• 대한환경공학회지
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• 제33권9호
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• pp.670-676
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• 2011

인위적 중금속 오염 토양은 중금속용액과 토양 간 흡착평형, 여과 또는 원심분리, 건조과정을 거쳐 완성되어 토양세척 및 토양독성 실험에 널리 이용되고 있다. 그러나 많은 문헌에서 실험에 사용한 오염토양이 건조과정 이후 충분한 세척을 마친 후 사용되었는지 불분명하다. 본 연구는 중금속 오염 토양 제조 과정에서 최종 세척과정이 중금속 오염 농도에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 3가지 대표적 중금속 오염 토양 제조방법(슬러리 건조법, 평형 후 건조법, 여과 후 건조법)에 의한 중금속(Cd, Pb) 오염 농도 차이를 파악하고 이후 최종 세척과정이 제조 중금속 오염 토양 농도에 미치는 영향을 분석하였다. 중금속용액과 토양을 흡착평형 시킨 후 건조과정만을 거쳐 제조한 오염토양 내 중금속은 이후 단순 세척과정에서 50% 이상 용탈되는 것으로 나타났다. 중금속용액과 토양 간 흡착평형을 거쳐 중금속 오염 토양을 제조한 경우 실험 전 충분한 세척을 거치지 않는다면 이후 토양세척 및 토양독성 실험 결과에 지대한 영향을 미칠 것으로 예상된다. 그러므로 제조오염토양을 이용한 실험에서는 초기 중금속 농도 결정 시점을 중금속 흡착 완료 단계가 아닌, 흡착 후 충분한 세척이 완료된 이후 초기 토양중금속 농도로 결정하는 것이 바람직하다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.45-55
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• 2015

인천지역은 1960년대 경제개발계획과 함께 중공업위주의 임해공업단지와 항만시설, 해안매립에 의한 공업용지가 조성되었고, 이러한 산업단지는 준설한 실트질 모래로 매립되어 저투수성 지질특성을 가지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 인천의 지질특성에 적합한 토양오염 정화를 위해 친환경 소재로 개발된 배수재의 필터에 중금속 흡착에 효과적인 제올라이트를 도포하여 중금속흡착능력을 평가하였다. 오염물질은 토양오염 조사 자료와 문헌 조사를 통해 현재 공업 산업단지에서 가장 문제가 되고 있는 구리(Cu), 납(Pb), 카드뮴(Cd)으로 설정하였고, Visual Modflow를 이용한 수치해석을 통해 가장 효율적인 배수재 타설 간격 및 형식을 제시하였다.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.164-173
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• 2015

유산 균주들을 신생아 및 성인의 분변으로부터 분리하여 그 중에서도 가장 중금속 흡착능이 크고 중금속에 내성이 있다고 사료되는 균주 KP-3를 선별하여 동정한 결과 Lactobacillus sp.으로 밝혀졌다. 동물 실험에서는 생후 4주령의 Sprague dawley male rat에게 선별한 균주 KP-3를 투여하여 혈액 및 장기 내의 중금속 축적 저해효과가 어느 정도인지 조사하였다. 실험군으로는 SD rat 한 마리당 Lactobacillus sp. KP-3와 중금속 10 ppm을 혼합하여 약 100 ml/day씩 7일간 투여하였다. 대조군으로 중금속과 멸균 생리 식염수를 혼합하여 투여한 군과 Lactobacillus sp. KP-3와 멸균 생리 식염수를 혼합하여 투여한 군, 멸균 생리 식염수 만을 투여한 군으로 분리하여 SD rat 한 마리당 약 100 ml/day씩 7일간 투여하였다. 혈액, 간장 및 신장의 시료를 채취하여 카드뮴(Cd), 크롬(Cr), 납(Pb) 등의 중금속 축적량을 측정하였다. 측정 결과 크롬(Cr)은 신장에 주로 축적되었고, 납(Pb)은 간장과 신장에 주로 많은 축적을 보였고, 실험군인 Lactobacillus sp. KP-3와 중금속을 혼합하여 투여한 군에서는 중금속만을 투여한 군보다 중금속 축적량이 낮은 것으로 나타났다. 카드뮴(Cd), 크롬(Cr), 납(Pb)의 평균 중금속 축적 저해율은 각각 41.8%, 33.4% 44.2%로 나타났다. 특히, 혈액에서의 중금속 축적 저해율은 약 70%로 매우 높게 나타났고 혈액에서의 카드뮴 축적 저해율은 100%로 나타났다. 본 실험에서 탐색하여 최적화된 유산균이라고 생각되는 Lactobacillus sp. KP-3균주는 실험 결과에 의하면 중금속 축적 저해에 효과가 있는 것으로 여겨지며, 또한 유산균이 함유된 식품을 지속적으로 섭취함으로써 체내의 중금속의 축적 억제에 도움이 크게 되리라 생각된다.

• 한국수산과학회지
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• 제14권2호
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• pp.94-102
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• 1981

해수에서 전기 전도성이 있는 산화 피막전극을 사용하여 금속 산화피막 전극들의 특성과 발암성 원인물질인 DBNA의 전극 반응성을 규명하는데 필요한 기초자료를 potential drop방법과 galvanostatic방법으로 얻어서 다음과 같은 결론을 내렸다. 1) $9\%_{\circ}$해수에 음극반응 억제제 DBNA를 첨가한 경우 알루미늄 산화피막 전극과 아연 산하피막 전극은potential drop현상을 나타내지 못 했으나 납 산화피막 전극과 구리 신화피막 전극은 피막전극으로서 적합한 기능을 가졌음을 알았다. 2) 제1단계 음극반응의 transition time이 $0.22\sim1.40sec$범위의 1분이내 값이므로 산화피막을 통과한 양성자는 확산$\rightarrow$흡착과정의 음극반응을 했다. 3) 0.5M NaCl수용액과 $9\%_{\circ}$해수에서 얻어진 transition time 값들이 대체로 일치한 것은 금속의 종류에 관계없이 산화피막을 통과한 양성자의 확산속도가 인정전류밀도 범위에서 인정하였기 때문이다. 4) $1.9\times10^{-4}\sim5.0\times10^{-6}\;amp/cm^2$의 전류밀도 범위에서 해수와 해수에 억제제 DBNA를 첨가했을때 얻어진 $\tau_{1}/4$값들의 $E_{1}/4$값들의 차가 각각 0.06sec와 0.53v있으므로, 억제 DBNA의 음극반응은 주로 흡착$\rightarrow$확산과정 이었다. 5) 알루미늄 산화피막과 아연 산화피막의 표면에 흡착된 전재질의 흡착량이 납 산화피막과 구리 산화피막보다 많은 것은 피막표면에 생성된 불규칙한 기공 생성 수가 증가하였기 때문이다.

• 분석과학
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• 제9권2호
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• pp.210-219
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• 1996

노화도산 맥반석으로부터 미네랄 용출은 맥반석 농도 0.5, 1.0, 1.5, 2.0%를 탈이온수에 첨가하여 3시간 교반했을 때 전 농도에서 음용수 수질기준에 적합한 양질의 식수를 얻을 수 있었다. 노화도산 맥반석의 흡착 및 여과기능은 단일 용액으로 존재하는 중금속에서 제거효율이 가장 좋았으며 그 중에서 특히 납, 구리, 카드뮴, 그리고 비소 등을 실온에서 24시간 진탕했을 때 제거율은 각각 99.9, 99.9, 95.1, 66.5% 였다.

• 유기물자원화
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• 제22권2호
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• pp.44-49
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• 2014

본 연구는 원두커피찌꺼기를 이용하여 중금속제거 특성을 알아보고자 납, 크롬, 카드뮴을 포함한 인조폐수에 미리 세척과 건조를 행한 원두커피찌꺼기를 흡착제로 사용하여 농도와 pH를 변화시키면서 실험하였다. 실험결과 모든 중금속은 30분 내에 대부분 흡착되었고, pH 변화에 따라 최대 80% 제거효율을 보였다. 또한 크롬은 pH가 증가함에 따라 제거율은 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과 원두커피찌꺼기는 중금속제거에 있어서 매우 효과적인 것으로 나타났으며 폐기물 재활용과 환경오염 방지 효과와 함께 경제성 있는 흡착제로 사용이 가능할 것으로 판단되어진다.

• 지질공학
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• 제13권1호
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• pp.29-50
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• 2003

광양 폐 금-은 광산지역의 소규모 하천(초남리천과 사곡리천)에 흐르는 산성광산폐수의 수질 특성을 환경지구화학적 방법을 이용하여 조사하고 비교 연구하였다. 중금속(카드뮴, 구리, 납, 아연) 오염은 초남리천에서 훨씬 심한 것으로 나타난 반면, 용존 알루미늄과 철 함량은 오히려 사곡리천에서 높았는데, 두 하천간의 이러한 차이는 광산폐수의 기원물질, 즉 광석광물의 함량과 특성이 서로 다르기 때문인 것으로 판단된다. 두 하천에서 흐르는 산성광산폐수의 자연정화 기작에 대해 고찰하여 보았다. 주로 단일하천으로 이루어진 초남리천의 경우, 석회석을 사용하여 광산폐수를 정화시키는 소규모의 소택지가 조성되어 있어 소택지 내에서의 pH 증가에 따른 중금속의 흡착과 공침에 의해 중금속이 제거되고 있다. 초남리천에서 채취한 적황색 침전물에 대하여 XRD, SEM-EDS. EPMA 분석 및 화학적 분해법을 이용한 분석 결과, 적황색 침전물은 대부분 침철석으로 구성되어 있으며 알루미늄, 망간, 구리, 아연 등이 부화되어 있음을 확인하였다. 따라서 이들 금속들은 주로 적황색 침전물의 생성에 수반된 흡착이나 공침과 같은 지구화학적 반응에 의해 제거되는 것으로 판단된다. 한편, 소택지의 중금속 제거능은 계절적으로 변화하는 하천의 유량에 의해 영향을 받고 있다. 반면, 사곡리천의 경우에는 오염되지 않은 여러 지류와의 혼합에 수반된 pH 증가에 따라 철수산화물이 침전하면서 중금속의 제거가 일어나고 있다. 오염 하천과 비오염 지류와의 합류 지점에서 발생하는 중금속 제거의 기작은 '특성-특성도(property-property plot)'를 활용한 해석에 의해서도 뒷받침된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권11호
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• pp.35-43
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• 2016

이 연구는 복합발효미생물을 이용하여 유수지 악취 제거와 유수지 토양에 흡착된 오염물질의 정화효과를 확인하고, 현장 적용성 시험을 바탕으로 토양오염 정화시스템을 개발하기 위한 것이다. 토양 내에 침전된 유기오염물질을 분석하여 악취유발 원인과 토양오염 물질을 확인하였다. 개발된 복합발효미생물과의 혼합발효를 이용하여 악취와 오염물질을 분해하는 것이 가능함을 확인하였으며, 유수지 오염토의 물리 화학적 구성과 토양에 흡착된 오염물질을 확인하여 악취의 원인을 규명하였다. 또한, 복합발효미생물과 유수지토의 혼합실험을 통해 혼합방법에 따른 오염물질 제거효율을 분석하였다. 아울러, 복합미생물을 이용한 악취 제거 방법은 한 종류의 미생물을 이용하는 것보다 오염 제거에 효과적임을 확인하였다. 복합발효미생물을 이용한 방법은 자연정화처리 방법에 비해 악취농도가 2.5배 저감하는 것으로 측정되었으며, 토양으로부터 배출된 간극수의 수질이 개선된 것으로 나타났다. 또한, 복합발효미생물과 유수지 혼합토의 교반실험에서 토양입자 표면에 흡착된 구리와 납이 각각 65%와 66%로 저감되는 것을 확인하였으며, 유기물인 TPH 성분은 85%의 저감 효과가 있는 것을 확인하였다. 복합미생물을 이용한 유수지 오염토의 복원은 교반과 혼합비에 대한 기초자료 축적을 통해 악취와 토양오염을 효율적으로 저감시킬 수 있는 장기적인 정화시스템을 개발하고 적용할 필요가 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.734-744
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• 2011

본 연구에서는 안정화공법을 이용하여 폐금속 광산 주변 비소 및 중금속 성분이 복합적으로 오염된 농경지를 효과적으로 복원하기 위해 안정화제로써 석회석과 제강슬래그의 처리효과와 적용성을 실내컬럼실험을 통해서 검토하였다. 대상토양 내 중금속의 존재형태 중 이동성이 높은 형태인 교환성 및 탄산염 형태의 분포비율은 여러 문헌들의 결과들과 유사하게 카드뮴 > 아연 > 납 순으로 높게 분포하는 것으로 나타나 광해로 인한 농경지의 오염성분들 중 카드뮴은 주변 환경에 미치는 영향이 가장 크며 상당한 주위가 필요한 성분인 것으로 판단되었다. 본 대상토양과 같이 pH가 매우 높은 토양도 갑작스럽게 변화하는 산성환경에 의해 일시적으로 토양의 pH 완충력이 감소하여 다량의 중금속 성분들이 용출될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 반면 석회석과 제강슬래그로 처리한 처리구는 수질기준을 초과한 침출수 가 관찰되었던 대조구에 비해 모두 수질기준 이하로 중금속의 농도가 매우 낮게 나타났다. 비소의 경우는 비소 저감의 목적으로 적용한 제강슬래그의 혼합비가 증가할수록 오히려 농도가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 제강슬래그가 함유하고 있는 인 성분과 관계가 있는 것으로 판단되었으며, 비소와인의 경쟁적인 흡착 관계에서 그 우세함이 토양의 특성에 따라 상이할 수 있을 것으로 예상되었다. 석회석은 카드뮴, 납 그리고 아연 등의 중금속 성분에 대해서 모두 좋은 처리효과를 나타내어 토양의 중금속 처리에 있어서 효과적인 안정화제로 판단되었다. 제강슬래그의 경우는 비소를 효과적으로 저감하는 물질인 철 산화물을 많이 함유하고 있기 때문에 비소 처리에 있어서 활용 가능성이 높은 재료로 판단되나 복원 대상토양 내에서 철 산화물과 서로 강하게 흡착하려고 하는 비소와 인의 흡착선호도를 먼저 평가한 후에 적용여부를 검토해야 하며, 이와 관련된 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 환경영향평가
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• 제25권6호
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• pp.502-513
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• 2016

본 연구에서는 환경오염 모니터링 지표종인 집비둘기(Columba livia)의 생체조직 내 중금속 축적 특성을 파악하기 위해 국가환경시료은행 자체 모니터링 지점(한강공원, 함평공원)에서 채집된 집비둘기 시료를 분석하고, 집비둘기를 포함한 국내외 조류 총 17종의 연구 자료를 검토하여 생체조직 내 중금속 분포특성을 고찰하였다. 유해 중금속인 카드뮴은 한강공원과 함평공원 모두에서 신장에 가장 높은 축적농도비율을 보였고, 국내외 집비둘기 사례와 기타 사례 총 34개 중 31개에서도 조류종과 상관없이 거의 대부분 신장이 가장 높은 축적농도 비율을 나타냈다. 유해 중금속인 납은 한강공원과 함평공원 모두에서 뼈가 가장 높은 축적농도 비율을 나타냈으며, 기존 연구사례 총 30개 중 17개에서 뼈에 가장 높은 축적농도 비율을 보였고, 다음으로 신장(10개 사례), 간(3개 사례) 순으로 나타났다. 따라서 납의 주요 축적 조직은 뼈라고 볼 수 있다. 아연은 한강공원에서 간에 가장 높은 축적농도 비율을 보였고, 함평공원에서는 뼈에 가장 높은 비율을 보였다. 기존 연구사례 총 16개 중 13개에서는 뼈에 가장 높은 축적농도 비율을 보였고, 다음으로 간이 차지하였다. 본 연구에서는 이상의 결과 등을 중금속의 생화학적 축적특성(뼈 생성과정에서 납-칼슘의 경쟁관계, 중금속 흡착 단백질(메탈로치오네인)의 역할 등)과 관련하여 검토하였다. 이러한 검토결과는 향후 집비둘기의 오염물질 축적 모니터링 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.