마산만 해수 중 화학적산소요구량과 총유기탄소 분포 특성 및 유기물 지표로서의 적절성 검토

박미옥,이용우,조성아,김혜미,박준건,김성길,김성수,이석모 한국해양학회 2021 바다 Vol.26 No.2

We investigated the temporal and spatial distribution characteristics of chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC) in all 13 locations of Masan Bay from February to November in 2015. The COD and TOC contents were high during the June-August period when the pollution load increased. In particular, the concentrations of COD and TOC were about twice as high in the surface water as in the bottom water. In spatial distribution, the COD and TOC concentrations at the inner bay were about twice as high as those of the outer bay in Masan Bay. As a result of estimating the oxidation efficiency of COD from the surface layer of Masan Bay in 2015 based on the theoretical oxygen demand (TOD), it was at the level of about 23%. Due to the low oxidation efficiency of COD, there is a risk that the organic matter in Masan Bay will be somewhat underestimated. Therefore, for quantitative analysis of organic matter, COD and TOC analyses need to be combined. 마산만에서 유기물의 시공간적 분포 특성을 살펴보기 위해 2015년 월별로 총 13개 정점에서 화학적산소요구량(COD)과 총유기탄소(TOC) 농도를 조사하였다. COD와 TOC 농도는 오염부하량이 증가하는 6~8월에 상대적으로 높았고, 저층보다 표층에서 약 2배높았다. COD와 TOC 농도는 마산만의 내측 정점에서 다른 정점들에 비해 약 2배 이상 높았다. 2015년 마산만 표층에서 이론적산소요구량(TOD)을 기준으로 COD의 산화 효율성을 추정한 결과, COD의 산화 효율은 약 23%로 낮은 수준이었다. 마산만에서 COD 측정시 낮은 산화 효율은 만 내에 분포하는 유기물 양이 과소평가 될 가능성이 있어, 유기물의 정확한 정량분석을 위해서는 COD와TOC 분석의 병행 조사가 필요할 것으로 판단된다.

미꾸리 양식장에서 퇴적물의 이화학적 특성

이영식 ( Young-sik Lee ),한형균 ( Hyung-gyun Han ),임상구 ( Sang-gu Lim ),김광석 ( Kwang-seog Kim ),정정조 ( Cheong-jo Cheong ) 한국환경기술학회 2013 한국환경기술학회지 Vol.14 No.5

미꾸리 논 생태 양식이 친환경 양식인지를 알아보기 위해 논, 미꾸리 논 생태 양식장, 일반 지수식 양식장, 미생물 사료로 양식하는 지수식 양식장을 대상으로 함수율, 강열감량, 화학적 산소요구량, 산휘발성 황화물을 조사하였다. 함수율은 논과 논 생태 양식장보다 기존의 지수식 양식장과 미생물 지수식 양식장에서 높게 조사되었다. 강열감량과 화학적 산소요구량은 논과 논 생태 양식장에서는 높게 조사되었으며, 양식장별 큰 차이는 없었다. 그리고 산 휘발성 황화물은 논과 논 생태 양식장(p=.999), 지수식 양식장과 미생물 지수식 양식장간(p=.787)에 서로 비슷하였다. 그러나 논과 논 생태 양식장보다 지수식 양식장과 미생물 지수식 양식장에서 아주 높게 조사되어(p<.059), 논에서 벼와 함께 미꾸리를 양식하는 논 생태 양식은 수질이나 퇴적물 환경에 미치는 영향은 거의 없어 친환경 양식기법으로 보인다. 미생물 지수식 양식은 약간의 퇴적물 환경개선에 효과가 있을 수 있으나, 기대한 만큼 큰 효과는 없어보인다. 그리고 기존의 지수식 양식에서 높은 강열감량, 화학적 산소요구량, 산휘발성 황화물은 과잉의 사료가 주요원인으로 보이며 이에 대한 대책이 필요해 보인다. To determine whether the culture of loaches in paddy fields is ecofriendly, the water content (WT), ignition loss (IL), chemical oxygen demand (COD), and acid volatile sulfide (AVS) concentration of sediments were determined in four types of farms: paddy field (PF), paddy field with rice and loach (PFRL), inland fish farm using artificial diet (IFFAD), and inland fish farm using microorganisms diet (IFFMD). The WT was higher at PF and PFRL than at IFFAD and IFFMD. The IL and COD at PF and PFRL were similar to those at IFFAD and IFFMD because of the small rice roots in the paddy field. The AVS concentrations at PF and PFRL (p=.999) and at IFFAD and IFFMD (p=.787) were similar to each other, but the concentration at PFRL was clearly lower than at IFFAD. In other words, the paddy field culture system seemed to be ecofriendly and beneficial for water quality and benthic ecosystems. The microorganism diet had little effect on sediment quality. The high IL, COD, and AVS concentrations in traditional inland fish farms using an artificial diet seemed to be due to excess food provided by the farmer.

화학적산소요구량을 이용한 하구해역의 해수중 유기물 기원 고찰

김영숙,구준호,권정노,이원찬 해양환경안전학회 2018 해양환경안전학회지 Vol.24 No.6

본 연구에서는 우리나라의 주요하천인 한강, 금강, 영산강, 섬진강 그리고 낙동강의 하구에서 해수중 화학적산소요구량(COD)의 농도를 결정하는 주요 요인과 수질인자에 대해 고찰하였다. 주성분분석으로 얻어진 해수중 COD 농도를 결정하는 주요요인은 염분과 클로로필-a를 중심으로 한 외래성 기원과 자생공급으로 나타났으며, 그 외 해저 퇴적층의 유기물도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 하구해역의 COD 농도를 결정하는 수질인자들의 기여도는 회귀식 기울기를 통해 평가하였다. 조사시기별로는 전체적으로 염분의 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 4월과 8월에는 클로로필-a의 영향도 함께 받는 것으로 나타났다. 하구별로는 낙동강에서는 클로로필-a, 한강과 영산강에서는 염분, 금강에서는 염분과 함께 클로로필-a의 기여도가 각각 큰 것으로 나타났으며, 섬진강에서는 염분과 클로로필-a 모두 낮은 기여를 나타내었다. In this study, one studied the principal factors and water-quality components that determine the concentration of chemical oxygen demand (COD) in seawater in estuaries, such as the Han, Geum, Youngsan, Seomjin, and Nakdong rivers in Korea. The principal factors determining the concentration of COD in seawater indicated by the principal component analysis were salinity, exogenous origin and autochthonous resources based on chlorophyll-a. Moreover, organic matter in the submarine sediment layer also had a secondary effect. Regression slope assessed the contribution of water-quality components to determine the concentration of COD in the estuary. One found that the effect of salinity on the overall survey was significant. Moreover, the effect of chlorophyll-a was also appeared in April and August. In each estuary, the most significant contribution factor was chlorophyll-a in the Nakdong River and salinity in the Han and Yongsan rivers. The contribution of salinity and chlorophyll-a were found to be the largest in the Geum River. The salinity and chlorophyll-a in the Seomjin River showed a low contribution.

전기화학적 산소요구량 측정용 이산화납 전극 센서의 유효성

김홍원(Hong-Won Kim),정남용(Nam-Yong Chung) 한국생산제조학회 2012 한국생산제조학회지 Vol.21 No.4

The electrochemical oxygen demand (ECOD) is an additional sum parameter, which has not yet found the attention it deserves. It is defined as the oxygen equivalent of the charge consumed during an electrochemical oxidation of the solution. Only one company has yet developed an instrument to determine the ECOD. This instrument uses PbO2-electrodes for the oxidation and has been successfully implemented in an automatic on-line monitor. A general problem of the ECOD determination is the high overpotential of electrochemical oxidations of most organic compounds at conventional electrodes. Here we present a new approach for the ECOD determination, which is based on the use of a solid composite electrodes with highly efficient electro-catalysts for the oxidation of a broad spectrum of different organic compounds. Lead dioxide as an anode material has found commercial application in processes such as the manufacture of sodium per chlorate and chromium regeneration where adsorbed hydroxyl radicals from the electro-oxidation of water are believed to serve as the oxidizing agent. The ECOD sensors based on the Au/PbO2 electrode were operated at an optimized applied potential, +1.6 V vs. Ag/AgCl/sat. KCl, in 0.01 M Na2SO4 solution, and reduced the effect of interference (Cl- and Fe2-) and an expended lifetime (more than 6 months). The ECOD sensors were installed in on-line auto-analyzers, and used to analyze real samples.

한반도 주변해역의 표층 화학적산소요구량, 총질소, 총인 농도의 장기변동 특성

한아름,조춘옥,이수호,이정호,류종성 한국수로학회 2023 한국수로학회지 Vol.12 No.1

본 연구는 한국 연안해역에서 표층해수의 화학적산소요구량(COD), 총질소(TN), 총인(TP) 농도의 장기변동 특성을 해역별로 파악하였다. 「해양환경관리법」에 따라 우리나라 연안을 21개의 해역으로 구분하고, 각 해역에서 해양환경공단의 해양환경측정망에서 1997년부터 2021년까지 관측된 COD와 2002년부터 2021년까지의 TN, TP 농도의 연평균 시계열 자료를 이용하여 변화추세를 살펴보았다. 시계열 자료의 변화추세를 파악하기 위해 회귀분석과 Sen's slope 분석을 적용하였다. COD는 황해 연안의 한강하구, 가로림만, 천수만, 금강하구 해역에서 지난 25년간 농도의 뚜렷한 증가 경향을 보였으며, TN과 TP는 영산강하구, 섬진강하구, 낙동강하구, 도암만, 영일만 해역을 제외한 대부분 해역에서 지난 20년간 농도의 감소 경향을 보였다.

전처리 방법에 따른 볏짚의 가용화 특성 변화

홍승길,허정욱,박우균,권순익,박노백,신현선,신중두 유기성자원학회 2012 유기물자원화 Vol.20 No.1

농업 바이오매스의 혐기소화 적용성을 위해 가장 많은 양이 발생하는 볏짚을 원료로 하여 전처리에 따른 볏짚의 가수분해과정에서 가용성 화학적 산소요구량 (SCOD)의 변화 특성을 조사하였다. 전처리 조건으로는 4 종류의 볏짚 크기, 4 종류의 온도, 2 종류의 초음파처리 및 알칼리를 처리하였다. 분해지표인 SCOD 용출량은 입자 크기가 작을수록, 반응 온도가 높을수록, 알카리를 처리하였을 때 높게나타나 볏짚의 분해가 증진되는 것으로 나타났다. 5% NaOH를 처리한 경우 35℃에서는 SCOD가 최고 9,000 mg L-1로 증가하였으며, 55℃에서는 최고 6,000 mg L-1까지 증가하였다가 감소하는 경향을 보였다. 또한 40 kHz의 초음파를 조사하여 3 cm 이하의 크기로 절단된 볏짚의 SCOD를 증진시킬 수 있는 것으로 나타났으며, 온도에 관계없이 150 rpm의 교반속도에서 SCOD 용출량이 가장 높게 나타났다. In order to find a feasibility of applying an agricultural biomass to the anaerobic digestion system, the effects of pre-treatment of rice straw was investigated by different sizes, temperatures, ultrasonic frequencies, and with/without NaOH treatment on the change of soluble organic matter, which is generated most dominantly in Korea. It was observed that SCOD(soluble chemical oxygen demand) as the index for the decomposition of rice straw increased with the smaller particle size, higher reaction temperature and alkali treatment. With treatment of 5% NaOH, it was shown that the highest concentrations of SCOD were observed at 9,000 mg L-1 and 6,000mg L-1 at 35℃ and 55℃, respectively. Agitating with ultrasonic irradiation could be enhanced SCOD of rice straw less than 3 cm with 40 kHz of ultrasound. Optimal RPM in this study was at 150 rpm regardless of reaction temperatures.

초음파가 폐활성 슬러지의 혐기성 소화에 미치는 영향(I) -초음파 및 알칼리 전처리를 이용한 폐활성 슬러지의 가용화-

한선기,이채영 유기성자원학회 2009 유기물자원화 Vol.17 No.1

본 연구에서는 혐기성 소화 성능 향상을 위해 초음파 및 알칼리 전처리에 의한 폐활성 슬러지의 가용화 효과를 조사하였다. 초음파 및 알칼리 전처리는 세포벽의 파괴로 인하여 모세관 흡입 시간을 증가시킬 뿐만 아니라 상등액의 용존성 화학적 산소요구량, 단백질 및 탁도 농도를 증가키는 것으로 나타났다. 알칼리와 초음파 전처리를 병행한 슬러지 가용화가 초음파 전처리만을 수행한 경우에 비해 용존성 화학적 산소요구량과 단백질 증가가 높은 것으로 나타났다. 알칼리와 초음파 전처리를 동시에 수행한 경우 폐활성 슬러지의 고형물 농도 증가에 따라 가용화 효율이 감소하는 것으로 조사되었다. The effect of ultrasonic and alkaline pre-treatments on waste activated sludge (WAS) disintegration was investigated for improved anaerobic digestion. As WAS was treated by either methods, longer capillary suction time (CST) was required due to the break-up of cell walls, and its supernatant demonstrated increase in soluble chemical oxygen demand (SCOD), protein content and turbidity. Ultrasonic process combined with alkaline pre-treatment demonstrated higher SCOD and protein content in the supernatant as compared with ultrasonic pre-treatment only. However, the degree of disintegration (DDCOD) of WAS decreased with increasing solid concentration as both WAS disintegration methods employed simultaneously.

군부대 발생 하수 내 TOC, BOD, COD 간 상관관계 연구

조경근,허지용,이선희,한종훈,심재춘 육군사관학교 화랑대연구소 2023 한국군사학논집 Vol.79 No.1

In this study, the correlation between BOD, COD and TOC was analyzed through variety of methods of regression analysis based on BOD, COD, and TOC measurements in sewage generated in military sewage treatment facilities. As a result of the analysis, all correlations showed the highest correlation coefficient in the cubic regression analysis. In the correlation between BOD and TOC, the highest correlation coefficient was 0.788 and in the correlation between COD and TOC, a high correlation was 0.957. The reasons why the correlation coefficient between BOD and TOC is lower than the coefficient between COD and TOC were judged to be the effect of materials that cannot be biodegradable easily in sewage, errors during BOD measurement experiments, and high turbidity influenced by large organic materials. Through this result, it will be possible to predict TOC through COD and BOD previously measured in sewage generated by military bases. 본 연구에서는 군부대 개인하수처리시설에서 발생하는 하수 내 BOD, COD, TOC측정값을 바탕으로 BOD와 TOC, COD와 TOC 간의 상관관계를 회기분석을 통해 분석하였다. 분석 결과 모든 상관관계에서 회기분석 방법 중 3차 다항 회기분석에서 가장 높은 상관계수를 보였다. BOD와 TOC의 경우 가장 높은 상관계수 0.788, COD와 TOC의 경우 가장 높은 상관계수가 0.957로 높은 연관성을 보였다. BOD와 TOC 간의 상관계수가 COD와 TOC의 상관계수보다 더 낮은 이유는 하수 내 생물학적으로 분해가 잘 되지 않는 난분해성 물질의 포함, BOD 실험 간 발생한 오차, 크기가 큰 유기물질에 의해 발생되는 탁도에 의한 영향으로 판단된다. 이를 통해 군부대 발생 하수에서 기존에 측정되는 BOD와 COD를 통해 TOC 예측이 가능할 것으로 판단된다.

한국 연안 퇴적물에서 유기물의 분포 특성 및 대표지시자 선정

우준식,최만식,박종규,김태하,이효진 한국해양환경·에너지학회 2024 한국해양환경·에너지학회지 Vol.27 No.1

This study established representative indicators of ignition loss (IL), chemical oxygen demand (COD), and total organic carbon (TOC), which were analyzed in coastal marine sediments, and presented the spatio-temporal distribution characteristics of the representative indicators. Accordingly, this study used Marine Environment Monitoring as well as National Marine Ecosystem Monitoring Program(coastal ecological survey) data that are reliable and can identify various environmental conditions and anthropogenic impacts. Generally, organic matter in marine sediments off the coast of Korea was strongly correlated with the sediment grian size, but the slope between them showed regional differences. Moreover, the concentration of organic matter has recently shown a higher tendency to increase compared to the size of sediment particles in some sea areas. As the correlation between organic matter items was low, the conversion formula used for each item was presented in percentiles. Considering the reliability of the analysis method and the appropriateness of identifying the origin of organic matter, it was determined that total organic carbon was a suitable representative indicator of organic matter in marine sediments and that it was appropriate to use the same data for the continuity of terrestrial environment management systems. The distribution of organic matter in marine sediments off the coast of Korea showed spatio-temporal characteristics, and further studies on benthic ecosystems are required because changes in marine sediments, which act as a repository of organic matter in the ocean, would have a significant impact on benthic ecosystems.

진해만의 장기 수질변동 특성

권정노(Jung-No Kwon),이장호(Jangho Lee),김영숙(Youngsug Kim),임재현(Jae-Hyun Lim),최태준(Tae-Jun Choi),예미주(Mi-Ju Ye),전지원(Ji-Won Jun),김슬민(Seulmin Kim) 한국해양환경·에너지학회 2014 한국해양환경·에너지학회지 Vol.17 No.4