• 공업화학
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• 제9권3호
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• pp.330-335
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• 1998

본 연구는 응집공정과 오존처리공정으로 생물학적 난분해성 물질을 함유한 매립장 침출수를 처리하고, 전 오존처리와 후 오존처리에 의한 수처리 효율을 비교 분석하기 위하여 실시하였으며, 결과를 아래와 같이 요약하였다. 1) $COD_{Cr}$을 제거하기 위하여 침출수의 pH를 4,7,11로 조절하고, 오존주입량을 $75mgO_3/min$ ($4.5gO_3/hr$)으로 90분간 오존처리한 결과 각 pH별 제거효율은 각각 48.2%, 52.6%, 62.3%로 나타났다. pH를 증가시킴으로써 $COD_{Cr}$의 제거효율이 증가하였는데, 이는 높은 pH에서 오존의 가기 분해속도가 빨라져 비선택적으로 수중 유기물과 반응하고, 오존보다 산화력이 강한 hydroxyl radical($OH{\cdot}$)의 생성이 촉진되었기 때문으로 판단된다. 2) 주 응집제로 사용되는 무기응집제는 폐수처리에 많이 이용되고 있는 alum, ferric chloride 및 ferrous sulfate를 이용하였으며, 그 결과 pH5와 응집제 주입량 $2,000m{\ell}/{\ell}$에서 Ferric chloride가 12.0%의 $COD_{Cr}$ 제거효율로 가장 우수한 것으로 조사되었다. 그리고 응집보조제로 사용한 유기 응집제는 cation(C-101P), anion(A-601P) 및 nonion(SC-050)을 이용한 결과 cation(C-101P)이 pH5와 주입량 $100m{\ell}/{\ell}$에서 19.8%의 $COD_{Cr}$제거효율로 가장 효율적인 응집보조제로 조사되었다. 3) 오존주입량을 $75mgO_3/min$ ($4.5gO_3/hr$)으로 90분간 오존처리한 결과 색도와 탁도는 각각 88.6%와 97%가 제거되었으며, $COD_{Cr}$ 및 $COD_{Mn}$보다 훨씬 높은 제거효율을 보인 것은 오존이 색도 및 탁도 유발물질을 선택적으로, 그리고 우선적으로 산화시킨 것으로 판단된다. 4) $COD_{Cr}$ 색도 및 탁도는 후 오존처리보다 전 오존처리에 의하여 8.0%, 3.5%, 그리고 1% 각각 제거 효율이 증가하였는데, 이는 응집전 오존처리가 응집효율을 증가시킨다는 여러 연구결과와 일치하는 것으로 조사되었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제42권2호
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• pp.112-117
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• 2016

Objectives: In this study, we investigated the biodegradation rates of 8 perfluorooctanesulfonate (PFOS) alternatives synthesized at the at Changwon National University in comparison to those of PFOS potassium salt and PFOS sodium salt. Methods: A biodegradability test was performed for 28 days with microorganisms cultured in the good laboratory practice laboratory at the Korea Environment Corporation following the OECD Guidelines for the testing of chemicals, Test No. 301 C Results: While $C_5H_8F_3SO_3K$, $C_8F_{17}SO_3K$ and $C_8F_{17}SO_3Na$ were not degraded after 28 days, the 3 alternatives were biodegraded at the rates of 31.4% for $C_8H_8F_9SO_3K$, 25.6% for $C_{10}H_8F_{13}SO_3K$, 23.6% for $C_{25}F_{17}H_{32}S_3O_{13}Na_3$, 20.9% for $C_{15}F_9H_{21}S_2O_8Na_2$, 15.5% for $C_{23}F_{18}H_{28}S_2O_8Na_2$, 8.5% for $C_{17}F_9H_{25}S_2O_8Na_2$ and 4.8% for $C_6H_8F_5SO_3K$. When the concentration was the same(500 mg/L), $C_{23}F_{18}H_{28}S_2O_8Na_2$ had the lowest tension with 20.94 mN/m, which was followed by $C_{15}F_9H_{21}S_2O_8Na_2$ (23.36 mN/m), $C_{17}F_9H_{25}S_2O_8Na_2$ (27.31 mN/m), $C_{25}F_{17}H_{32}S_3O_{13}Na_3$ (28.17 mN/m), $C_{10}H_8F_{13}SO_3K$ (29.77 mN/m) and $C_8H_8F_9SO_3K$ (33.89 mN/m). Having higher surface tension of 57.64 mN/m and 67.57 mN/m, respectively, than those of the two types of PFOS salts, $C_6H_8F_5SO_3K$ and $C_5H_8F_3SO_3K$ were found valueless as substitute for PFOS. Conclusion: The biodegradation test suggest that 6 compounds could be used as substitutes for PFOS. $C_{23}F_{18}H_{28}S_2O_8Na_2$ and $C_{15}F_9H_{21}S_2O_8Na_2$ were found to be the best substitutes based on biodegradation rate and surface tension, followed by $C_{25}F_{17}H_{32}S_3O_{13}Na_3$, $C_8H_8F_9SO_3K$ and $C_{10}H_8F_{13}SO_3K$. $C_{17}F_9H_{25}S_2O_8Na_2$ was found to have relatively low value as an alternative but it still had a potential to substitute the conventional PFOS.

• 대한임상검사과학회지
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• 제49권1호
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• pp.28-39
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• 2017

잔류성 유기 오염 물질은 후성학적 메커니즘과 비만의 발달에 영향을 줄 수가 있다. 폴리브롬화 디페닐 에테르는 주요한 잔류성 유기 오염 물질 중 하나이며, 난연제로 널리 쓰인다. 출생전 잔류성 유기 오염 물질과 같은 내분비교란물질에 노출시 LINE-1 (long interspersed nuclear elements)의 global DNA 메틸화와 비만 위험도의 증가에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이번 연구는 임신한 스프라그-돌리 백서를 이용하여 태반과 모유를 통하여 전달된 BDE-47, BDE-209가 LINE-1에서의 후성학적인 변화와 obesogen으로서 발달과정에 따른 유전적 비만 감수성의 증가에 영향을 줄 수 있는지에 대해서 보고자 하였다. 어미와 새끼에서 LINE-1의 광범위 DNA 메틸화와 비만과 관련된 유전자 발현은 methylation-sensitive high resolution melting analysis (MS-HRM), direct bisulfite sequencing와 quantitative real time polymerase chain reaction (qPCR)을 사용하여 각각 분석하였다. MS-HRM 결과는 출생 후 4일의 노출군 새끼에서 (4마리 중 2마리) LINE-1의 광범위 DNA 저메틸화 양상을 보여주었지만, bisulfite sequencing은 노출군과 비노출군에서 차이가 없었다. ${\beta}$-산화 경로와 adipokines과 관련된 어미의 유전자 발현은 두 그룹간 차이를 보였다. 반면에, 새끼의 유전자 발현은 비슷한 양상을 나타내었다. ${\beta}$-산화 경로와 비만과 관련된 유전자 발현 중 $PPAR-{\alpha}$를 제외하고는 출생 시에 유의하게 증가하였다. 결론적으로, 이번 연구는 BDE-47, BDE-209의 동시 노출이 태반과 모유를 통해서 새끼에서의 후성학적인 변화와 비만과 관련된 유전자 발현 변화에 영향을 미칠 수 있는 것을 보여주었다.

• 한국해양학회지
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• 제14권1호
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• pp.15-25
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• 1979

A study on field bioassay test using four species of commercially important shellfish was carried out to assess the effect of pollutants and determine the extent of marine environmental pollution of the Masan Bay from 9 to 15 August 1978. Water quality analysis and planktological examination of sea water were made during the experiment and the examination gave the following results. The water temperature was so high at 31.7$^{\circ}C$ in maximum and rather subject to change on weather condition of the land than on the effect of the water mass from outer bay. The range of DO,COD and SS at the stations were 0.3-7.08cc/l, 0.07-3.31ppm and 5.5-117ppm, respectively with the high values of COD and SS at the stations 7 and 1. The concentrations of the dissolved inorganic nitrogen in sea water, NH$\sub$4/-N, NO$\sub$2/-N, NO$\sub$3/-N, and PO$\sub$4/-P were 18.90-99.80, 2.48- 19.60, 13.00-39.00 and 1.04-14.0$\mu\textrm{g}$ at/l, respectively with decrease of their values in the outer part of the Bay. The high values mentioned above were caused by the sewage and industrial activities. The effects of organic waste are increased oxygen demand, nutrient concentration, turbidity and a higher input of pathogens, leading to structural changes in the marine ecosystems and to a considerable hazard to public health. The percentage composition of phytoplankton standing crop between diatom and dinoflagellate was characterized by making a difference between the two groups in respect of location: a decrease of diatom and a increase of dinoflagellate in numerical abundance toward inner part from outer part of the bay. Namely phytoplankton organisms were composed of 80% of diatom and 20% of dinoflagellate in outer bay, on the contrary, only 4% of diatom and 96% of dinoflagellate occupied by 94% of prorocentrum micans known as tolerant species to polluted reaas in the inner bay. On the occurrence and composition of zooplankton, there are two significant communities in the bay:one is characterized by the predominance of Oithona nana and the other by Favella sp They were composed of a range from 84% to 90% of the total organisms and monotonously constituted of themselves only at most inner station 3 even small numbers. From the results mentioned above, Oithona nana, Favella and prorocentrum micans recommed themselves as valuable indicators for judging the extent of the marine pollution.During the period of the biossays Mytilus edulis showed the highest mortality and Tapes japonica the lowest one between the four test species. The highest death rate by stations was found at most inner stations 3'and 4near Masan Free Export Zone with the most sensitive response and the lowest one occured at outer station 13 where no death specimen of oyster and arkshell was found during the whole test period.As for mussel,85 percent death rate appeared after 72 hours and 100percent rate after 120hours at station 4. It was found that the significant high mortality of the test shellfish mentioned above was caused by severe pollution with mainly organic pollutants from domestic sewage and industrial wastes from the results of too much higher concentrations of dissolved inorganic nitrogen especially ammonia-N,COD,SS and lack of dissolved oxygen,and furthermore occurrence and abundance composition of Prorcentrum,Favella and Oithona nana by stations, valuable indicator species of coastal pollution by orgnic and boilogical pollutants.

• 환경생물
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• 제37권4호
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• pp.625-639
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• 2019

오늘날 해양 생태계를 위협하는 물질의 하나로 주목받고 있는 미세플라스틱에 대하여 해양생물에 대한 유해성 등의 연구 현황을 종합하고 향후 연구 방향에 대하여 제안하고자 한다. 미세플라스틱은 5 mm 이하의 합성 고분자화합물로, 환경으로 배출된 이들 물질은 물리적으로 크기가 작을 뿐만 아니라 시간이 지남에 분해되지 않아 육지와 해양의 연안부터 원양까지, 표층과 심해에도 광범위하게 축적된다. 미세플라스틱은 해양 생물에게 섭식 및 축적될 수 있으며, 플라스틱에 첨가된 화학물질의 용출로 인한 위험성도 존재한다. 해양에 축적된 미세플라스틱은 해양 생물의 성장과 발달, 행동, 번식 및 사망 등에 영향을 끼친다. 다만 미세플라스틱의 특성은 크기, 재질, 모양 등 매우 다양하며, 몇가지 특성의 미세플라스틱으로 수행된 독성 시험이 다른 모든 미세플라스틱의 위해성을 대표할 수 없다. 때문에 미세플라스틱의 유형에 따른 위해성의 경향을 확인할 필요가 있으나, 미세플라스틱의 다양성으로 인해 여러 연구 결과에 통일성이 없어 비교 및 분석이 어렵다. 따라서 미세플라스틱의 유형에 따른 생물학적 위험을 추정하기 위해 표준시험법의 도출이 필요하다. 또한, 기존 연구의 대부분은 실험의 편의에 의해 대부분 구형을 대상으로 이루어지고있으나, 해양환경과 어패류에서 발견되는 미세플라스틱의 형태는 섬유 및 파편이 주류인 현실을 제대로 반영하고 있지 못하다. 더불어 플라스틱에 들어있는 첨가제 및 흡착 유해물질에 대한 연구는 있으나, 미세플라스틱의 형태로 생물의 체내로 들어갔을 때의 독성영향에 대하여 알려진 바는 거의 없다. 표준시험법의 개발, 구형보다 섬유와 파편 형태의 미세플라스틱에 대하여, 그리고 첨가제와 흡착 유해물질에 대한 연구가 진행된다면 해양 생태계 및 인간에 대한 미세플라스틱의 영향을 보다 상세히 파악할 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제24권9호
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• pp.988-994
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• 2014

페놀과 각종 난분해성 화합물이 함유된 폐수를 미생물학적으로 처리하기 위하여 폭넓은 연구가 진행되고 있으나 이들 균주들은 200 ppm 이상의 고농도 페놀이 존재할 경우, 기질저해 현상에 따른 생육이 일어나지 않는 단점이 있다. 본 연구에서는 유류로 오염된 토양에서 고농도 페놀을 분해할 수 있는 P21 균주를 분리하였으며, 표현형 및 계통분류에 근거하여 동정한 결과, Rhodococcus pyridinovorans로 동정되었다. 본 균주에 의한 페놀분해 최적조건은 0.09% $KNO_3$, 0.1% $K_2HPO_4$, 0.3% $NaH_2PO_4$, 0.015% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.001% $FeSO_4{\cdot}7H_2O$, 초기 pH 9 및 $20-30^{\circ}C$이었으며, 이 조건에서 1000 ppm의 페놀을 2일 만에 완전히 분해하였다. 1,500 ppm의 페놀은 3일 만에 완전히 분해할 수 있었으나 그 이상의 페놀은 분해할 수 없었다. 또한 본 균주는 toluene, xylene 및 hexane과 같은 독성 화합물을 이용하여 생육할 수 있었으며, chloroform에서는 생육할 수 없었다.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.185-195
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• 2012

나노 크기 매킨나와이트(FeS)는 높은 환원력, 흡착성, 그리고 비표면적을 지니고 있어, 염소유기물의 분해와 중금속 및 비금속의 제거에 유용하다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 콜로이드 안정성(colloid stability)의 변화로 지하수 흐름에 따라 쉽게 확산되거나, 입자집적(particle aggregation)에 의해 대수층의 공극을 막을 수 있다. 따라서 투과반응벽(permeable reactive barrier)에 적용하기 위해서 적절한 공학적 변형이 필요하다. 본 연구에서는 코팅법을 적용해 나노크기 매킨나와이트를 변형시킴으로써 본래의 반응성을 유지하고 또한 경제적인 투과반응벽의 설치에 활용하고자 한다. 이를 위해 화학적 처리를 하지 않은 규사(non-treated silica sand, NTS)와 화학적 처리에 의해 불순물이 제거된 규사(chemically treated silica sand, CTS)를 사용해 매킨나와이트를 코팅시켰다. 두 규사 모두 약 pH 5.4에서 매킨나와이트가 최대로 코팅되었으며, 이 pH는 (1) 매킨나와이트의 용해도, (2) 규사 및 매킨나와이트의 표면전하(surface charge)에 의해 영향받았다. 최적 pH에서 NTS와 CTS에 의한 코팅량은 각각 0.101 mmol FeS/g, 0.043 mmol FeS/g으로, NTS 표면에 존재하는 산화철 등의 불순물에 의해 매킨나와이트의 코팅이 현저히 증가했다. 한편 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 규사 2종과 최적 pH에서 코팅된 규사 2종을 이용해 아비산염(arsenite)의 흡착실험을 실시했다. pH 7에서 코팅되지 않은 NTS와 코팅된 NTS에 의한 아비산염의 상대적 제거율은 아비산염의 초기 농도에 따라 달라졌다. 낮은 농도에서 코팅되지 않은 NTS가 높은 아비산염의 제거율을 보였으나, 높은 농도에서는 코팅된 NTS가 상대적으로 높은 제거율을 보였다. 이런 차이는 아비산염은 낮은 농도에서 규사 표면에 존재하는 산화물과의 표면배위결합(surface complexation)에 의해 제거되었고, 높은 농도에서 코팅된 매킨나와이트와 반응해 황화비소(arsenic sulfides)로 침전되었기 때문이다. pH 7에서 코팅된 NTS에 비교해 코팅된 CTS는 현저히 낮은 아비산염 제거율을 보였는데, 이는 CTS의 상대적으로 낮은 매킨나와이트 코팅량에 기인했다. 따라서 코팅된 NTS는 코팅된 CTS보다 아비산염의 제거를 위한 투과반응벽의 설치에 더 적합한 물질이며, 특히 아비산염의 오염도가 심한 지하수의 복원에 유용하게 적용될 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제9권1호
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• pp.56-64
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• 2001

경제적, 환경적 측면에서 볼 때 가축분뇨의 퇴비화는 생태계로의 유기성오염물의 직접적인 유출 위험성을 감소시킬 수 있는 저렴하고 안전한 방법이다. 본 연구에서는 가축분의 퇴비화와 관련한 세 가지 시험을 실시하였다. 시험 1은 저온기의 낮은 온도에 따른 퇴비단의 특성변화에 대한 연구를 목적으로 실시하였다. 저온에 노출된 대조구와 시험구의 퇴비화효과를 비교하기 위하여 시험구의 온도가 $35^{\circ}C$에 도달할 때까지 온풍을 공급하였다. 톱밥과 왕겨 그리고 볏짚을 수분조절재로 이용하였다. 퇴비화 기간중 퇴비단의 최고 온도는 톱밥과 왕겨, 볏짚 그리고 저온 노출구에서 각각 $75^{\circ}C$, $76^{\circ}C$, $68^{\circ}C$, $45^{\circ}C$에 달하였다. 퇴비화 기간동안 퇴비단의 수분함량과 산도, 탄질비 그리고 부피는 감소하였다. 시험 2는 작물에 의한 퇴비의 이용성을 구명하기 위하여 퇴비와 화학비료를 시용한 경작지에서 옥수수를 3년간 재배하였다. 옥수수의 수확량과 영양학적 가치를 분석하였다. 시험 1년 차에 퇴비를 시용한 구의 옥수수 수확량은 화학비료구에 비해 20%정도 적었다. 시험 2년 차에는 두 처리구 간에 차이가 없었다. 3년 차에는 퇴비구의 수확량이 더 많았다. 시험 3은 생물필터에 의한 가축분의 퇴비화시 발생되는 악취의 감소정도를 평가하기 위해 수행하였다. 톱밥, 분변토, 부숙퇴비 그리고 부엽토를 충진한 네 종류의 필터를 제작하여 시험하였다. 각각의 필터는 87~95%의 암모니아 제거율을 보였다. 이 효율은 10일 동안 유지되었다. 암모니아 최고 감소효율은 부엽토구에서 운용 1일째에 95%를 달성하였다. 분변토와 발효퇴비구의 암모니아 제거효과는 시험개시후 10일 동안 93~94%의 비슷한 수준을 보였다. 퇴비화시 발생된 황화수소와 멀캡턴 농도는 각각 $3{\sim}2mg/{\ell}$ 이하였으나 필터를 거친 후에는 검출되지 않았다.

• 유기물자원화
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• 제8권1호
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• pp.90-96
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• 2000

침출수성상은 매립 폐기물, 매립년한 및 매립방식에 따라 상이한 차이를 보이고 있으나 일반적으로 용존성 유기물과 암모니아성 질소의 농도가 높으며, 인의 농도는 낮은 것으로 나타났다. 초기 매립지에서 발생되는 침출수A는 높은 BOD5/COD 비(0.8)를 보였으나 매립이 종료된 매립지에서 발생되는 침출수C는 상대적으로 매우 낮은 BOD5/COD 비(0.1)를 나타내고 있다. 침출수 A, B 및 C의 최대 생화학적 메탄 수율과 혐기성 생분해도는 각각 271,106 및 4 ml CH4/g-COD와 75,30 및 1%로 나타났다. 즉, 초기 매립지에서 발생되는 침출수는 상대적으로 높은 생분해도 특성을 보여 혐기성 처리가 효과적인 것으로 판단되나 매립년한이 오래된 매립지에서 발생하는 침출수는 유기물질이 생물학적으로 분해가 어려운 리그닌, 휴믹 또는 펄빅성의 고분자물질로 주로 구성되어 매우 낮은 혐기성 생분해 특성을 보였다. 침출수농도증가에 따라 미생물의 지체기가 증가하는 경향을 보이며, 특히, 침출수 A의 경우 농도가 25%(v/v) 보다 큰 경우 지체기가 급격히 증가하였다. 이와 같은 결과는 적응되지 않은 미생물을 식종물질로 이용하는 경우 고농도의 침출수를 처리시 장기간의 초기 운전 기간이 소요될 것으로 판단된다. 침출수 농도 50%(v/v) 이상을 첨가한 경우 장기간의 지체기는 50% 미만의 침출수를 첨가한 경우 대부분의 저해물질이 희석되었기 때문으로 판단된다. 그리고 침출수 농도증가에 따라 지체기의 증가뿐만 아니라 메탄수율 및 메탄 발생율이 점차 감소하는 경향을 보이고 있어 침출수 혐기성 처리시 충격부하 뿐만 아니라 정상상태에서의 저해물질에 대한 잠재적인 저해현상이 예상된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권2호
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• pp.183-200
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• 2003

저서생물의 유기물 오염에 대한 반응 정도를 간접적으로 나타내주는 저서오염지수(Benthic Pollution Index)를 근거로 시화지구 폐쇄해역의 환경오염 및 생태계 변화추이를 파악하고, 그 결과를 동일시기의 저서생물 군집의 평균서식밀도 및 출현종 변화와의 비교분석을 통해 효율성을 타진함으로써, BPI 산출비교 방식을 향후 환경감시에 유용하게 사용할 수 있는 오염도 감식방법으로의 하나로 제안하였다. 시화 부근해역의 폐쇄 이전인 1980년 외해수화의 접촉이 원활하던 시기와, 1994년 초 시화방조제의 마지막 물막이 공사 이후 해역이 완전 폐쇄되었던 시기, 그리고 1997년 7월부터 1999년 하반기까지 방류량의 연차별 차등을 두고 정기적으로 외해수의 유통이 재개된 시기 등 세 시기별 생태계 변화추이를 동일지점에서 수행된 저서 생태계 조사결과를 바탕으로 조사정점별 BPI등급을 이용하여 시 공간적으로 비교 고찰하였다. 1994년 2월의 시화방조제 완공이후 육지에서 가까운 좁은 내만 지역으로부터 급격히 악화되기 시작한 폐쇄해역의 생태환경은, 1995년에는 시화호의 중심부만을 제외한 폐쇄해역 주변부를 따라 오염이 진행되었고, 1996년으로 접어들자 폐쇄해역의 전역에 걸쳐 매우 낮은 BPI지수가 나타남으로써 심각한 오염 확산이 확인되었다. 배수갑문의 시험개방 직후인 1997년에는 여전히 매우 높은 오염도를 보였고, 증가된 방류량과 더불어 상시개방이 시행된 시기 이후인 1998년에 들어 방조제 부근으로부터 BPI지수에 점진적인 변화가 나타나기 시작했다. 1999년으로 접어들면서 내만 깊숙한 지역을 제외하고 방조제 가까운 방향의 폐쇄해역에서 BPI등급이 낮아지고 있는 것이 확인됨으로써 외해수 유출입이 긍정적인 영향을 끼친 것으로 추측된다. 한편, 각 시기의 저서생물 군집분석결과, 매우 유사한 경향을 나타냄으로써 저서오염지수(BPI) 산출방식과 유의한 결론이 도출되었으며, 이는 환경평가 방법의 하나로 저서오염지수(BPI)산출방식의 효율성을 뒷받침 해주는 것으로 평가된다.