• 대한화학회지
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• 제65권2호
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• pp.79-82
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• 2021

• 한국초지조사료학회지
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• 제29권1호
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• pp.51-62
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• 2009

본 연구는 돈분슬럿지에 함유되어 있는 구리와 아연을 제거하여 합리적인 돈분슬럿지 자원 화비료 생산법을 연구하였고 돈분슬럿지 자원화비료를 시비 후 옥수수를 재배한 토양과 식물체를 분석하여 돈분슬럿지 자원화비료의 안정성을 조사한 바 그 결과는 다음과 같다. 돈분슬럿지의 화학적 특성 중 비효성분으로는 질소와 인산의 함량이 각각 4.4%와 6.29%이며 pH는 7.57로써 작물의 생육에 적합수준이나 돈분슬럿지에 함유되어 있는 중금속인 구리와 아연의 함량은 각각 805mg/kg, 1,704mg/kg으로 비료의 제한기준인 300mg/kg, 900mg/kg 보다 높아 적절한 퇴비화과정을 거치치 않고 토양에 직접 시비하였을 경우에는 토양에 중금속 집적이라는 토양오염을 유발할 소지가 있다고 사료된다. 유기산 9종류를 제조하여 중금속을 제거한바 구연산1수화물의 경우에는 구리 58%, 아연 97%를 제거하였고 옥살산2수화물의 경우에 는 구리와 아연 각각 48%, 56%의 제거율을 보인바 구연산1수화물을 구리와 아연의 제거용액으로 선정하고 증류수에 유기산용액의 혼합비율을 25%, 50%, 75%, 100% 4가지 수준으로 나누어 구리와 아연의 중금속 제거율을 측정한 바, 유기산용액의 혼합비율이 많아질수록 구리와 아연의 제거율이 정의상관관계를 나타내고 있으며 유기산용액 100% 수준에서는 돈분슬럿지의 잔존 구리와 아연의 함량은 330.03mg/kg, 41.28mg/kg로 구리의 경우에는 59% 아연의 경우에는 97%의 제거율을 나타내고 있다. 교반식 퇴비화과정으로 돈분슬럿지의 자원화 처리를 진행한 바 교반식 퇴비화 과정이 정체식 퇴비화 과정에 비하여 안정화 기간이 짧았고 이러한 안정화 단계는 온도변화에서 확인할 수 있는데 교반식의 경우에는 최고의 온도가 $4^{\circ}C$ 더 높게 나타났으며 안정화 최종단계라고 판단할 수 있는 온도 하강의 경우에도 교반식이 정체식에 비하여 7일 빠르게 진행된 것으로 나타난 바 교반식 퇴비화과정이 정체식 퇴비화과정보다 효율이 높다고 사료된다. 구연산1수화물로 돈분슬럿지의 구리와 아연을 제거한 후 돈분슬럿지의 pH가 강산성 수준인 2 이하로 낮아졌는데 이는 돈분슬럿지가 저유기산이라도 구연산1수화물에 48시간동안 접촉하는 과정에서 화학적 특성이 변화된 것으로 사료되며, pH를 조절하기 위하여 소석회와 부자재를 혼합하여 퇴비화과정을 진행하여야 자원화비료로써의 활용가치가 높아진다. pH, EC 및 함수율의 안정화는 교반식 퇴비화과정이 정체식 퇴비화과정보다 빠르게 나타났다. 식물발아 실험인 Germination index 지수에서도 확인가능한데 교반식의 경우에는 안정화 단계의 기준인 Germination index 지수 80의 도달시점이 3주이내보다 정체식의 경우에는 4주 이후에 안정화기준인 80이 관찰되었다. 그러므로 생산기간의 단축에 의한 생산비 절감측면에서 볼 때 정체식 퇴비화공정보다는 교반식 퇴비화과정이 돈분슬럿지의 자원화비료 생산에 합리적인 퇴비화방법이라고 사료된다. 중금속의 함유량 등을 조사하여 토양과 사일리지 옥수수의 체내 안정성을 검사한바 옥수수 재배 후에 토양의 구리와 아연의 함량은 구연산1수화물로 중금속을 제거한 처리구2의 경우에는 구리, 아연의 함량이 각각 2.40mg/kg, 4.26mg/kg으로 돈분슬럿치만을 시비한 처리구3의 구리와 아연의 함량 8.00 mg/kg, 22.37mg/kg에 비하여 낮은 수준으로 나타나고 있다. 식물체인 청안옥의 중금속 함량도 식물체 부위별로 돈분슬럿지만을 시비한 처리구3이 구연산 1수화물로 중금속을 제거한 처리구2 보다 최소2배에서 최대 4배까지 높았다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.1-9
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• 2012

본 연구에서는 PRE의 반응물질로 음식물 쓰레기 처리과정에서 발생하는 음식물 쓰레기 탄화재(CFW, Carbonized Foods Waste)를 적용하고자 회분석 흡착실험(Batch test)을 실시하였다. 중금속 구리와 아연에 대한 흡착특성 분석을 위해 CFW를 이용한 개별 및 경쟁흡착 특성을 확인하고자 하였다. 개별흡착 실험에서는 Langmuir와 Freundlich 모델에 적용하여 흡착평형을 예측한 결과 Langmuir의 모델에 더 일치하였고 최대흡착량은 구리가 더 많았다. 유사일치반응과 유사이차반응모델을 이용한 흡착물질의 흡착속도를 비교한 결과 아연의 반응속도가 구리보다 빨랐다. CFW를 이용한 중금속 제거는 구리보다 아연이 먼저 제거가 될 것으로 판단된다. 한편 구리와 아연과의 경쟁흡착 비율이 유사하면 아연의 흡착량이 떨어지는 특성을 보였다. 구리용액에 이연을 혼합한 경우, CFW에 구리의 흡착은 86%이고, 아연용액에 구리를 혼합한 경우에는 이연의 흡착이 19%로 나타났다. 따라서, 복합 중금속으로 오염된 지반의 효율적인 오염제거를 위해서는 각 중금속의 정화특성이 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제31권4호
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• pp.395-408
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• 2011

본 연구는 돈분슬러지에 함유되어 있는 구리와 아연을 제거하여 합리적인 돈분슬러지 자원화비료 생산법을 연구하였고, 돈분슬러지 자원화비료를 시비 후 사일리지 옥수수의 생육특성과 사료가치를 조사하여 돈분슬러지 자원화비료의 효용성을 평가하였다. 돈분슬러지의 화학적 특성으로 질소와 인산의 함량은 각각 4.4와 6.29%였으며, 구리와 아연의 함량은 각각 805와 $1,704\;mg\;kg^{-1}$이었다. 구연산을 유기산 용액으로 제조하여 돈분슬러지의 구리와 아연 제거율은 유기산용액의 혼합비율이 많아질수록 증가하였고, 유기산용액 100% 수준에서 구리는 59%, 아연은 97%까지 제거하였다. 구연산으로 구리와 아연을 제거한 후 퇴비화과정에서도 처리구 2는 15일 후 발아지수가 100으로 가장 높았고 처리구 3이 80으로 가장 낮은 수준으로 나타나 안정적인 자원화비료로 생산되었다고 판단할 수 있다. 돈분슬러지로 제조된 자원화비료를 시비한 후 재배한 옥수수는 대조구와 비교하여 처리구 1과 2는 통계적 유의차가 나타나지 않았으나 돈분슬러지만을 자원화한 뒤 시비한 처리구 3에서 엽면적 등의 생육특성이 불량하였으며 조명나방과 깨씨무늬병의 발생으로 인한 피해가 많았다. 옥수수의 사료가치 측면에서 처리구 2는 ADF, NDF 및 조단백질 함량이 대조구와 차이가 없었으며, 처리구 3은 줄기와 잎의 노화정도가 높아 ADF 값이 낮았으나 돈분슬러지가 가진 질소성분과 정의상관관계를 보인 조단백질 함량은 다른 처리구 보다 높았다. 안정성측면에서는 구리와 아연이 제거된 처리구 2의 토양은 처리구 3 보다 구리의 경우에는 44%, 아연의 경우에는 19% 수준으로 낮았고 옥수수내의 구리와 아연의 함량도 처리구 3이 가장 높게 나타나고 있으며 처리구 2와 처리구 3 사이에 통계적인 유의차가 인정되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권1호
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• pp.30-36
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• 2017

양극흙에 함유된 금과 은을 회수하기 위해 무기산(염산, 질산, 황산)과 thiourea 및 thiosulfate에 의한 침출실험을 수행했다. 산화제를 첨가하지 않은 조건에서 금은 무기산용액에 전혀 용해되지 않았다. 3종류의 무기산의 농도가 동일한 조건에서 황산용액에서 은의 침출율이 가장 높았으며, 염산의 농도가 증가함에 따라 $AgCl_2{^-}$의 형성에 따라 은의 침출율이 증가하였다. 한편 주석은 질산용액에 전혀 용해되지 않았으나, 구리, 니켈과 아연은 본 실험조건에서 모두 용해되었다. 황산과 thiourea의 혼합용액에서 금과 은은 모두 용해되었다. Thiosulfate용액에 은의 일부가 용해되었으나, 금은 전혀 용해되지 않았다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권5호
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• pp.47-56
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• 2008

금속이 염 용액 형태로 토양에 유입될 때, 그 금속의 용해도는 시간이 지남에 따라 감소하는 경향(aging)을 보이는데, 이러한 시간 의존성 외에 토양 내 금속 용해도의 변화에 영향을 미치는 또 다른 요인들에 대한 고찰은 아직 미비한 상태이다. 본 연구에서는 물리화학적 성질이 다른 5 종류의 토양 (히스토졸, 앤디졸, 옥시졸, 미세입자 알피졸, 조대입자 알피졸)에 여러 비율의 카드뮴(2.5-20 mg ${kg}^{-1}$)/ 구리(50-400 mg${kg}^{-1}$)/ 아연(50-400 mg ${kg}^{-1}$) 염 용액을 혼합하여, 상온에서 1년 동안 토양의 성질, 금속의 종류, 금속의 농도에 따른 용해도 변화관찰을 시도하였다. 그 결과, 히스토졸에서는 카드뮴이, 앤디졸에서는 구리가, 미세입자 알피졸에서는 아연이 가장 높은 분배 계수를 보였고, 옥시졸과 조대입자 알피졸에서는 모든 금속들이 가장 낮은 분배 계수를 나타내었다. 또한, 카드뮴과 아연의 경우 토양의 종류와는 무관하게 시간에 따른 분배 계수의 증가를 보였지만, 구리의 경우 토양 내 유입된 후 일주일 부터는 이러한 경향성를 찾아보기 어려웠다. 구리는 토양의 유기물이 많을 경우에는 빠른 흡착성을 보이지만, 토양수에 녹아있는 유기물이 많을 경우에는 그 흡착 특성이 제한됨을 관찰하였다. 더욱이, 흡수력이 높은 토양의 경우 금속의 분배 계수는 유입된 금속의 양과는 무관할 뿐만 아니라, 높은 농도로 처리된 토양의 금속 분배 계수가 낮은 농도로 처리된 토양의 분배계수와 유사해지기 까지는 더 오랜 시간이 요구되는 반면, 낮은 흡수력을 가진 토양의 경우에는 시간보다는 금속의 초기 유입양이 분배 계수 결정에 더욱 큰 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 본 연구를 통해, 토양에 유입된 금속의 용해도 변화는 시간 뿐만 아니라, 토양의 성질, 금속의 종류와 농도에도 상당히 의존함을 입증하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권5호
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• pp.13-19
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• 2013

구리, 아연 및 납 등의 중금속으로 오염된 사격장 토양으로부터 중금속 성분을 제거하기 위한 친환경적인 공정을 개발하기 위해 구연산용액을 이용하여 중금속 침출거동에 대한 pH의 영향을 조사하였다. 구연산 침출실험은 구연산과 구연산나트륨을 혼합하여 pH를 조절한 용액을 이용하여 시료입도 $75{\mu}m$이하, 반응온도 $50^{\circ}C$, 구연산 농도 1 몰, 광액농도 5%, 교반속도 100 rpm, 그리고 침출시간 1 시간의 조건에서 진행하였다. 침출반응 전후의 pH 변화는 미미하여 침출에 미치는 수소이온농도의 직접적인 영향은 크지 않은 것으로 판단되었다. 구리, 아연, 납의 제거율은 pH가 증가함에 따라 감소하였고, 열역학적인 계산결과, 이와 같은 침출거동은 중금속 이온이 구연산염 이온종과 착이온을 형성하는 반응과 중금속이온이 수산화이온과 결합하여 수산화물로 침전하는 반응에 의해 결정되는 것으로 분석되었다.

• 대한화학회지
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• 제53권6호
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• pp.717-726
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• 2009

Triton X-100이 함유된 상태에서 정색시약인 1-(2-thiazolylazo)-2-naphthol이 첨가된 물에서 구리 (II), 니켈(II)과 아연(II)의 동시 분광광도법적 정량을 위한 다변량 모델들이 개발되었다. 분광학적 간섭의 단점을 극복하기 위해서, 주성분회귀분석법(PCR)과 부분최소자승법(PLS) 다변량 분석법적 접근이 적용되었다. 다양한 시험 세트를 사용하여 본 방법의 수행이 입증되었고 그 결과들이 비교되었다. 일반적으로 PLS와 PCR 모델들 사이에 분석적 수행에서의 심각한 차이가 없었다. $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$ and $Zn^{2+}$ 의 세 성분들을 사용한 예측의 제곱근 평균 제곱 오차(RMSEP)들은 각각 0.018, 0.010, 0.011 ppm이었다. 또한 감도, 분석감도, 검출한계(LOD)와 같은 가치들의 측면들이 평가되었다. 본 논문에서 제안하는 과정이 화합물 혼합용액과 수돗물 속의 $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$ and $Zn^{2+}$의 동시 검출에 적용되었을 때에 높은 신뢰도가 성취되었다.

• 분석과학
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• 제13권3호
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• pp.297-303
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• 2000

저니토 시료 중의 미량 Cd, Cu, Pb, Ni, Zn 등의 분석을 위해 동위원소희석 질량분석법을 이용하였다. 시료는 마이크로파 혼합산(질산, 불산, 과염소산) 분해법을 이용하여 용해하였다. Ammonium pyrrolidenedithiocarbamate(APDC) 용매 추출법을 이용하여 알칼리 및 알칼리 토금속을 분리한 다음 Pb를 측정하고, 나머지 원소들은 이 용액에 $NH_4OH$ 첨가 후 원심 분리하여 Fe, Sn, Ti 등을 제거한 다음 측정하였다. 측정원소의 회수율은 다소 떨어지나 동중원소 방해를 일으키는 매질원소를 효율적으로 제거할 수 있었다. 2종의 저니토 인증표준물질 중의 미량원소 분석에 이 방법을 적용한 결과 인증값과 잘 일치하는 측정 결과를 얻을 수 있었다.