• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2002년도 춘계공동학술대회 및 심포지움 초록집
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• pp.42-42
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• 2002

• 분석과학
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• 제28권3호
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• pp.168-174
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• 2015

남조류 독소인 마이크로시스틴은 여름철 우리나라 여러 호수들에 존재하여 물고기와 가축 그리고 인간에게 강한 독성을 나타내는 독소이다. 본 논문에서는 이러한 수중 남조류 독소, 마이크로시스틴을 정량분석하는 두가지 방법, 즉 고성능 액체크로마토그래피(HPLC) 분석법과 최근 우리 실험실에서 개발한 스트립분석법의 비교를 시도하였다. 두 분석법의 측정가능농도범위가 많이 달라 HPLC 법으로 먼저 측정한 후 시료를 물로 희석시켜 스트립분석법에 적용하였다. 서로 다른 농도의 마이크로시스틴을 함유한 7가지 물시료들을 사용하여 HPLC분석법과 스트립 분석법으로 남조류 독소 총량을 측정하였다. 그 결과 두 분석법의 정량측정결과가 매우 잘 일치하는 것을 볼 수 있었다. 두 분석법의 상관분석 결과 r 값은 0.99998 이었으며 통계적인 유의성을 나타내는 p 값은 0.00001 이었다.

• 환경영향평가
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• 제28권3호
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• pp.245-262
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• 2019

본 연구의 목적은 낙동강에 위치한 칠곡보와 강정고령보 구간을 대상으로 3차원 EFDC 모델을 구축하고, 보 구간의 운영 수위 저하 및 유속 증가와 같은 수리학적 특성 변화가 수질과 조류 생체량에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 보정결과, EFDC 모델은 10분 단위의 고빈도로 측정된 상층과 하층 수온의 시간적 변화를 적절하게 모의하였고, 유기물, 질소, 인계열 수질항목과 남조류의 시계열 변화를 적절히 재현하였다. 하지만, 규조류와 녹조류 세포 밀도에 대해서는 모의값이 실측값을 과대 산정하였다. 규조류와 녹조류 예측의 오차 요인은 조류의 신진대사와 관련된 매개변수의 불확실성과 동물플랑크톤에 의한 포식기능이 모의에 포함되지 않은 것에 기인한 것으로 유추된다. 강정고령보의 보 운영 수위를 관리수위(EL. 19.44 m)에서 하한수위(EL. 14.9 m)까지 약 4.54 m 낮추어 운영하는 시나리오 모의결과, Chl-a와 조류 세포수 밀도가 급격히 감소했다. 특히, 녹조를 발생시키는 남조류 세포 수는 기존 관리수위에 비해 하한수위 시나리오에서 표층 기준 56.1% 급감하였다. 연구결과는 임계유속 유지가 남조류 제어에 효과적이라는 선행연구들과 일치하며, 강정고령보에서 수위 저하와 체류시간 감소와 같은 수리학적 조절은 조류의 과잉 성장을 제한 할 수 있는 대안임을 시사한다.

• 생태와환경
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• 제36권4호통권105호
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• pp.413-419
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• 2003

1999년과 2001턴, 여름부터 가을까지 대청호의 남조류 수화현상에 대한 강우영향을 조사하였다. 두 해의 6,7월 강수량은 매우 유사하였으나, 수화발생 시기인 8,9월의 강수량은 현저한 차이를 보였다. 1999년에는 8월 하순 이후 그전 2개월에 비해 약 70%의 강수량 증가가 있었으나, 2001년에는 같은 기간 동안 5분의 1수준으로 감소하였다. 더 높은 엽록소-a, 파이코시아닌, 남조류 농도가 2001년 측정되었으며, 이것은 극심한 수화의 발생으로 이어졌다. 또한 2001년에는 조사기간동안 남조류의 비율이 항상 80%를 상회하였으며, 남조류는 Microcystis spp.가 대부분을 차지하였다. 이와는 반대로 1999년에는 수화의 발생이 보고되지 않았다. 이러한 차이에도 불구하고 수화가 절정을 이루는 시기는 두 해 모두 8월 하순에서 9월 초순으로, 강수량에 관계없이 일정하였다. 수화 이전 시기의 적당한 강수와 이후의 충분한 일조 시기가 남조류의 수화 형성에 영향을 끼치는 중요인자들 중의 하나로 판단되었다.

• 생태와환경
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• 제33권3호통권91호
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• pp.206-212
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• 2000

남조류 분리균주들은 주어진 배양조건에 따라서 특징적인 세포모양이 결핍되거나 형태가 변형되기 쉽기 때문에, 형태학적으로 종을 정확하게 구분하기 어렵다. 형태학적 지표대신에 단일 혹은 조합된 반복염기를 프라이머로 이용한 repetitive oligonucleotides-primed PCR (ROP-PCR)을 수행하여 담수계 오염을 일으키는 독성 남조류 Anabaena와 Oscillatoria 속의 구성원들의 DNA 밴드양상을 구별하였다. 그람음성 세균에 빈번하게 분포한 것으로 알려진 ERIC및 REP 반복염기, 남조류의 게놈으로부터 파생된 STRRIA와 LTRR 반복염기, 그리고 진핵생물의 반복염기를 이용하여 수행한 ROP-PCR은 남조류 분리균주들의 특이적이고 반복적인 DNA 지문 및 뚜렷한 유전형을 동정하게 하였다. 분리균주의 그룹분석은 ROP-PCR에 이용된 프라이머에 따라서 유의성있는 차이를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권5호
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• pp.325-331
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• 2009

본 연구는 팔당호내 조류의 발생특성 파악을 위해 수행되었다. 2006-2008년 매주 측정한 자료를 토대로 클로로필-a 농도는 봄철에 가장 높은 것으로 조사되어 여름철에 가장 높게 조사되었던 2000년 이전 자료와 다른 결과를 나타내었다. 월간 측정 자료에 의하면 2008년 총 조류개체수도 봄철에 높게 나타났다. 전체적으로 규조류가 우점하였으며 연평균값으로는 총 조류개체수의 87%를 차지하였으며, 특히 봄과 겨울에 우점정도가 높았다. 하절기의 경우 특정시기에 남조류가 우점을 차지하였다. 조류에서 기인하는 냄새 유발물질인 2-MIB와 geosmin은 2008년 7월에 특히 높게 나타났는데 조류와 냄새물질 발생간의 상관관계에 대한 보다 많은 연구가 필요하다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권1호
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• pp.22-34
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• 2016

유해 남조류 Microcystis와 Dolichospermum의 친환경적인 제어를 위해 생물유래 물질을 기반으로 한 Naphthoquinone(NQ) 계열의 녹조제어 물질을 개발하였다. NQ의 기본구조를 바탕으로 치환기 ($R_n$)를 변화시켜 총 92종의 NQ 유도체를 합성 확보하였고, 대상 남조류 Microcystis와 Dolichospermum에 대하여 농도별 살조효과를 평가하여 $1{\mu}M$의 농도에서 80% 이상의 제어가 가능한 NQ 화합물을 각각 22종을 선정하였다. 그 중에서, NQ 40 물질은 최적 적용 농도인 $1{\mu}M$에서 Microcystis와 Dolichospermum 종에 각각 99.6%과 100%의 높은 제어효과가 관찰되었다. NQ 40 물질 ($1{\mu}M$)은 규조류 Stephanodiscus, Cyclotella와 와편모조류 Peridinium에는 살조효과가 없었으며, 대상 유해 남조류 Microcystis와 Dolichospermum에만 선택적으로 작용하였다. 또한, NQ 40 물질의 급성독성을 평가 결과, Selenastrum capricornutum, Daphnia magna 및 Danio rario 종에 대하여 $EC_{50}$/$LC_{50}$ 값이 각각 3.2, 14.5 및 $15.7{\mu}M$로 측정되었다. 더불어, D. magna를 이용한 만성독성 평가 결과, NQ 40 물질 $1{\mu}M$에서 생존, 성장, 번식에 대한 영향은 없었다. 따라서, 최종 선정된 NQ 40 물질을 현장에서 $1{\mu}M$로 적용한다면, 다른 수생생물에 미치는 영향 없이 대상 조류인 Microcystis와 Dolichospermum 종만 선택적으로 제어 가능한 친환경적인 살조물질로 사용될 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권9호
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• pp.482-496
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• 2016

하천과 호수의 부영양화로 인하여 남조류가 대량으로 증식하게 되면 고유의 생물독소로 인한 위해뿐만 아니라 정수처리 과정에서 경제적 손실을 야기할 가능성이 있다. 현재 상용화되어있는 천연조류제거제인 M사의 W.H. 응집제(이하 W.H.)는 참나무 유래 성분의 살조 및 타감작용을 이용한 응집.부상공정을 통하여 조류를 사전에 제거함으로써 정수공정에 미치는 영향을 효과적으로 저감할 수 있다. 그러나, W.H.를 활용한 응집 부상공정은 정수처리의 전처리공정으로 적용된 사례가 없기 때문에 최적주입농도의 결정기법에 대한 보고 또한 전무한 실정이다. 본 연구에서는 (1) 한강에서 채취한 복합 조류와 (2) 남조류를 선택적으로 대량 배양하여 광조건 하에서 W.H. 투여량 및 조류농도 등의 여러 조건을 변화시키면서 Jar-test를 시행하여 응집 부상공정에서의 조류의 제거기작을 검토하였다. Jar-test 결과를 바탕으로 IBM-SPSS를 활용한 다중회귀분석을 실시하여 최적 W.H. 주입농도를 결정하기 위한 Chl-a 농도와 탁도를 변수로 하는 두 가지 선형식을 도출하였다. 또한 유입수질의 변동에 따라 W.H. 주입농도를 신속하게 결정하고 자동화할 수 있는 자동제어 로직의 프로토타입(Prototype)을 제시하였다.

• 생태와환경
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• 제35권2호통권98호
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• pp.123-132
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• 2002

인공부영양화 실험실에서 조류를 대량 증식 시켜 초기세포수의 농도가 $10^4\;cells/ml$가 되게 한 후 잣잎, 솔잎, 은행잎은 각각 0.5 g/l를 투여하였고 애기마름은 0.3 g/l를 투여하여 조류제어 효과를 실험하였다. 그리고 북한강 인근의 바지선에 현장 조류제어 실험조를 설치하여 남조류(Microcystis)가 최대로 증식할 때 솔잎은 0.3 g/l를 투여하여 조류제어 실험을 수행하였다. 인공실험지에서는 잣잎과 솔잎은 Chl-3와 조류세포수 모두 평균 65%의 억제 효율을 보여 비교적 양호한 효과를 나타내었다. 그러나 은행잎은 Chl-a는 33%, 조류세포수는 55%로 잣잎과 솔잎에 비하여 조류제어 효과가 다소 감소하였다. 애기마름도 0.1 g/l와 0.3 g/l로 투여량과는 거의 상관없이 Chl-a늘 34%, 조류세포수는 $55{\sim}67%$의 조류증식 억제 효과를 보였다. 5현장 실험조에서는 초기 Chl-a농도는 $70{\sim}90\;{\mu}g/l$로 비교적 높은 농포를 보였으며 우점조류는 남조류인 Microcystis이었다. 솔잎은 Chl-a로보았을 때는 74%, 조류세포수는 83%의 조류제어효과를 보였다. 은행잎은 Chl-a로 보았을 때는 40%, 조류세포수는 65%로 솔잎 투여에 비해서는 조류 증식억제 효과가 감소하였다. 식물체를 이용한 조류제어실칩 결과 솔잎이 현장에서 조류제어 효과가 가장 좋은 것으로 분석되었고 투여량은 0.3 g/l가 이상적이며 다음이 잣잎 0.5 g/l가 비교적 양호한 효과를 보였다. 솔잎 투여량은 0.3 g/l에서 $70{\sim}80%$의 조류제어 효과를 나타내었고 독소량도 80%이상 제거되었다. 한편 은행잎과 애기마름은 조류제어 효과는 있는 것으로 추정되나 투여량은 추가적으로 실험을 더 수행해야 결정할 수 있을 것으로 본다. 식물체내 유기화합물 분석결과 조류제어에 효과가 있는 페놀 성분이 검출되었고 식물체 생태독성시험 결과 식물체 투여량은 $1{\sim}5\;g/l$가 적정한 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.208-208
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• 2020

지구온난화와 하천환경의 변화로 수질 오염이 심각해지고 녹조 현상 등의 피해가 증가하고 있다. 특히, 기후변화로 인해 온도와 강우량의 변동성이 동시에 증가하고 있어 하천의 수환경 관리측면에서 어려움이 증가하고 있다. 최근 하천 개발 사업으로 인한 인공 구조물 축조로 하천의 오염도 변화는 중요한 논점으로 대두되었으며, 그에 따라 정확한 수질 전망이 요구되고 있다. 녹조평가에 있어 주요 대리변수(proxy variable)로 chlorophyll-a(Chl-a)가 사용되고 있지만, Chl-a는 규조류와 남조류(cyanobacteria) 모두에서 발견되는 지표로서, 녹조의 유해성을 Chl-a 수질 지표만을 사용하여 판단하기에는 한계가 있다. Chl-a뿐만 아니라 수질에 대한 유량, 온도, 영양염류 등의 영향 또한 기존 연구에서 밝혀진 바 있다. 하지만 기존의 물리기반의 결정론적모형은 수질의 추계학적(stochastic) 특성을 반영하는데 제한적이며, 다양한 수문기상학적 조건을 고려한 시나리오 기반의 분석을 수행하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 특정 지점의 보 건설 이후 수문기상 자료를 이용하여 유해 남조류 개체수와 관계있는 수문기상학적 요인을 평가하고 최종적으로 Bayesian Poisson Regression 기반의 중·장기 녹조 예측 모형을 개발하였으며, 해설결과에 대한 불확실성 정보도 제공할 수 있도록 하였다.