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논문 초록 (Abstract)

목적:실제 하천과 호수에서 TiO2-embedded expanded polystyrene balls (TiEPS balls)을 현장적용 시 조류 성장억제의 타당성 및 성장억제 효율에 영향을 미치는 인자를 평가하는 것을 주요 목적으로 하고 있다.방법:간단하고 경제적인 TiEPS balls 대량생산기법을 통해 생산된 TiEPS balls을 하천과 저수지 mesocosm에 다양한 비율로 수면적 도포 후 장기적으로 이화학적 인자 및 조류농도의 변화를 조사하여 조류의 비성장속도(μ)와 일차분해속도(k)를 산출하여 조류성장 억제를 유도하는 최적의 TiEPS balls 적용방안을 도출하였다.결과 및 토의:개방형 수역인 하천 mesocosm은 TiEPS balls의 설치에 따른 이화학적 수질변화가 유의하지 않은 것으로 관측되었으나, 외부 수체와의 물질이동이 차단된 폐쇄성 수역인 저수지 mesocosm의 경우, TiEPS balls의 광산화 및 차광 효과로 조류의 과도한 성장이 억제되므로 대조군과 시험군 사이에 이화학적 인자의 유의할만한 차이가 발생한 것으로 관측되었다. 하천 mesocosm의 경우 TiEPS balls이 광촉매 분해와 차광을 통해 처리할 수 있는 조류의 분해속도 기반 분해량보다 과다한 유입량으로 인해 Chl-a와 Phycocyanin 농도가 감소되지 않은 반면, 저수지 mesocosm의 경우 대조군 대비 실험군에서 낮은 Chl-a와 Phycocyanin 농도를 관측할 수 있었다. 경제성과 현장 적용성 등을 고려해 TiEPS balls의 임계 수면적 도포비율은 25%로 판단되며, 광촉매 분해와 차광을 통해 조류의 대수증식 기간을 지연 또는 대수증식을 억제하여 비성장속도(μ)가 감소되거나 일차분해속도(k)가 증대되어 조류의 생체량(biomass) 변화가 정체 수역에서 관측되었다.결론:외부 수체와 물질이동이 최소화된 폐쇄성 수역에 개발된 TiEPS balls을 적용하면 광분해와 차광의 상승 효과를 통해 남조류의 과도한 성장을 억제하며 녹조를 사전에 지연 및 예방할 수 있다.