선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 하지만 현재 국내 연구 실정은 현장 분석 자료에 국한되어 있으며 조류 발생 메카니즘 규명 연구에 있어 현장을 모식화한 연속적 실험 연구는 아직 미흡하다. 따라서 본 연구에서는 현장 환경을 최대한 반영하여 조류 발생 메카니즘을 규명하기 위한 현장규모 모의실험장치를 설계 및 제작하였으며 체류 시간이 조류 발생에 미치는 영향에 대하여 연구하고자 환경 요인(수온(Water temperature), 용존산소(Dissolved oxygen),pH), 영양염류(총질소(TN), 인산염인(PO4-P)), Chlorophyll-a 등을 분석하였다.
제안 방법
- 현장규모 모의실험장치는 조류배양의 효용성 및 조류성장 관찰의 편리성 등을 고려하여 투명 아크릴 재질로 제작하였다. 또한, 조류의 수직 이동성 및 실험장치의 유지관리 용이성을 고려하여 직경 1 m, 높이 1 m의 원형수조 4개를 조립하여 4 m의 실험조가 되도록 구성하였으며 수환경 변화에 따른 다양한 실험조건모의를 위하여 실험조 3개를 제작하였다. 실험장치는 실험조, 유입수 저류조, 분배조, 유출수 저류조 등으로 구성되어 있다.
- 모든 시료는 수심별(0, 2, 4 m)로 채수 · 분석하였다.
- 광은 자연광을 이용하였으며, 영양염 공급은 남조류 대량배양 시 사용되는 MA배지(Ichimura, 1979)를 이용하였다. 모든 시료는 실험조 내에서 1일 안정화 후 2일부터 시료 채취 및 분석하였다.
- 식물플랑크톤 내의 주된 광합성 색소 중 Chlorophyll-a는 모두 함유하고 있어(Linda et al., 2009) Chlorophyll-a를 통하여 식물플랑크톤 생물량을 대변할 수 있기에 본 연구에서도 Chlorophyll-a를 측정하였다. 실험조 1에서의 Chlorophyll-a 농도 변화는 14.
- 유입 저류조에서는 각 실험조의 분배조로 이동 후 정량펌프를 이용하여 각 수심별 유입구로 일정량 공급되도록 설계하였다. 실험조에서 유출된 실험수는 재이용할 수 있도록 재이용수 저류조에 저장하였으며 Sand filter system을 거쳐 부유물질 및 조류 등을 여과 한 후 원수 저류조로 재 유입되는 구조로 제작하였다.
- 현장규모 모의실험장치의 유량흐름은 실험 원수의 안정적인 공급을 위하여 폭기된 수돗물 또는 빗물을 저장할 수 있는 우수 저류조, 재이용수와 우수 등을 혼합하여 최종 유입수를 저장할 수 있는 원수 저류조를 거쳐 각 실험조의 유입 저류조로 공급되도록 하였다. 유입 저류조에서는 각 실험조의 분배조로 이동 후 정량펌프를 이용하여 각 수심별 유입구로 일정량 공급되도록 설계하였다. 실험조에서 유출된 실험수는 재이용할 수 있도록 재이용수 저류조에 저장하였으며 Sand filter system을 거쳐 부유물질 및 조류 등을 여과 한 후 원수 저류조로 재 유입되는 구조로 제작하였다.
- 6일)을 고려하여 2일(실험조 1), 8일(실험조 2), 30일(실험조 3)로 체류 시간을 선정하였다. 유지 유입유량은 각 실험조의 체류 시간에 맞추어 실험조 1은 1,571 L/days, 실험조 2는 393 L/days, 실험조 3은 105 L/days를 유입시켰으며 각 실험조의 수심별 유입유량비는 현장에서의 수심별 유입비율을 고려하여 일 유입량 중 1, 2 m 각각 30%, 0 m 20%, 3 m 15%, 4m 5%의 비율에 따라 정량펌프로 유입시켰다. 유지 유입수는 인공합성배지(재이용수 + 탈염수돗물)를 첨가하여 공급해주었다.
- 체류 시간에 따른 조류 발생 특성을 파악하고자 10월 6일 10시부터 10월 7일 10시까지 24시간 동안 현장 측정항목(수온, DO, pH)은 4시간(7회/일), 영양염류(총질소(TN), 인산염인(PO4-P)), Chlorophyll-a는2시간 간격으로(12회/일) 채수 · 분석하였다.
- 체류 시간은 낙동강 강정 · 고령보 설치 전의 체류 시간(약 1.2일), 설치 후 2013년(약 7.8일)과 2014년 체류 시간(약 29.6일)을 고려하여 2일(실험조 1), 8일(실험조 2), 30일(실험조 3)로 체류 시간을 선정하였다.
- 현장 측정항목인 수온, DO, pH는 YSI-6600을 이용하여 수심별로(0, 2, 4 m) 측정하였다(7회/일, 4시간 간격).
- 현장규모 모의실험장치는 조류배양의 효용성 및 조류성장 관찰의 편리성 등을 고려하여 투명 아크릴 재질로 제작하였다. 또한, 조류의 수직 이동성 및 실험장치의 유지관리 용이성을 고려하여 직경 1 m, 높이 1 m의 원형수조 4개를 조립하여 4 m의 실험조가 되도록 구성하였으며 수환경 변화에 따른 다양한 실험조건모의를 위하여 실험조 3개를 제작하였다.
- 현장규모 모의실험장치의 유량흐름은 실험 원수의 안정적인 공급을 위하여 폭기된 수돗물 또는 빗물을 저장할 수 있는 우수 저류조, 재이용수와 우수 등을 혼합하여 최종 유입수를 저장할 수 있는 원수 저류조를 거쳐 각 실험조의 유입 저류조로 공급되도록 하였다. 유입 저류조에서는 각 실험조의 분배조로 이동 후 정량펌프를 이용하여 각 수심별 유입구로 일정량 공급되도록 설계하였다.
- 현장조건을 고려한 수질환경요인(체류 시간) 변화에 따른 조류발생 양상 및 이동 특성을 파악하기 위하여 현장규모 모의실험장치를 설계 · 제작하였다(Figure 1).
- 환경변화(체류 시간)에 따른 조류발생기작 및 이동 특성 연구를 위해 현장규모 모의실험장치를 제작하였으며 낙동강 수계의 강정 · 고령보를 대상으로 체류 시간에 따른 조류 발생 및 이동특성을 파악하고자 체류 시간 2일(보설치 전, 실험조 1), 8일(보설치 후 2013년 체류 시간, 실험조 2), 30일(2014년 체류 시간, 실험조 3)로 선정하여 분석하였다.
대상 데이터
- 유지 유입수는 인공합성배지(재이용수 + 탈염수돗물)를 첨가하여 공급해주었다. 광은 자연광을 이용하였으며, 영양염 공급은 남조류 대량배양 시 사용되는 MA배지(Ichimura, 1979)를 이용하였다. 모든 시료는 실험조 내에서 1일 안정화 후 2일부터 시료 채취 및 분석하였다.
- 본 연구의 조사 대상 하천은 낙동강 수계 8개 보 중 환경부에서 조류경보제 시범지역으로 운영하고 있는 3개 구간(구미보∼칠곡보, 칠곡보∼강정 · 고령보, 합천창녕보∼창녕함안보) 중에서 강정 · 고령보를 선정하였다.
- 또한, 조류의 수직 이동성 및 실험장치의 유지관리 용이성을 고려하여 직경 1 m, 높이 1 m의 원형수조 4개를 조립하여 4 m의 실험조가 되도록 구성하였으며 수환경 변화에 따른 다양한 실험조건모의를 위하여 실험조 3개를 제작하였다. 실험장치는 실험조, 유입수 저류조, 분배조, 유출수 저류조 등으로 구성되어 있다.
이론/모형
- Chlorophyll-a 분석은 아세톤 추출법에 따라 시료 추출 후 UV-Vis Spectrophotometer(Agilent, USA)로 분석하였다(Me, 2014). 모든 시료는 수심별(0, 2, 4 m)로 채수 · 분석하였다.
- 영양염류(총질소(TN), 인산염인(PO4-P)) 분석은 수질오염공정시험기준(Me, 2014)에 따라 영양염류분석기(Quaatro, Germany)로 분석하였다.
성능/효과
- 1) 체류 시간에 따른 조류발생 특성 파악을 위한 현장규모 모의실험 결과 실험조별 수온은 실험조 1에서는 큰 차이를 보이지 않았으며 실험조 3에서는 0 m와 4 m 간 약 3℃ 이상의 차이를 보여 체류 시간의 영향으로 수온차가 발생한 것으로 판단된다. 용존산소(DO), pH는 모든 실험조에서 0m에서 저수심(2 m, 4 m) 보다 상대적으로 높은 값을 보였다.
- 2) 영양염류(TN, PO4-P) 변화는 모든 실험조에서 부영양 상태를 나타내었으며 10/6 22:00까지 점차 감소 후 증가하는 패턴을 보였다. 인산염인 농도 변화는 다른 저수심(2 m, 4 m)보다 표층(0 m)에서 낮은 농도를 보였으며 이는 식물플랑크톤 성장에 의한 영향으로 판단된다.
- 3) 식물플랑크톤 생물량을 알아보기 위한 Chlorophyll-a 분석 결과 체류 시간 2일인 실험조 1은 평균 19.8 μg/L, 8일인 실험조 2는 평균 35.0 μg/L,30일인 실험조 3은 평균 36.6 μg/L를 보여 실험조 1보다 실험조 2, 3에서 약 2배의 높은 값을 보였다.
- ,2012). 본 연구에서도 체류 시간에 의한 영향으로 실험조 3에서 가장 높은 Chlorophyll-a 농도를, 실험조 1은 짧은 체류 시간(2일)으로 하천 방류현상에 의하여 가장 낮은 값을 보인 것으로 사료된다. 수심별 변화 양상은 실험조 3에서 최저수심인 4 m 보다 0m 와 2 m에서 높은 Chlorophyll-a 값을 보여 일조량 증가에 의한 영향으로 판단된다(Kim et al.
- 실험조 2에서는 24.0μg/L∼42.8 μg/L 범위로 평균 35.0 μg/L를 나타냈고, 실험조 3에서는 24.0 μg/L∼46.9 μg/L 범위로 평균 36.6 μg/L를 보여 실험조 1보다 실험조 2, 3에서 약 2배의 높은 값을 나타내었다.
- 실험조 내의 환경요인 변화에 대한 분석결과 수온 변화는 10/6 14:00 0 m에서 실험조 1, 2, 3에서 각각 25.3 ℃, 27.0 ℃, 27.8 ℃로 가장 높게 나타났으며 시간별 수온 변화는 실험조 1, 2, 3 모두 10/6 14:00에 최고 수온을 보인 후 점차 감소하였으며 10/7 6:00 이후 다시 증가하였다. 실험조 수심별 수온 변화는 실험조 1에서는 최고 수심(0 m)과 최저 수심(4m) 간의 온도차가 3 ℃ 이하로 나타났으나 실험조 3에서는 약 3℃ 이상의 차이를 보여(Figure 2) 체류 시간의 영향으로 수온차가 발생한 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.