• 멤브레인
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• 제31권2호
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• pp.87-100
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• 2021

최근 오염물질 수위의 급격한 상승세와 더불어 가속화되는 자연환경 파괴로 인해 다양한 환경 속에 쌓이는 오염물질의 검출 및 모니터링은 현대 사회의 중요한 미션 중 하나로 자리 잡았다. 본 논문에는 멤브레인 기반의 광학 센서를 활용한 미량 오염물질 검출에 대한 최근 연구 동향이 요약되어 있다. 본 논문에 포함된 연구들은 섬유소로 이루어진 멤브레인을 검출을 위한 플랫폼으로 사용하였으며, 금속 나노 입자나 형광단을 색 변화 검출을 위해 이용하였다. 제조된 광학 센서들은 모두 적절하거나 특출한 수준의 감도를 보였고, 대부분의 센서에서 타겟 물질이 아닌 이온이나 물질에는 반응하지 않는 정확성 또한 확인되었다. 검출 플랫폼으로 이용된 섬유소 멤브레인의 물리적, 화학적 특성들은 멤브레인 합성 방법이나 색 변화를 위한 광학 물질 등을 바꾸는 방법을 통해 각 연구의 목적에 맞추어 최적화될 수 있었다. 또한, 멤브레인을 기반으로 하여 제조된 센서들은 운반이 편리하고 기계적 성질이 강해 현장에서 바로 오염물질을 검출할 수도 있다는 사실이 제시되었다. 이러한 장점 덕분에 멤브레인 기반 센서들은 식용수에서 검출된 중금속의 정량화와 자연 수질환경에서 발견되는 미량 중금속 및 유독성 항생제의 감지 등 다양한 목적을 위해 활용될 수 있었다. 몇몇의 연구에서 제조된 센서들은 항균성이나 재활용성 또한 나타내었다. 대부분의 센서들이 타겟 물질을 감지한 후 육안으로도 식별 가능한 색 변화를 보였으나, 본 논문에 포함된 많은 연구들은 형광 발산, UV-vis 분광학, RGB 색 강도 차이 등을 비교 분석한 더 상세한 검출 결과를 제시하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_1호
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• pp.1589-1597
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• 2021

연안지역의 해저지하수 유출(SGD)은 하천과 함께 영양염류와 미량금속 등을 해양으로 유입시키는 주요 수송로 역할로써 중요성이 대두되고 있다. 이에 우리나라 육상의 연안지역인 낙동강 대권역 유역에 대해 1986년부터 2020년까지 35개년의 월별 SGD를 추정하고 계절적 변화와 시공간적 특성을 분석하였다. SGD 산출지점인 낙동강 연안유역은 SRTM(Shuttle Radar Topography Mission) DEM(Digital Elevation Model) 자료를 이용하여 210개의 유역을 추출하였으며, 우리나라에 적용가능한 가장 높은 해상도의 전지구 모델인 FLDAS(Famine Early Warning Systems Network Land Data Assimilation System) 10 km recharge를 통해 추정한 낙동강 연안유역의 연평균 SGD는 466.7 m²/yr 로 나타났다. 낙동강 연안유역 SGD는 시계열적으로 큰 변동성은 없었으나 여름에 집중되던 SGD유출이 가을철로 주요유출 시기가 확대되는 경향을 보였다. 또한 공간적으로는 큰 수계와 인접한 연안지역에서 계절에 관계없이 SGD 유출이 많고 1980년대 이후로 시간적 변화에 따라 다소 증가하고 있는 경향을 확인하였다. 이러한 결과는 낙동강 지역의 강수패턴의 시기가 확대되며, 기저유량이 많은 지역의 집수량이 높은 데에 따른 것으로 사료된다. 본 연구는 우리나라의 SGD 특성을 탐구하기 위한 모델링 기법을 제시한 선행적 연구이며 우리나라 해저지하수 유출이 해양에 미치는 영향과 연안관리를 위한 기초자료로 활용성이 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권3호
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• pp.185-200
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• 2021

해양환경 정도관리제도는 자료의 신뢰성 확보와 측정·분석기관의 분석능력 향상을 위해 2010년부터 본격적으로 시행되었다. 시행부터 2020년까지 측정·분석기관이 정도관리제도에 참여한 누적 건수는 총 266건, 해양수산부에서 인증서를 발급한 건수는 182건, 현재까지 유효한 인증서는 42건이다. 정도관리 숙련도 평가를 위한 표준물질은 3개 분야에서 32항목이 개발되었으며, 해양환경측정망 운영, 해양오염영향조사, 해역이용영향평가, 해양심층수조사 및 어장환경조사 사업 등에서 주로 분석하는 영양염, 화학적산소요구량, 미량금속 등의 항목을 중심으로 개발되었다. 반면, 대부분의 사업에서 분석하는 해수의 수온, 염분 및 해저퇴적물의 PCBs, PAHs 등은 정도관리가 시행되고 있지 않아서 이 항목들에 대한 정도관리 확대가 필요한 시점이다. 현장 평가는 ISO/IEC 17025에 의해 평가 받은 실험실(162건)을 대상으로 품질시스템 평가 및 미흡사항을 분석하였다. 경영 및 기술요건에서는 직원들의 업무분장 미흡이 약 4.2%, 직원 교육 미흡이 약 8.7%로 취약하게 나타났다. 시험분야별로는 표준물질관리 미흡이 약 6.3%, 초자기구 세척 상태 등이 약 5.4%로 지적되었다. 미흡한 부분에 대한 문제점 및 개선점을 파악하여 제도를 지속적으로 보완해 나가야 할 것이다.

• 자원환경지질
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• 제55권2호
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• pp.171-181
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• 2022

거창광상은 영남육괴 화강암질 편마암 또는 편마암질 화강암 내에 발달한 열극을 충전하여 생성된 함 금-은 열수 맥상광상으로, 괴상 및 호상 조직과 함께 부분적인 각력상 조직 및 정동의 발달 등 복합적인 조직적 특성을 보여준다. 거창광상의 맥상 광화작용은 구조운동(tectonic break)에 의하여 광화 1시기와 광화 2시기로 구분된다. 광화 1시기는 석영맥의 생성과 함께 주된 함 금·은 광물인 에렉트럼과 함께 황화광물 및 산화광물 등이 미량의 황염광물을 수반 산출한 시기로서, 공생관계와 광물조합 특성 등에 의하여 세 단계의 광화시기(초기, 중기, 후기)로 구분된다. 광화 1시기의 초기에는 주로 황철석, 자류철석, 유비철석 등이 산출되었다. 중기에는 주된 금-은 광화작용이 진행되어 에렉트럼과 함께 황동석, 섬아연석 등의 황화광물과 미량의 함 은 황염광물 등이 산출되었다. 후기에는 황철석, 섬아연석, 방연석 등과 함께 적철석 등이 산출되었다. 광화 2시기는 주 광화작용 이후의 금속 광화작용이 이루어지지 않은 방해석맥의 생성 시기이다. 거창광상의 주된 광화작용은 고온(≥380℃)의 H₂O-CO₂-NaCl계 열수유체 유입으로 시작되어 초기의 냉각과 비등작용, 중기의 불혼화용융 및 후기의 상대적으로 천부를 순환한 열수유체 또는 천수의 혼입 등에 의하여 ≥380℃~≤210℃의 온도조건에서 7.0 to 0.7 wt. percent NaCl 상당 염농도를 갖는 유체에서 진행되었다. 거창광상의 광물 공생관계 변화는 이러한 열수계의 진화에 의한 온도와 황 분압 조건의 감소 등의 환경변화가 반영된 결과이다. 거창광상은 중열수형 금·은 광상에 대비된다.

• 분석과학
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• 제12권2호
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• pp.130-135
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• 1999

쌀분말시료중에 미량으로 존재하는 비소(As), 납(Pb), 셀레늄(Se)등을 분석하기 위하여 매질변형방법에 의한 흑연로원자흡수분광법을 이용하였다. 흑연로내에서 측정원소의 열안정성과 간섭매질의 휘발성을 증가시키기 위해 매질변형재로서 팔라듐과 질산마그네슘 혼합물을 사용하였다. 몇가지 금속원소(As, Cd, Cu, Pb, Se, Zn)에 대해 팔라듐과 질산마그네슘 혼합물에 의한 매질변형효과를 검토한 결과 As, Pb, Se에 대해 뚜렷한 회화 및 원자화 온도의 증가와 흡수도 상승효과를 확인 하였다. 마이크로파 산가압분해법에 의해 쌀분말시료를 분해하고 표준물첨가법에 의해 As, Pb, Se을 분석하였다. 바탕선 보정에는 Zeeman effect를 이용하였으며 특성농도는 건조시료기준 As 26 ng/g, Pb 18 ng/g, Se 24 ng/g이었다.

• 한국환경과학회지
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• 제8권4호
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• pp.515-523
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• 1999

Nine trace metals (Zn, Fe, Al, Pb, Mn, Cu, Ni, Cr, and Cd) and Se concentrations were determined in organs and tissues(muscle, bone, kidney, liver and skin) of the striped field mice, Apodemus agrarius collected at Daejeo-dong, Pusan city and the Sorak Mt., Kangwon Province. All the trate elements were detected from all the mice examined. As for the metal concentrations in the mice from Daejeo-dong, Zn, Fe, Al, Mn, Ni and Cr were significantly higher than those in Sorak Mt.(p<0.05), suggesting that pesticides including Zn and factory wastes containing several metals might contaminated the environment of Daejeo-dong. As regards the element concentrations in each organ and tissue, Fe, Al, Pb, Mn, Cu, Cr and Cd concentrations were high in liver or kidney; Zn in skin and bone; Ni in bone, skin and kidney; and Se in muscle, liver and skin in all the mice examined. There were significant differences(p<0.05) between juveniles and adults in average concentration of metals(Zn, Fe, Pb, Mn, Ni, and Cd) in every organs and tissues of mice collected at Daejeo-dong. Much higher average levels of metals in juveniles indicate that considerable burdens fo metals might be transferred through the placenta. However, there were no significant differences between males and females, and between young and old adults in average metal concentrations, which suggests that the mice might accumulate the metals during their life time, although they might excrete the metals not only through reproductive activities, such as parturition, lactation and ejaculation of semen, but also through molting, judging from higher accumulating ratios of most metals in skin of adults than of juveniles.

• 한국대기환경학회지
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• 제16권5호
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• pp.469-476
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• 2000

This study was performed to understand the behavior and source characteristics of particulate trace metals in Daegu area. To do this, total of 84 samples had been collected from January to December 1999. TSP (total suspended particulate matter) and PM-10(particulate matter with aerodynamic diameters less 10${\mu}{\textrm}{m}$) were collected by filters on portable air sampler, and in TSP and PM-10 were analyzed by ICP(Inductively Coupled Plasma Spectrometer) after preliminary treatment. The results were follow as: first, annul means of TSP and PM-10 concentration were 123 and 69$\mu\textrm{g}$/㎤ respectively. The concentration of TSP adn PM-10 were highest in winter season compared to other seasons. Second, the concentration of Al, Fe, Mn were higher in TSP than in PM-10, indicating that these metals are generally associate with natural contributions. Third, a hierarchical clustering technique was used to group 9 metals. The results from the cluster analysis of TSP and PM-10 shows a similar clustering pattern : Fe, Al in a group and the rest of the metals such as Ni, Cr, As, Mn, Cd, Pb, Zn in the other group. One group of metal such as Fe, Al is associated with natural sources such as soil and dust. The other is closely related to urban anthropogenic sources such as fuel combustion, incineration, and refuse burning, Finally, using Al as a reference element, enrichment factors were used for identifying the major particulate contributors. The enrichment factors of Al. Fe<10 (standard value of enrichment factor) were considered to have a significant dust and soil source and termed nonenriched. Ni, Cr, As, Mn, Cd, Pb, Zn》10 is enriched and has a significant which is contributed by athropogenic sources.

• 한국대기환경학회지
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• 제18권2호
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• pp.95-112
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• 2002

A precision analysis was conducted for the quantification of trace metal levels in airborne particulates using ICP-MS. According to our study the quantitative analysis using Whatman grade 41 filters produces more precise and representative values of metal concentrations than that using EPM 2000 filters. The mean concentration of PM 10 analyzed during 1998 ~ 2000 was 82 $\mu$g/m$^3$. The concentrations of human carcinogens such as As and Cr were 8.65 and 25.87 ng/m$^3$, respectively, while those of probable human carcinogens such as Cd and Pb were 3.13 and 219.46 ng/m$^3$, respectively. Time-weighted mean concentration, calculated using surface wind speed and direction, indicated that there were differences between metals of crustal origin and metals of anthropogenic origin. The rectorial concentrations of anthropogenic metals and PM 10 were higher for north -west sector with calm or low wind speed conditions than for any other sector with high wind speed conditions. On the contrary, the rectorial concentrations of crustal metals were high with high wind speed. In addition, the sectorial concentrations of crustal metals were more affected by south-west wind directions, which were compared with those of anthropogenic metals. The enrichment factor (EF) values of many anthropogenic metals were higher than 50, while those of crustal metals were lower than 3, respectively. The concentrations of Cr and Ni in Daejeon industrial complex area were 11 times higher than those in the background site of Kuopio in Finland, while that of Pb in the complex area was 22 times higher, respectively.

• 한국환경보건학회지
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• 제27권4호
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• pp.63-71
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• 2001

PM 2.5/ samples were measured at two sites, Hadan(suburban site) and Anrak (roadside site) in Busan area. PM 2.5/ sampling was performed for 24-hour intervals by the FH9.5 particulate sampler. Aerosol samples were collected on PTFE filter. A total of 60 particulate samples were collected, dad samples were measured for Particulate mass concentration, metallic elements (Cr, Mn, Ni. Cu. Se, Fe, Pb, and Zn) and waer-soluble elements (C $l^{[-10]}$ , N $O_{3}$$^{[-10]}$ ,S $O_{4}$$^{2-}$, N $H_{4}$$^{+}$, $Ca_{2}$$^{+}$, $Mg_{2}$$^{+}$ and $^{+}$.Mass concentration in Hadan ranged 24.23~57.12 $\mu\textrm{g}$/㎥ and 60.22~72.12 $\mu\textrm{g}$/㎥m Yellow Sand Events. Major cations in Hadan and Anrak site is N $H_{4}$$^{+}$and N $a^{+}$ respectively. SO42$^{[-10]}$ was the abundant specie in the PM 2.5 fraction for Hadan site an dAnrak site. Hadan site showed igher concentration in S $O_{4}$$^{2.1}$ and N $H_{4}$ $^{+}$ In Anrak site the concentration of S $O_{4}$/sip 2-/and N $a^{+}$ was higher than other ions Prominent metallic elements were Fe and Pb in two sites. Principal component analysis showed that main source of PM 2.5 aerosol particles was non-metal related source which was resulted in relating elements as Cr, Ni, and Pb at Hadan site, Anrak site also has resulted PM2.5 aerosol paricles source, which was related its element like Zn, and Ni,. The SAS package analysis also showed that long-range transport effect at Hadan area due to Yellow Sand Event by the prevailing weaterlies.ling weaterlies.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권6호
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• pp.604-609
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• 2002

분자 단위의 균일한 조성을 가지는 $BaCeO_3$ 나노 분말을 Pechini법에 기초한 citrate 공정을 통하여 합성하였다. 금속 이온의 chelating제로서 citric acid를, 반응 촉매로서는 ethylen glycol을 각각 사용하여 고분자 전구체를 형성시켰고, 이를 기반으로 $900^{\circ}C$의 온도에서 4시간동안 열처리하여 약 100nm의 균일한 크기와 형상을 가진, 사방정 구조의 단일상 $BaCeO_3$ 분말을 합성하는데 성공하였다. 잔존하는 미량의 $CO_3^{2-}$는 $1100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 완전히 분해되었고, 이 때 평균 입도 는 약 2배 증가하였으나 매우 균일한 분포를 나타내었다.