 및 강우 시 미처리 하수의 인 저감 효율 향상을 위하여 EAFRS를 흡착제로 사용한 인 흡착종정의 최적화를 목적으로 수행되었다. 인 흡착 반응 시 슬래그 입도, 표면개질 여부 그리고 교반강도에 따른 인 제거량 조사를 통해 인 흡착공정의 최적조건을 도출하였다. 실험결과 슬래그 입도 가 작아질수록 인 흡착 효율이 증가하는 것으로 확인되었고 철염을 이용한 슬래그 표면개질 여부는 표면개질 슬래그와 비 개 질 슬래그 사이의 인 제거 효율의 차이는 크지 않았지만 철염을 이용한 개질 약품으로 인한 pH의 영향으로 칼슘과 인의 결 합보다 철이온과 인의 결합이 주도적으로 발생한 것으로 나타났다. 세라믹 볼을 이용한 교반 조건에서 인 흡착 효율은 크게 증가하였고 교반 방식의 여부는 인 흡착 효율 증가에 주요한 요인으로 밝혀졌다. 마지막으로 인 흡착 전후 슬래그의 미세구 조 변화와 화학적 특성을 조사하기 위해 FE-SEM, XRD, FT-IR분석을 수행하였다.

First flush having non-point pollutants have been increasing due to the increase in impermeable area by urbanization and industrialization, and there is a real difficulty in river water quality management due to CSOs and first flush. The purpose of this study is to optimize the phosphorus adsorption process using EAFRS as an adsorbent to improve the phosphorus reduction efficiency of CSOs. During the phosphorus adsorption reaction, the optimum conditions for the phosphorus adsorption process were derived by investigating the amount of phosphorus removal according to the slag particle size, surface modification and mixing intensity. According to the study, the smaller the slag particle size, the higher the phosphorus adsorption efficiency, and difference in phosphorus removal efficiency between the surface-modified slag using iron salts and the non-modified slag was not large as to whether surface was modified, But It was judged that iron ions and phosphorus prefer to bond more than that of phosphorus and calcium in surface modified slag. Under the mixing conditions with ceramic balls, the phosphorus removal rate tended to increase significantly, thus mixing method was judged to be a major factor in increasing the phosphorus adsorption efficiency. Lastly, FE-SEM, XRD and FT-IR analysis were performed to investigate the changes in the microstructure and chemical characteristics of the slag before and after phosphorus adsorption.

통도사 지역은 사적기에 창건 당시부터 다소촌과 차샘이 있다고 기록되어 있으며, 오늘날에도 여러 차샘들이 있고, 많 은 사람들이 이용하고 있다. 본 논문은 통도사 지역의 주요 차샘에 대한 물맛평가를 중심으로 종합적인 수질특성을 비교 평가한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 맛과 냄새 등에 영향을 주는 심미적 영향물질 분석결과, 경도는 모두 연 수이고, 수소이온농도는 pH 6.42~8.60(평균 pH 7.11) 중성에 가깝고, 먹는 물 수질기준(샘물)에 적합한 것으로 나타났다. 둘째, 물맛영향인자에 대한 분석결과, 먹는 물 수질기준(샘물)에 적합한 것으로 나타났고, 물맛을 좋게 하는 성분은 SiO2 (22.25) > Ca(6.0) > K(0.48)의 순서로 나타났으며, 물맛을 흐리게 하는 성분은 SO4 2(1.59) > Mg(0.72)의 순서로 함유된 것으로 나타났다. 셋째, 물맛평가지표 분석결과, O-Index는 2.89~145.11(평균 40.6), K-Index는 –0.78~20.94(평균 4.35) 로 나타났으며, 통도사 지역의 차샘들은 32곳 모두 맛있는 물로 나타났고, 8곳은 맛있고 건강한 물로 나타났다. 그리고, 먹는 물로서 뿐만이 아니라 물맛도 좋아서 음용수와 찻물로 적절한 것으로 판단된다.

According to the Tongdosa Historical Records, Tongdosa was recorded as having tea spring water for making tea, and th ere are still many tea springs today. The purpose of this study is to provide information on water quality and water taste evaluation of spring waters in Tongdosa areas. Aesthetic materials analysis result: Overall hardness is soft water, pH 6.42~ 8.60 (Average pH 7.11) and it was most neutral. It is suitable for drinking water quality standard (spring water). Analysis of water taste influencing factor: It was suitable for water quality standard (spring water). The amount of good arguments for flavor was SiO2 (22.25) > Ca (6.0) > K (0.48) the content of the flavor arguments are badly SO4 2 (1.59) > Mg (0.72). The results of tasty and healthy water evaluation: O-Index was 2.89~145.11(Average 40.6) and K-Index was –0.78~20.94 (Average 4.35). It was appear the total 32 items, tasty waters 32, healthy waters 8, tasty and healthy waters 8. In conclusion, the collected spring water is considered to be very useful as drinking water & tea water as soft water, neutral, tasty waters.

Florfenicol은 동물용 항생제로 소, 돼지, 닭, 어류 등의 호흡기 및 소화기 질병 치료제로 사용되고 있다. 항생제는 체내에 서 80-90%가 분해되지 않고 환경으로 배출되기 때문에 악영향을 줄 수 있다. 본 연구는 Florfenicol이 수계에 미치는 영향을 연구하기 위하여 예측무영향농도(Predicted No Effect Concentration, PNEC)를 두 가지 방법으로 도출하였다. 급성독성시험 은 OECD test guideline에 따라 진행하였고 조류(Pseudokirchneriella subcapotata)와 물벼룩(Daphnia magna)의 반수영향농 도(EC50)는 각각 2.3 mg/L (72 hr-EC50), 384.3 mg/L (48 hr-EC50)로 산출되었다. 결정론적 방법의 PNECAF는 Florfenicol에 가 장 민감한 조류의 독성자료를 적용하여 2.3×10-3mg/L로 도출되었다. 생물종 10종의 L(E)C50 값들을 이용하여 종민감도분포 (Species Sensitivity Distribution, SSD)를 분석한 결과 HC5는 1.2 mg/L로 산출하였고, 이에 따라 확률론적 방법의 PNECSSD 는 0.2 mg/L로 도출하였다. 두 가지 방법의 PNEC를 비교한 결과 확률론적 방법으로 산출한 PNECSSD의 값이 약 86배 높은 것으로 확인되었다. 따라서 위해성평가 시에는 PNECSSD를 이용한 수질관리 기준치를 제시하는 것이 타당하다고 사료된다.

Florfenicol, animal antibiotic, used in the respiratory and digestive treatment of cows, pigs, chickens, and fish. Antibiotics can have an adverse effect because 80 to 90 percent of antibiotics are released into the environment without decomposing in the body. In this study, we derived Predicted No Effect Concentration (PNEC) in two ways to study the effect of Florfenicol on the water system. Acute toxicity assessment was performed based on the OECD Test Guideline. The halfeffective concentrations (EC50) of algae (Pseudokirchneriella subcapotata) and water flea (Daphnia magna) were calculated as 2.3 mg/L (72 hr-EC50) and 384.3 mg/L (48 hr-EC50). PNECAF was derived as 2.3×10-3 mg/L by applying toxicity data of algae most sensitive to florfenicol. Species Sensitivity Distribution (SSD) was analyzed using L(E)C50 (10 species) values, and HC5 was 1.23 mg/L and PNECSSD was 0.2 mg/L. Comparing the two methods of PNEC, the value of PNECSSD was confirmed to be about 86 times higher than PNECAF. In risk assessment, it seems reasonable to approach the PNECSSD value.

해안가 하폐수처리장은 수산물 세척수의 고농도 염분폐수 유입에 따른 농도부하 및 유량부하에 영향으로 일정한 처리수질을 유지하기 어려운 실정이다. 염분폐수 유입으로 슬러지의 처리효율 저하에 따라 유기물 처리 및 T-N, T-P의 처리효율도 감소한다. 이에 다양한 공정인자의 변화를 예측하여 최적의 공정인자 값을 도출하고 운영에 반영한다면 안정적인 처리에 도움이 된다. 하 폐수처리에 모델링기법을 도입하여 공정인자 변화에 따른 방류수질 검증 및 예측이 가능하다. 하지만 현장에서는 하폐수처리에 다양한 유입조건에 대해 공정운영 인자에 대한 변화를 쉽게 반영하기 어려운게 일반적인 실정이다. 이에 고농도 염분폐수 유입 에 대한 공정인자 최적화를 위해 모델링을 이용한 현장 방류수질 데이터를 재연을 하였다. 향후 유입수 및 환경조건 변화에 대 응을 위해 공정인자에 따른 방류수질 변화에 대한 예측을 연구하였다. 이는 안정적인 처리을 위한 예상 방류수질 검토와 공정 인자 변화에 대한 예측으로 공정운전에 빠른대응을 하고자 한다. 고농도 염분폐수 유입에 대한 4-stage BNR과 Media Process 를 비교평가 하였다. 또한 생물학적처리에 기본적인 MLSS농도 변화에 따라 처리수질에 대한 최적화을 예측하였다. 현장 처리 장의 효율을 구현하여 향후 하폐수처리장에 다양한 조건에 대해 처리수질을 예측하여 운영에 도움이 될 것으로 판단된다.

It is difficult to maintain a certain quality of treated water because wastewater treatment plant of coastal area is affected by the concentration and flow load according to the inflow of high-concentration NaCl wastewater from the fishery products washing water. As the sludge treatment efficiency decreases due to the inflow of NaCl wastewater and organic matter treatment efficiency of T-N and T-P also decrease. Accordingly, it is helpful for stable treatment if the optimal process factor values are derived by predicting changes in various process factors and reflected in operation. By introducing a modeling technique for sewage treatment, it is possible to verify and predict the quality of discharged water according to changes in process factors. However, in the field, it is a general situation that it is difficult to easily reflect changes in the factor values of process operation for various inflow conditions to sewage treatment. Therefore, the field effluent quality data using modeling was reproduced to optimize the process factor for the inflow of high-concentration NaCl wastewater. In order to cope with changes in influent water and environmental conditions in the future, the prediction of the change in the quality of discharged water according to process factors was studied. This aims to respond quickly to process operation by reviewing the expected discharged water quality for stable treatment and predicting changes in process factors. The 4-stage BNR and Media Process for highconcentration NaCl wastewater inflow were compared and evaluated. In addition, the optimization of sewage treatment water quality according to the MLSS concentration was studied. This is expected to be helpful for operation by predicting the quality of treated water for various environmental conditions in the future treatment plant.

주암호의 물은 광주광역시를 포함한 인근지역의 약 250 만명의 주요한 생·공용수이기 때문에 이 호수의 수질보전을 위 해 많은 오염물질 삭감시설들이 설치되어 운영 중에 있다. 본 연구에서는 CE-QUAL-W2 수질모델을 이용하여 현재 삭 감시설들에 의한 호수의 수질개선 효과를 분석하고 오염원 전망에 기초한 장래 수질을 예측하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 주암호 유역에 2017년까지 설치된 삭감시설들에 의해 호수의 수질이 COD 43%, T-N 24%, T-P 39% 만큼씩 개선 된 것으로 나타났다. 그러나 앞으로 삭감시설들이 추가로 설치되지 않는다면 2033년에 수질은 COD 4.3 mg/L, T-N 0.642 mg/L, T-P 0.021 mg/L까지 증가하는 것으로 예측되었다. 이러한 결과는 주암호의 목표수질인 COD 2.0 mg/L, T-P 0.010 mg/L를 크게 초과하는 것으로서 앞으로도 오염물질 삭감시설들이 지속적으로 추가 설치되어야 하고 이를 추진하기 위한 대책의 마련이 필요하다.

Since Juam lake's water is a major source of living and industrial water for about 2.5 million people in nearby areas, including Gwangju Metropolitan City, many pollutant-reducing facilities have been installed and in operation to preserve the water quality of the lake. In this study, using CE-QUAL-W2 water quality model, the effect of improving the water quality of the lake by existing facilities was analyzed and future water quality prediction was conducted based on the prospect of pollutant sources, and the results are as follows. The water quality of the lake has improved by 43 percent of COD, 24 percent of T-N and 39 percent of T-P due to the facilities installed in the Juam lake basin by 2017 year. However, it was predicted that water quality would increase to 4.3 mg/L of COD, 0.642 mg/L of T-N and 0.021 mg/L of T-P in 2033 year, if additional facilities are not installed in the future. These results greatly exceed 2.0 mg/L of COD and 0.010 mg/L of T-P, which are the target water quality of the lake, and thus pollutant-reducing facilities have to be continuously installed in the future and then measures need to be taken to promote them.

본 연구에서는 가축분뇨 중 돈분 대상으로 황산을 이용한 pH(4.0~6.0) 및 온도(10,20,35oC) 조건을 각각 다르게 하여 60일 동안 저 장 후, 저장기간에 따른 돈분의 성상을 분석하고, BMP test를 통하여 최적의 저장 조건을 도출하였다. 또한 도출된 최적의 저장조건 을 혐기성 소화반응기에 적용하고 연속운전을 통하여 바이오가스 생산량을 비교 하였다. 그 결과 pH 4.0와 온도 10oC 조건에서 가 장 낮은 유기물 감소를 확인하였다. 또한 바이오가스화의 잠재성을 평가결과, 성상변화 결과에서 pH 4.0 조건에서 유기물량이 가장 높게 보존되었음에도 불구하고 가장 낮은 바이오가스가 발생된 반면 pH 5.0 조건에서 332.5 mL로 가장 높게 생산되었다. 이를 통하 여 pH 5.0 이하의 조건에서는 바이오가스 생산에 영향이 있으며, 이는 황 성분의 영향이라 판단된다. 두 번째 온도변화를 통한 저장 방법 시 성상변화결과와 비례하게 유기물량이 가장 많이 보존되었던 10oC 조건에서 395.2 mL의 최대 발생값을 나타내었다. 최종적 으로 선행연구로 도출된 최적의 온도 10oC 조건과 대조군을 수리학적 체류시간 50일을 기준으로 연속운전 비교하였고, 그 결과 1 g VS당 발생된 메탄 수율은 각각 0.26, 0.22 L CH4/g VS로 온도조절을 통하여 저장된 기질 이용 시 더 높은 바이오가스화율을 나타냈 었다. 위 결과를 통하여 온도조절을 통한 저장방법으로 후속공정인 혐기성 소화 적용 시 더 높은 메탄발생량을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

In this study, the characteristics of pig manure according to the storage period were analyzed after storage for 60 days under different conditions of pH (4.0~6.0) and temperature (10,20,35oC) using sulfuric acid for pig manure among livestock manure and Optimal storage conditions was derived through the BMP test. In addition, the derived optimal storage conditions were applied to the anaerobic digestion reactor and biogas production was compared through continuous operation. frist, as a result the lowest decrease in organic matter was observed under the conditions of pH 4.0 and temperature of 10oC. In addition, as a result of evaluating the potential of biogasification, the lowest biogas was produced even though the amount of organic matter was preserved at the pH 4.0 condition in the result of the change of properties, while the higest produced of 332.5 mL was at pH 5.0 condition. through this, under conditions of pH 5.0 or less, biogas production is affected, which is considered to be the influence of sulfur components. secondly, storage method through temperature change, in proportion to the property change result, the maximum generation value of 395.2 mL was shown under 10oC condition where the most amount of organic matter was preserved. finally, the optimal temperature 10oC condition and the control group derived from the previous study were compared with the continuous operation based on the hydraulic residence time of 50 days. As a result, the methane yield per 1g VS was 0.26 and 0.22 L CH4, respectively. The biogasification rate was higher when the stored substrate was used through temperature control. Through the above results, it is thought that a higher amount of methane generation can be obtained when anaerobic digestion, a subsequent process, is applied as a storage method through temperature control.

하수도 악취로 인한 민원이 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구에서는 모델 지역을 선정하여 계절별 악취발생 특성을 파악하기 위해 현장에서 측정 및 체감도를 동시 진행 하였다. 황화수소(ppm, H2S)에 의한 계절별 악취 농도는 합류식 하 수도에서 24시간 연속 측정 및 이와 함께 인근 주민들에 의한 악취 체감도도 조사 하였다. 측정된 H2S 농도와 체감도 지 수의 비교를 통해 계절별 특성을 비교 하였다. 측정 결과 불쾌감을 느낄 수 있는 H2S 농도 5 ppm 이상인 경우가 봄철에 53.3%, 여름철 56.7%, 가을철 46.7% 그리고 겨울 40.0%로 나타났다. 주민 체감도는 불쾌감을 느끼는 정도가 여름철에 75.9%로 가장 높았고, 다음으로 봄철에 63.2%로 그 뒤를 이었다. 본 연구에서는 여름철에 H2S 농도와 주민의 체감도 모 두 높게 나타났다.

The number of civil complaints caused by odor in sewer is continuously increasing. In this study, seasonal odor characteristics were measured and surveyed in model areas. Seasonal odor concentration by hydrogen-sulfide (ppm, H2S) was 24-hour continuous measuring at the combined sewage system. In addition, the odor sentiment index by nearby residents’ was surveyed. The comparison between the measured H2S concentration and the sentiment index was studied. The result of measuring H2S, above 5 ppm with feelings of discomfort odor was 53.3% in spring, 56.7% in summer, 46.7% in autumn, and 40.0% in winter respectively. The results of the residents’ sentiment index, summer was the highest with 75.9%, followed by spring with 63.2%. Overall, the H2S concentration and sentiment index by residents were high in the summer respectively.

본 연구에서는 포항산업단지 인근 주거지역인 청림동, 호동, 상대동, 흥해읍, 기계면을 선정하여 여름, 가을의 2계절 동안 중금속 성분의 농도분포를 파악하고 기상자료와 SEMS 자료의 중금속 성분별 배출원의 위치를 연계하여 중금속의 배출원을 추정하였다. 포항산업단지 인근 주거지역의 중금속 성분의 농도는 대부분의 지역에서 기준치 이내로 나타났고 청림동에서 가 장 높은 농도를 보였으며, 과거에 비해 중금속 성분들의 농도가 많이 낮아졌으나 일부 농도가 높아진 중금속 성분들(As, Cd, Zn)에 대해서는 관리가 필요할 것으로 판단되었다. 계절별 중금속 농도는 여름철에 비해 가을철 서남서풍이 우세했던 11월에 약간 높게 나타났다. 중금속 배출원과 오염도장미를 분석결과 청림동과 호동 주변에 많은 배출원이 존재하였고, 청림동에서 비교적 높은 중금속 농도를 보였다. 특히 청림동에서는 남서풍과 서풍계열의 바람에서 높은 중금속 농도를 보여 남서쪽과 서 쪽에 위치해 있는 배출원의 영향을 많이 받은 것으로 판단되었다. As의 경우 5개의 조사지점 주변에 배출원이 없음에도 다른 중금속 성분과 마찬가지로 청림동에서 가장 높은 평균농도를 나타내어 주변의 중소사업장 배출시설의 영향으로 의심은 가지 만 명확한 근거를 제시하기는 어려웠다. 향후 중소사업장의 배출원 위치 자료와 장거리이동오염원의 기여율까지 분석이 가능 하다면 배출원을 추정하는데 있어서 더욱 명확한 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단되었다.

The purpose of this study was to investigate the heavy metal pollution level in Pohang Industrial Complex and nearby residential areas where various industrial activities are related. The heavy metal sampling sites were selected as Cheongnimdong, Ho-dong, Sangdae-dong, Heunghae-eup, and Gigye-myeon. Sampling was carried out for 7 days in each season by sampling for 24 hours from 09 AM to 09 AM the next day at all sampling sites during the two seasons. The analysis of this study showed that the highest concentration was shown in Cheongnim-dong and most heavy metals are within the permissible levels. The concentration of heavy metals by survey period was high in November, the fall season. As a result of analysis of heavy metal emission sources and pollution roses, many emission sources were located around Cheongnimdong and Ho-dong, and high concentration of heavy metals was shown in Cheongnim-dong. The wind direction in Cheongnim-dong was high when the southwest and west winds were blowing. Therefore, the high concentration of heavy metals in Cheongnim-dong is expected to be influenced by heavy metal emission sources located in the southwest and west.

이번 연구에서는 시험종 간 민감도 차이를 예측했다. 과불화화합물과 중금속의 독성은 발광박테리아(Vibrio fischeri)와 물벼룩 (Daphnia magna) 두 가지 테스트 종을 사용하여 평가되었다. 비교분석을 실시하여 혼합 화학물질의 독성 변화를 상승효과(synergistic effect), 길항효과(antagonistic effect), 상가효과(additive effect)로 평가하였다. 단일 물질 독성 검사 결과, 두 종 모두 과불화화합물보 다 중금속에 더 민감하게 반응했지만, PFNA, PVOA, Pb의 EC50의 경우 발광박테리아가 물벼룩보다 낮아 발광박테리아가 더 민감 하게 반응했다. 발광박테리아의 경우 과불화화합물 농도가 높아짐에 따라 독성이 증가하지만 중금속 단일 독성보다 생물발광 억제율 이 낮다. 물벼룩은 각 물질의 농도가 높아짐에 따라 독성을 증가시켰지만, 과불화화합물의 최고 농도에서는 중금속보다 독성이 강했 다. 혼합 독성 평가 결과 발광박테리아는 실제 시험한 독성 값 P(O)가 예측값 P(E)보다 낮기 때문에 모든 반응에서 길항 효과를 보 였다. 물벼룩의 경우 수은, PFNA, PFOA의 반응이 각 물질의 최저 농도를 제외한 상승 효과를 보였다. 수은, PFNA, PFOA 간의 반 응을 제외하고, 물질의 고농도에서는 상승, 길항, 상가 효과가 나타났다. 전체적으로 혼합물질의 독성이 단일물질과 다른 것으로 나 타났으며, 혼합독성 결과는 시험종 간 차이를 확인할 수 있었다.

In this study, we predicted the sensitivity difference among test species. Toxicity of perfluorinated compounds and heavy metals was evaluated using two test species, Vibrio fischeri and Daphnia magna. Comparative analysis was performed and the toxicity change of the mixed chemicals was evaluated as synergistic, antagonistic, or additive effect. As a result of single material toxicity test, both species reacted more sensitively to heavy metals than perfluorinated compounds, but EC50 (mg/L) of PFNA, PFOA, and Pb shows that the Vibrio fischeri are lower than Daphnia magna, so Vibrio fischeri reacted more sensitively. In the case of Vibrio fischeri, the toxicity increases as the concentration of perfluorinated compounds increases, but the bioluminescence inhibition rate is lower than that of the single toxicity of heavy metals. Daphnia magna increased its toxicity as the concentration of each substance increased, but at the highest concentrations of perfluorinated compounds, it was more toxic than heavy metals. As a result of the mixed toxicity evaluation, the Vibrio fischeri showed antagonistic effect in all reactions because the actual tested toxicity value P (O) was lower than the predicted value P (E). In the case of Daphnia magna, the reaction between mercury, PFNA and PFOA showed a synergistic effect except for the lowest concentrations of each substance. Except for the reaction between mercury, PFNA and PFOA, higher concentrations of the material showed synergistic, antagonistic, additive effect. Overall, the toxicity of the mixed substances was found to be different from that of a single substance, and the mixed toxicity result was able to confirm the difference between the test species.

산업의 고도화로 화학물질의 종류와 사용량은 날로 증가하고 있으며, 이러한 화학물질뿐 아니라 농약, 의약품 등으로부터 많 은 유해물질들이 유래하고 있다. 특히 의약품은 사람만이 아니라 사육중인 가축, 반려동물 등에도 많이 사용되고 있어 사용 후 잔 류 의약물질이 수계로 배출되는 경로는 다양하게 나타나고 있다. 본 연구의 목적은 의약품 등을 포함한 유해물질들 각각이 아니 라 이들이 혼합되어 수계에 존재할 때에 Similar MOA 계산식을 활용하여 생태 위해성을 평가하는 방법을 제시하는 것이며, 그 연구결과는 다음과 같다. Ibuprofen과 Carbamazepine 혼합물질의 시험생물종들에 대한 LOEC는 조류(Pseudokirchneriella subcapitata) 4.00 mg/L, 물벼룩(Daphina magna) 2.88 mg/L, 어류배아(Danio rerio‘s embryo) 1.57 mg/L이며, E(L)C50은 각각 58.39 mg/L, 35.84 mg/L, 15.37 mg/L이고, 이에 기초한 PNEC는 0.1537 mg/L이다. 이를 Similar MOA 계산법을 통해 결과값을 환산한 결과, 시험 대상 3종에 E(L)C50값은 각각 67.55 mg/L, 39.21 mg/L, 30.22 mg/L가 측정되었으며, PNECIbu는 0.3022 mg/L 로 도출되었다. 영산강 수계에 Ibuprofen과 Carbamazepine이 0.0402 ug/L와 4.9081 ug/L로 각각 나타날 때 각각의 HQ는 0.00007 과 0.3이나, 이들이 혼합되었을 경우의 환산값 HQ는 0.6으로서 혼합물질이 단일물질에 비해 그 유해지수가 크게 상승하였다. 수 계에 다양한 종류의 유해물질들이 혼합되어 존재하고 있는데, 각각의 단일물질별 E(L)C50와 혼합 비율만 알 수 있다면, 본 연구 에서 제시한 Similar MOA 계산식의 활용방법을 통하여 혼합물질들의 생태 위해성 평가를 효과적으로 수행할 수 있을 것이다.

The types and amounts of chemical substances used are increasing day by day due to the sophistication of industry, and many harmful substances are derived not only from these chemical substances but also from pesticides and pharmaceuticals. In particular, pharmaceuticals are widely used not only by humans but also by domestic animals and pets, and there are various routes by which residual pharmaceutical substances after use are discharged into the water system. The purpose of this study is to present a method for assessing the danger of ecosystems using the Similar MOA formula when toxic substances are present in a mixed water system rather than individuals such as pharmaceuticals. The research results are as follows. The LOEC for the test species of the Ibuprofen and Carbamazepine mixture is 4.00 mg/L for algae (Pseudokirchneriella subcapitata), 2.88 mg/ L for Daphnia magna, and 1.57 mg/L for Danio rerio's embryo and E(L)C50 is 58.39 mg/L, 35.84 mg/L and 15.37 mg/L, respectively, and the PNEC based on this is 0.1537 mg/L. Ibuprofen and Carbamazepine are displayed at 0.0402 ug/L and 4.9081 ug/L in the Youngsan River system. The respective HQs are 0.00007 and 0.3. However, when these were mixed, the conversion value HQ was 0.6, and it increased significantly compared single substance. Various kinds of harmful substances are mixed and exist in the water system, but if we know the mixing ratio of each single substance with E(L)C50 then we can effectively perform ecological risk assessment of mixtures with through the use of MOA formulas in this paper.

고도 산업화로 인해 고농도 하폐수 및 다양한 성상의 폐수가 유입되고 있는 실정이다. 특히, 수산물 가공 공정에서 나오는 유입수의 농도부하 및 염분유입에 따른 하폐수 처리 시설 본 공정의 충격부하로 인해 고도의 기술과 운영자의 전문성을 요하 고 있다. 이런 환경에 적합하다고 알려진 4stage-BNR공법과 Media process의 처리효율을 비교하였으며, 안정적인 처리수를 얻기 위해서 공정인자의 최적화 연구를 진행하였다. 수산물 가공공정에서 발생하는 세척수의 원수를 측정 시, 평균 BOD 717 mg/L, COD 261 mg/L, SS 470 mg/L, T-N 102.4 mg/L, T-P 17.478 mg/L로 측정되었다. 염분유입에 대한 처리수질은 4stage-BNR은 BOD 97.7%, SS 96.5%, T-N 53.5%, 85.0%와 Media process는 BOD 97.8%, SS 98.2%, T-N 62.7%, 89.4% 로 나타났다. 개선된 고도처리 공법인 Media process의 처리 효율이 더 우수한 것으로 나타났으며, 공정인자 변화에 따른 처 리효율을 추가적으로 분석하였다. HRT 변화에 따른 제거 효율은 T-N은 9 hr, T-P는 8 hr에서 가장 높았다. MLSS 변화에 따 른 제거효율은 MLSS 4,000~6,000 mg/L 구간에서 T-N 69.7%, T-P 94.0%로 가장 높았다. F/M비에 따른 처리효율은 0.075~0.08에서 가장 높았다. SRT에 따른 처리효율은 T-N 9day, T-P 8day에서 가장 높은 처리 효율을 보였다.

According to the high concentration of wastewater and various wastewater characteristics due to advanced industrialization, the operation of a sewage treatment plant is also increasingly requiring technology. In particular, the characteristics of wastewater are increasing according to the inflow of salt and the concentration load and salt inflow occurring during the processing of fishery products. Accordingly, the activated sludge method and the Media method were compared for comparison of treatment efficiency and comparative evaluation of stable treated water. Also, it was studied for the optimization value among the process factors. In the case of fishery products washing water, when measuring raw water, BOD 717 mg/L, COD 261 mg/L, SS 470 mg/L, T-N 102.4 mg/L, and T-P 17.478 mg/L were measured. In the case of 4stage-BNR, the treated water quality for salt inflow was BOD 97.7%, SS 96.5%, T-N 53.5%, 85.0% and Media method BOD 97.8%, SS 98.2%, T-N 62.7%, and 89.4%. The improved treatment efficiency of the advanced treatment method Media was found to be more excellent, and the treatment efficiency according to the process factor change was additionally analyzed. The removal efficiency according to HRT change was highest at 9hr for T-N and 8hr for T-P. The removal efficiency according to the change in MLSS was highest at 69.7% of T-N and 94.0% of T-P in the MLSS 4,000~6,000mg/L section. The treatment efficiency according to the F/M ratio was highest at 0.075~0.08. Treatment efficiency according to SRT showed the highest treatment efficiency at T-N 9 days and T-P 8 days.

본 연구는 2017년 도입된 발광박테리아를 이용한 급성독성 시험법을 Luminometer 를 이용한 기존 시험법 보다 편리 하게 독성 평가 및 예측할 수 있는 기법을 제한하고자 한다. 개발하고자 하는 장치는 15oC의 암실에서 30분 동안 발광박 테리아의 발광도 변화를 사진 촬영 후 발광도를 감지하여 데이터로 저장하고 머신비전을 이용하여 독성도를 판단하여 예 측한다. 이를 위하여 중금속 3종류 Cu, Pb, Hg와 과불화합물 PFOS(Heptadecafluo rooctanesulfonic acid solution, ~40% in H2O(T))를 사용하였다. 디지털이미지 처리를 통한 생태독성 평가 결과는 기존의 Luminometer를 이용한 결과와 매우 유사하게 측정되었다. 4가지 독성물질에 대한 실험으로 일반화하기에는 다소 부족하지만 앞으로 여러물질에 대한 실험 을 통하여 비교적 간단하게 발광박테리아를 이용하여 생태독성을 측정할 수 있는 실용적인 장치를 개발할 수 있는 방법 을 제안하였다.

In this study, we propose a methodd to determine ecotoxicity more conveniently than conventional testing methods using luminometer for vibrio fischeri bioassay introduced in 2017. The device to be developed is to detect the luminous intensity of the luminescence bacteria in a dark room of 15oC for 30 minutes, and store them as data, and use machine vision, one of the artificial intelligence techniques, to determine and predict toxicity. For this purpose, three types of heavy metals, Cu, Pb and Hg, and perfluorinated compounds PFOS (Heptadecafluorooctaneulphonic acid solution, ~40% in (T)) were used. The results of ecological toxicity assessment through digital image processing were measured very similarly to those using conventional Luminometer. Although it is somewhat insufficient to generalize as an experiment on four toxic substances, it has been proposed that practical devices that can measure ecological toxicity using luminous bacteria can be developed relatively simply through experiments on various substances in the future.

건설현장에서 발생하는 토사, 탁도는 지표수 수질악화의 주요 원인이다. 건설현장에서 발생하는 고탁도 폐수는 하천에 투과되는 빛을 흡수하고 차단하여 수생생태계에 악영향을 미친다. 건설현장 고탁수 폐수는 점토, 실트질 성분으로 구성 되어 있으며 입경이 작아 큰 비표면적과 높은 반응성을 가지고 있어 오염물질과 영양염류의 주된 이송매체 역할을 한다. 상·하수처리시설에서 응집은 수중에 미세입자제거에 효과적이며 널리 이용되고 있다. 수중에 분산된 입자들을 응집제를 투여하여 입경을 증가시켜 침전 가능한 플럭을 형성시킨다. 키토산은 천연 유기고분자 물질로서 게나 새우 껍질에서 추 출한 키틴을 탈아세틸화물로 cellulose와 유사한 구조를 가지고 있으며 수용액상에서 양이온을 나타내고 생분해성, 침강 성, 탈수성이 우수하다. 키토산은 효소와 호기성 미생물 분해작용에 의해 이산화탄소와 물로 최종 분해되므로 환경친화 적인 응집제이다. 터널현장, 골재선별장 석분 침전물질, 점토질 토양시료, 실트질 토양시료를 대상으로 Chitosan을 적용 한 Jar test로 응집특성을 분석하였다. 건설현장에 따라 발생하는 고탁수 폐수의 농도와 성상은 차이가 있지만 Chitosan주 입농도 10~15 mg/L 범위에서 최저 탁도와 SS농도를 나타내었다. Jar test 분석결과 Chitosan은 pH 조정이 필요없으므로 hydrocyclone응집장치가 단순하며 운전이 용이할 수 있다. 실험실 규모의 225 L 용량 투명 아크릴 재질 저류조에 50 mm hydrocyclone를 장착한 처리시스템 실험결과 평균 탁도제거율의 범위는 탁도 81.5~96.1%, SS 84.9~95.1%를 나타내었다. 체류시간 30 min이면 탁도와 SS가 90% 이상의 처리효율을 나타내었다. 본 연구의 결과는 건설현장 고탁수를 모의실험 한 결과를 기초로 실제 건설현장 임시저류조에 적용하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Sediment and turbidity from construction sites are primary causes for surface water quality impairment. Much of the sediment leaving construction sites consists of silt an clay that can carry substantial amounts of nutrients and pollutants. Increased turbidity can limit sunlight penetration into water by both adsorbing and deflecting light. Coagulation is the most widely used for microparticle removal in water and wastewater treatment facilities. Coagulants are added to transform dispersed particles into aggregate floc for subsequent removal by sedimentation. Instead of impeller type mixer for coagulation, coagulants injection hydrocyclone and was used for coagulation. Hydrocyclone effluent and underflow are recycled in retention basin for flocculation and settling. To determine the optimum Chitosan dosage for treatment of construction sites high turbidity, tunnel construction site, aggregate extraction sediment, clay-silt soil samples were used for Jar test. Chitosan, obtained by deacetylation of chitin, is described as a cationic polyelectrolyte and is expected to coagulate negatively charged suspended particles found in turbid waters. The structure of Chitosan is very similar to that of cellulose, and is biodegradable. Chitosan coagulants also produced larger flocs of better quality and faster settling velocity, dewatering. Therefore, Chitosan has become necessary to develop more efficient and environment-friendly flocculants for removal of turbidity in waters. As the results of Jar test (rapid mixing 1min, slow mixing 3 min, settling 15 min), the optimum Chitosan dosage was 10~15 mg/L for clay silt soil. Because of the effectiveness of Chitosan in removing turbidity was independent on pH, the hydrocyclone coagulation system would be simple. The results of lab scale retention basin with hydrocyclone coagulation system test indicate that the ranges of removal efficiency of turbidity, SS were 81.5~96.1%, 84.9~95.1%, respectively. Hydrocyclone coagulation system would have possibility with compact design, because of the increase of floc size and reduces the settling time.