[논문]대청호에 설치된 수중폭기시설이 조류 발생에 미치는 영향

오경희; 정동환; 양상용; 전태완; 조영철

doi:10.4491/ksee.2013.35.4.268

대청호에 설치된 수중폭기시설이 조류 발생에 미치는 영향
Effects of Submerged Aerator on the Growth of Algae in Daechung Reservoir 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.35 no.4, 2013년, pp.268 - 275

오경희 (충북대학교 환경공학과) , 정동환 (국립환경과학원 금강물환경연구소) , 양상용 (국립환경과학원 금강물환경연구소) , 전태완 (국립환경과학원 금강물환경연구소) , 조영철 (충북대학교 환경공학과)

초록
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대청호의 추동과 문의수역에 설치된 수중폭기시설의 수질 개선 및 조류저감 효과를 평가하기 위하여, 폭기시설의 영향지점과 대조지점에서 시설의 가동 전 후 수질을 분석하였다. 분석 결과, 폭기지점과 대조지점에서 수심에 따른 수온 및 용존산소의 농도 차이는 거의 없었으며, 조류의 주요 성장인자인 총인과 총질소의 농도도 거의 차이가 없었다. 이러한 결과로부터 추동과 문의수역에서 폭기시설에 의한 수체 순환 및 영양염류 저감 효과가 크지 않은 것으로 판단되었다. 하절기에 심층의 총인 농도가 매우 높았으며, 이는 오염된 퇴적물로부터 용출되었거나 강우에 의해 외부로부터 유입된 것으로 판단되었다. 이 시기에 폭기시설을 가동할 경우 총인이 확산되어 조류의 성장을 촉진시킬 수 있으므로, 폭기시설의 가동 시기를 결정할 때 이를 고려하여야 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

To evaluate the effects of submerged aerators installed at Chudong and Muneui areas in Daechung Reservoir on improvement of water quality and reduction of algal bloom, the water quality was monitored at the effected and control areas at the time of operation. The water temperature and concentrations of dissolved oxygen, total phosphorus, and total nitrogen in depth at the effected and control areas were not different each other, indicating the submerged aerators at these areas are not effective for circulation of water body and reduction of nutrients. In warmer season, the concentrations of total phosphorus in deep water, which was probably released from contaminated sediment or inflowed from watershed, was high. To decide the operation of aerators in this season, the concentration of total phosphorus in water should be considered because the dispersed phosphorus by operation of aerators can enhance the algal growth.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

²²⁾ 대청호에는 현재 추동수역에 산기식 수중폭기시설 42기가 설치되어 운영되고 있으며, 문의수역에는 간헐식 8기와 산기식 25기가 운영 중이다. 본 연구에서는 대청호의 추동과 문의수역에 설치된 수중폭기시설의 수질 개선 효과를 평가하기 위하여, 폭기시설의 영향지점과 비영향지점을 각각 선정한 후 각 지점에서 시설의 가동 전·후의 수질을 평가하였다.

제안 방법

채취된 시료는 냉장 보관된 상태로 실험실로 옮겨졌으며, 채취 당일에 이화학적 항목에 대한 분석이 수행되었다. 수질분석 항목은 수온, pH, DO, 탁도, 총질소(Total Nitrogen, T-N), 총인(Total Phosphorus, T-P), 용존성 총인(Dissolved Total Phosphorus, DTP), 용존무기인(Dissolved Inorganic Phosphorus, DIP), 엽록소 a이었다. 수온, pH, DO는 현장에서 YSI 6600 meter (YSI Inc.
시료 중 조류의 종류 및 농도를 분석하기 위하여 채취된 시료에 Lugol 용액을 1~2% (v/v) 되도록 가하여 고정시킨 후, 조류의 농도에 따라 희석하여 현미경으로 검경하였다. 계수에는 Sedgwick-Rafter counting chamber를 사용하였으며, 조류의 종은 한국동식물도감(담수조류편)의 분류체계에 따라 동정하였다.

대상 데이터

대청호의 추동과 문의수역에서 운영 중인 수중폭기시설의 효과를 조사하기 위하여, 두 수역에서 시설의 영향지점(폭기지점)과 비영향지점(대조지점)을 각각 선정하였다. 영향지점은 폭기시설이 집중적으로 배치되어 있는 지역의 중심 지점으로 선정되었다.
1, Table 1). 추동과 문의수역의 조류의 농도 및 종류 분석을 위한 시료는 2011년 8월 16일에 영향지점의 표층에서 채취되었다.
수중폭기시설의 영향 반경은 100 m 이내이므로,²³⁾ 비영향지점은 폭기시설이 설치된 지역으로부터 100 m 이상 떨어져 있는 지역 중 영향지점과 수심이 비슷한 지역으로 선정되었다. 효과 분석을 위한 수시료는 2011년 5월 2일, 5월 30일, 8월 25일, 9월 8일에 Van Dorn 채수기로각 지점에서 수심별로 채취되었다(Fig. 1, Table 1). 추동과 문의수역의 조류의 농도 및 종류 분석을 위한 시료는 2011년 8월 16일에 영향지점의 표층에서 채취되었다.

이론/모형

시료 중 조류의 종류 및 농도를 분석하기 위하여 채취된 시료에 Lugol 용액을 1~2% (v/v) 되도록 가하여 고정시킨 후, 조류의 농도에 따라 희석하여 현미경으로 검경하였다. 계수에는 Sedgwick-Rafter counting chamber를 사용하였으며, 조류의 종은 한국동식물도감(담수조류편)의 분류체계에 따라 동정하였다.^1,24)
, USA)를 사용하여 분석하였다. 탁도, 총질소, 총인, DTP, DIP, 엽록소 a는 수질오염공정시험기준(환경부고시 제2010-48호)에 따라 분석하였다. 수문 및 기상자료는 국가수자원관리종합정보시스템(WAMIS; http://www.

성능/효과

추동과 문의수역의 폭기지점과 대조지점에서 수심에 따른 수온 및 용존산소의 농도 차이는 거의 없었으며, 조류의 주요 성장인자인 총인과 총질소의 경우에도 거의 차이가 없었다. 이러한 결과로부터 추동과 문의수역에서 폭기시설에 의한 수체 순환 및 영양염류 저감 효과가 크지 않은 것으로 판단되었다.
추동과 문의수역의 폭기지점과 대조지점에서 수심에 따른 수온 및 용존산소의 농도 차이는 거의 없었으며, 조류의 주요 성장인자인 총인과 총질소의 경우에도 거의 차이가 없었다. 이러한 결과로부터 추동과 문의수역에서 폭기시설에 의한 수체 순환 및 영양염류 저감 효과가 크지 않은 것으로 판단되었다.
하절기에 추동과 문의수역의 심층에 총인의 농도가 매우 높았으며, 이는 오염된 퇴적물로부터 용출되었거나 강우에 의해 외부로부터 유입된 것으로 판단되었다. 총인의 농도가 높을 때 수중폭기시설이 가동될 경우, 이를 확산시켜 조류의 성장을 촉진할 수 있으므로 폭기시설의 운영시 이를 고려하여야 한다.

후속연구

하절기에 추동과 문의수역의 심층에 총인의 농도가 매우 높았으며, 이는 오염된 퇴적물로부터 용출되었거나 강우에 의해 외부로부터 유입된 것으로 판단되었다. 총인의 농도가 높을 때 수중폭기시설이 가동될 경우, 이를 확산시켜 조류의 성장을 촉진할 수 있으므로 폭기시설의 운영시 이를 고려하여야 한다.
추동과 문의수역에 설치된 수중폭기시설의 조류저감 효과를 높이기 위하여, 시설의 용량, 적정 수량 및 시설의 배치 등에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	호소의 부영양화의 악영향은 무엇인가?	댐의 건설로 인해 호소수의 수리학적 체류시간이 길어졌으며, 정체수역이 형성되어 호소 내부 및 외부로부터의 오염물질 유입에 의한 부영양화가 진행되고 있다.1) 호소의 부영양화는 수자원 이용에 어려움을 일으키기도 하며, 조류의 대발생을 유발하기도 한다.1,2) 조류대발생은 수체의 착색 뿐만 아니라 이취미를 발생시켜 음용수의 가치를 떨어뜨리기도 하며, 독소를 생산하는 조류가 대량 증식하는 경우 인간이나 가축에 해를 끼치기도 한다.
	조류대발생의 물리적 제어 기술에는 무엇이 있는가?	조류대발생에 대한 제어 대책은 적용 위치에 따라 호소외 대책과 호소내 대책으로 나눠지며, 기술의 원리에 따라 물리적, 화학적, 생물학적 제어 기술로 나눌 수 있다. 물리적 제어 기술은 수중폭기 장치, 가압부상시설, 초음파, 조류차 단막, 조류제거선 등이 있다.3~6) 화학적인 기술로는 황토, 응 집제, 살조제 등을 살포하는 방법이 있으며,7,8) 생물학적 방법은 수생식물, 살조세균, 포식자 등을 이용하여 조류를 제어하는 것이 사용되고 있다.
	댐의 건설이 불러온 악영향은 무엇인가?	우리나라는 낮은 수자원 보유율을 높이기 위해 대형 댐을 건설하여 많은 양의 물을 저장하고 있다. 댐의 건설로 인해 호소수의 수리학적 체류시간이 길어졌으며, 정체수역이 형성되어 호소 내부 및 외부로부터의 오염물질 유입에 의한 부영양화가 진행되고 있다.1) 호소의 부영양화는 수자원 이용에 어려움을 일으키기도 하며, 조류의 대발생을 유발하기도 한다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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